一种气体发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种气体发电装置，包括：轴承；穿过所述轴承的转轴，所述转轴上设有与其同轴固定的涡轮；发电机组件，所述发电机组件包括设于所述转轴上的电机磁性转子和套设于所述转轴外的电机定子，所述电机定子与所述电机磁性转子位置匹配；气体入口管路，所述气体入口管路与所述轴承和转轴之间的区域连通，以及用于朝向所述涡轮输送气体，以驱动所述涡轮转动；气体出口管路，所述气体出口管路与所述轴承和转轴之间的区域连通，以及用于排出驱动所述涡轮转动后的气体。本实用新型专利技术通过气体带动涡轮转动，以使得电机磁性转子相对电机定子转动，从而将气体的压力能转化为电能。从而将气体的压力能转化为电能。从而将气体的压力能转化为电能。

【技术实现步骤摘要】
一种气体发电装置


[0001]本技术属于天然气发电领域，尤其涉及一种气体发电装置。

技术介绍

[0002]随着我国经济的快速发展，天然气的需求与日俱增，为了提高天然气管道输送的效率，天然气管网的天然气在管道输送过程中，始终维持着较高的压力，其压力一般在10MPa左右，远远高于城市用户压力0.4MPa。由于传统的调压阀装置无法实现能量回收，造成了大量的浪费。因此，若能对其中的压力能进行回收利用膨胀机配合发电系统将压力能转化成电能，回收利用该部分压力能既可以产生显著的经济效益，亦可以消除天然气调压过程中的噪音和设备损伤隐患，具有重要的现实意义。除了对天然气的压力能回收外，现有社会中产生的各种废气也存在相应的情况。
[0003]目前，在压力能回收工艺中的膨胀机主要是星旋式马达、螺杆膨胀机。星旋式气动马达一般采用全滚动轴承转子结构，但一般一年以上就需要对磨损件进行更换。而螺杆膨胀机需要油润滑而且效率偏低。
[0004]如CN105927294A公开了一种废气涡轮发电装置，包括涡轮组件、轴承系统和发电机组件，涡轮组件的隔热罩设置在涡轮组件与轴承系统组件之间；所述轴承系统包括转轴、径向轴承、止推轴承，转轴包括一体的第一轴段和第二轴段，第一轴段的直径大于第二轴段的直径，第一轴段一端与涡轮叶轮固定连接，第一轴段通过径向轴承安装在轴承体内；第二轴段的一端通过止推轴承安装在轴承体内；所述发电机转子固定套设在第二轴段上。虽然其可以将发动机废气回收利用，转化为电能供发动机或车辆电器元件使用；止推轴承与止推片共同发挥轴向力平衡功能；很好的解决了润滑油密封、轴向力平衡等难点问题。但是其仍采用填充润滑油的方式，容易使得转轴转动时出现磨损的情况，并且油润滑的方式能量转化效率也相对较低。
[0005]因此，如何提供一种回收气体压力能并且磨损程度低的技术方案是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术中存在的缺陷，本技术提供一种气体发电装置，可以将气体的压力能转化为电能，并且降低转轴和轴承的磨损程度。
[0007]第一方面，本技术提供一种气体发电装置，包括：
[0008]轴承；
[0009]穿过所述轴承的转轴，所述转轴上设有与其同轴固定的涡轮；
[0010]发电机组件，所述发电机组件包括设于所述转轴上的电机磁性转子和套设于所述转轴外的电机定子，所述电机定子与所述电机磁性转子位置匹配；
[0011]气体入口管路，所述气体入口管路与所述轴承和转轴之间的区域连通，以及用于朝向所述涡轮输送气体，以驱动所述涡轮转动；
[0012]气体出口管路，所述气体出口管路与所述轴承和转轴之间的区域连通，以及用于排出驱动所述涡轮转动后的气体。
[0013]其中，所述气体入口管路包括轴承气进气口管路和涡轮进气口管路，所述轴承气进气口管路与所述轴承和转轴之间的区域连通，所述涡轮进气口管路用于朝向所述涡轮输送气体；
[0014]所述气体出口包括轴承气排气口管路和涡轮排气口管路，所述轴承气排气口管路与所述轴承和转轴之间的区域连通，所述涡轮排气口管路用于排出驱动所述涡轮转动后的气体。
[0015]其中，所述气体发电装置包括与所述涡轮数量相同的涡轮蜗壳，所述涡轮蜗壳内设有容纳所述涡轮的第一容纳腔，所述气体入口管路包括与所述第一容纳腔连通的进口管，所述气体出口管路包括涡轮与所述第一容纳腔连通的出口管。
[0016]其中，所述气体入口管路包括用于容纳气体的第二容纳腔和与所述第二容纳腔连通的多个喷嘴，所述第二容纳腔由所述涡轮蜗壳的一端向内弯折形成，所述进口管与所述第二容纳腔连通；
[0017]所述喷嘴沿所述第二容纳腔的周向固定于所述涡轮蜗壳上，所述喷嘴的出口朝向所述涡轮，以使得喷出的气体推动所述涡轮转动。
[0018]其中，所述气体发电装置还包括包裹于所述轴承外的壳体和密封所述壳体两端的压板；
[0019]所述转轴的至少一端穿过所述压板与所述涡轮固定。
[0020]其中，所述转轴一端设有与其同轴设置的推力盘，所述推力盘位于所述壳体内，并且所述推力盘的直径大于所述转轴的直径；
[0021]所述轴承包括沿所述转轴轴向设置的混合轴承、推力轴承和径向轴承，所述混合轴承和推力轴承夹持于所述推力盘两侧，所述径向轴承位于所述转轴远离所述所述推力盘的一端，所述推力轴承和径向轴承间设有所述电机定子。
[0022]其中，所述气体入口管路包括固定于壳体上的混合轴承进气管、推力轴承进气管和径向轴承进气管，还包括分别设于所述混合轴承、推力轴承和径向轴承内的混合通道、推力通道和径向通道；
[0023]所述混合轴承进气管、推力轴承进气管和径向轴承进气管分别与所述混合通道、推力通道和径向通道连通，并且所述混合通道的出气口朝向所述推力盘的一侧和所述转轴，所述推力通道的出气口朝向所述推力盘的另一侧，所述径向通道的出气口朝向所述转轴。
[0024]其中，所述气体入口管路还包括多个环形的容纳槽，所述混合轴承、推力轴承和径向轴承的外侧均设有所述容纳槽，所述壳体的内壁密封所述容纳槽，并且所述混合轴承进气管、推力轴承进气管和径向轴承进气管通过所述容纳槽分别与所述混合通道、推力通道和径向通道连通。
[0025]其中，所述转轴穿过所述压板的一端或两端设有环形凹槽，所述环形凹槽的底部直径小于所述转轴的直径；
[0026]所述压板中部设有第一圆形通孔和与所述第一圆形通孔同轴的第二圆形通孔，所述第一圆形通孔的直径大于所述环形凹槽的直径，并小于所述转轴的直径，所述第二圆形
通孔的直径大于所述转轴的直径。
[0027]其中，所述转轴内部为镂空结构，并且所述转轴中部固定有所述电机磁性转子和包裹于所述电机磁性转子外的电机转子保护套。
[0028]其中，所述气体出口管路包括固定于所述壳体上的轴承气排气管，所述轴承气排气管一端穿过壳体与所述轴承和转轴之间的区域连通。
[0029]与现有技术相比，本技术通过气体进入涡轮时带动涡轮转动，以使得电机磁性转子相对电机定子转动，可以将气体的压力能转化为电能。本技术还通过将气体输送至轴承和转轴之间的区域，可以使得转轴在工作时为气浮状态，不会与轴承接触，从而不存在磨损的情况，也不存在油润滑时的油污染风险；并且气浮状态下的转轴的转速可以很高，高速下的电能转化效率更高。
附图说明
[0030]通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
[0031]图1是示出根据本技术实施例的轴承的结构示意图；
[0032]图2是示出根据本技术某一实施例的转轴的结构示意图。
[0033]附图标记说明：1
‑
轴承，11
‑
混合轴承，12
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体发电装置，其特征在于，包括：轴承；穿过所述轴承的转轴，所述转轴上设有与其同轴固定的涡轮；发电机组件，所述发电机组件包括设于所述转轴上的电机磁性转子和套设于所述转轴外的电机定子，所述电机定子与所述电机磁性转子位置匹配；气体入口管路，所述气体入口管路与所述轴承和转轴之间的区域连通，以及用于朝向所述涡轮输送气体，以驱动所述涡轮转动；气体出口管路，所述气体出口管路与所述轴承和转轴之间的区域连通，以及用于排出驱动所述涡轮转动后的气体。2.如权利要求1所述气体发电装置，其特征在于，所述气体发电装置包括与所述涡轮数量相同的涡轮蜗壳，所述涡轮蜗壳内设有容纳所述涡轮的第一容纳腔，所述气体入口管路包括与所述第一容纳腔连通的进口管，所述气体出口管路包括涡轮与所述第一容纳腔连通的出口管。3.如权利要求2所述气体发电装置，其特征在于，所述气体入口管路包括用于容纳气体的第二容纳腔和与所述第二容纳腔连通的多个喷嘴，所述第二容纳腔由所述涡轮蜗壳的一端向内弯折形成，所述进口管与所述第二容纳腔连通；所述喷嘴沿所述第二容纳腔的周向固定于所述涡轮蜗壳上，所述喷嘴的出口朝向所述涡轮，以使得喷出的气体推动所述涡轮转动。4.如权利要求1所述气体发电装置，其特征在于，所述气体发电装置还包括包裹于所述轴承外的壳体和密封所述壳体两端的压板；所述转轴的至少一端穿过所述压板与所述涡轮固定。5.如权利要求4所述气体发电装置，其特征在于，所述转轴一端设有与其同轴设置的推力盘，所述推力盘位于所述壳体内，并且所述推力盘的直径大于所述转轴的直径；所述轴承包括沿所述转轴轴向设置的混合轴承、推力轴承和径向轴承，所述混合轴承和推力轴承夹持于所述推力盘两侧，所述径向轴承位于所述转轴远离所述推力盘的一端，所述推力轴承和径向轴承间设有所述电机定子。6.如权利要求5所述气体发电...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙耕，
申请(专利权)人：北京大臻科技有限公司，
类型：新型
国别省市：