CN212805269U - 管网余压能量利用装置和节能管网 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管网余压能量利用装置，涉及管道输送系统节能降耗技术领域，包括：可调节功率发电机，可调节功率发电机用于固定设置于管网的支管内；以及计量装置，计量装置用于固定设置于支管内，计量装置用于测量支管内流体的流速或水压；本实用新型还提供了一种节能管网，包括主管、若干个支管和如上所述的管网余压能量利用装置，各支管的一端均固定并连通于主管上，各支管内均固定设置有一可调节功率发电机发电机和计量装置，本实用新型提供的管网余压能量利用装置和节能管网能够使得管网中多余的能量得到有效的利用。

Description

管网余压能量利用装置和节能管网

技术领域

本实用新型涉及管道输送系统节能降耗技术领域，特别是涉及一种管网余压能量利用装置和节能管网。

背景技术

在工农业系统及居民日常生活中运行着各类生产及生活管网，根据末端对管道内流体压力、流速的需求，需要在前端对流体进行升压，通过管网进行输送，整个管网要保证沿程损耗最大的末端分支需求，而在其他分支管道中由于沿程损耗小，或末端需求特定压力、流速等参数时，需要在分支管线上利用阀门进行节流控制，从而造成能量的大量损耗。

以油田开发注水管网为例，根据GB/T31453-2015油田生产系统节能监测规范注水系统效率限定值为35％，节能评价值为40％，石油行业标准SY/T6275-2007《油田生产系统节能监测规范》，注水系统效率限定值为49％，节能评价值为54％，影响注水系统效率的主要因素之一为注水管网能耗，目前油田现场注水管网能耗占注水系统能耗的50％左右，管网能耗分为管线摩损及阀控损失，其中阀控能耗损失占总能耗损失的25％左右。以油田年注水用电12亿千瓦时，注水系统效率50％计算，年注水能耗6亿千瓦时，阀控能耗25％计算，年阀控能耗1.5亿千瓦时，阀控能耗的存在大大增加了能源的消耗。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种管网余压能量利用装置和节能管网，以解决上述现有技术存在的问题，使得管网中多余的能量得到有效的利用。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种管网余压能量利用装置，包括：可调节功率发电机，所述可调节功率发电机用于固定设置于管网的支管内；以及计量装置，所述计量装置用于固定设置于所述支管内，所述计量装置用于测量所述支管内流体的流速或水压。

优选的，还包括控制器，所述计量装置和所述可调节功率发电机均与所述控制器电连接。

优选的，还包括储电装置，各所述发电机均电连接于所述储电装置上。

优选的，所述储电装置用于和耗电设备电连接。

本实用新型还提供一种节能管网，包括主管、若干个支管和如上所述的管网余压能量利用装置，各所述支管的一端均固定并连通于所述主管上，各所述支管内均固定设置有一所述可调节功率发电机发电机和所述计量装置。

优选的，所述主管和各所述支管内均设置有一阀门。

优选的，所述可调节功率发电机固定设置于所述计量装置与所述主管之间的所述支管内。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型提供了一种管网余压能量利用装置和节能管网，其中，管网余压能量利用装置中的可调节功率发电机和计量装置固定设置于管网的支管内，可调节功率发电机用于将支管内流体的部分动能转化为电能；可调节功率发电机通过改变发电机叶轮的转速，达到调节输出功率的效果，叶轮转速的变化能够改变可调节功率发电机对支管内流体流动阻力的大小；计量装置用于测量支管内流体的流速或水压，当计量装置测量的支管内流体的流速或水压过小导致流体无法从支管内流出时，可人为的将可调节功率发电机的输出功率调小以便于流体依旧能够从直管内流出，当计量装置测量的支管内流体的流速或水压过大时，亦可人为的将可调节功率发电机的输出功率调大以便于将多余的水压转化为电能；本实用新型提供的管网余压能量利用装置和节能管网能够使得管网中多余的能量得到有效的利用。

进一步的，还可设置一控制器，计量装置和可调节功率发电机均与控制器电连接，控制器用于实时接收计量装置测量出的流速或水压，控制器可根据支管内的流速或水压的大小来实时控制可调节功率发电机的输出功率，以便于最大化的利用管网内的过剩能量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例二提供的节能管网的结构示意图；

图中：1-主管、2-支管、3-可调节功率发电机、4-计量装置、5-阀门、6-储电装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种管网余压能量利用装置和节能管网，以解决现有技术存在的问题，使得管网中多余的能量得到有效的利用。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一

本实施例提供一种管网余压能量利用装置，如图1所示，包括：可调节功率发电机3，可调节功率发电机3用于固定设置于管网的支管2内；以及计量装置4，计量装置4用于固定设置于支管2内，计量装置4用于测量支管2内流体的流速或水压。

可调节功率发电机3用于将支管2内流体的部分动能转化为电能；可调节功率发电机3通过改变发电机叶轮的转速，达到调节输出功率的效果，叶轮转速的变化能够改变可调节功率发电机3对支管2内流体流动阻力的大小；计量装置4用于测量支管2内流体的流速或水压，当计量装置4测量的支管2内流体的流速或水压过小导致流体无法从支管2内流出时，可人为的将可调节功率发电机3的输出功率调小以减小叶轮对流体的阻力，使得流体依旧能够从直管内流出，当计量装置4测量的支管2内流体的流速或水压过大时，亦可人为的将可调节功率发电机3的输出功率调大以便于将更多多余的水压转化为电能。

进一步的，还包括控制器，计量装置4和可调节功率发电机3均与控制器电连接，控制器用于实时接收计量装置4测量出的流速或水压，控制器可根据支管2内的流速或水压的大小来实时控制可调节功率发电机3的输出功率，以便于最大化的利用管网内的过剩能量，控制器可设置于可调节功率发电机3内组成一个可自动控制调节功率的发电机。

进一步的，还包括储电装置6，各发电机均电连接于储电装置6上，储电装置6用于对各可调节功率发电机3产生的电能进行收集、整流并进行输出利用。

进一步的，储电装置6用于和耗电设备电连接，例如电网、蓄电池和其他用电设备。

实施例二

本实施例提供一种节能管网，如图1所示，包括主管1、若干个支管2和实施例一中的管网余压能量利用装置，各支管2的一端均固定并连通于主管1上，各支管2内均固定设置有一可调节功率发电机3发电机和计量装置4。

进一步的，主管1和各支管2内均设置有一阀门5，阀门5可作为保护装置，当可调节功率发电机3暂时出现故障时，可通过调节阀门5的开合度来减小流体流出支管2时的水压，避免因水压过大发生意外事故，支管2内的阀门5设置于支管2的末端。

进一步的，可调节功率发电机3固定设置于计量装置4与主管1之间的支管2内，计量装置4优选位置为支管2的末端，测量流速时，计量装置4可采用电磁流量计、涡轮流量计或涡街流量计，测量水压时，计量装置4可采用压力变送器。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种管网余压能量利用装置，其特征在于：包括：

可调节功率发电机，所述可调节功率发电机固定设置于管网的支管内；以及

计量装置，所述计量装置也固定设置于管网的支管内，所述计量装置用于测量所述支管内流体的流速或水压。

2.根据权利要求1所述的管网余压能量利用装置，其特征在于：还包括控制器，所述计量装置和所述可调节功率发电机均与所述控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的管网余压能量利用装置，其特征在于：还包括储电装置，各所述发电机均电连接于所述储电装置上。

4.根据权利要求3所述的管网余压能量利用装置，其特征在于：所述储电装置用于和耗电设备电连接。

5.一种节能管网，其特征在于，包括主管、若干个支管和权利要求1～4任意一项所述的管网余压能量利用装置，各所述支管的一端均固定并连通于所述主管上，各所述支管内均固定设置有一所述可调节功率发电机和所述计量装置。

6.根据权利要求5所述的节能管网，其特征在于：所述主管和各所述支管上均设置有一阀门。

7.根据权利要求5所述的节能管网，其特征在于：所述可调节功率发电机固定设置于所述计量装置与所述主管之间的所述支管内。

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