一种动力型调压装置的制作方法

本发明涉及一种动力型调压装置，属于压力管线调压技术领域。

背景技术：

目前电力行业中，凡涉及蒸汽、天然气等工质的系统几乎都有对管线中压力调节的需求，而目前在蒸汽、天然气等系统通常采用阀门减压方法来进行调压。但采用阀门减压的方法，如果调压幅度过大会造成能源浪费。而减压幅度过小又受限于来流工质参数的工况变化，且低负荷时工质参数过低则无法满足使用要求。同时，采用减温减压的方式也存在调压不稳定的情况，阀门调压方法整体性能上尚不能完全满足目前生产工艺的需求。

技术实现要素：

本发明的目的是为解决目前阀门减压装置能耗高、无法很好地满足目前生产过程中管线中压力调节需求的技术问题。

为达到解决上述问题的目的，本发明所采取的技术方案是提供一种动力型调压装置，包括永磁电动/发电机、单级透平、离心压缩机、控制阀门、进气管路、排气管路和3s联轴器；所述进气管路和排气管路之间并联设有单级透平和离心压缩机；进出单级透平的管道上设有控制阀门；进出离心压缩机的管道上设有控制阀门；所述永磁电动/发电机、单级透平与离心压缩机设于同一轴系上，单级透平与离心压缩机之间设有永磁电动/发电机；单级透平通过3s联轴器一与永磁电动/发电机连接；离心压缩机通过3s联轴器二与永磁电动/发电机连接。

优选地，所述单级透平的入口管道上设有控制阀门一，单级透平的出口管道上设有控制阀门二。

优选地，所述离心压缩机的入口管道上设有控制阀门三，离心压缩机的出口管道上设有控制阀门四。

优选地，所述永磁电动/发电机、单级透平与离心压缩机设有同一轴系的主轴。

优选地，所述单级透平与3s联轴器一之间设有行星齿轮箱一。

优选地，所述离心压缩机与3s联轴器二之间设有行星齿轮箱二。

本发明还提供一种动力型调压装置使用方法，包括以下步骤：

步骤1：需要减压时，将单级透平进出口的控制阀门打开，将离心压缩机进出口的控制阀门关闭，将连接离心压缩机的3s联轴器脱开，将连接单级透平的3s联轴器连接；

步骤2：进气管路中通入调压工质，永磁电动/发电机此时作为发电机运行，在发电的同时达到调压目的；

步骤3：工质流过单级透平，通过调节透平叶片角度位置来调整减压幅度，并发出电力，工质从单级透平出口流出，完成减压运行；

步骤4：需要小幅度升压时，将单级透平进出口的控制阀门关闭，将离心压缩机进出口的控制阀门打开，将连接单级透平的3s联轴器脱开，将连接离心压缩机的3s联轴器连接；

步骤5：进气管路中通入调压工质，永磁电动/发电机此时作为电动机运行；

步骤6：工质流过离心压缩机，通过调节电动机转速来调整升压幅度，工质从离心压缩机出口流出，完成升压运行。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1.本发明既可以实现减压，又能小幅度升压，且调压精度高，基本不受来流工质参数的影响。

2.本发明可以在减压幅度过大需求下，将压力势能转化为电能，并加以利用，避免了能源浪费。

附图说明

图1为本发明提供的一种动力型调压装置组成结构示意图。

附图标记：1.永磁电动/发电机2.单级透平3.离心压缩机4.控制阀门一5.控制阀门二6.控制阀门三7.控制阀门四8.进气管路9.排气管路10.主轴11.行星齿轮箱一12.3s联轴器一13.3s联轴器二14.行星齿轮箱二；

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下：

如图1所示，本发明提供了一种动力型调压装置，包括永磁电动/发电机1、单级透平2、离心压缩机3、控制阀门、进气管路8、排气管路9和3s联轴器；进气管路8和排气管路9之间并联设置有单级透平2和离心压缩机3；进出单级透平2的管道上设置有控制阀门；进出离心压缩机3的管道上设置有控制阀门；永磁电动/发电机1、单级透平2与离心压缩机3设置于同一轴系上，单级透平2与离心压缩机3之间设置有永磁电动/发电机1；单级透平2通过3s联轴器一12与永磁电动/发电机1连接；离心压缩机3通过3s联轴器二13与永磁电动/发电机1连接。单级透平2的入口管道上设置有控制阀门一4，单级透平2的出口管道上设置有控制阀门二5。离心压缩机3的入口管道上设置有控制阀门三6，离心压缩机的出口管道上设置有控制阀门四7。永磁电动/发电机1、单级透平2与离心压缩机3设置有同一轴系的主轴10。单级透平2与3s联轴器一12之间设置有行星齿轮箱一11。离心压缩机3与3s联轴器二13之间设置有行星齿轮箱二14。单级透平2用来实现减压功能，并发出电力，通过调整透平叶片角度位置调节减压幅度；离心压缩机3用来实现小幅增压功能，通过调节永磁电动机1转速来调节增压幅度。3s联轴器一12、3s联轴器二13用来实现装置减压与升压的快速切换，行星齿轮箱一11、行星齿轮箱二14用来调节转速、调整扭矩，实现减压发电与升压的正常运行。

本发明装置具体工作方法，如下所述：

步骤1：需要减压时，将单级透平2进出口的控制阀门4和5打开，将离心压缩机3进出口的控制阀门6和7关闭，将连接离心压缩机3的3s联轴器13脱开，将连接单级透平2的3s联轴器12连接。

步骤2：进气管路8中通入调压工质，永磁电动/发电机1此时作为发电机运行。

步骤3：工质流过单级透平2，通过调节透平叶片角度位置来调整减压幅度，并发出电力，工质从单级透平2出口流出到排气管路9，完成减压运行。

步骤4：需要小幅度升压时，将单机透平2进出口的控制阀门4和5关闭，将离心压缩机3进出口的控制阀门6和7打开，将连接单级透平2的3s联轴器12脱开，将连接离心压缩机3的3s联轴器13连接。

步骤5：进气管路8中通入调压工质，永磁电动/发电机1此时作为电动机运行。

步骤6：工质流过离心压缩机3，通过调节电动机转速来调整升压幅度，工质从离心压缩机3出口流出到排气管路9，完成升压运行。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

技术特征：

1.一种动力型调压装置，其特征在于：包括永磁电动/发电机、单级透平、离心压缩机、控制阀门、进气管路、排气管路和3s联轴器；所述进气管路和排气管路之间并联设有单级透平和离心压缩机；进出单级透平的管道上设有控制阀门；进出离心压缩机的管道上设有控制阀门；所述永磁电动/发电机、单级透平与离心压缩机设于同一轴系上，单级透平与离心压缩机之间设有永磁电动/发电机；单级透平通过3s联轴器一与永磁电动/发电机连接；离心压缩机通过3s联轴器二与永磁电动/发电机连接。

2.如权利要求1所述的一种动力型调压装置，其特征在于：所述单级透平的入口管道上设有控制阀门一，单级透平的出口管道上设有控制阀门二。

3.如权利要求1所述的一种动力型调压装置，其特征在于：所述离心压缩机的入口管道上设有控制阀门三，离心压缩机的出口管道上设有控制阀门四。

4.如权利要求1所述的一种动力型调压装置，其特征在于：所述永磁电动/发电机、单级透平与离心压缩机设有同一轴系的主轴。

5.如权利要求1所述的一种动力型调压装置，其特征在于：所述单级透平与3s联轴器一之间设有行星齿轮箱一。

6.如权利要求1所述的一种动力型调压装置，其特征在于：所述离心压缩机与3s联轴器二之间设有行星齿轮箱二。

7.一种动力型调压装置使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：需要减压时，将单级透平进出口的控制阀门打开，将离心压缩机进出口的控制阀门关闭，将连接离心压缩机的3s联轴器脱开，将连接单级透平的3s联轴器连接；

步骤2：进气管路中通入调压工质，永磁电动/发电机此时作为发电机运行，在发电的同时达到调压目的；

步骤3：工质流过单级透平，通过调节透平叶片角度位置来调整减压幅度，并发出电力，工质从单级透平出口流出，完成减压运行；

步骤4：需要小幅度升压时，将单级透平进出口的控制阀门关闭，将离心压缩机进出口的控制阀门打开，将连接单级透平的3s联轴器脱开，将连接离心压缩机的3s联轴器连接；

步骤5：进气管路中通入调压工质，永磁电动/发电机此时作为电动机运行；

步骤6：工质流过离心压缩机，通过调节电动机转速来调整升压幅度，工质从离心压缩机出口流出，完成升压运行。

技术总结
本发明涉及一种动力型调压装置及使用方法，属于压力管线调压技术领域。包括永磁电动/发电机、单级透平、离心压缩机、控制阀门、行星齿轮箱和3s联轴器；本发明通过单级透平用来实现减压功能，并发出电力，通过调整透平叶片角度位置调节减压幅度；通过离心压缩机用来实现小幅增压功能，通过调节永磁电动机转速来调节增压幅度。3s联轴器用来实现装置减压与升压的快速切换，行星齿轮箱用来调节转速、调整扭矩，实现减压发电与升压的正常运行。相比目前阀门调压方法，本发明既可以实现减压，又能小幅度升压，且调压精度高，基本不受来流工质参数的影响；可以在减压幅度过大需求下，将压力势能转化为电能，并加以利用，避免了能源浪费。

技术研发人员：刘网扣;王建业;徐佳敏;范雪飞;刘传亮;华浩磊
受保护的技术使用者：上海发电设备成套设计研究院有限责任公司
技术研发日：2020.03.13
技术公布日：2020.07.03