一种燃气管道内置的磁力传动发电装置的制作方法

文档序号:15599258发布日期:2018-10-02 19:59阅读:234来源:国知局

本实用新型属于天然气压力能利用领域,具体涉及一种燃气管道内置的磁力传动发电装置。



背景技术:

目前许多调压站、调压箱都处于无电或缺电状态,特别是偏离市区地区,更缺少电源。若拉市电,则需要高昂的拉电缆费用,且政府审批困难,若采用太阳能或风能又有很多不稳定因素,并不能持续稳定发电。故急需找到一种能就地提供电能的方法。

天然气管网的压力远高于用户所需要的压力,蕴藏有巨大的压力能,利用压力能就地发电是一种切实可行的方案。传统的压力能利用装置占地面积太大且需要工作人员操作,而且费用过高,不能普遍适用。因此,开发一种结构简单的管道内置发电装置具有现实可行意义,能在低成本的条件下满足需求,并能灵活的运输安装在各种已有燃气管网的地方。

中国专利申请CN105822904A公布了一种燃气管道内置发电调压装置。通过在天然气管道中加入叶轮及发电机进行发电,发出的电储存于蓄电池中,再供电给用电设备。该实用新型体积小、拆装方便,可以解决偏远地区的燃气管线监控设备用电问题。但该实用新型发电机位于燃气管道内部,安全性低;将电供给用电设备时需从管道内接电线,输出间隙容易造成燃气泄漏。

中国实用新型专利申请CN107489459A公布了一种气体高压封闭式整体发电装置。将发动机与输出轴和发电机放置在同一个高压密闭容器内,解决了压力能发电因输出轴间隙使气体泄漏的问题,保证气体的输出量,提高发电效率。该实用新型具有较好的高压气体密封性,防止气体泄漏。但该实用新型没有解决发电机输出电线接口问题,仍存在安全隐患,且设备复杂不能直接适用与燃气管道。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于针对上面提出的目前已有的天然气管道内置发电装置的隐患及不足,提供一种燃气管道内置的磁力传动发电装置,以达到偏远无电缺电地区的安全用电、平稳运营。

为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

一种燃气管道内置的磁力传动发电装置,包括:两端设置有法兰的L形接管式外壳、转动地设置在所述接管式外壳内的压力能内转子机构、设置在所述接管式外壳外的发电机构,所述压力能内转子机构的输出端和发电机构的输入端通过相对设置且分别位于所述接管式外壳内、外的内磁力传动转子和外磁力传动转子进行传动。

进一步地,所述的压力能内转子机构包括叶轮、内转轴、固定连接支架、轴承,所述的固定连接支架与所述接管式外壳的内壁固定连接,所述轴承固定在固定连接支架中部,内转轴一端连接叶轮,另一端连接内磁力传动转子,中部固定在所述轴承的内圈中。

进一步地,所述的内磁力传动转子包括内转盘、若干内永磁体、内基座,所述的内永磁体均匀间隔地嵌设在内转盘前端,各内永磁体沿旋转方向N、S极交错均匀分布,所述内转盘后端通过内基座与压力能内转子机构输出端固定连接;

所述的外磁力传动转子包括外转盘、若干外永磁体、外基座,所述的外永磁体均匀间隔地嵌设在外转盘前端,各外永磁体沿旋转方向N、S极交错均匀分布,所述外转盘后端通过外基座与发电机构的输入端固定连接。

进一步地,所述的内永磁体呈扇环形,各内永磁体整体呈圆环状均匀间隔地嵌设在内转盘前端,相邻内永磁体之间设置有非磁性材料。

进一步地,所述的外永磁体呈扇环形,各外永磁体整体呈圆环状均匀间隔地嵌设在外转盘前端,相邻外永磁体之间设置有非磁性材料。

进一步地,所述的发电机构包括防爆发电机、连接所述防爆发电机转子的外转轴。

进一步地,所述接管式外壳、固定连接支架、内转轴、轴承、内基座、内转盘均为绝缘材料。

进一步地,所述的内永磁体、外永磁体的数量分别为2~18片。

进一步地,所述外永磁体与所述内永磁体成对分布形成闭合磁力线。

进一步地,所述内永磁体与外永磁体材料均为铷铁硼,磁能积为27~50 MGOe。

相对于现有技术,本实用新型的优点在于:

(1)本实用新型装置成管段状,可直接安装在现有管道上(置换原有管段),占地面积小,运输安装灵活。

(2)本实用新型一次启动后无需人员操作,可用于偏远地区,运行成本低。

(3)本实用新型装置结构简单,设备少,易加工,投资成本低。

(4)本实用新型采用磁力传动,不外接电线,保证了装置的长期安全稳定运行。

附图说明

图1为燃气管道发电装置的总体结构示意图。

图2为图1中A向视图。

图3为实施例中磁力传动发电装置的转子结构示意图。

图中所示为:1-防爆发电机;2-外转轴;3-外基座;4-外转盘;5-外永磁体;6-接管式外壳;7-第一法兰;8-第二法兰;9-叶轮;10-内转轴;11-轴承;12-固定连接支架;13-内基座;14-内转盘;15-内永磁体。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型的目的作进一步详细地描述,实施例不能在此一一赘述,但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施例。

如图1至图3所示,一种燃气管道内置的磁力传动发电装置,包括:

两端分别设置有第一法兰7和第二法兰8的L形接管式外壳6、转动地设置在所述接管式外壳6内的压力能内转子机构、设置在所述接管式外壳6外的发电机构,所述压力能内转子机构的输出端和发电机构的输入端通过相对设置且分别位于所述接管式外壳6内、外的内磁力传动转子和外磁力传动转子进行传动。

具体而言,所述的压力能内转子机构包括叶轮9、内转轴10、固定连接支架12、轴承11,所述的固定连接支架12与所述接管式外壳6的内壁固定连接,所述轴承11固定在固定连接支架12中部,内转轴10一端连接叶轮9,另一端连接内磁力传动转子,中部固定在所述轴承11的内圈中。

具体而言,如图3所示,所述的内磁力传动转子包括内转盘14、8个内永磁体15、内基座13,所述的内永磁体15均匀间隔地嵌设在内转盘14前端,各内永磁体15沿旋转方向N、S极交错均匀分布,所述内转盘14后端通过内基座13与压力能内转子机构输出端固定连接;所述的外磁力传动转子包括外转盘4、8个外永磁体5、外基座3,所述的外永磁体5均匀间隔地嵌设在外转盘4前端,各外永磁体5沿旋转方向N、S极交错均匀分布,所述外转盘4后端通过外基座3与发电机构的输入端固定连接。所述内永磁体15与外永磁体5材料均为烧结铷铁硼N38,磁能积在36~39 MGOe,剩磁强度在1.22~1.25T,最高工作温度为80℃。为了使内磁力传动转子和外磁力传动转子具有合适的间距,因此,内磁力传动转子和外磁力传动转子之间的接管式外壳6的管壁做成与内磁力传动转子和外磁力传动转子端面平行的平面。

具体而言,所述的内永磁体15呈扇环形,各内永磁体15整体呈圆环状均匀间隔地嵌设在内转盘14前端,排成D60mm*D30mm圆环,厚度为5mm,相邻内永磁体15之间设置有非磁性材料。所述的外永磁体5呈扇环形,各外永磁体5整体呈圆环状均匀间隔地嵌设在外转盘4前端,排成D60mm*D30mm圆环,厚度为5mm,相邻外永磁体5之间设置有非磁性材料。所述外永磁体5与所述内永磁体15成对分布形成闭合磁力线。

具体而言,所述的发电机构包括防爆发电机1、连接所述防爆发电机1转子的外转轴2。

具体而言,所述接管式外壳6、固定连接支架12、内转轴10、轴承11、内基座13、内转盘14均为绝缘材料,如所述接管式外壳6、固定连接支架12、内转轴10的材料均为玻璃钢,玻璃钢是绝缘材料,拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上,而内基座13、内转盘14采用工程塑料ABS,绝缘且易于塑形。所述轴承11的内、外圈材料采用HDPE、PP或UPE,保持架材料采用HDPE、PP或UPE,滚珠为玻璃球、不锈钢球或陶瓷球,所述的轴承具有绝缘性,在-196℃下保持高韧性。

当叶轮9转速达到800rpm时,测得防爆发电机1输出功率为56w,可满足许多调压站、调压箱的用电需求,安全、稳定可靠。

本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

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