[实用新型]一种流体管道内置动能发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及了一种发电装置，具体涉及一种利用流体管道(比如天然气管网、液体管网)内的动能进行发电的系统。

背景技术

目前在流体管道进行输送的过程中，由于监控、控制装置处于偏远地区，远离电网，这样会造成监控、检测等设备缺电或无电供应，存在隐患，例如天然气输送过程中有很多个调压站因位置偏远而处于缺电或者无电供应状态，造成供电困难，这些调压站/箱由于地理位置较为偏僻，经常出现由于市电供电电缆供应不及，以至场站照明和冬天伴热等必需的电力需求得不到满足，同时由于没有外供电，造成监控系统无法安装使用，数据无法实现远程监控，需要每天派巡视人员现场检查，管网设备不确定的安全隐患不能及时发现等问题也随之显现。

针对目前这些调压站用电问题，有些专家提出向供电局申请铺设专线，但是建设费用昂贵难以实现，另外有些技术人员提出了风、光互补供电系统，在燃气调压站/箱上应用的新思路，但是存在区域性的限制和供电不稳定等不足，现有技术中也有在管道内安装流体马达来发电，从而满足调压站自身用电需求，但是流体马达必须安装在天然气管网中的中高压段，处于低压段的压力能无法利用，即流体流速慢的管道内使用流体马达无法满足发电需求，而且流体马达不能直接安装在流体管道内，结构复杂、维修困难。此外还有技术人员提出一种集能式管道流体(流水、风)发电装置，通过喇叭状集能管道来充分收集流体(流水、风)的能量，然后通过发电机将流体能量转化为电能，但是这种发电装置需要对管道重新进行改造，成本高，安装复杂，而且这种发电装置的应用局限性较大，如果用于燃气等具有危险性的流体管道内时发电装置与危险流体接触，存在很大的危险性。

实用新型内容

本申请的实用新型目的在于解决目前上述技术问题，而提供一种安全可靠、拆装方便、维修简便、可应用于低流速或高流速流体管道内置动能发电系统。

为了完成本申请的实用新型目的，本申请采用以下技术方案：

本实用新型的流体管道内置动能发电系统，用于将流体管道内的动能转化为电能，所述发电系统包括与所述流体管道并联的支路管道、安装于所述支路管道上的动能发电机、与所述动能发电机电力输出端相连的电气柜和与所述电气柜相连的逆变电源，所述动能发电机包括节管状机壳、机芯和与所述机芯相连的叶轮，所述机壳可拆卸地安装在所述支路管道上，所述机壳内具有多个支撑在所述机壳内壁和所述机芯之间的支撑柱，所述支撑柱内部具有用于将机芯的导线导向外部的中空结构，所述机芯包括与所述叶轮连接的增速装置和与所述调速装置连接的发电装置，所述增速装置包括与所述叶轮相连的内啮合大齿轮、与所述大齿轮啮合的增速齿轮组和与所述增速齿轮组相连的小齿轮，所述小齿轮与所述发电装置连接，所述增速齿轮组包括与所述大齿轮啮合的加速小齿轮和通过转轴与所述加速小齿轮连接的二级加速齿轮，所述二级加速齿轮与所述小齿轮啮合。

本实用新型所述增速装置还可以替换为调速装置，所述调速装置包括与所述叶轮相连的内啮合大齿轮、与所述大齿轮啮合的增速齿轮组和与所述增速齿轮组相连的小齿轮，所述小齿轮通过传动轴与所述发电装置连接，所述小齿轮通过滑动花键安装在所述传动轴上，所述传动轴上还设有用于推动所述小齿轮移位的拨叉，所述拨叉铰接在所述支撑柱的中空结构内，所述增速齿轮组包括与所述大齿轮啮合的加速小齿轮和通过转轴与所述加速小齿轮连接的二级加速齿轮，所述二级加速齿轮与所述小齿轮啮合，所述小齿轮经拨叉推动移位后与所述大齿轮啮合，所述小齿轮的直径大于等于所述加速小齿轮的直径同时小于所述二级加速齿轮的直径。

本实用新型所述拨叉包括拨片、曲柄和拨叉控制柄，所述拨叉的两个拨片位于所述小齿轮两侧，所述拨片与小齿轮之间具有间隙，所述拨片通过曲柄与拨叉控制柄连接。

本实用新型所述拨叉控制柄连接有自控装置，自控装置包括用于推拉拨叉控制柄的推拉杆、与推拉杆连接的液压缸或伺服电机和与所述液压缸或伺服电机连接的PLC控制系统，所述机壳两端的支路管道上设有截止阀，所述支路管道上还设有流量计、温度计、调压阀和自力式调节阀，所述流量计、温度计、调压阀和自力式调节阀分别与所述PLC控制系统相连，所述自力式调节阀还与所述逆变电源相连。

本实用新型所述节管状外壳与所述支路管道采用法兰连接。

本实用新型还提供一种流体管道内置动能发电方法，使用上述流体管道内置动能发电系统，包括以下步骤：

1)关闭流体管道上的截止阀，然后将支路管道连接到流体管道上；

2)将动能发电机接入到所述支路管道内，然后开启截止阀；