專利名稱：流體管道壓差發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電裝置，特別涉及一種用于油氣輸送的流體管道壓差發(fā)電
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
油氣輸送管道是指用于輸送原油或天然氣的管道，其通過(guò)與油井或天然氣井口連接將天然氣或原油輸送到目的地。其具有內(nèi)部流體壓力大輸送距離長(zhǎng)的特點(diǎn)。通常按照一定的壓力輸送，以保證油氣的正常供應(yīng)和輸送安全。如壓力過(guò)高時(shí)需要適當(dāng)關(guān)小閥門，壓力 過(guò)低時(shí)需要關(guān)閉閥門，以等待油氣進(jìn)口的油或氣壓達(dá)到設(shè)定要求后，打開(kāi)閥門繼續(xù)輸送。然而，由于油井或天然氣井往往位于人煙稀少地區(qū)，無(wú)市電供應(yīng)，閥門啟閉通常由人工操作?，F(xiàn)有的控制技術(shù)可以和方便地實(shí)現(xiàn)閥門啟閉或閥門開(kāi)啟大小的自動(dòng)控制，通過(guò)有線控制或者通過(guò)設(shè)置通訊接口進(jìn)行無(wú)線遙控均可實(shí)現(xiàn)，但其首先應(yīng)當(dāng)解決的是電力供應(yīng)問(wèn)題。配置燃油或燃?xì)獾热剂习l(fā)電機(jī)是一種解決方式，然而使用燃料發(fā)電必然帶來(lái)燃料能源消耗和產(chǎn)生噪聲污染的不足。本領(lǐng)域的技術(shù)人員就根據(jù)壓差發(fā)電的原理，設(shè)計(jì)了油氣管道壓差發(fā)電機(jī)，以節(jié)省能源和減少噪聲。然而由于油氣管道壓差發(fā)電機(jī)的燃料泄漏危害性大，其密封是一個(gè)比較棘手的問(wèn)題，因此，這類發(fā)電機(jī)主要集中在如何解決燃料密封的問(wèn)題。中國(guó)專利公告號(hào)CN201513280U，公告日期2010年6月23日，發(fā)明創(chuàng)造名稱“管道發(fā)電機(jī)”，公開(kāi)了一種利用壓力管道壓差發(fā)電的發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)。該發(fā)電機(jī)包括管道和設(shè)在管道外側(cè)的罩體，罩體密接在管體外側(cè)，罩體內(nèi)設(shè)有輪軸，輪軸上設(shè)有葉輪，葉輪的一部分伸入管體內(nèi)部，在輪軸上設(shè)有永磁體構(gòu)成永磁體轉(zhuǎn)子，在輪軸外部設(shè)有定子線圈構(gòu)成發(fā)電機(jī)，在定子線圈與輪軸之間設(shè)有用于密封轉(zhuǎn)子的隔離罩，較好地解決了流體泄漏問(wèn)題。但該發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子在油氣輸送過(guò)程中不間斷地旋轉(zhuǎn)，定子固定在罩體上，造成發(fā)電機(jī)維修保養(yǎng)困難。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種流體管道壓差發(fā)電裝置，該裝置可提供管道閥門啟閉等控制的所需的直流電和交流電，且制造簡(jiǎn)單、維修方便。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案。一種流體管道壓差發(fā)電裝置，包括流體管道壓差發(fā)電機(jī)，流體管道壓差發(fā)電機(jī)設(shè)有流體管道、包括殼體和離心葉輪的動(dòng)能裝置、發(fā)電部件主體，離心葉輪的輪軸伸出殼體外部，離心葉輪的輪軸伸出部分由密封連接在殼體上的外罩密閉，所述離心葉輪的輪軸通過(guò)永磁磁力耦合有輸出軸，輸出軸與發(fā)電部件主體的轉(zhuǎn)子軸之間通過(guò)離合器連接；所述發(fā)電部件主體為永磁發(fā)電機(jī)，永磁發(fā)電機(jī)的電力輸出端連接有交直流轉(zhuǎn)換電路。采用上述方案的本實(shí)用新型，由于本發(fā)電裝置由管道流體壓差驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪與發(fā)電機(jī)之間設(shè)有磁力耦合結(jié)構(gòu)和離合器結(jié)構(gòu)，在發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可斷開(kāi)離合器，方便的發(fā)電機(jī)進(jìn)行維修和保養(yǎng)；同時(shí)，該發(fā)電機(jī)可采用外購(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)件，可充分利用現(xiàn)有技術(shù)的社會(huì)資源，從而降低了制造難度。當(dāng)發(fā)電機(jī)采用直流發(fā)電機(jī)時(shí)，可向外部直接提供直流電，也可通過(guò)由直流轉(zhuǎn)交流的交直流轉(zhuǎn)換電路向外部提供交流電；當(dāng)發(fā)電采用交流發(fā)電機(jī)時(shí)，可向外部提供交流電，也可通過(guò)由交流轉(zhuǎn)直流的交直流變換電路向外部提供直流電。優(yōu)選的技術(shù)方案，所述油氣輸送管道的一段上形成至少兩個(gè)分叉管段，在油氣輸送管道的分叉點(diǎn)前端設(shè)置有一主控閥門，在任意分叉管段上均設(shè)一分控閥門；所述動(dòng)能裝置的殼體密封連接在任一分叉管段上分控閥門后端，在殼體出口管段上設(shè)一防倒流閥門。需要發(fā)電時(shí)，打開(kāi)連接有動(dòng)能裝置的分叉管段上的分控閥門和防倒流閥門，關(guān)閉或適當(dāng)關(guān)小沒(méi)有設(shè)置動(dòng)能裝置的分叉管段上的分控閥門即可；當(dāng)不需要發(fā)電或動(dòng)能裝置需要拆下維修保養(yǎng)時(shí)，管段關(guān)斷該分叉管段上的分控閥門和防倒流閥門，開(kāi)啟沒(méi)有設(shè)置動(dòng)能裝置的分叉管段上的分控閥門即可；以進(jìn)一步確保發(fā)電裝置維修方便。當(dāng)壓力超差需要斷供流體時(shí)，關(guān)閉主控閥門即可。優(yōu)選的技術(shù)方案，所述發(fā)電部件主體為永磁交流發(fā)電機(jī)；所述交直流轉(zhuǎn)換電路由變壓整流電路、第一蓄電池和第一逆變電路組成，變壓整流電路的輸入端與發(fā)電部件主體的電力輸出端連接，變壓整流電路的輸出端與第一蓄電池的輸入端連接，第一蓄電池的輸出端與第一逆變電路的輸入端連接，第一逆變電路可與交流負(fù)載連接，第一蓄電池的輸出端還可與直流負(fù)載連接。以確保本發(fā)電裝置即可輸出直流電也可輸出交流電，且在發(fā)電裝·置提供給負(fù)載的電力有富余時(shí)，可通過(guò)向蓄電池充電的方式蓄電，以便儲(chǔ)存?zhèn)溆茫_保負(fù)載增加時(shí)用電所需，實(shí)現(xiàn)流體管道壓差能源的充分利用。優(yōu)選的技術(shù)方案，所述發(fā)電部件主體為永磁直流發(fā)電機(jī)；所述交直流轉(zhuǎn)換電路由變壓電路、第二蓄電池和第二逆變電路組成，變壓電路的輸入端與發(fā)電部件主體的電力輸出端連接，變壓電路的輸出端與第二蓄電池的輸入端連接，第二蓄電池輸出端與第二逆變電路的輸入端連接，第二逆變電路的輸出端可與交流負(fù)載連接，第二蓄電池的輸出端還可與直流負(fù)載連接。以確保本發(fā)電裝置即可輸出直流電也可輸出交流電，其應(yīng)用范圍廣，且在發(fā)電裝置提供給負(fù)載的電力有富余時(shí)，可通過(guò)向蓄電池充電的方式蓄電，以便儲(chǔ)存?zhèn)溆?，確保負(fù)載增加時(shí)用電所需，實(shí)現(xiàn)流體管道壓差能源的充分利用。本實(shí)用新型中的離心葉輪的輪軸與輸出軸的永磁磁力耦合方式可以是在兩軸端相向面上設(shè)置永久磁鐵形成軸向耦合方式的磁力耦合，也可是有輸出軸位于離心葉輪的輪軸的伸出端外周形成套狀結(jié)構(gòu)，在離心葉輪的輪軸圓周面上和輪軸的套狀孔的孔內(nèi)壁面上設(shè)置永久磁鐵形成徑向耦合方式的磁力耦合，具體形式可根據(jù)具體結(jié)構(gòu)尺寸和制造的方便性選擇，其結(jié)構(gòu)形式靈活。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是，可同時(shí)提供直流電和交流電，且發(fā)電機(jī)制造簡(jiǎn)單、維修方便，且流體管道壓差能源利用充分。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)框圖。圖3是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型中管道壓差發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中離心葉輪22的輪軸與輸出軸4的永磁磁力耦合方式為，輸出軸4位于離心葉輪的輪軸22的一端形成套狀結(jié)構(gòu)，在離心葉輪的輪軸22圓周面和輪軸4的一端形成套狀的孔內(nèi)壁面間設(shè)置永久磁鐵15形成磁力耦合。圖5是本實(shí)用新型中離心葉輪22的輪軸與輸出軸4的永磁磁力耦合方式為，兩軸端相向面上設(shè)置永久磁鐵16形成磁力耦合。圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例3中管道壓差發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不因此將本實(shí)用新型限制在所述的實(shí)施例范圍之中。實(shí)施例I參見(jiàn)圖I、圖3、圖4，一種流體管道壓差發(fā)電裝置，包括流體管道壓差發(fā)電機(jī)，流體管道壓差發(fā)電機(jī)設(shè)有流體管道I、包括殼體21和離心葉輪22的動(dòng)能裝置2、發(fā)電部件主體3，離心葉輪22的輪軸伸出殼體21外部，離心葉輪22的輪軸伸出部分由密封連接在殼體21上的外罩23密閉，所述離心葉輪22的輪軸通過(guò)永磁磁力耦合有輸出軸4，輸出軸·4與發(fā)電部件主體3的轉(zhuǎn)子軸31之間通過(guò)離合器5連接；所述發(fā)電部件主體3為永磁發(fā)電機(jī)，永磁發(fā)電機(jī)的電力輸出端連接有交直流轉(zhuǎn)換電路。所述離心葉輪22的輪軸與輸出軸4的永磁磁力耦合的耦合方式為，輸出軸4位于離心葉輪22的輪軸伸出端形成套狀結(jié)構(gòu)，在離心葉輪22的輪軸圓周面上和輸出軸4的套狀孔內(nèi)壁面上分別設(shè)置永久磁鐵15，以形成徑向耦合方式的磁力耦合。所述油氣輸送管道I的一段上形成至少兩個(gè)分叉管段，在油氣輸送管道I的分叉點(diǎn)前端設(shè)置有一主控閥門6，在任意分叉管段上均設(shè)一分控閥門7 ;所述動(dòng)能裝置2的殼體21密封連接在任一分叉管段上分控閥門7后端，在殼體21出口管段上設(shè)一防倒流閥門8。所述發(fā)電部件主體3為永磁交流發(fā)電機(jī)；所述交直流轉(zhuǎn)換電路由變壓整流電路9、第一蓄電池10和第一逆變電路11組成，變壓整流電路9的輸入端與發(fā)電部件主體3的電力輸出端連接，變壓整流電路9的輸出端與第一蓄電池10的輸入端連接，第一蓄電池10的輸出端與第一逆變電路11的輸入端連接，第一逆變電路11可與交流負(fù)載連接，第一蓄電池10的輸出端還可與直流負(fù)載連接。參見(jiàn)圖5，本實(shí)用新型中的離心葉輪22的輪軸與輸出軸4的永磁磁力耦合的耦合方式還可采用在所述兩軸端的相向端面上分別設(shè)置永久磁鐵16，以形成軸向耦合方式的磁力耦合。本實(shí)施例中的油氣輸送管道I位于動(dòng)能裝置2的殼體21上部。實(shí)施例2參見(jiàn)2，所述發(fā)電部件主體3為永磁直流發(fā)電機(jī)；所述交直流轉(zhuǎn)換電路由變壓電路12、第二蓄電池13和第二逆變電路14組成，變壓電路12的輸入端與發(fā)電部件主體3的電力輸出端連接，變壓電路12的輸出端與第二蓄電池13的輸入端連接，第二蓄電池13輸出端與第二逆變電路14的輸入端連接，第二逆變電路14的輸出端可與交流負(fù)載連接，第二蓄電池13的輸出端還可與直流負(fù)載連接。本實(shí)施例的其余結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I相同，在此不再贅述。實(shí)施例3 參見(jiàn)6，所述油氣輸送管道I位于動(dòng)能裝置2的殼體21下部。方便用于已有輸送管道的井口加裝改進(jìn)。本實(shí)施例的其余結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I或2相同，在此不再贅述。以上雖然結(jié)合了附圖描述了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員也可以意識(shí)到對(duì)所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)作出各種變化或修改，這些修改和變化應(yīng)理解為是在本實(shí)用新型的范圍和意 圖之內(nèi)的。
權(quán)利要求1.一種流體管道壓差發(fā)電裝置，包括流體管道壓差發(fā)電機(jī)，流體管道壓差發(fā)電機(jī)設(shè)有流體管道(I )、包括殼體(21)和離心葉輪(22)的動(dòng)能裝置(2)、發(fā)電部件主體(3)，離心葉輪(22 )的輪軸伸出殼體(21)外部，離心葉輪(22 )的輪軸伸出部分由密封連接在殼體(21)上的外罩(23)密閉，其特征在于所述離心葉輪(22)的輪軸通過(guò)永磁磁力耦合有輸出軸(4)，輸出軸(4)與發(fā)電部件主體(3)的轉(zhuǎn)子軸(31)之間通過(guò)離合器(5)連接；所述發(fā)電部件主體(3 )為永磁發(fā)電機(jī),永磁發(fā)電機(jī)的電力輸出端連接有交直流轉(zhuǎn)換電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的流體管道壓差發(fā)電裝置，其特征在于所述油氣輸送管道(I)的一段上形成至少兩個(gè)分叉管段，在油氣輸送管道(I)的分叉點(diǎn)前端設(shè)置有一主控閥門(6)，在任意分叉管段上均設(shè)一分控閥門(7);所述動(dòng)能裝置(2)的殼體(21)密封連接在任一分叉管段上分控閥門(7)后端，在殼體(21)出口管段上設(shè)一防倒流閥門(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的流體管道壓差發(fā)電裝置，其特征在于所述發(fā)電部件主體(3)為永磁交流發(fā)電機(jī)；所述交直流轉(zhuǎn)換電路由變壓整流電路(9)、第一蓄電池(10)和第一逆變電路(11)組成，變壓整流電路(9 )的輸入端與發(fā)電部件主體(3 )的電力輸出端連接，變壓整流電路(9)的輸出端與第一蓄電池(10)的輸入端連接，第一蓄電池(10)的輸出端與第一逆變電路(11)的輸入端連接，第一逆變電路(11)可與交流負(fù)載連接，第一蓄電池(10)的輸出端還可與直流負(fù)載連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的流體管道壓差發(fā)電裝置，其特征在于所述發(fā)電部件主體(3)為永磁直流發(fā)電機(jī)；所述交直流轉(zhuǎn)換電路由變壓電路(12)、第二蓄電池(13)和第二逆變電路(14)組成，變壓電路(12)的輸入端與發(fā)電部件主體(3)的電力輸出端連接，變壓電路(12)的輸出端與第二蓄電池(13)的輸入端連接，第二蓄電池(13)輸出端與第二逆變電路(14)的輸入端連接，第二逆變電路(14)的輸出端可與交流負(fù)載連接，第二蓄電池(13)的輸出端還可與直流負(fù)載連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種流體管道壓差發(fā)電裝置，包括流體管道壓差發(fā)電機(jī)，流體管道壓差發(fā)電機(jī)設(shè)有流體管道、包括殼體和離心葉輪的動(dòng)能裝置、發(fā)電部件主體，離心葉輪的輪軸伸出殼體外部，離心葉輪的輪軸伸出部分由密封連接在殼體上的外罩密閉，所述離心葉輪的輪軸通過(guò)永磁磁力耦合有輸出軸，其磁力耦合方式是徑向耦合方式或軸向耦合方式，輸出軸與發(fā)電部件主體的轉(zhuǎn)子軸之間通過(guò)離合器連接；所述發(fā)電部件主體為永磁發(fā)電機(jī)，永磁發(fā)電機(jī)的電力輸出端連接有交直流轉(zhuǎn)換電路。本實(shí)用新型的有益效果是，可同時(shí)提供直流電和交流電，且發(fā)電機(jī)制造簡(jiǎn)單、維修方便，且流體管道壓差能源利用充分。
文檔編號(hào)F03B13/00GK202707348SQ20122035803
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者楊少波 申請(qǐng)人:重慶金之川動(dòng)力機(jī)械有限公司