RU168607U1 - Генератор электрической энергии с пневмоприводом - Google Patents

Генератор электрической энергии с пневмоприводом Download PDF

Info

Publication number
RU168607U1
RU168607U1 RU2016118920U RU2016118920U RU168607U1 RU 168607 U1 RU168607 U1 RU 168607U1 RU 2016118920 U RU2016118920 U RU 2016118920U RU 2016118920 U RU2016118920 U RU 2016118920U RU 168607 U1 RU168607 U1 RU 168607U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pneumatic
generator
gear
electric
gears
Prior art date
Application number
RU2016118920U
Other languages
English (en)
Inventor
Иван Иванович Пушкарев
Игорь Сергеевич Ильченко
Виктор Владимирович Големгрейн
Алексей Станиславович Маслов
Александр Владимирович Ямкин
Геннадий Сергеевич Овчинников
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Томск" (ООО "Газпром трансгаз Томск")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Томск" (ООО "Газпром трансгаз Томск") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Томск" (ООО "Газпром трансгаз Томск")
Priority to RU2016118920U priority Critical patent/RU168607U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU168607U1 publication Critical patent/RU168607U1/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники, к первичным источникам электроэнергии, принцип работы которых основан на преобразовании пневматической энергии в электрическую.Генератор электрической энергии с пневмоприводом содержит в своем составе электрический генератор, вал которого соединен с пневмоприводом, пневмопривод выполнен в виде шестеренчатого пневматического двигателя, состоящего из шестерен и пластин, формирующих нагнетательную камеру и выхлопную камеру. Шестерни пневматического двигателя снабжены центральными отверстиями для выравнивания давления в его полостях, образованными подшипниковыми опорами, электрический генератор выполнен в виде синхронной машины с постоянными магнитами, а валы шестеренчатого пневматического двигателя и электрического генератора соединены при помощи муфты. Выхлопная камера шестеренчатого пневматического двигателя снабжена выемками для компенсации прижимного усилия, шестерни установлены в подшипниках, опоры которых вынесены за пределы нагнетательной и выхлопной камер шестеренчатого пневматического двигателя, шестеренчатый пневматический двигатель и генератор электрической энергии снабжены фланцами для соединения, а генератор электрической энергии снабжен преобразователем частоты. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к первичным источникам электроэнергии, принцип работы которых основан на преобразовании пневматической энергии в электрическую.
Известно зарядное устройство (пат. РФ №2384930, МПК H02J 7/32, H04M 1/735, опубл. 20.03.2010 г.), содержащее электрический генератор, выполненный синхронным с возбуждением от постоянного магнита, с пневматическим приводом, состоящим из одной упругой камеры и жесткой перегородки, внутри которой расположены выпрямитель, аккумулятор и универсальный штекерный разъем, а также выполнен канал, в котором расположено рабочее колесо, размещенное на валу упомянутого электрического генератора. Устройство снабжено второй упругой камерой, которая разделена от первой жесткой перегородкой и пропеллером в качестве рабочего колеса, а генератор закреплен в канале с помощью нескольких опор.
Однако указанное устройство имеет невысокую надежность, связанную с ограниченным рабочим ресурсом приводной части устройства, и низкие эксплуатационные характеристики, обусловленные нестабильностью значений генерируемого напряжения и мощности.
Известна утилизационная энергетическая установка (пат. РФ №4783, МПК F02C 7/00, опубл. 16.08.1977 г.), содержащая установленный в газовом тракте детандер, корпус которого на входе соединен с газовой магистралью высокого давления, а на выходе - с магистралью подвода газа потребителю, и электрогенератор, кинематически связанный с детандером. Электрогенератор установлен в газовом тракте и размещен в едином корпусе с детандером, при этом электрогенератор установлен перед детандером на одном валу.
Данная энергетическая установка также имеет невысокую надежность, обусловленную размещением электрических устройств и соединений в газовом тракте.
Известен автономный источник электрической энергии с пневматическим приводом (пат. РФ №2312446, МПК H02K 35/00, опубл. 10.12.2007 г.), содержащий в своем составе электрический генератор напряжением 1,5÷3 В с ручным приводом и подключенный к генератору выпрямитель с универсальным штекерным разъемом для подключения к потребителю. В состав устройства введены синхронный бесконтактный генератор с возбуждением от постоянного магнита, состоящий из шихтованного статора, набранного из листов электротехнической стали, и ротора с постоянным магнитом, с ручным пневматическим приводом, состоящим из мягкого упругого меха, прикрепленного к жесткому основанию, внутри которого расположены синхронный бесконтактный генератор с возбуждением от постоянного магнита, вала генератора, соединенного с турбиной, находящейся в канале внутри жесткого основания, двух пружин, находящихся внутри меха, и двух клапанов в нижней части меха. Блок выпрямителя и аккумулятора соединен проводами с генератором и универсальным штекерным разъемом.
Причинами, препятствующими достижению надежной работы указанного автономного источника электрической энергии с пневматическим приводом, являются ограниченный рабочий ресурс его приводной части, а невысокие эксплуатационные характеристики обусловлены нестабильностью значений генерируемого напряжения и мощности.
Наиболее близким к заявляемому генератору электрической энергии с пневмоприводом является турбодетандерная генераторная установка по патенту РФ №2564173 (МПК F01D 15/10, F01C 1/02, F01K 27/02, F01D 1/34, опубл. 27.09.2015 г.), содержащая электрогенератор и турбодетандер с рабочим колесом.Рабочее колесо турбодетандера расположено на валу ротора электрогенератора консольно и закреплено с одного конца вала, ротор электрогенератора расположен в корпусе между подшипниками, а статор электрогенератора снабжен обмотками в сердечнике, при этом установка снабжена входным патрубком, соединенным с основным газопроводом природного газа, и выходным патрубком, соединенным с основным газопроводом подачи природного газа потребителю. Турбодетандер выполнен в виде безлопаточной расширительной канальной газовой турбины и образует с электрогенератором единую конструкцию, которая работает от перепада давления между подводящим газопроводом и технологическими узлами основного газопровода. Турбодетандер и электрогенератор размещены в одном корпусе, рабочее колесо турбодетандера выполнено в виде безлопаточной расширительной канальной газовой турбины и жестко закреплено на общем валу с электрогенератором, выполненным в виде трехфазного высокооборотного синхронного бесколлекторного генератора на постоянных магнитах.
Однако указанное устройство имеет невысокую надежность, связанную с размещением электрогенератора в газовом тракте, и низкие эксплуатационные характеристики, обусловленные возможностью работы генератора в узком диапазоне расхода газа вследствие выполнения пневмопривода в виде турбодетандера, ограничивающего этот диапазон.
Признаки, общие с предлагаемым генератором электрической энергии с пневмоприводом:
- электрический генератор, вал которого соединен с пневмоприводом.
Техническая проблема заявляемой полезной модели заключается в необходимости расширения арсенала технических средств - генераторов электрической энергии с пневмоприводом.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в реализации назначения заявленного решения.
Указанный технический результат достигается тем, что в генераторе электрической энергии с пневмоприводом, содержащем в своем составе электрический генератор, вал которого соединен с пневмоприводом, пневмопривод выполнен в виде шестеренчатого пневматического двигателя, состоящего из шестерен и пластин, формирующих нагнетательную камеру и выхлопную камеру, шестерни пневматического двигателя снабжены центральными отверстиями для выравнивания давления в его полостях, образованными подшипниковыми опорами, электрический генератор выполнен в виде синхронной машины с постоянными магнитами и преобразователя частоты, а валы шестеренчатого пневматического двигателя и электрического генератора соединены при помощи муфты.
Рационально в генераторе электрической энергии с пневмоприводом выхлопную камеру шестеренчатого пневматического двигателя выполнять с выемками для компенсации прижимного усилия.
Рекомендуется в генераторе электрической энергии с пневмоприводом шестерни устанавливать в подшипниках, опоры которых вынесены за пределы нагнетательной и выхлопной камер шестеренчатого пневматического двигателя.
Целесообразно в генераторе электрической энергии с пневмоприводом шестеренчатый пневматический двигатель и генератор электрической энергии снабжать фланцами для соединения.
Заявляемое техническое решение позволяет добиться высокой надежности за счет выноса электрогенератора из газового тракта и обеспечения возможности использования его во взрывоопасных помещениях. При этом обеспечиваются высокие эксплуатационные характеристики путем применения приводной части устройства, выполненного в виде шестеренчатого пневматического двигателя и генератора переменного тока с постоянными магнитами и преобразователем частоты.
Высокие эксплуатационные характеристики обеспечиваются путем применения приводной части устройства, выполненного в виде шестеренчатого пневматического двигателя с нагнетательной и выхлопной камерами, и генератора переменного тока с постоянными магнитами и преобразователем частоты.
Полезная модель поясняется чертежом (фиг. 1), на котором представлен генератор электрической энергии с пневмоприводом: фронтальная проекция генератора с осевым разрезом шестеренчатого пневматического двигателя и генератора электрической энергии и поперечное сечение пневмодвигателя А-А.
Генератор электрической энергии с пневмоприводом состоит из шестеренчатого пневматического двигателя и генератора электрической энергии. Шестеренчатый пневматический двигатель состоит из шестерен 1, 2 и пластин 3, которые формируют нагнетательную 4 и выхлопную 5 камеры пневматического двигателя. Выхлопная 5 камера пневмодвигателя (сечение А-А фиг. 1) имеет выемки 21, которые обеспечивают компенсацию прижимного усилия. Шестерни 1, 2 снабжены центральными отверстиями 6 для выравнивания давления в полостях шестеренчатого пневматического двигателя, которые образованы подшипниковыми опорами 7, 9. Шестерни 1, 2 установлены на подшипниках качения 8, опоры 7 и 9 которых вынесены за пределы нагнетательной 4 и выхлопной 5 камеры шестеренчатого пневматического двигателя. Подача и отвод сжатого газа осуществляется соответственно через входной 10 и выходной 11 штуцеры. Шестеренчатый пневматический двигатель крепится при помощи основания 12.
Генератор электрической энергии представляет собой синхронную машину с постоянными магнитами и выполнен с возможностью работы во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок. Корпус генератора 13 представляет собой сварную конструкцию станины с прикрепленными к ней болтами фланцем и коробкой выводов 19.
Пакет статора 15 выполнен шихтованным из листов электротехнической стали, в пазы которого вложена обмотка. Передача вращающего момента от пневматического двигателя на вал генератора 16 осуществляется посредством муфты 14. Ротор состоит из вала 16 с насаженными радиальными шарикоподшипниками качения 17 и сердечника с высококоэрцетивными постоянными магнитами 18. Пневматический двигатель и генератор электрической энергии снабжены фланцами для соединения (на чертеже не показаны).
Для предотвращения утечки рабочей среды коробка выводов 19 снабжена герметичным кабельным вводом.
Генератор снабжен преобразователем частоты 20, приводящим напряжение и частоту к нормированным значениям.
Работает генератор электрической энергии с пневмоприводом следующим образом.
Установка монтируется, устанавливается и крепится основанием 12 при помощи болтовых соединений. К входному 10 и выходному 11 штуцерам подсоединяются подводящая и отводящая трубы газопровода (на чертеже не показаны).
При подаче газа в нагнетательную камеру 4 создается перепад давления между нагнетательной 4 и выхлопной 5 камерами, приводящий к вращению шестерен 1 и 2 в противоположных направлениях. Вращение выходного вала шестеренчатого пневматического двигателя через муфту 14 передается на вал генератора электрической энергии 16, где создается вращающееся магнитное поле, которое создает ЭДС переменного тока в обмотках статора. Выработанная электрическая энергия с обмоток передается на преобразователь частоты 20, приводящий напряжение и частоту к нормированным значениям.
Генератор электрической энергии с пневмоприводом устанавливается в узле редуцирования газораспределительных станций параллельно с основной линией редуцирования газораспределительной станции (ГРС).
Реализация и эксплуатация заявляемого генератора электрической энергии не сопряжена с использованием сложных технологий в области машиностроения и электроприборостроения и может обеспечить его широкую промышленную применимость.
Предлагаемая полезная модель позволяет расширить арсенал технических средств и может найти широкое применение в качестве первичного источника электроэнергии, использующего принцип преобразования пневматической энергии в электрическую, обеспечить его высокую надежность и эксплуатационные характеристики.

Claims (4)

1. Генератор электрической энергии с пневмоприводом, содержащий электрический генератор, вал которого соединен с пневмоприводом, отличающийся тем, что пневмопривод выполнен в виде шестеренчатого пневматического двигателя, состоящего из шестерен и пластин, формирующих нагнетательную камеру и выхлопную камеру, шестерни пневматического двигателя снабжены центральными отверстиями для выравнивания давления в его полостях, образованными подшипниковыми опорами, электрический генератор выполнен в виде синхронной машины с постоянными магнитами и преобразователем частоты, а валы шестеренчатого пневматического двигателя и электрического генератора соединены при помощи муфты.
2. Генератор электрической энергии с пневмоприводом по п. 1, отличающийся тем, что выхлопная камера шестеренчатого пневматического двигателя снабжена выемками для компенсации прижимного усилия.
3. Генератор электрической энергии с пневмоприводом по п. 1, отличающийся тем, что шестерни установлены в подшипниках, опоры которых вынесены за пределы нагнетательной и выхлопной камер шестеренчатого пневматического двигателя.
4. Генератор электрической энергии с пневмоприводом по п. 1, отличающийся тем, что шестеренчатый пневматический двигатель и генератор электрической энергии снабжены фланцами для соединения.
RU2016118920U 2016-05-16 2016-05-16 Генератор электрической энергии с пневмоприводом RU168607U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016118920U RU168607U1 (ru) 2016-05-16 2016-05-16 Генератор электрической энергии с пневмоприводом

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016118920U RU168607U1 (ru) 2016-05-16 2016-05-16 Генератор электрической энергии с пневмоприводом

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU168607U1 true RU168607U1 (ru) 2017-02-13

Family

ID=58450385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016118920U RU168607U1 (ru) 2016-05-16 2016-05-16 Генератор электрической энергии с пневмоприводом

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU168607U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2732275C1 (ru) * 2020-03-04 2020-09-14 Общество с ограниченной ответственностью "Дельта П" Детандер-генераторный агрегат

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4555637A (en) * 1982-07-26 1985-11-26 Acd, Inc. High speed turbogenerator for power recovery from fluid flow within conduit
RU2047059C1 (ru) * 1991-07-03 1995-10-27 Научно-производственная и комерческая фирма "Криостар Лтд." Утилизационная турбодетандерная установка
RU38802U1 (ru) * 2003-12-10 2004-07-10 Открытое акционерное общество "Калужское опытное бюро моторостроения" Турбодетандерная электростанция
RU2312446C1 (ru) * 2006-06-26 2007-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет Автономный источник электрической энергии с ручным пневматическим приводом
RU2564173C2 (ru) * 2013-12-23 2015-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научный Центр "Керамические Двигатели" им. А.М. Бойко" Турбодетандерная генераторная установка и система отбора энергии потока природного газа из газопровода

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4555637A (en) * 1982-07-26 1985-11-26 Acd, Inc. High speed turbogenerator for power recovery from fluid flow within conduit
RU2047059C1 (ru) * 1991-07-03 1995-10-27 Научно-производственная и комерческая фирма "Криостар Лтд." Утилизационная турбодетандерная установка
RU38802U1 (ru) * 2003-12-10 2004-07-10 Открытое акционерное общество "Калужское опытное бюро моторостроения" Турбодетандерная электростанция
RU2312446C1 (ru) * 2006-06-26 2007-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет Автономный источник электрической энергии с ручным пневматическим приводом
RU2564173C2 (ru) * 2013-12-23 2015-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научный Центр "Керамические Двигатели" им. А.М. Бойко" Турбодетандерная генераторная установка и система отбора энергии потока природного газа из газопровода

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2732275C1 (ru) * 2020-03-04 2020-09-14 Общество с ограниченной ответственностью "Дельта П" Детандер-генераторный агрегат

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2302766B1 (en) A hydroelectric turbine with coil cooling
CN101310426A (zh) 通过管道传送天然气的方法和设备
KR20110068445A (ko) 터빈 발전기 및 이를 이용한 파력발전 시스템
RU168607U1 (ru) Генератор электрической энергии с пневмоприводом
CN102957260A (zh) 直驱式磁性传动与双定子结构的复合永磁电机
RU2626038C1 (ru) Приводная газотурбинная установка газоперекачивающего агрегата с утилизационной турбоустановкой автономного электроснабжения
RU2647742C2 (ru) Способ работы компрессорной станции магистральных газопроводов
CN101615829B (zh) 一种无定子双转子逆向旋转发电机
RU2323344C1 (ru) Турбогенератор
CN201292909Y (zh) 负压水轮发电机组
CN201437782U (zh) 一种无轴传动多级泵
CN101016904A (zh) 成套设备
RU125624U1 (ru) Турбина романова
RU2716633C2 (ru) Винтовая турбина
RU2422734C1 (ru) Детандер-генераторный агрегат
CN204344380U (zh) 一种双转子电机耦合的压缩空气储能风力发电系统
CN210690009U (zh) 一种超高速叶片试验台
RU187613U1 (ru) Турбодетандерная электрогенераторная установка
CN203756339U (zh) 基于涡轮增压器的微型燃机分布式发电系统
RU70311U1 (ru) Турбоэнергетическая установка
CN104454375A (zh) 一种双转子电机耦合的压缩空气储能风力发电系统
RU90131U1 (ru) Турбодетандерная установка
RU64284U1 (ru) Турбодетандерная установка
CN211039087U (zh) 一种直驱两级超临界二氧化碳压缩机
CN212323915U (zh) 一种极低转速的永磁同步伺服潜油电机