一種軸流內(nèi)置式天然氣管道發(fā)電裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種軸流內(nèi)置式天然氣管道發(fā)電裝置，涉及發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，其包括殼體系統(tǒng)、電磁感應(yīng)系統(tǒng)、前端密封系統(tǒng)和轉(zhuǎn)子驅(qū)動系統(tǒng)；殼體系統(tǒng)將管道式發(fā)電機串聯(lián)于天然氣輸氣管線中，并將天然氣引入轉(zhuǎn)子驅(qū)動系統(tǒng)，通過轉(zhuǎn)子驅(qū)動系統(tǒng)帶動電磁感應(yīng)系統(tǒng)達到切割磁感線的目的，進而實現(xiàn)將天然壓力能轉(zhuǎn)化為電能，前端密封系統(tǒng)將用于發(fā)電的電磁感應(yīng)系統(tǒng)前部隔絕在管內(nèi)天然氣之外。本發(fā)明專利技術(shù)利用天然氣井口處的壓能進行壓能轉(zhuǎn)化發(fā)電，將傳統(tǒng)工藝中節(jié)流浪費的壓力能轉(zhuǎn)化為清潔的電能，實現(xiàn)新能源開發(fā)，同時，密封系統(tǒng)可使內(nèi)置電機免受外部天然氣沖蝕與電化學腐蝕。氣沖蝕與電化學腐蝕。氣沖蝕與電化學腐蝕。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種軸流內(nèi)置式天然氣管道發(fā)電裝置


[0001]本專利技術(shù)涉及發(fā)電設(shè)備
，尤其涉及一種軸流內(nèi)置式天然氣管道發(fā)電裝置。

技術(shù)介紹

[0002]在天然氣開采過程中，處于井底的天然氣壓力通常會非常高，然而，在天然地面管輸?shù)膲毫H為6～10MPa，對于多余的壓力，則需通過井口節(jié)流閥將其節(jié)流釋放掉，從而達到地面管輸工藝壓力值，這部分釋放的天然氣壓能并未獲得有效利用，而僅是后期燃燒天然氣利用其化學能，這無行中造成天然氣壓能的浪費。
[0003]在天然氣壓力能轉(zhuǎn)換的研究過程中，可借助發(fā)電裝置將天然氣的壓力能有效轉(zhuǎn)化為電能，有效的促進了新能源的生產(chǎn)，從而降低發(fā)電過程中的碳排放。但是，天然氣中含有大量的酸性腐蝕氣體與少量固體雜質(zhì)，容易對發(fā)電裝置內(nèi)部造成一定的電化學腐蝕或沖蝕，并且現(xiàn)有各類技術(shù)裝置都未能完全徹底解決低成本、高可靠性的天然氣高壓動密封與內(nèi)置電機保護這一關(guān)鍵技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0004]基于上述問題，本專利技術(shù)的目的是提供一種軸流內(nèi)置式天然氣管道發(fā)電裝置，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：
[0005]本專利技術(shù)提供了一種軸流內(nèi)置式天然氣管道發(fā)電裝置，包括殼體系統(tǒng)、電磁感應(yīng)系統(tǒng)、前端密封系統(tǒng)和轉(zhuǎn)子驅(qū)動系統(tǒng)；
[0006]所述殼體系統(tǒng)包括發(fā)電機外殼，所述發(fā)電機外殼上設(shè)置有注油口，所述發(fā)電機外殼的后端一體成型有后端管口，所述發(fā)電機外殼的前端設(shè)置有可拆卸的前殼蓋，所述前殼蓋的前端設(shè)置有前端管口；
[0007]所述電磁感應(yīng)系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)子套，所述轉(zhuǎn)子套轉(zhuǎn)動連接在所述發(fā)電機外殼中，所述轉(zhuǎn)子套的外壁上設(shè)置有永磁體，所述永磁體的外側(cè)套有電機線圈，所述電機線圈通過過盈配合安裝于所述發(fā)電機外殼的內(nèi)壁面上；
[0008]所述前端密封系統(tǒng)包括線圈壓蓋，所述線圈壓蓋位于所述電機線圈的前端且抵在所述電機線圈上，所述線圈壓蓋的端面上開設(shè)有多個貫通的油液引導孔，所述線圈壓蓋的外壁上開設(shè)有貫通的油液連通孔，所述油液連通孔與所述注油口對接后，將油液引流至所述電機線圈所處的空間區(qū)域；所述線圈壓蓋的前端設(shè)置有電機頂蓋，所述電機頂蓋密封固定在所述發(fā)電機外殼上，所述電機頂蓋的內(nèi)圈壁面與所述轉(zhuǎn)子套轉(zhuǎn)動密封連接，所述電機頂蓋在朝向所述線圈壓蓋的一端面上開設(shè)有環(huán)形密封槽，所述環(huán)形密封槽的槽口與所述油液引導孔相對應(yīng)，所述環(huán)形密封槽中設(shè)置有密封橡膠件，所述電機頂蓋的端面上開設(shè)有多個貫通的天然氣引導孔，所述天然氣引導孔與所述環(huán)形密封槽連通；
[0009]所述轉(zhuǎn)子驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子套中，所述轉(zhuǎn)子驅(qū)動系統(tǒng)包括葉輪軸，所述葉輪軸上間隔設(shè)置有多個中部葉輪，所述中部葉輪與所述轉(zhuǎn)子套卡接固定。
[0010]優(yōu)選的，所述發(fā)電機外殼中由前至至后依次設(shè)置有外殼第一臺階孔壁、外殼第二
臺階孔壁和外殼第三臺階孔壁；所述電機線圈通過過盈配合安裝在所述外殼第一臺階孔壁中；所述轉(zhuǎn)子套的后部通過后端軸承組件轉(zhuǎn)動連接在所述外殼第二臺階孔壁中；所述轉(zhuǎn)子套的后端部通過后端高壓填料動密封與外殼第三臺階孔壁密封連接。
[0011]優(yōu)選的，所述后端軸承組件包括后端滾動軸承和后端推力軸承，所述后端滾動軸承的外圈與所述外殼第二臺階孔壁套裝配合，所述后端滾動軸承的內(nèi)圈與所述轉(zhuǎn)子套的外壁套裝配合，所述后端推力軸承的后端面抵在所述外殼第二臺階孔壁的軸肩上，所述后端推力軸承的前端面通過后端定位套抵在所述后端滾動軸承的內(nèi)圈上。
[0012]優(yōu)選的，所述注油口中螺紋連接有注油口螺栓；
[0013]所述前殼蓋與所述發(fā)電機外殼之間設(shè)置有高壓透鏡靜密封；
[0014]所述后端推力軸承與所述后端高壓填料動密封之間設(shè)置有后端壓環(huán)。
[0015]優(yōu)選的，所述永磁體包括磁鋼套，所述磁鋼套上設(shè)置有硅鋼片組；
[0016]所述磁鋼套的外壁上間隔開設(shè)有多個用于放置所述硅鋼片組的片組凹槽，所述片組凹槽的前端為敞口結(jié)構(gòu)，所述片組凹槽的前端敞口處設(shè)置有硅鋼片壓蓋，所述硅鋼片壓蓋連接在所述磁鋼套上，且所述硅鋼片壓蓋的前端面抵在所述線圈壓蓋上。
[0017]優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)子套的前部通過前端軸承組件轉(zhuǎn)動連接在所述前端密封系統(tǒng)中；
[0018]所述前端軸承組件包括前端滾動軸承和前端推力軸承，所述前端滾動軸承的外圈與所述線圈壓蓋的內(nèi)圈壁套裝配合，所述前端滾動軸承的內(nèi)圈與所述轉(zhuǎn)子套的外壁套裝配合，所述前端推力軸承的前端面抵在電機頂蓋上，所述后端推力軸承的后端面通過前端定位套抵在所述前端滾動軸承的內(nèi)圈上。
[0019]優(yōu)選的，所述電機頂蓋的外圈壁與所述電機外殼內(nèi)壁之間設(shè)置有O型密封圈；
[0020]所述電機頂蓋的內(nèi)圈壁上由前至后依次設(shè)置有頂蓋第一臺階孔壁和頂蓋第二臺階孔壁,所述頂蓋第二臺階孔壁與所述轉(zhuǎn)子套外壁之間設(shè)置有前端高壓動密封，所述頂蓋第一臺階孔壁處設(shè)置有前端動密封壓蓋，所述前端動密封壓蓋抵在所述前端高壓動密封上。
[0021]優(yōu)選的，所述密封橡膠件包括環(huán)形密封面，所述環(huán)形密封面的一面為弧形凸面，另一面為弧形凹面，所述環(huán)形密封面的內(nèi)圈設(shè)置有內(nèi)環(huán)密封邊，所述環(huán)形密封面的外圈設(shè)置有外環(huán)密封邊；
[0022]所述環(huán)形密封面的弧形凸面朝向所述天然氣引導孔，所述環(huán)形密封面的弧形凹面朝向所述油液引導孔；所述內(nèi)環(huán)密封邊和外環(huán)密封邊均被擠壓在所述線圈壓蓋與電機頂蓋之間。
[0023]優(yōu)選的，所述葉輪軸由多個軸節(jié)構(gòu)成，相鄰兩個所述軸節(jié)之間通過聯(lián)軸器連接；
[0024]每個所述軸節(jié)上均設(shè)置有所述中部葉輪，相鄰兩個所述中部葉輪之間設(shè)置有葉輪定位套筒；
[0025]位于外端的所述軸節(jié)通過所述聯(lián)軸器可連接拓展葉輪。
[0026]優(yōu)選的，所述中部葉輪的外壁上設(shè)置有凸塊，所述轉(zhuǎn)子套的內(nèi)壁沿軸線方向上設(shè)置有滑槽，所述凸塊與所述滑槽滑動卡接配合，所述滑槽的一端為封閉結(jié)構(gòu)，一端為敞口結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)子套在所述滑槽的敞口側(cè)設(shè)置有葉輪壓蓋，所述葉輪壓蓋抵在位于外側(cè)所述中部葉輪上。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益技術(shù)效果：
[0028]本專利技術(shù)利用天然氣井口處的壓能進行壓能轉(zhuǎn)化發(fā)電，將傳統(tǒng)工藝中節(jié)流浪費的壓力能轉(zhuǎn)化為清潔的電能，實現(xiàn)新能源開發(fā)，軸流內(nèi)置式天然氣管道發(fā)電裝置其設(shè)計為一個發(fā)電短接的形式，將驅(qū)動葉輪與內(nèi)轉(zhuǎn)子深度融合，其結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、總體積較小；可根據(jù)實際工況，合理組裝發(fā)電短接的串/并聯(lián)數(shù)量，從而實現(xiàn)單元模塊式設(shè)計功能；同時，軸流內(nèi)置式天然氣管道發(fā)電裝置擁有密封保護系統(tǒng)，可有效解決內(nèi)置電機免受外部天然氣沖蝕與電化學腐蝕等問題，密封保護系統(tǒng)中的密封橡膠件可有效平衡外部天然氣與內(nèi)部變壓器油的壓力。
附圖說明
[0029]下面結(jié)合附圖說明對本專利技術(shù)作進一步說明。
[0030]圖1為本專利技術(shù)實施例中軸流內(nèi)置式天然氣管道發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為本專利技術(shù)實施例中殼體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3為本專利技術(shù)實施例中發(fā)電機外殼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4為本專利技術(shù)實施例中電磁感應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖5為本專利技術(shù)實施例中磁鋼套的結(jié)構(gòu)示意圖；...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種軸流內(nèi)置式天然氣管道發(fā)電裝置，其特征在于，包括：殼體系統(tǒng)(1)，所述殼體系統(tǒng)(1)包括發(fā)電機外殼(101)，所述發(fā)電機外殼(101)上設(shè)置有注油口(102)，所述發(fā)電機外殼(101)的后端一體成型有后端管口(103)，所述發(fā)電機外殼(101)的前端設(shè)置有可拆卸的前殼蓋(104)，所述前殼蓋(104)的前端設(shè)置有前端管口(105)；電磁感應(yīng)系統(tǒng)(2)，所述電磁感應(yīng)系統(tǒng)(2)包括轉(zhuǎn)子套(201)，所述轉(zhuǎn)子套(201)轉(zhuǎn)動連接在所述發(fā)電機外殼(101)中，所述轉(zhuǎn)子套(201)的外壁上設(shè)置有永磁體，所述永磁體的外側(cè)套有電機線圈(204)，所述電機線圈(204)通過過盈配合安裝于所述發(fā)電機外殼(101)的內(nèi)壁面上；前端密封系統(tǒng)(3)，所述前端密封系統(tǒng)(3)包括線圈壓蓋(301)，所述線圈壓蓋(301)位于所述電機線圈(204)的前端且抵在所述電機線圈(204)上，所述線圈壓蓋(301)的端面上開設(shè)有多個貫通的油液引導孔(302)，所述線圈壓蓋(301)的外壁上開設(shè)有貫通的油液連通孔(303)，所述油液連通孔(303)與所述注油口(102)對接后，將油液引流至所述電機線圈(204)所處的空間區(qū)域；所述線圈壓蓋(301)的前端設(shè)置有電機頂蓋(304)，所述電機頂蓋(304)密封固定在所述發(fā)電機外殼(101)上，所述電機頂蓋(304)的內(nèi)圈壁面與所述轉(zhuǎn)子套(201)轉(zhuǎn)動密封連接，所述電機頂蓋(304)在朝向所述線圈壓蓋(301)的一端面上開設(shè)有環(huán)形密封槽(305)，所述環(huán)形密封槽(305)的槽口與所述油液引導孔(302)相對應(yīng)，所述環(huán)形密封槽(305)中設(shè)置有密封橡膠件(306)，所述電機頂蓋(304)的端面上開設(shè)有多個貫通的天然氣引導孔(307)，所述天然氣引導孔(307)與所述環(huán)形密封槽(305)連通；轉(zhuǎn)子驅(qū)動系統(tǒng)(4)，所述轉(zhuǎn)子驅(qū)動系統(tǒng)(4)設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子套(201)中，所述轉(zhuǎn)子驅(qū)動系統(tǒng)(4)包括葉輪軸(401)，所述葉輪軸(401)上間隔設(shè)置有多個中部葉輪(402)，所述中部葉輪(402)與所述轉(zhuǎn)子套(201)卡接固定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流內(nèi)置式天然氣管道發(fā)電裝置，其特征在于：所述發(fā)電機外殼(101)中由前至至后依次設(shè)置有外殼第一臺階孔壁(101
?
1)、外殼第二臺階孔壁(101
?
2)和外殼第三臺階孔壁(101
?
3)；所述電機線圈(204)通過過盈配合安裝在所述外殼第一臺階孔壁(101
?
1)中；所述轉(zhuǎn)子套(201)的后部通過后端軸承組件(5)轉(zhuǎn)動連接在所述外殼第二臺階孔壁(101
?
2)中；所述轉(zhuǎn)子套(201)的后端部通過后端高壓填料動密封(6)與外殼第三臺階孔壁(101
?
3)密封連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸流內(nèi)置式天然氣管道發(fā)電裝置，其特征在于：所述后端軸承組件(5)包括后端滾動軸承(501)和后端推力軸承(502)，所述后端滾動軸承(501)的外圈與所述外殼第二臺階孔壁(101
?
2)套裝配合，所述后端滾動軸承(501)的內(nèi)圈與所述轉(zhuǎn)子套(201)的外壁套裝配合，所述后端推力軸承(502)的后端面抵在所述外殼第二臺階孔壁(101
?
2)的軸肩上，所述后端推力軸承(502)的前端面通過后端定位套(503)抵在所述后端滾動軸承(501)的內(nèi)圈上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軸流內(nèi)置式天然氣管道發(fā)電裝置，其特征在于：所述注油口(102)中螺紋連接有注油口螺栓(102
?
1)；所述前殼蓋(104)與所述發(fā)電機外殼(101)之間設(shè)置有高壓透鏡靜密封(7)；所述后端推力軸承(502)與所述后端高壓填料動密封(6)之間設(shè)置有后端壓環(huán)(601)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流內(nèi)置式天然氣管道發(fā)電裝置，其特征在于：所述永磁體包
括磁鋼套(202)，所述磁鋼套(202)上設(shè)置有硅鋼片組(203)；所述磁鋼套(202)的外壁上間隔開設(shè)有多個用于放置所述硅鋼片組(203)的片組凹槽(2...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：龔銀春，任連城，謝帥，董超群，郭正偉，劉建勛，冷民涵，王博，譚志勇，黃飛亞，帥波，
申請(專利權(quán))人：重慶科技學院，
類型：發(fā)明
國別省市：