本實(shí)用新型涉及利用天然氣壓差發(fā)電的新能源技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地，涉及一種內(nèi)置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

我國天然氣資源探明可采儲量達(dá)4.5萬億立方米，主要分布在西北、西南以及東南等偏遠(yuǎn)地區(qū)，且天然氣井站一般遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，特別是西北和東北偏遠(yuǎn)地區(qū)的天然氣井開采條件更為艱苦，在冬天寒冷期時(shí)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(shè)電線則成本太高，為天然氣資源的開采增加難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

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

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

此外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，內(nèi)置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置還包括第一法蘭盤和機(jī)械密封，第一法蘭盤設(shè)置在管體內(nèi)，并與管體連接，發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)保護(hù)套與機(jī)械密封的靜止環(huán)均安裝在第一法蘭盤上，發(fā)電機(jī)保護(hù)套、機(jī)械密封的靜止環(huán)分別與第一法蘭盤靜密封連接；機(jī)械密封的旋轉(zhuǎn)環(huán)安裝在轉(zhuǎn)軸上，與轉(zhuǎn)軸靜密封連接。

另外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，內(nèi)置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置進(jìn)一步包括第二法蘭盤，轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)是，連接件為花鍵。

另外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，在發(fā)電機(jī)與發(fā)電機(jī)保護(hù)套形成的密封空間內(nèi)充入有保護(hù)氣體。

此外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，在發(fā)電機(jī)保護(hù)套內(nèi)安裝有壓力傳感器。

另外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，在所述管體的底部安裝有可調(diào)節(jié)高度的支撐底座。

利用上述根據(jù)本實(shí)用新型的內(nèi)置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置，將葉輪與發(fā)電機(jī)安裝在天然氣管道內(nèi)，發(fā)電機(jī)保護(hù)套、法蘭盤和機(jī)械密封形成一個(gè)密封的空間，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)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(jié)合附圖的說明，并且隨著對本實(shí)用新型的更全面理解，本實(shí)用新型的其它目的及結(jié)果將更加明白及易于理解。在附圖中：

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的內(nèi)置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中的附圖標(biāo)記為：管體1、葉輪2、轉(zhuǎn)軸3、軸承杯4、靜止環(huán)5、旋轉(zhuǎn)環(huán)6、發(fā)電機(jī)保護(hù)套7、發(fā)電機(jī)8、第一法蘭盤9、第二法蘭盤10、支撐底座 11。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的內(nèi)置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置的整體結(jié)構(gòu)。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供的內(nèi)置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置，包括：管體1、葉輪2、轉(zhuǎn)軸3、軸承杯4、機(jī)械密封、發(fā)電機(jī)保護(hù)套7、發(fā)電機(jī)8、第一法蘭盤9、第二法蘭盤10和支撐底座11；葉輪2、轉(zhuǎn)軸3、軸承杯4、機(jī)械密封、發(fā)電機(jī)保護(hù)套7、發(fā)電機(jī)8、第一法蘭盤9、第二法蘭盤10和支撐底座11均設(shè)置在管體1內(nèi)，管體1與天然氣管道連接，也就是說本實(shí)用新型提供的內(nèi)置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置設(shè)置在天然氣管道內(nèi)，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(yīng)于高壓天然氣管線，管體1的出口對應(yīng)于低壓天然氣管線，天然氣的流動(dòng)方向從高壓天然氣管線至低壓天然氣管線。

轉(zhuǎn)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(shè)置在管體1內(nèi)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(zhuǎn)軸3的作用，轉(zhuǎn)軸3沿管體1的長度方向設(shè)置在管體1 內(nèi)。

葉輪2固定在轉(zhuǎn)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(cè)，葉輪2用于帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)管體1入口有天然氣進(jìn)入時(shí)，天然氣的壓力驅(qū)動(dòng)葉輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪2帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)動(dòng)。

發(fā)電機(jī)8通過第一法蘭盤9安裝在管體1內(nèi)，具體地，發(fā)電機(jī)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(jī)8通過連接件(圖未示出)與轉(zhuǎn)軸3的另一端連接，連接件為花鍵。通過轉(zhuǎn)軸3的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)8的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。

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

機(jī)械密封用于對發(fā)電機(jī)8與轉(zhuǎn)軸3接觸的位置進(jìn)行密封。具體地，機(jī)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(jī)械密封的旋轉(zhuǎn)環(huán)6安裝在轉(zhuǎn)軸3上，旋轉(zhuǎn)環(huán)6 與轉(zhuǎn)軸3靜密封連接。

發(fā)電機(jī)8將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能后通過導(dǎo)線將電能傳輸至內(nèi)置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置的外部，在發(fā)電機(jī)保護(hù)套上對應(yīng)于導(dǎo)線的位置開設(shè)有出線口，導(dǎo)線穿過出線口與管體1后連接到內(nèi)置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置的外部，導(dǎo)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(shí)現(xiàn)導(dǎo)線與出線口的密封。

本實(shí)用新型通過發(fā)電機(jī)保護(hù)套7、第一法蘭盤9和機(jī)械密封使發(fā)電機(jī)保護(hù)套7與發(fā)電機(jī)8之間形成一個(gè)密封空間，將發(fā)動(dòng)機(jī)8包裹在密封空間里，能夠有效防止天然氣的泄露。

在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施方式中，通過發(fā)電機(jī)保護(hù)套7的進(jìn)氣口向發(fā)電機(jī)8與發(fā)電機(jī)保護(hù)套7形成的密封空間內(nèi)充入有保護(hù)氣體，保護(hù)氣體為氮?dú)狻鍤獾榷栊詺怏w。

發(fā)電機(jī)保護(hù)套7的進(jìn)氣口為一個(gè)單向氣門，只能進(jìn)氣不能出氣，從而形成密封，避免泄露天然氣。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，在發(fā)電機(jī)保護(hù)套7內(nèi)安裝有壓力傳感器(圖未示出)，用于監(jiān)測充入發(fā)電機(jī)8與發(fā)電機(jī)保護(hù)套7形成的密封空間內(nèi)的保護(hù)氣體的壓力，使保護(hù)氣體的壓力略大于天然氣管道內(nèi)天然氣的壓力，以對發(fā)電機(jī)8進(jìn)行保護(hù)，避免天然氣進(jìn)入發(fā)電機(jī)8的內(nèi)部對發(fā)電機(jī)8造成損害。

在本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，在管體1的底部安裝有可調(diào)節(jié)高度的支撐底座11，支撐底座11起到支撐整個(gè)內(nèi)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(diào)整內(nèi)置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置的整體高度。

上述內(nèi)容詳細(xì)說明了本實(shí)用新型提供的內(nèi)置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)，內(nèi)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(jìn)入管體1，葉輪2將天然氣的壓力能轉(zhuǎn)化為自身轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能并帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸3帶動(dòng)發(fā)電機(jī)8的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)8 將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，再由導(dǎo)線將電能傳輸?shù)絻?nèi)置式天然氣管道壓差發(fā)電裝置的外部進(jìn)行處理和分配，從而實(shí)現(xiàn)天然氣壓力能的回收利用。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。