一种天然气管网磁感应发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种天然气管网磁感应发电装置，包括对应设置于天然气管道内外的转子单元和定子单元，转子单元包括与天然气管道垂直固定连接的中心轴，以及通过轴承结构与中心轴连接的柱体，柱体沿周向固定有多个间隔分布第一磁叶片和第二磁叶片，且使第一磁叶片和第二磁叶片交替设置，第一磁叶片的内外端对应为N极和S极，第二磁叶片的内外端对应为S极和N极，定子单元包括与柱体一端对应设置的第一铁芯以及缠绕在第一铁芯上的第一线圈，且使第一线圈的中心线与天然气管道的轴线垂直。其具有结构简单、发电量大、安全性高的优点，可有效避免燃爆风险。

【技术实现步骤摘要】
一种天然气管网磁感应发电装置
本专利技术涉及一种发电装置，具体涉及一种天然气管网磁感应发电装置。
技术介绍
天然气是人们生产、生活中的重要能源，其输送需要经过从高压到低压的变送过程才可为人们所使用。为利用天然气变压过程中产生的压力能，本领域技术人员研发了多种类型的天然气压力能发电装置，将其内置于天然气管道中，通过天然气冲击发电装置的叶轮使其旋转，并带动发电装置转子旋转从而实现发电。但现有的天然气压力能发电装置在实际应用中还存在着结构复杂、能量转换率低、发电量小的问题，特别是其将发电机整体置于天然气管道中，一方面需要对管道破孔以将电力引出，影响了管道的整体性和密封性，另一方面天然气属易燃流体，在发电过程中存在燃爆风险，安全性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种天然气管网磁感应发电装置，其具有结构简单、发电量大、安全性高的优点，可有效避免燃爆风险。为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供的一种天然气管网磁感应发电装置，包括对应设置于天然气管道内外的转子单元和定子单元，所述转子单元包括与天然气管道垂直固定连接的中心轴，以及通过轴承结构与中心轴连接的柱体，柱体沿周向固定有多个间隔分布的第一磁叶片和第二磁叶片，且使第一磁叶片和第二磁叶片交替设置，第一磁叶片的内外端对应为N极和S极，第二磁叶片的内外端对应为S极和N极，所述定子单元包括与柱体一端对应设置的第一铁芯以及缠绕在第一铁芯上的第一线圈，且使第一线圈的中心线与天然气管道的轴线垂直。进一步的，本专利技术一种天然气管网磁感应发电装置，其中，所述转子单元在相邻的第一磁叶片和第二磁叶片之间设有实心铁。进一步的，本专利技术一种天然气管网磁感应发电装置，其中，所述定子单元还包括与柱体另一端对应设置的第二铁芯以及缠绕在第二铁芯上的第二线圈，且使第二线圈的中心线与天然气管道的轴线垂直。进一步的，本专利技术一种天然气管网磁感应发电装置，其中，所述柱体采用非导磁材料制作，所述第一磁叶片和第二磁叶片均为永磁体。进一步的，本专利技术一种天然气管网磁感应发电装置，其中，所述第一线圈和第二线圈各自形成闭合回路，或两者的首尾依次连接共同形成闭合回路。进一步的，本专利技术一种天然气管网磁感应发电装置，其中，所述第一磁叶片和第二磁叶片的数量为3～6个。本专利技术一种天然气管网磁感应发电装置与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术通过设置对应分布于天然气管道内外的转子单元和定子单元，转子单元包括与天然气管道垂直固定连接的中心轴，以及通过轴承结构与中心轴连接的柱体，在柱体上沿周向固定设置多个间隔分布第一磁叶片和第二磁叶片，且使第一磁叶片和第二磁叶片交替分布，让第一磁叶片的内外端对应设为N极和S极，让第二磁叶片的内外端对应设为S极和N极，定子单元包括与柱体一端对应设置的第一铁芯以及缠绕在第一铁芯上的第一线圈，并使第一线圈的中心线与天然气管道的轴线垂直。由此就构成了一种结构简单、发电量大、安全性高的天然气管网磁感应发电装置。本专利技术通过设置交替间隔分布的第一磁叶片和第二磁叶片，并使第一磁叶片的内外端对应为N极和S极，使第二磁叶片的内外端对应为S极和N极，就会在转子单元的上下端形成周期性变化的磁感线和磁场分布。在实际应用中，当天然气流体冲击转子单元并驱使其旋转过程中，穿过定子单元第一线圈的磁场强度就会变化，通过产生的电动势即可实现发电目的。本专利技术将转子单元和定子单元对应设置在天然气管道的内外侧，通过定子单元的第一线圈可直接将所发电力输出，不需要对管道破孔穿线，保证了管道的整体性和密封性能，且可有效避免天然气燃爆风险，安全性较高。下面结合附图所示具体实施方式对本专利技术一种天然气管网磁感应发电装置作进一步详细说明。附图说明图1为本专利技术一种天然气管网磁感应发电装置的结构示意图；图2为本专利技术一种天然气管网磁感应发电装置中第一种转子单元的立体图；图3为本专利技术一种天然气管网磁感应发电装置中第一种转子单元的俯视图；图4为本专利技术一种天然气管网磁感应发电装置中第二种转子单元的立体图；图5为本专利技术一种天然气管网磁感应发电装置中第一种转子单元的立体图。具体实施方式首先需要说明的，本专利技术中所述的上、下、前、后、左、右等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本专利技术的技术方案以及请求保护范围进行的限制。如图1至图3所示本专利技术一种天然气管网磁感应发电装置的具体实施方式，包括对应设置于天然气管道内外的转子单元和定子单元。转子单元包括与天然气管道垂直固定连接的中心轴1，以及通过轴承结构与中心轴1连接的柱体2。在柱体2上沿周向固定设置间隔分布的四个第一磁叶片3和四个第二磁叶片4，并使第一磁叶片3和第二磁叶片4交替分布，且将第一磁叶片3的内外端对应设置为N极和S极，将第二磁叶片4的内外端对应设置为S极和N极。定子单元包括与柱体2一端对应分布的第一铁芯5以及缠绕在第一铁芯5上的第一线圈6，让第一线圈6的中心线与天然气管道的轴线垂直。通过以上结构设置就构成了一种结构简单、发电量大、安全性高的天然气管网磁感应发电装置。本专利技术通过设置交规间隔分布的第一磁叶片3和第二磁叶片4，并使第一磁叶片3的内外端对应为N极和S极，使第二磁叶片4的内外端对应为S极和N极，就会在转子单元的上下端形成周期性变化的磁感线和磁场分布。在实际应用中，当天然气流体冲击转子单元并驱使其旋转过程中，穿过定子单元第一线圈的磁场强度就会变化，通过产生的电动势即可实现发电目的。本专利技术将转子单元和定子单元对应设置天然气管道的内侧和外侧，通过定子单元的第一线圈可直接将所发电力输出，不需要对管道破孔穿线，保证了管道的整体性和密封性能，且可有效避免天然气燃爆风险，具有较高的安全性。作为优化方案，本具体实施方式让转子单元在相邻的第一磁叶片3和第二磁叶片4之间设置了实心铁7。通过第一磁叶片3和第二磁叶片4对实心铁7的磁化作用，可有效增强磁场强度，提高发电功率和发电量。同时，本具体实施方式还让定子单元设置了与柱体2另一端对应的第二铁芯8以及缠绕在第二铁芯8上的第二线圈9，且使第二线圈9的中心线与天然气管道的轴线垂直。通过第二铁芯8和第二线圈9可进一步提高发电功率和发电量，在具体应用中，第一线圈6和第二线圈9可采用各自形成闭合回路的结构形式，可也采用让两者的首尾依次连接并共同形成闭合回路的结构形式，均可实现本专利技术的技术目的。需要说明的是，本专利技术中第一磁叶片3和第二磁叶片4的数量不限于设置四个，如图4和图5所示，还可以将第一磁叶片3和第二磁叶片4的数量设置三个、五个或更多，只要能使转子单元在上下端形成周期性变化的磁感线和磁场强度分布即可实现本专利技术的技术目的。在实际应用中，本专利技术通常将第一磁叶片3和第二磁叶片4的数量设置为3～6个较为适用。同时，本专利技术让柱体2采用非导磁材料制作，并让第一磁叶片3和第二磁叶片4均采用永磁体材料制作，有效保证了转子单元的使用功能和性能稳定性。以上实施例仅是对本专利技术的优选实施方式进行的描述，并非对本专利技术请求保护范围进行限定，在不脱离本专利技术设计精神的前提下，本领域工程技术人员依据本专利技术的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本专利技术的权利要求书确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然气管网磁感应发电装置，其特征在于，包括对应设置于天然气管道内外的转子单元和定子单元，所述转子单元包括与天然气管道垂直固定连接的中心轴(1)，以及通过轴承结构与中心轴(1)连接的柱体(2)，柱体(2)沿周向固定有多个间隔分布的第一磁叶片(3)和第二磁叶片(4)，且使第一磁叶片(3)和第二磁叶片(4)交替设置，第一磁叶片(3)的内外端对应为N极和S极，第二磁叶片(4)的内外端对应为S极和N极，所述定子单元包括与柱体(2)一端对应设置的第一铁芯(5)以及缠绕在第一铁芯(5)上的第一线圈(6)，且使第一线圈(6)的中心线与天然气管道的轴线垂直。

【技术特征摘要】
1.一种天然气管网磁感应发电装置，其特征在于，包括对应设置于天然气管道内外的转子单元和定子单元，所述转子单元包括与天然气管道垂直固定连接的中心轴(1)，以及通过轴承结构与中心轴(1)连接的柱体(2)，柱体(2)沿周向固定有多个间隔分布的第一磁叶片(3)和第二磁叶片(4)，且使第一磁叶片(3)和第二磁叶片(4)交替设置，第一磁叶片(3)的内外端对应为N极和S极，第二磁叶片(4)的内外端对应为S极和N极，所述定子单元包括与柱体(2)一端对应设置的第一铁芯(5)以及缠绕在第一铁芯(5)上的第一线圈(6)，且使第一线圈(6)的中心线与天然气管道的轴线垂直。2.按照权利要求1所述的一种天然气管网磁感应发电装置，其特征在于，所述转子单元在相邻的第一磁叶片(3)和第二磁叶片(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦建瑛，谭松玲，徐文东，邢琳琳，钱迪，赵钊，朱爱明，钟胜，
申请(专利权)人：北京市燃气集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11