能量生成系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于将流体流动能量转化成电能的能量生成系统，至少在操作中所述系统包括：流动改变构件，所述流动改变构件具有外围边缘且安装在具有路径表面的流体路径中，以便至少部分被所述路径表面所围绕，所述流动改变构件在第一位置与第二位置之间移位，在所述第一位置，所述边缘的至少一部分与所述路径表面的对应部分隔开第一程度，在所述第二位置，所述边缘的所述部分与所述流体路径表面的所述部分隔开比所述第一程度大的第二程度，以使得所述流体的总体积流率增加高于预定阈值达到增加的体积流率被配置来引起所述流动改变构件从所述第一位置朝向所述第二位置移位，从而致使所述间隔处的所述流体的所述体积流率高于所述增加的体积流率；以及涡轮机，所述涡轮机在除所述间隔以外的位置处被安装成与所述流体路径流体连通，借此所述移位致使所述涡轮机处的所述流体的所述体积流率低于所述增加的体积流率。

Energy generation systems and methods

The invention discloses a method for converting fluid flow energy into energy power generation system, including at least the in operation system: flow change component, the flow change member has a peripheral edge and is mounted on a fluid path path with the surface, so that at least in part by the path around the surface. The flow change component shift between the first position and the second position in the first position, the corresponding part and at least part of the surface of the edge of the path from the first level, in the second position, the portion of the part of the edge and the surface of the fluid path separated by more than second the degree of the first degree, so that the total volume flow rate of the fluid increases above a predetermined threshold to increase the volume flow rate is configured to induce the change of flow component From the first position to the second position shift, the volume flow rate the volume flow rate of the fluid causing the interval at higher than that of the increase; and the turbine, the turbine is installed at a position other than the interval into communication with the fluid path of fluid, the volume flow rate the volume flow rate to the displacement of the fluid in the turbine at the lower than the increase.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】能量生成系统和方法
本文所公开的标的涉及能量生成系统的领域，且更确切地，涉及使用安置在流体管线中的涡轮机的能量生成系统。
技术介绍
由在管道中受压流动的流体驱动的发电机和涡轮机例如根据美国专利号6,011,334、6,526,907和6,848,503是已知的，所述美国专利公开沿流动方向轴向安置在管道内侧的旋转驱动装置。确切地说，US6,011,334公开一种发电机，所述发电机由在管道中受压循环的流体驱动，并且包括放置在管道的非磁性区段内侧的内部移动接触件和围绕管道放置的定子。所述发电机可以在气体和液体运输网络中使用。US6,526,907公开一种流动指示装置，所述流动指示装置包括管子、涡轮机叶轮和汽缸。所述管子限定流动路径。涡轮机叶轮安装在管子中以便在管子的内壁旁边旋转。涡轮机叶轮具有多个涡轮机刀片。汽缸安装在管子的外侧以便在管子的外壁旁边旋转。汽缸经由管子的侧壁磁性地联接至涡轮机叶轮，以使得涡轮机叶轮旋转致使汽缸旋转。US6,848,503公开一种用于井下操作的、具有在井筒中的生产油管的动力生成系统，所述动力生成系统包括在生产油管内的联接至井筒的磁性旋转构件。
技术实现思路
根据本文所公开的标的的第一方面，提供一种用于将流体流动能量转化成电能的能量生成系统，至少在操作中所述系统包括：流动改变构件，所述流动改变构件具有外围边缘且安装在具有路径表面的流体路径中，以便至少部分被所述路径表面所围绕，所述流动改变构件在第一位置与第二位置之间移位，在所述第一位置，边缘的至少一部分与路径表面的对应部分隔开第一程度，在所述第二位置，所述边缘的所述部分与所述流体路径表面的所述部分隔开比所述第一程度大的第二程度，以使得流体的总体积流率增加高于预定阈值达到增加的体积流率被配置来引起所述流动改变构件从所述第一位置朝向所述第二位置移位，从而致使所述间隔处的所述流体的体积流率高于所述增加的体积流率；以及涡轮机，所述涡轮机在除所述间隔以外的位置处被安装成与所述流体路径流体连通，借此所述移位致使所述涡轮机处的所述流体的体积流率低于所述增加的体积流率。根据本文所公开的标的的第二方面，提供一种用于将流体流动能量转化成电能的能量生成系统，所述系统包括：流动改变构件，所述流动改变构件具有外围边缘且被配置以便定位在具有流动方向和路径表面的流体路径中，以便至少部分被所述表面所围绕，所述流动改变构件在第一位置与第二位置之间移位，在所述第一位置，流动改变构件在垂直于所述流动方向所截取的参考平面上的投影形成第一区域，在所述第二位置，所述流动改变构件在所述参考平面上的投影形成比所述第一区域小达至少第一差异区域的第二区域，所述第一差异区域形成在所述第二区域外侧；以及涡轮机，所述涡轮机被配置成在除所述第一差异区域以外的位置处被安装成与所述流体路径流体连通。根据本文所公开的标的的第三方面，提供一种使用能量生成系统以便将流体流动能量转化成电能的方法，至少在操作中所述系统包括：流动改变构件，所述流动改变构件具有外围边缘且安装在具有路径表面的流体路径中，以便至少部分被所述路径表面所围绕，所述流动改变构件在第一位置与第二位置之间移位，在所述第一位置，边缘的至少一部分与路径表面的对应部分隔开第一程度，在所述第二位置，所述边缘的所述部分与所述流体路径表面的所述部分隔开比所述第一程度大的第二程度；以及涡轮机，所述涡轮机安装在所述流体路径中除所述间隔以外的位置处，所述方法包括以下步骤：a.经历所述流体的总体积流率增加高于预定阈值达到增加的体积流率；以及b.引起所述流动改变构件从所述第一位置移位至所述第二位置，从而致使所述间隔处的所述流体的体积流率高于所述增加的体积流率，并且致使所述涡轮机处的所述流体的体积流率低于所述增加的体积流率。术语“流体路径”在下文中的说明书和权利要求中表示呈以下形式的主体：至少一个管道、至少一个管子、至少一个导管、至少一个输送管、至少一个水道、至少一个通道、至少一个器皿、至少一个软管、至少一个储罐或至少一个容器，其中流体(例如，气体或液体)能够在预定压力下并且以预定体积流率流动。术语“涡轮机”在下文中的说明书和权利要求中表示旋转的机械装置，所述旋转的机械装置从流体流动提取能量，并且通过至少一个转子相对于至少一个定子的旋转将所述能量转换成电能，所述旋转的机械装置、所述转子和所述定子一起组成发电机。根据本文所公开的标的的第一方面、第二方面和第三方面的系统和方法被配置来当流体的总体积流率增加高于预定阈值达到增加的体积流率时防止涡轮机过热，在所述增加的体积流率下，这种过热可能会由于所述增加而发生，这致使涡轮机的转子以非常高的速度旋转。转子的该快速旋转可能甚至会导致发电机烧坏。因此通过增加除涡轮机以外的位置处的流体路径的截面面积来执行发电机的保护，以使得经过涡轮机的流体的体积流率小于增加的体积流率。确切地说，当流动改变构件安置在其第一位置时，其组成沿流体路径的扰动。然而，当总体积流率增加高于预定阈值时，流动改变构件从其第一位置朝向其第二位置移位，从而在它们之间形成间隔和至少第一差异区域。该移位减小了对在流动改变构件与路径表面之间通过的流体的有效干扰，从而允许流体的一部分经由形成在流动改变构件与路径表面之间的间隔和相应第一差异区域而不是经由所述涡轮机通过，这样又将经由涡轮机通过的流体的体积流率降低成低于所述增加的体积流率。由此，与流动改变构件不从其第一位置移位的情况相比，涡轮机经受流经其中的流体的较小体积流率。根据本文所公开的标的的一些实例，流动改变构件的移位可能还涉及涡轮机从流动路径的至少部分分流或倾斜。形成在流动改变构件与路径表面之间的依据第一程度和第二程度(根据第一方面)和依据第一差别区域(根据第二方面)的定义可以被视为是可选定义。流动改变构件可以被配置成通过施加在所述流动改变构件上的流体的力而从第一位置移位至第二位置。可以在流体路径中的流体流动方向上施加该力。系统可以进一步包括弹簧，所述弹簧啮合流动改变构件以便促使流动改变构件恢复到其第一位置。系统可以进一步包括压缩力调节机构，所述压缩力调节机构被配置用于调节所述弹簧的压缩力。该调节可以确定所述预定阈值。从增加的体积流率减小流体的总体积流率可以被配置来引起流动改变构件朝向第一位置移位。流动改变构件可以枢转地安装至路径表面，以便由此在流体的流动方向上从第一位置朝向第二位置枢转移位。根据另一实例，流动改变构件可以是对夹式止回阀的一部分。在第一位置，流动改变构件可以被配置成垂直于在路径表面处流动的流体的流动方向安置，并且在第二位置，流动改变构件可以被配置成相对于流动方向成角度。路径表面可以包括用于在第二位置接收流动改变构件的插槽。流动改变构件可以包括密封端，所述密封端被配置用于在流动改变构件的第一位置密封地啮合路径表面的密封部分，从而防止流体从它们之间通过。系统可以进一步包括流体路径。所述流体路径包括路径入口和路径出口，其中路径表面在路径入口与路径出口之间延伸。路径表面可以具有例如如对夹式止回阀中所提供的沿其长度改变的截面直径。系统可以进一步包括额外的流体路径，所述额外的流体路径与流体路径流体连通并且其中安装有涡轮机。额外的流体路径可以在子入口与子出口之间延伸，所述子入口和子出口二者形成在路径表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将流体流动能量转化成电能的能量生成系统，至少在操作中所述系统包括：流动改变构件，所述流动改变构件具有外围边缘且安装在具有路径表面的流体路径中，以便至少部分被所述路径表面所围绕，所述流动改变构件在第一位置与第二位置之间移位，在所述第一位置，所述边缘的至少一部分与所述路径表面的对应部分隔开第一程度，在所述第二位置，所述边缘的所述部分与所述流体路径表面的所述部分隔开比所述第一程度大的第二程度，以使得所述流体的总体积流率增加高于预定阈值达到增加的体积流率被配置来引起所述流动改变构件从所述第一位置朝向所述第二位置移位，从而致使所述间隔处的所述流体的所述体积流率高于所述增加的体积流率；以及涡轮机，所述涡轮机在除所述间隔以外的位置处被安装成与所述流体路径流体连通，借此所述移位致使所述涡轮机处的所述流体的所述体积流率低于所述增加的体积流率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.27 US 62/166,7091.一种用于将流体流动能量转化成电能的能量生成系统，至少在操作中所述系统包括：流动改变构件，所述流动改变构件具有外围边缘且安装在具有路径表面的流体路径中，以便至少部分被所述路径表面所围绕，所述流动改变构件在第一位置与第二位置之间移位，在所述第一位置，所述边缘的至少一部分与所述路径表面的对应部分隔开第一程度，在所述第二位置，所述边缘的所述部分与所述流体路径表面的所述部分隔开比所述第一程度大的第二程度，以使得所述流体的总体积流率增加高于预定阈值达到增加的体积流率被配置来引起所述流动改变构件从所述第一位置朝向所述第二位置移位，从而致使所述间隔处的所述流体的所述体积流率高于所述增加的体积流率；以及涡轮机，所述涡轮机在除所述间隔以外的位置处被安装成与所述流体路径流体连通，借此所述移位致使所述涡轮机处的所述流体的所述体积流率低于所述增加的体积流率。2.根据权利要求1所述的能量生成系统，其中所述流动改变构件被配置成通过施加在所述流动改变构件上的所述流体的力而从所述第一位置移位至所述第二位置。3.根据权利要求1或2所述的能量生成系统，所述能量生成系统进一步包括弹簧，所述弹簧啮合所述流动改变构件以便促使所述流动改变构件恢复到其第一位置。4.根据权利要求3所述的能量生成系统，所述能量生成系统进一步包括压缩力调节机构，所述压缩力调节机构被配置用于调节所述弹簧的压缩力以便确定所述预定阈值。5.根据权利要求1至4中任一项所述的能量生成系统，其中从所述增加的体积流率减小所述流体的所述总体积流率被配置来引起所述流动改变构件朝向所述第一位置移位。6.根据前述权利要求中任一项所述的能量生成系统，其中所述流动改变构件枢转地安装至所述路径表面，以便由此在所述流体的流动方向上从所述第一位置朝向所述第二位置枢转移位。7.根据权利要求6所述的能量生成系统，其中在所述第一位置，所述流动改变构件被配置成垂直于在所述路径表面处流动的所述流体的流动方向安置，并且在所述第二位置，所述流动改变构件被配置成相对于所述流动方向成角度。8.根据前述权利要求中任一项所述的能量生成系统，其中所述路径表面包括用于在所述第二位置接收所述流动改变构件的插槽。9.根据前述权利要求中任一项所述的能量生成系统，其中所述流动改变构件包括密封端，所述密封端被配置用于在所述流动改变构件的所述第一位置密封地啮合所述路径表面的密封部分，从而防止流体从它们之间通过。10.根据前述权利要求中任一项所述的能量生成系统，所述能量生成系统进一步包括所述流体路径。11.根据权利要求10所述的能量生成系统，其中所述流体路径包括路径入口和路径出口，其中所述路径表面在所述路径入口与所述路径出口之间延伸。12.根据权利要求10或11所述的能量生成系统，所述能量生成系统进一步包括额外的流体路径，所述额外的流体路径与所述流体路径流体连通并且其中安装有所述涡轮机。13.根据权利要求13所述的能量生成系统，其中所述额外的流体路径在子入口与子出口之间延伸，所述子入口和所述子出口二者形成在所述路径表面处，以使得所述流动改变构件安装在所述二者之间的所述流体路径中。14.根据权利要求1至9中任一项所述的能量生成系统，其中所述涡轮机与所述流动改变构件成一体，并且可随其在所述第一位置与所述第二位置之间移位。15.根据权利要求15所述的能量生成系统，其中所述涡轮机与所述流动改变构件同轴。16.一种用于将流体流动能量转化成电能的能量生成系统，所述系统包括：流动改变构件，所述流动改变构件具有外围边缘且被配置以便定位在具有流动方向和路径表面的流体路径中，以便至少部分被所述表面所围绕，所述流动改变构件在第一位置与第二位置之间移位，在所述第一位置，所述流动改变构件在垂直于所述流动方向所截取的参考平面上的投影形成第一区域，在所述第二位置，所述流动改变构件在所述参考平面上的投影形成比所述第一区域小达至少第一差异区域的第二区域，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：达尼·皮莱格，
申请(专利权)人：海德鲁斯派恩监控解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL