本實用新型涉及利用天然氣壓差發(fā)電的新能源技術領域，更為具體地，涉及一種內置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置。

背景技術：

我國天然氣資源探明可采儲量達4.5萬億立方米，主要分布在西北、西南以及東南等偏遠地區(qū)，且天然氣井站一般遠離城鎮(zhèn)，特別是西北和東北偏遠地區(qū)的天然氣井開采條件更為艱苦，在冬天寒冷期時間又長，更為甚者現(xiàn)場缺少電力，現(xiàn)場工作人員生活條件極為惡劣，若鋪設電線則成本太高，為天然氣資源的開采增加難度。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于上述問題，本實用新型的目的是提供一種內置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置，使其能夠應用在天然氣井口或集輸管網將天然氣在降壓過程中損失的能量轉化為電能，從而提高能源利用率和經濟性。

本實用新型提供的內置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置，包括管體、葉輪、轉軸、發(fā)電機，還包括發(fā)電機保護套；其中，管體與天然氣管道連接，轉軸沿管體的長度方向安裝在管體內，葉輪固定在轉軸上靠近管體的入口的一端，帶動轉軸轉動；發(fā)電機安裝在管體內，并通過連接件與轉軸的另一端連接，發(fā)電機保護套安裝在發(fā)電機的外部，并與發(fā)電機形成密封空間。

此外，優(yōu)選的結構是，內置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置還包括第一法蘭盤和機械密封，第一法蘭盤設置在管體內，并與管體連接，發(fā)電機、發(fā)電機保護套與機械密封的靜止環(huán)均安裝在第一法蘭盤上，發(fā)電機保護套、機械密封的靜止環(huán)分別與第一法蘭盤靜密封連接；機械密封的旋轉環(huán)安裝在轉軸上，與轉軸靜密封連接。

另外，優(yōu)選的結構是，內置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置進一步包括第二法蘭盤，轉軸通過軸承杯安裝在第二法蘭盤上，第二法蘭盤與所述管體相連接。

再者，優(yōu)選的結構是，連接件為花鍵。

另外，優(yōu)選的結構是，在發(fā)電機與發(fā)電機保護套形成的密封空間內充入有保護氣體。

此外，優(yōu)選的結構是，在發(fā)電機保護套內安裝有壓力傳感器。

另外，優(yōu)選的結構是，在所述管體的底部安裝有可調節(jié)高度的支撐底座。

利用上述根據(jù)本實用新型的內置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置，將葉輪與發(fā)電機安裝在天然氣管道內，發(fā)電機保護套、法蘭盤和機械密封形成一個密封的空間，實現(xiàn)發(fā)電機與天然氣的隔離，從而避免了天然氣的泄漏，保證天然氣壓差發(fā)電過程的安全可靠，另外，該發(fā)電裝置通過充分回收利用天然氣減壓過程中釋放的壓力能，能夠大幅度地提高天然氣能源的利用率。

附圖說明

通過參考以下結合附圖的說明，并且隨著對本實用新型的更全面理解，本實用新型的其它目的及結果將更加明白及易于理解。在附圖中：

圖1為根據(jù)本實用新型實施例的內置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置的結構示意圖。

其中的附圖標記為：管體1、葉輪2、轉軸3、軸承杯4、靜止環(huán)5、旋轉環(huán)6、發(fā)電機保護套7、發(fā)電機8、第一法蘭盤9、第二法蘭盤10、支撐底座 11。

具體實施方式

以下將結合附圖對本實用新型的具體實施例進行詳細描述。

圖1示出了根據(jù)本實用新型實施例的內置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置的整體結構。

如圖1所示，本實用新型提供的內置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置，包括：管體1、葉輪2、轉軸3、軸承杯4、機械密封、發(fā)電機保護套7、發(fā)電機8、第一法蘭盤9、第二法蘭盤10和支撐底座11；葉輪2、轉軸3、軸承杯4、機械密封、發(fā)電機保護套7、發(fā)電機8、第一法蘭盤9、第二法蘭盤10和支撐底座11均設置在管體1內，管體1與天然氣管道連接，也就是說本實用新型提供的內置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置設置在天然氣管道內，該天然氣管道為高壓天然氣管線與低壓天然氣管線之間的膨脹管道，管體1的入口對應于高壓天然氣管線，管體1的出口對應于低壓天然氣管線，天然氣的流動方向從高壓天然氣管線至低壓天然氣管線。

轉軸3通過軸承杯4安裝在第二法蘭盤10上，第二法蘭盤10設置在管體1內靠近管體1入口的位置，第二法蘭盤10的外緣與管體1相連接，第二法蘭盤10起到固定轉軸3的作用，轉軸3沿管體1的長度方向設置在管體1 內。

葉輪2固定在轉軸3上靠近管體1入口的一端，即葉輪2位于第二法蘭盤10面向管體1入口的一側，葉輪2用于帶動轉軸3轉動，當管體1入口有天然氣進入時，天然氣的壓力驅動葉輪2轉動，葉輪2帶動轉軸2轉動。

發(fā)電機8通過第一法蘭盤9安裝在管體1內，具體地，發(fā)電機8安裝在第一法蘭盤9上背對第二法蘭盤10的一面，而第一法蘭盤9的外緣與管體1 相連接，發(fā)電機8通過連接件(圖未示出)與轉軸3的另一端連接，連接件為花鍵。通過轉軸3的轉動帶動發(fā)電機8的主軸轉動，將機械能轉換為電能。

發(fā)電機保護套7為一個具有一個開口的腔體，發(fā)電機保護套7套設發(fā)電機8后，開口處固定在第一法蘭盤9上，發(fā)電機保護套7與第一法蘭盤9靜密封連接，發(fā)電機保護套7起到密封發(fā)電機8的作用。

機械密封用于對發(fā)電機8與轉軸3接觸的位置進行密封。具體地，機械密封的靜止環(huán)5安裝在第一法蘭盤9上面向第二法蘭盤10的一面，靜止環(huán)5 與第一法蘭盤9靜密封連接，機械密封的旋轉環(huán)6安裝在轉軸3上，旋轉環(huán)6 與轉軸3靜密封連接。

發(fā)電機8將機械能轉換為電能后通過導線將電能傳輸至內置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置的外部，在發(fā)電機保護套上對應于導線的位置開設有出線口，導線穿過出線口與管體1后連接到內置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置的外部，導線與出線口接觸的部分需要靜密封處理，例如通過打膠的方式實現(xiàn)導線與出線口的密封。

本實用新型通過發(fā)電機保護套7、第一法蘭盤9和機械密封使發(fā)電機保護套7與發(fā)電機8之間形成一個密封空間，將發(fā)動機8包裹在密封空間里，能夠有效防止天然氣的泄露。

在本實用新型的一個具體實施方式中，通過發(fā)電機保護套7的進氣口向發(fā)電機8與發(fā)電機保護套7形成的密封空間內充入有保護氣體，保護氣體為氮氣、氬氣等惰性氣體。

發(fā)電機保護套7的進氣口為一個單向氣門，只能進氣不能出氣，從而形成密封，避免泄露天然氣。

在本實用新型的一個優(yōu)選實施方式中，在發(fā)電機保護套7內安裝有壓力傳感器(圖未示出)，用于監(jiān)測充入發(fā)電機8與發(fā)電機保護套7形成的密封空間內的保護氣體的壓力，使保護氣體的壓力略大于天然氣管道內天然氣的壓力，以對發(fā)電機8進行保護，避免天然氣進入發(fā)電機8的內部對發(fā)電機8造成損害。

在本實用新型的另一個優(yōu)選實施方式中，在管體1的底部安裝有可調節(jié)高度的支撐底座11，支撐底座11起到支撐整個內置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置的作用，通過支撐底座11的高度來調整內置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置的整體高度。

上述內容詳細說明了本實用新型提供的內置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置的結構，內置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置的工作原理為：

天然氣從管體1的入口進入管體1，葉輪2將天然氣的壓力能轉化為自身轉動的機械能并帶動轉軸3轉動，轉軸3帶動發(fā)電機8的主軸轉動，發(fā)電機8 將機械能轉化為電能，再由導線將電能傳輸?shù)絻戎檬教烊粴夤艿缐翰畎l(fā)電裝置的外部進行處理和分配，從而實現(xiàn)天然氣壓力能的回收利用。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。