有压气体卸压动能回收发电设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种有压气体卸压动能回收发电设备，包括具有多级涡轮作功系统的主机，其中一级涡轮作功系统的气体进口与有压气体引入通道连接，气体在一级涡轮作功系统进行一级膨胀作功，一级涡轮作功系统的气体出口与气液分离器连接，经气液分离器处理的气体进入一级换热器，一级换热器与二级涡轮作功系统连接，二级作功后的气体直接进入到二级热交换器、进行气体升温，升温后的气体进入到主机的三级涡轮；以此类推，直致气体压力无利用价值，或达到设计要求的压力；各级涡轮作功系统通过作功机械与发电机连接。本发明结构合理，节能、环保，工作性能好。
【专利说明】有压气体卸压动能回收发电设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种有压气体卸压动能回收发电设备。
【背景技术】
[0002]在现代化的工业生产中，特别是化工企业(包括天然气卸压)。处处可见其利用压缩空气进行工业生产的工艺，整个生产过程中使用完、排放、卸压的压缩气体量非常大，压力又很高。浪费掉的动势能、不可估量。如何创造节约、环保型社会，减少二氧化碳排放是全世界都在提倡的主题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种结构合理，节能、环保，工作性能好的有压气体卸压动能回收发电设备。
[0004]本发明的技术解决方案是:
一种有压气体卸压动能回收发电设备，其特征是:包括具有多级涡轮作功系统的主机，其中一级涡轮作功系统的气体进口与有压气体引入通道连接，气体在一级涡轮作功系统进行一级膨胀作功，动能通过一级作功机械进行动力传输、对动力主轴进行一次作功，一级涡轮作功系统的气体出口与气液分离器连接，经气液分离器处理的气体进入一级换热器，一级换热器与二级涡轮作功系统连接，气体在二级涡轮作功系统进行二级膨胀作功，动能通过二级作功机械进行动力传输、对动力主轴进行二次作功；二级作功后的气体直接进入到二级热交换器、进行气体升温，升温后的气体进入到主机的三级涡轮，进行膨胀作功；以此类推，直致气体压力无利用价值，或达到设计要求的压力；各级涡轮作功系统通过作功机械与发电机连接。
[0005]各级涡轮作功系统的气体输入端是高速、作功机械动力输出端为低速；每级涡轮作功系统包括涡轮、涡壳，涡轮轴上装有转动小齿轮，小齿轮与装在主机主轴上的大齿轮啮合；各级涡轮作功系统的涡轮轴上的小齿轮呈卫星状环绕在大齿轮周围。
[0006]在有压气体引入通道上装有显示气体排放指标的压力表、流量计、转速仪、自控阀坐寸ο
[0007]本发明结构合理，多级透平、膨胀作功，多级作功涡轮与主机机械变速溶为一体。降低了机械高速转变到低速的强烈冲撞，解决了机械硬性连接对设备的损伤。设备耐高压、低温及高腐蚀性，可在高压到中压，中压到低压、低压到无压等条件状态下、进行气体动能回收。
[0008]根据有压气体的排放条件、功率，设计、制造相匹配功率的动能回收主机和发电机，为确保发电机转速与发电机工作频率的正常值，发电机智能控制系统设计有感应、检测、调节等模块，与排放压力、流量调节系统联合使用。回收转换的电能由电力输出系统根据需要分配输出。
[0009]整套有压气体卸压动能回收发电系统设备的功率、规格大小，由生产排放有压气体企业的实际排放状况来决定，整套系统设备为非标准设计设备。每家实施企业因有压气体的排放工况不同都要根据实际情况进行特别设计，特别制造。(排气压力、排量、气体组份)。卸压动能回收发电设备也可以规模化，标准化生产应用于天然气卸压工艺中去。
[0010]对有一定排量、一定压力的高、中、低压气体进行卸压动能回收，把气体的压力能转换为机械能，机械能直接转换成电能(气体压力动能直接转化为电能)。
[0011]在动能转换为机械时，从作功涡轮高速运转的动能转换到低速机械运转的动力输出、关键是动能回收主机的设备制造，气体输入端是高速、机械动力输出端为低速(高速比动能回收主机，变速机构与动力输出机构融为一体)。
[0012]分体多级式涡轮膨胀减压，共同作功于同一主机，综合机械动力集中输出(多级卸压作功于同一动力输出主机)。
[0013]利用动能回收发电设备上的气压、流量、流速等调节系统对发电设备进口气体压力和出口气体压力进行控制调节，(对主机设备进、出口气体进行压力调节)。
[0014]动能回收发电系统内设有提高压力动能效能的热交换系统、或冷能利用实施(系统卸压气体降温后的温度提升、利用措施)。
[0015]系统内设有保护卸压动能回收发电设备正常运转的液、气分离器。避免降温后液体、结冰固体对高速涡轮的设备损坏。(气、液分离设备保护)。
[0016]气体压力、流量控制，机械动力转速、功率输出的自动调节系统，(系统自动化调节控制系统)。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0018]图1是本发明一个实施例的结构示意图。
[0019]图2是多级涡轮作功系统结构示意图。
[0020]图3是小齿轮分布示意图。
【具体实施方式】
[0021]一种有压气体卸压动能回收发电设备，包括具有多级涡轮作功系统的主机1，其中一级涡轮作功系统2的气体进口与有压气体引入通道3连接，气体在一级涡轮作功系统进行一级膨胀作功，动能通过一级作功机械进行动力传输、对动力主轴进行一次作功，一级涡轮作功系统的气体出口与气液分离器4连接，经气液分离器处理的气体进入一级换热器5，一级换热器与二级涡轮作功系统6连接，气体在二级涡轮作功系统进行二级膨胀作功，动能通过二级作功机械进行动力传输、对动力主轴进行二次作功；二级作功后的气体直接进入到二级热交换器7、进行气体升温，升温的气体后进入到主机的三级涡轮8，进行膨胀作功；以此类推，直致气体压力无利用价值，或达到设计要求的压力；各级涡轮作功系统通过作功机械与发电机10连接。图中还有三级换热器9。
[0022]各级涡轮作功系统的气体输入端是高速、作功机械动力输出端为低速；每级涡轮作功系统包括涡轮11，涡轮轴上装小齿轮12，小齿轮与装在多级涡轮作功系统主机主轴上的大齿轮13啮合；各级涡轮作功系统的涡轮轴上的小齿轮呈卫星状环绕在大齿轮周围。也可采用一、二级涡轮同轴作功形式。
[0023]在有压气体引入通道上装有显示气体排放指标的压力表、流量计、转速仪、自控阀坐寸O
【权利要求】
1.一种有压气体卸压动能回收发电设备，其特征是:包括具有多级涡轮作功系统的主机，其中一级涡轮作功系统的气体进口与有压气体引入通道连接，气体在一级涡轮作功系统进行一级膨胀作功，动能通过一级作功机械进行动力传输、对动力主轴进行一次作功，一级涡轮作功系统的气体出口与气液分离器连接，经气液分离器处理的气体进入一级换热器，一级换热器与二级涡轮作功系统连接，气体在二级涡轮作功系统进行二级膨胀作功，动能通过二级作功机械进行动力传输、对动力主轴进行二次作功；二级作功后的气体直接进入到二级热交换器、进行气体升温，升温后的气体进入到主机的三级涡轮，进行膨胀作功；以此类推，直致气体压力无利用价值，或达到设计要求的压力；各级涡轮作功系统通过作功机械与发电机连接。
2.根据权利要求1所述的有压气体卸压动能回收发电设备，其特征是:各级涡轮作功系统的气体输入端是高速、作功机械动力输出端为低速；每级涡轮作功系统包括涡轮，涡轮轴上装小齿轮，小齿轮与主机主轴上的大齿轮啮合；各级涡轮作功系统的涡轮轴上的小齿轮呈卫星状环绕在大齿轮周围。
3.根据权利要求1或2所述的有压气体卸压动能回收发电设备，其特征是:在有压气体引入通道上装有显示气体排放指标的压力表、流量计、转速仪、自控阀。
【文档编号】F03G7/00GK104454413SQ201410705964
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月1日 优先权日:2014年12月1日
【发明者】王谊林, 周明, 周常春 申请人:江苏新能动力科技股份有限公司