[发明专利]一种多功能天然气余压发电装置及方法

权利要求书

1.一种多功能天然气余压发电装置，其特征在于：包括壳体、发电机，所述壳体内固定设有定子前支架、定子后支架，所述发电机具有发电机内定子、发电机外转子，所述发电机内定子的两端分别固定支撑于定子前支架、定子后支架，所述发电机外转子上套设有呈锥状的发电机叶轮，所述发电机叶轮与壳体之间形成天然气通道，壳体对应天然气通道的末端设有用于离心除杂的环形腔，环形腔的下端依次连接有导流管、杂质存储罐，所述壳体具有天然气进口、天然气出口，所述定子前支架、定子后支架上分别设有通气孔，使天然气进口与天然气通道连通，环形腔与天然气出口连通。

2.根据权利要求1所述的一种多功能天然气余压发电装置，其特征在于：所述壳体包括沿天然气流动方向依次连接的天然气进口接头、杂质清除壳、中间连接壳、天然气出口变径接头，所述定子前支架位于杂质清除壳的前端，所述定子后支架位于中间连接壳的后端，所述发电机叶轮、环形腔均位于杂质清除壳内，所述杂质清除壳的形状与发电机叶轮、环形腔适配。

3.根据权利要求2所述的一种多功能天然气余压发电装置，其特征在于：所述天然气进口接头、杂质清除壳、中间连接壳、天然气出口变径接头之间通过法兰连接，中间连接壳的前端法兰作为环形腔的后端壁。

4.根据权利要求2所述的一种多功能天然气余压发电装置，其特征在于：所述天然气进口接头的前端、天然气出口变径接头的后端均设有用于与天然气管道连接的法兰。

5.根据权利要求1所述的一种多功能天然气余压发电装置，其特征在于：所述发电机外转子与发电机内定子同轴布置，发电机外转子与发电机内定子之间由两个背向安装的角接触球轴承定位，且形成转动支撑。

6.根据权利要求1所述的一种多功能天然气余压发电装置，其特征在于：所述定子前支架、定子后支架上分别设有矩形孔，所述发电机内定子的两端分别设有矩形头与定子前支架/定子后支架上的矩形孔配合，形成周向定位，所述通气孔均匀分布于定子前支架/定子后支架上的矩形孔周围。

7.根据权利要求1所述的一种多功能天然气余压发电装置，其特征在于：所述发电机外转子上设有用于与发电机叶轮连接的法兰。

8.根据权利要求1所述的一种多功能天然气余压发电装置，其特征在于：所述发电机叶轮具有螺旋形叶片。

9.根据权利要求1所述的一种多功能天然气余压发电装置，其特征在于：所述导流管上安装有球阀，所述杂质存储罐为密闭式耐高压箱体，杂质存储罐上设有排水阀。

10.一种多功能天然气余压发电方法，其特征在于：

天然气从天然气进口输入；

天然气流经发电机叶轮时，带动发电机叶轮旋转，进而带动发电机外转子旋转，发电机内定子与发电机外转子之间形成切割磁感线运动，进而形成电能；同时，由于发电机叶轮旋转产生的离心力，天然气内夹杂的水和固体颗粒被分离到环形腔，并经导流管排出，由于水被分离，可以防止发生冰堵现象，固体颗粒被分离，可以降低后续天然气净化工艺难度；同时，发电机发电过程中，天然气压力降低，温度降低，容易形成冰堵，而发电机外转子与发电机叶轮相连，使发电过程中产生的热量快速传递到发电机叶轮上，提高天然气的温度，防止发生冰堵现象，同时发电机叶轮的传热对发电机起到降温作用；

天然气从天然气出口输出。