一种反向旋转双转子天然气管道发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种反向旋转双转子天然气管道发电装置，提高了发电效率并且缓解冰堵问题。包括支承系统，以及安装在支承系统内且由内到外依次设置的内转子系统、电磁感应系统、外转子系统，所述电磁感应系统包括铁心、发电线圈、永磁体，所述永磁体套接于外传轴的内表面，所述发电线圈缠绕在所述铁心上，所述铁心套接于内转轴的外表面；所述外转子系统用于将天然气的压能转化为动能，传递扭矩给电磁感应系统的永磁体，带动永磁体旋转，所述内转子系统用于将天然气的压能转化为动能，传递扭矩给电磁感应系统的铁心，带动铁心旋转，从而实现双转子反转，永磁体用于与发电线圈形成相对运动从而切割磁感线产生电能。动从而切割磁感线产生电能。动从而切割磁感线产生电能。

【技术实现步骤摘要】
一种反向旋转双转子天然气管道发电装置


[0001]本专利技术涉及
，特别是涉及一种反向旋转双转子天然气管道发电装置。

技术介绍

[0002]当前我国发电的主要方式为燃煤火力发电，然而火力发电会产生氮氧化物、二氧化硫等污染物，对环境造成不利影响，因此需要用其他发电方式来代替燃煤发电，能源行业需要以绿色发展、环境治理为方向进行发展。天然气发电作为一种低碳高效的清洁能源，具有多种优势，可以弥补可再生能源在稳定性方面的不足，支撑可再生能源大规模发展，天然气发电作为环境友好型的清洁发电方式是未来的发展方向。
[0003]为了方便天然气的大量运输和储存，通常会对刚开采的天然气除杂后进行低温液化，变成高压状态，然后进行运输，当天然气会经过中储站会进行节流降压的处理，以便供下游用户使用，在这个过程中，会有大量的压能释放出来，通常这部分压能没有被利用，这是对天然气压能的极大浪费，并且由于节流降压作用，在降压处的位置温度会大大下降，产生冰堵的问题，会降低天然气管道内的流动能力，严重时会对损伤管道或仪表。若能将这部分能量进行回收利用，那可以创造出可观的经济效益，并且可以改善冰堵问题，提高天然气运输的安全性。
[0004]对于天然气的节流降压问题，需要设计一种将压能回收利用的装置，将这部分压能转化为清洁能源。余压发电就是利用流体的多余压力能发电的技术，余压发电装置是利用天然气管道内的压差进行发电，可以将由于节流降压浪费的压能转化为电能，不仅可以产生经济效益，而且可以缓解冰堵问题。
[0005]近年来，国内也公开了部分天然气管道余压发电装置，如：专利号“CN201220358035.9”公布一种流体管道压差发电装置，该装置能量转换部件安装在流体管道内部，使流体压能直接转换为机械能，但其所使用的磁力联轴器将会使的能量转换效率下降，并且动密封在高转速和高压条件下会造成流体泄露安全性得不到保证。专利号“CN201710506505.1”公布一种管道式天然气压差发电装置，该装置由一根进气管分流成两根等截面的管道将会造成气流能量降低，并通过棘轮机构和螺旋伞齿轮箱的多级传动下造成能量转换效率降低。专利号“CN201610323265.5”公布一种磁力驱动式天然气管道发电机，该装置同样是通过磁力建立能量转换的连接，在周围金属管道的作用下会导致转换效率降低。专利号“CN201210238126.3”公布了一种基于太阳能加热的天然气压差发电转换机组及其实现方法，该方法提供了一种基于太阳能加热的余压发电转换机组，通过太阳能和余压能的综合利用，提高了余压发电效率和经济效益。但从井场管道施工布局放面考虑，该方法的结构复杂，占地面积广，施工困难不适用于井场环境，还需在设计和使用中大量论证。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种反向旋转双转子天然气管道发
电装置，稳定性好、结构简单、安全性高，通过转矩叠加提高了装置的发电效率并且利用发电装置产生的热量缓解冰堵问题。
[0007]本专利技术的目的是这样实现的：
[0008]一种反向旋转双转子天然气管道发电装置，
[0009]包括支承系统，以及安装在支承系统内且由内到外依次设置的内转子系统、电磁感应系统、外转子系统、输电系统，
[0010]所述支承系统包括外壳、支承架、内轴承端盖，所述外壳呈筒状，外壳的两端用于与天然气管道连接，外壳的两端分别固定有所述支承架，所述支承架具有内轴承孔；
[0011]所述内转子系统包括导流罩、内转轴、内轴承、内叶轮，所述内转轴为空心轴，内转轴的两端分别通过所述内轴承支撑于所述内轴承孔，内转轴、内轴承孔之间通过所述内轴承端盖封口，所述内转轴与外壳之间形成外流道，所述支承架上设有供天然气通过的过孔，所述过孔与外流道连通，所述内转轴的内孔为内流道，所述内叶轮固定在内转轴内，所述导流罩固定在内转轴的进口端，用于将天然气导入外流道、内流道；
[0012]所述外转子系统包括外转轴、外轴承端盖、外轴承、外叶轮，所述外转轴为空心轴，外转轴的内孔两端为轴承孔，各轴承孔内分别安装所述外轴承，所述外转轴两端分别通过外轴承支撑于内转轴，外转轴、内转轴之间通过所述外轴承端盖封口，所述外叶轮固定在外转轴的外表面；
[0013]所述电磁感应系统位于外轴承之间，电磁感应系统包括铁心、发电线圈、永磁体，所述永磁体套接于外传轴的内表面，所述发电线圈缠绕在所述铁心上，所述铁心套接于内转轴的外表面；
[0014]所述外转子系统用于将天然气的压能转化为动能，传递扭矩给电磁感应系统的永磁体，带动永磁体旋转，所述内转子系统用于将天然气的压能转化为动能，传递扭矩给电磁感应系统的铁心，带动铁心旋转，外叶轮叶片旋向与内叶轮叶片旋向相反，从而实现双转子反转，永磁体用于与发电线圈形成相对运动从而切割磁感线产生电能，所述发电线圈通过所述输电系统输出电能。
[0015]优选地，所述导流罩的表面形状使外流道、内流道内流入等量的天然气，从而使内转轴和外转轴转速相等。
[0016]优选地，所述支承架包括内圆环、外圆环以及均匀连接在内圆环、外圆环之间的腹板，相邻腹板之间形成所述供天然气通过的过孔，所述内圆环的内孔为所述内轴承孔。
[0017]优选地，所述内转轴的内圆面为阶梯型，内转轴的内圆面上设有纵向槽、环形槽，所述内叶轮的外周面设有凸耳，所述纵向槽供凸耳滑入，并形成周向定位，所述环形槽内安装有弹性挡圈，内转轴的内圆面阶梯、弹性挡圈形成对内叶轮的轴向限位。
[0018]优选地，所述内转轴的两端外表面均为三级台阶，第一台阶外套有所述内轴承和内轴承端盖，并形成轴向定位，所述导流罩设有内螺纹，内转轴进口端的第一台阶设有外螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹配合，第二台阶套有所述外轴承端盖和外轴承，并形成轴向定位，第三台阶套有所述铁心，并形成轴向定位。
[0019]优选地，所述外转轴的中部设有外伸凸台，所述外叶轮的一端螺栓固定在该外伸凸台上，所述外转轴的两端设有环形密封孔，所述外轴承端盖的内表面设有环形密封槽，所述环形密封孔、环形密封槽内均安装有密封圈，外转轴端面和外轴承端盖螺栓固定，环形密
封孔内的密封圈通过外转轴端面和外轴承端盖压紧，形成密封，环形密封槽内的密封圈与内转轴外表面贴合，形成密封，从而防止天然气进入电磁感应系统内。
[0020]优选地，所述铁心由若干个硅钢片叠加而成，硅钢片用于导通磁场，形成磁通路。
[0021]优选地，所述外壳两端面设有环形密封沟槽，环形密封沟槽内装有密封圈，环形密封沟槽内的密封圈由支承架端面和外壳端面压紧，从而防止天然气泄露到外界。
[0022]优选地，所述外壳的外周面设有两个输电孔，各输电孔分别连接所述输电系统；所述输电系统为电刷结构，电刷结构的滑环套装固定在内转轴上，并与发电线圈的端头电连接，滑环之间绝缘。
[0023]优选地，所述输电系统还包括电刷外壳、接线柱、紧固螺母、密封绝缘垫片、弹簧、电刷，所述滑环套装固定在内转轴上，并与发电线圈的端头电连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反向旋转双转子天然气管道发电装置，其特征在于：包括支承系统(1)，以及安装在支承系统(1)内且由内到外依次设置的内转子系统(2)、电磁感应系统(3)、外转子系统(4)、输电系统(5)；所述支承系统(1)包括外壳(13)、支承架(12)、内轴承端盖(11)，所述外壳(13)呈筒状，外壳(13)的两端用于与天然气管道连接，外壳(13)的两端分别固定有所述支承架(12)，所述支承架(12)具有内轴承孔(12
‑
1)；所述内转子系统(2)包括导流罩(21)、内转轴(22)、内轴承(23)、内叶轮(24)，所述内转轴(22)为空心轴，内转轴(22)的两端分别通过所述内轴承(23)支撑于所述内轴承孔(12
‑
1)，内转轴(22)、内轴承孔(12
‑
1)之间通过所述内轴承端盖(11)封口，所述内转轴(22)与外壳(13)之间形成外流道，所述支承架(12)上设有供天然气通过的过孔，所述过孔与外流道连通，所述内转轴(22)的内孔为内流道，所述内叶轮(24)固定在内转轴(22)内，所述导流罩(21)固定在内转轴(22)的进口端，用于将天然气导入外流道、内流道；所述外转子系统(4)包括外转轴(41)、外轴承端盖(43)、外轴承(42)、外叶轮(44)，所述外转轴(41)为空心轴，外转轴(41)的内孔两端为轴承孔(41
‑
2)，各轴承孔(41
‑
2)内分别安装所述外轴承(42)，所述外转轴(41)两端分别通过外轴承(42)支撑于内转轴(22)，外转轴(41)、内转轴(22)之间通过所述外轴承端盖(43)封口，所述外叶轮固定在外转轴(41)的外表面；所述电磁感应系统(3)位于外轴承(42)之间，电磁感应系统(3)包括铁心(31)、发电线圈(32)、永磁体(33)，所述永磁体(33)套接于外传轴(41)的内表面，所述发电线圈(32)缠绕在所述铁心(31)上，所述铁心(31)套接于内转轴(22)的外表面；所述外转子系统(4)用于将天然气的压能转化为动能，传递扭矩给电磁感应系统(3)的永磁体(33)，带动永磁体(33)旋转，所述内转子系统(2)用于将天然气的压能转化为动能，传递扭矩给电磁感应系统(3)的铁心(31)，带动铁心(31)旋转，外叶轮(44)叶片旋向与内叶轮(24)叶片旋向相反，从而实现双转子反转，永磁体(33)用于与发电线圈(32)形成相对运动从而切割磁感线产生电能，所述发电线圈(32)通过所述输电系统(5)输出电能。2.根据权利要求1所述的一种反向旋转双转子天然气管道发电装置，其特征在于：所述导流罩(21)的表面形状使外流道、内流道内流入等量的天然气，从而使内转轴(22)和外转轴(41)转速相等。3.根据权利要求1所述的一种反向旋转双转子天然气管道发电装置，其特征在于：所述支承架(12)包括内圆环(12
‑
2)、外圆环(12
‑
3)以及均匀连接在内圆环(12
‑
2)、外圆环(12
‑
3)之间的腹板，相邻腹板之间形成所述供天然气通过的过孔，所述内圆环(12
‑
2)的内孔为所述内轴承孔(12
‑
1)。4.根据权利要求1所述的一种反向旋转双转子天然气管道发电装置，其特征在于：所述内转轴(22)的内圆面为阶梯型，内转轴(22)的内圆面上设有纵向槽(22
‑
1)、环形槽(22
‑
2)，所述内叶轮(24)的外周面设有凸耳(24
‑
1)，所述纵向槽(22
‑
1)供凸耳(24
‑
1)滑入，并形成周向定位，所述环形槽(22
‑
2)内安装有弹性挡圈，内转...

【专利技术属性】
技术研发人员：任连城，杨杰文，谢帅，王博，谭智勇，龚银春，郭正伟，董超群，刘建勋，王久华，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：