一种基于磁力转动的压力能回收装置和蓄能系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于磁力转动的压力能回收装置和蓄能系统，压力能回收装置包括蜗壳、径流式向心叶轮、外壳、机盖、隔离罩、内磁、外磁、水泵、第一转轴和第二转轴等，基于磁力传动技术设计，通过磁连轴发电装置，采用内外磁转子的无接触传递方式代替了传统的动密封设计，避免了转轴连接处发生高压燃气泄漏的风险，提升了设备的安全稳定性。蓄能系统包括备用调压支路，压力能回收支路以及抽水蓄能支路，压力能回收支路通过压力能回收装置从下水库向上水库抽水蓄能，将高压管网的压力能转换为水的势能；抽水蓄能支路根据系统发电量与电网需求量合理选择选择并网供电与抽水蓄能调峰双重工作状态。峰双重工作状态。峰双重工作状态。

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁力转动的压力能回收装置和蓄能系统


[0001]本专利技术涉及能量回收
，尤其涉及一种基于磁力转动的压力能回收装置和蓄能系统。

技术介绍

[0002]天然气长距离输送通常采用高压输送的方式完成，高压天然气需要降压才能输送到下游用户端。目前天然气调压站通常采用节流降压的方式完成，该方法虽然将天然气的压力从高压转变成低压，但是损失了大量可以回收的压力能，因此回收天然气调压过程中被浪费掉的压力能显得尤为重要。
[0003]目前压力能回收利用的主要方式主要分为发电和制冷，其中，压力能制冷受冷能用户需求量波动的影响较大，天然气调压与冷能用户的匹配程度不高，这就使得利用压力能发电成为压力能回收利用的主要方式。现有的压力能发电工艺主要将高压天然气通过透平膨胀机或者螺杆膨胀机带动发电机旋转发电。但是需要注意的是，现有膨胀发电设备具有明显的缺陷，膨胀发电机与旋转叶轮之间属于动密封，内部通入高压气体，稍有不慎将会使得易燃易爆的天然气泄漏，存在很大的安全隐患，极易造成爆炸危险。另外，我国压力能调压站数量多、分布分散，不利于建设大型电力回收系统集中回收，中小型调压站压力能回收技术成本高，技术成熟度不高，压力能利用率低，设备经济性较差。上述因素导致都限制了压力能回收设备的进步，造成了压力能回收工艺的落后。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种基于磁力转动的压力能回收装置以及利用这种压力能回收装置的蓄能系统，设计了特有的磁力传动发电装置，具有改造成本低、操作简单、性能可靠、维护方便的优点，即可以满足中小型调压站的调压需要，又能回收原本浪费掉的高压管网压力能，具有较高的经济价值。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供技术方案如下：
[0006]一种基于磁力转动的压力能回收装置，其特征在于：包括蜗壳、径流式向心叶轮、外壳、机盖、隔离罩、内磁、外磁、水泵、第一转轴和第二转轴，所述蜗壳上设置有进气口和出气口，所述水泵上设置有进水口和出水口，所述径流式向心叶轮设置在蜗壳内，蜗壳的边缘设置有导叶，所述机盖与蜗壳固定连接，所述隔离罩固定连接在所述外壳和机盖之间，机盖和隔离罩之间形成一腔体，所述第一转轴的一端连接在径流式向心叶轮的中心，另一端穿过机盖延伸到所述腔体中，所述内磁设置在腔体内并同轴连接第一转轴，所述外磁设置在所述腔体的外侧并通过所述第二转轴与所述水泵的水力轮同轴连接，内磁和外磁之间形成相互的磁力作用。
[0007]进一步的，所述外磁包括圆柱状的外磁轭铁和沿着外磁轭铁内侧边缘设置的外磁永磁体，所述内磁包括圆柱状的内磁轭铁和沿着内磁轭铁外侧边缘设置的内磁永磁体，所述外磁轭铁同轴罩设在所述内磁轭铁的外侧，所述外磁永磁体和内磁永磁体相对设置。
[0008]进一步的，所述机盖上贯穿设置有若干冷却孔连通所述蜗壳和隔离罩内的腔体，所述第一转轴的中心设置有通孔，所述内磁上设置有若干导气孔，所述进气口、冷却孔、导气孔、通孔和出气口依次连通形成一气体通道。
[0009]进一步的，所述第一转轴和机盖之间设置有永磁止推轴承，所述永磁止推轴承包括承力片、第一环状永磁体和第二环状永磁体，所述承力片同轴设置在第一转轴上，所述第一环状永磁体同轴固定连接在所述承力片的两侧，所述第二环状永磁体设置在第一环状永磁体的外侧并固定连接在机盖上，第一环状永磁体和第二环状永磁体相对的一侧为相同的磁极。
[0010]进一步的，所述第一转轴和机盖之间设置有永磁径向轴承和动压气浮轴承。
[0011]一种蓄能系统，其特征在于：包括压力能回收支路、抽水蓄能支路、上述任一项所述的压力能回收装置，所述压力能回收支路包括预热器、流量计、第一快速关断阀、第一逆止阀，高压管网依次连通所述预热器、流量计、第一快速关断阀、压力能回收装置的进气口，所述压力能回收装置的出气口依次连通第一逆止阀、低压管网；所述抽水蓄能支路包括上水库、下水库、水轮机、发电机、变压器，所述下水库连接压力能回收装置的进水口，压力能回收装置的出水口依次连接所述上水库、水轮机、发电机、变压器和电网。
[0012]进一步的，所述压力能回收支路还并联有备用调压支路，所述备用调压支路包括处理器、第二快速关断阀、调压阀、第二逆止阀，所述流量计、第二快速关断阀、调压阀、第二逆止阀和低压管网依次相连，所述处理器分别与流量计、第一快速关断阀和第二快速关断阀电连接。
[0013]进一步的，所述抽水蓄能支路还包括备用水泵，光伏发电装置和风力发电装置均与所述变压器连接，所述备用水泵设置在所述下水库和上水库之间，变压器连接备用水泵并提供电源。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中的压力能回收装置基于磁力传动技术设计，通过磁连轴发电装置，采用内外磁转子的无接触传递方式代替了传统的动密封设计，避免了转轴连接处发生高压燃气泄漏的风险，提升了设备的安全稳定性。2、机盖上设置的冷却孔可以引导一部分的高压气流进入隔离罩内，起到冷却降温的效果，防止在交变磁场中，内部形成的感应电流会带来涡流损失，使得设备工作温度升高，从而造成的永磁体退磁现象的发生。3、永磁止推轴承、动压气浮轴承、永磁径向轴承的设置能够有效限制第一转轴在工作中发生的轴向和径向的偏移，减少了轴承的磨损问题，提高了轴承的稳定性和设备的可靠性。4、本专利技术中的蓄能系统根据现有门站、中小型调压站的工作特点，考虑到天然气使用量随时间变化的特点，将压力能、风电、光伏相结合，保证了天然气压力能回收过程中的稳定性。
附图说明
[0015]图1为本专利技术一种基于磁力转动的压力能回收装置的立体结构示意图；
[0016]图2为本专利技术一种基于磁力转动的压力能回收装置的剖面结构示意图；
[0017]图3为本专利技术一种基于磁力转动的压力能回收装置的外壳内部结构示意图；
[0018]图4为本专利技术一种基于磁力转动的压力能回收装置的隔离罩安装位置示意图；
[0019]图5为本专利技术一种基于磁力转动的压力能回收装置的隔离罩内部的内磁结构示意
图；
[0020]图6为本专利技术一种基于磁力转动的压力能回收装置的蜗壳内部结构示意图；
[0021]图7为本专利技术一种基于磁力转动的压力能回收装置的机盖结构示意图；
[0022]图8为本专利技术一种基于磁力转动的压力能回收装置的永磁止推轴承、动压气浮轴承安装结构示意图；
[0023]图9为本专利技术一种基于磁力转动的压力能回收装置的外磁、水泵结构示意图一；
[0024]图10为本专利技术一种基于磁力转动的压力能回收装置的外磁、水泵结构示意图二；
[0025]图11为本专利技术一种蓄能系统的结构示意图。
[0026]其中：1
‑
压力能回收装置，2
‑
调压阀，3
‑
预热器，4
‑
第一快速关断阀，5
‑
第一逆止阀，6
‑
处理器，7
‑
流量计，8
‑
光伏发电装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于磁力转动的压力能回收装置，其特征在于：包括蜗壳(1
‑
2)、径流式向心叶轮(1
‑
1)、外壳(1
‑
4)、机盖(1
‑
6)、隔离罩(1
‑
10)、内磁(1
‑
8)、外磁(1
‑
9)、水泵(1
‑
5)、第一转轴(1
‑
12)和第二转轴(1
‑
18)，所述蜗壳(1
‑
2)上设置有进气口(1
‑2‑
1)和出气口(1
‑2‑
2)，所述水泵(1
‑
5)上设置有进水口(1
‑5‑
1)和出水口(1
‑5‑
2)，所述径流式向心叶轮(1
‑
1)设置在蜗壳(1
‑
2)内，蜗壳(1
‑
2)的边缘设置有导叶(1
‑
15)，所述机盖(1
‑
6)与蜗壳(1
‑
2)固定连接，所述隔离罩(1
‑
10)固定连接在所述外壳(1
‑
4)和机盖(1
‑
6)之间，机盖(1
‑
6)和隔离罩(1
‑
10)之间形成一腔体(1
‑
19)，所述第一转轴(1
‑
12)的一端连接在径流式向心叶轮(1
‑
1)的中心，另一端穿过机盖(1
‑
6)延伸到所述腔体(1
‑
19)中，所述内磁(1
‑
8)设置在腔体(1
‑
19)内并同轴连接第一转轴(1
‑
12)，所述外磁(1
‑
9)设置在所述腔体(1
‑
19)的外侧并通过所述第二转轴(1
‑
18)与所述水泵(1
‑
5)的水力轮(1
‑
17)同轴连接，内磁(1
‑
8)和外磁(1
‑
9)之间形成相互的磁力作用。2.根据权利要求1所述一种基于磁力转动的压力能回收装置，其特征在于：所述外磁(1
‑
9)包括圆柱状的外磁轭铁(1
‑9‑
1)和沿着外磁轭铁(1
‑9‑
2)内侧边缘设置的外磁永磁体(1
‑9‑
1)，所述内磁(1
‑
8)包括圆柱状的内磁轭铁(1
‑8‑
2)和沿着内磁轭铁(1
‑8‑
2)外侧边缘设置的内磁永磁体(1
‑8‑
1)，所述外磁轭铁(1
‑9‑
2)同轴罩设在所述内磁轭铁(1
‑8‑
2)的外侧，所述外磁永磁体(1
‑9‑
1)和内磁永磁体(1
‑8‑
1)相对设置。3.根据权利要求1所述一种基于磁力转动的压力能回收装置，其特征在于：所述机盖(1
‑
6)上贯穿设置有若干冷却孔(1
‑6‑
1)连通所述蜗壳(1
‑
2)和隔离罩(1
‑
10)内的腔体(1
‑
19)，所述第一转轴(1
‑
12)的中心设置有通孔(1
‑
12
‑
1)，所述内磁(1
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡亮，毛衍钦，郭万军，刘洋露，范雪晴，程嘉煜，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：