涡轮机装置和系统制造方法及图纸

提供了一种涡轮机装置和系统。该涡轮机装置包括涡轮机和传动组件。该涡轮机包括壳体，该壳体包括蜗壳，该蜗壳被构造成引导流体流动路径穿过设置在其中的转轮，以用于使与其联接的第一可旋转轴相对于该壳体旋转。该传动组件与该壳体接合。该传动组件包括设置在其中的第一可旋转构件，该第一可旋转构件一端与该第一可旋转轴磁耦合，并且另一端与发电系统联接。该涡轮机中的流体流动路径被该壳体排除在该传动组件之外。该涡轮机系统包括该涡轮机装置以及发电系统，用于从流体流动产生电力。

【技术实现步骤摘要】
涡轮机装置和系统
本披露涉及一种涡轮机装置以及一种用于从流体流动产生电力的涡轮机系统。
技术介绍
随着快速的城市化和人口的增加，高层住宅建筑物已经成为世界各大城市许多人的共同家园。与前些年的独立式房屋相比，向住宅建筑物提供诸如电力和水等基本服务引起了重大的工程问题。在密集的城市环境中，水处理站和泵站可能位于偏远地区相离一定距离。因此，市政淡水供应管道中的压强需要非常高，以便确保整个城市地区的持续供水。例如，图1示出了具有屋顶水箱的、用于住宅建筑物的典型的配水系统10的示意图。在这个系统中，来自市政主管12的淡水在被供应到建筑物11之前被储存在断流水箱16中。如图1所示的减压阀14通常在系统中用于减小市政主管12中的压强，因为市政主管中的水压通常相对较高，这可能导致水管和器具(诸如断流水箱16)漏水或损坏。然而，从断流水箱16流出的淡水供应管道中的压强可能不够高而无法向高层住宅建筑物的高层用户供应水。因此，这种高层住宅建筑物中或附近的水泵向位于高层建筑物的屋顶上的水箱提供水。在图1的实例中，然后通过泵18将水供应到位于住宅/高层建筑物11的屋顶上的重力供水水箱15，并最终通过分配管13分配给用户。如本领域已知的，减压阀通常通过阀的节流面积的改变将流经阀的流体从较高的入口压强改变为较低的出口压强。不幸的是，由于这种类型的阀通常通过减小节流面积来减小水压，水压的势能在整个系统中被浪费了。因此，需要提供一种涡轮机装置，该涡轮机装置能够使流体压强减小并将压强减小用于发电，并且至少部分地解决以上问题。这在流体被处理为被供应给家庭或商业建筑物(尤其是住宅)的饮用水时尤其重要。
技术实现思路
本披露的特征和优点将在下面的描述中阐述，并且部分将从所述描述显而易见，或者可以通过实践本文中披露的原理而习得。本披露的特征和优点可以借助于在所附权利要求书中特别指出的手段和组合来实现和获得。根据本披露的第一方面，提供了一种涡轮机装置，该涡轮机装置包括：涡轮机，该涡轮机包括壳体，该壳体包括蜗壳，该蜗壳被构造成引导流体流动路径穿过设置在其中的转轮，以用于使与其联接的第一可旋转轴相对于该壳体旋转；以及传动组件，该传动组件与该壳体接合，该传动组件包括设置在其中的第一可旋转构件，该第一可旋转构件一端与该第一可旋转轴磁耦合，并且另一端与发电系统联接；其中，所述涡轮机中的流体流动路径被所述壳体排除在所述传动组件之外。该传动组件可以包括第二可旋转轴，该第二可旋转轴一端可与该第一可旋转构件接合，并且另一端可与该发电系统接合。可以包括用于在其中支撑该第一可旋转轴和该第二可旋转轴的至少一个构件。可选地，控制系统包括旁通回路、阀、用于检测转轮的旋转的传感器、以及用于响应于从该传感器接收的信号来控制该阀的状态并且从而控制穿过该涡轮机装置和该旁通回路的流体流速的控制器。有利地，旁通回路包括位于两个相邻管段之间的柔性管，以用于提供可调节的轴向偏移。该柔性管的材料可以是金属或橡胶。该蜗壳的入口的截面可以相对小于流体供应系统的主管的横截面，以用于增加流过该转轮的流体的流动速度。该蜗壳的出口的排出口的截面可以相对大于该蜗壳的出口的进入口的截面，以用于减小从该转轮流出的流体的流动速度。该蜗壳的入口的轴线可以与该蜗壳的出口的排出口的轴线对准。至少一个调节构件可以安装在该涡轮机装置的上游处该蜗壳的入口之前。该调节构件可以将从该流体供应管开始的直径减小到该蜗壳的入口的直径。至少一个调节构件可以安装在该涡轮机装置的下游处该蜗壳的出口之后。该调节构件可以将从该蜗壳的出口开始的直径增加到该流体供应管的入口直径。该第一可旋转轴可以在该壳体中由流经其中的流体润滑。在另一方面，提供了一种用于从流体流动产生电力的系统，该系统包括：涡轮机装置；以及发电系统，该发电系统用于将机械能转化为电能。在又另一方面，提供了一种用于从流体流动产生电力的方法，该方法包括：引导该流体流经涡轮机装置；以及将该涡轮机装置连接到能操作来发电的发电系统。附图说明为了描述可以获得本披露的上述和其他优点和特征的方法，将通过参考在附图中示出的本披露的具体实施例来呈现对上面简要描述的原理的更具体描述。应理解这些附图仅描绘了本披露的示例性实施例，因此，不应被认为是限制本披露范围，将通过使用附图来以附加特定性和细节来描述和阐明本文中的原理。下文将通过实例并参考附图来进一步详细解释本披露的优选实施例，在附图中：-图1描绘了具有屋顶水箱的、用于高层建筑物的典型的配水系统的示意图。图2描绘了根据本披露的实施例的具有涡轮机装置和发电机的、用于从流体流动产生电力的系统的透视图。图3描绘了根据本披露的实施例的涡轮机装置和发电机的截面视图。图4描绘了根据本披露的实施例的涡轮机的截面视图。图5描绘了根据本披露的实施例的涡轮机装置的压强模拟图。图6描绘了根据本披露的实施例的磁耦合布置的截面视图。图7描绘了根据本披露的一个实施例的具有控制系统的涡轮机装置的透视图。图8描绘了根据本披露的一个实施例操作的具有控制系统的涡轮机装置的示意性流程图。图9描绘了根据本披露的实施例的具有涡轮机装置和发电机的、用于从流体流动产生电力的系统的功率输出与流速之间的关系图。图10描绘了根据本披露的实施例的在控制系统调节下的涡轮机转速的图。图11描绘了根据本披露的实施例的在控制系统调节下的输出功率的图。具体实施方式下面详细讨论本披露的各种实施例。虽然讨论了具体实施方式，但应该理解这仅仅是为了说明目的而进行的。相关领域的技术人员将认识到，在不脱离本披露的精神和范围的情况下，可以使用其他部件和配置。图2描绘了根据本披露的一个实施例的具有涡轮机装置和发电机的、用于从流体流动产生电力的系统的透视图。根据本披露的用于从流体流动产生电力的系统100代替了
技术介绍
中讨论的用于在流体供应管中减压的现有技术的减压阀，并且至少部分地解决了与这种布置相关联的一些问题。用于从流体流动产生电力的系统100包括涡轮机装置60和发电机80。涡轮机装置60包括涡轮机20和传动组件40。在根据本披露的这个实施例中，涡轮机20包括壳体30。涡轮机的蜗壳包括蜗壳入口22和蜗壳出口26。来自供应管的流体穿过蜗壳入口22流入涡轮机20中，并且然后穿过蜗壳流动通道28进入转轮24中，并且最后穿过蜗壳出口26离开涡轮机20，如图4所示。现在参考图3，描绘了根据本披露的一个实施例的系统100中的涡轮机装置60和发电机80的截面视图，而图4示出了根据本披露的一个实施例的涡轮机的截面视图。参考图3和图4，蜗壳、转轮24和第一可旋转轴32位于涡轮机装置60的壳体30中。转轮24包括多个叶片(未示出)。有利地，蜗壳入口22和蜗壳出口26被构造成是对准的，使得涡轮机装置更容易安装在流体供应管之间。应当理解，在不脱离本披露的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涡轮机装置，其特征在于，包括：/n涡轮机，所述涡轮机包括/n壳体，所述壳体包括蜗壳，所述蜗壳被构造成引导流体流动路径穿过设置在其中的转轮，以用于使与其联接的第一可旋转轴相对于所述壳体旋转；以及/n传动组件，所述传动组件与所述壳体接合，所述传动组件包括设置在其中的第一可旋转构件，所述第一可旋转构件一端与所述第一可旋转轴磁耦合，并且另一端与发电系统联接；/n其中，所述涡轮机中的流体流动路径被所述壳体排除在所述传动组件之外。/n

【技术特征摘要】
20190410 HK 19122095.31.一种涡轮机装置，其特征在于，包括：
涡轮机，所述涡轮机包括
壳体，所述壳体包括蜗壳，所述蜗壳被构造成引导流体流动路径穿过设置在其中的转轮，以用于使与其联接的第一可旋转轴相对于所述壳体旋转；以及
传动组件，所述传动组件与所述壳体接合，所述传动组件包括设置在其中的第一可旋转构件，所述第一可旋转构件一端与所述第一可旋转轴磁耦合，并且另一端与发电系统联接；
其中，所述涡轮机中的流体流动路径被所述壳体排除在所述传动组件之外。


2.根据权利要求1所述的涡轮机装置，其特征在于，其中，所述传动组件包括第二可旋转轴，所述第二可旋转轴一端可与所述第一可旋转构件接合，并且另一端可与所述发电系统接合。


3.根据权利要求2所述的涡轮机装置，其特征在于，进一步包括用于在其中支撑所述第一可旋转轴和所述第二可旋转轴的至少一个构件。


4.根据权利要求1所述的涡轮机装置，其特征在于，进一步包括控制系统，所述控制系统包括旁通回路、阀、用于检测转轮的旋转的传感器、以及用于响应于从所述传感器接收的信号来控制所述阀的状态并且从而控制穿过所述涡轮机装置和所述旁通回路的流体流速的控制器。


5.根据权利要求4所述的涡轮机装置，其特征在于，其中，所述旁通回路包括位于两个相邻管段之间的柔性管，以用于提供可调节的轴向偏移。


6.根据权利要求5所述的涡轮机装置，其特征在于，其中，所述柔性管的材料是金属或橡胶。


7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洪兴，杜继芸，娄承芝，沈志成，
申请(专利权)人：信和创意研发有限公司，
类型：新型
国别省市：中国香港;81