[发明专利]一种用于天然气管网压力能回收的压差发电装置和系统

权利要求书

1.一种用于天然气管网压力能回收的压差发电装置，其特征在于，包括：

机壳；

密封所述机壳两端的压板；

转动组件，所述转动组件包括嵌设于所述机壳内的轴承和穿过所述轴承的转轴，所述转轴两端分别穿过所述压板，并固定有与其同轴的涡轮；

位于所述机壳内的发电机组件，所述发电机组件包括设于所述转轴上的电机磁性转子和嵌设于所述机壳内的电机定子，所述电机定子与所述电机磁性转子位置匹配；

天然气入口，所述天然气入口与所述轴承和转轴之间的区域连通，所述天然气入口还用于朝向所述涡轮输送天然气，以驱动所述涡轮转动；

天然气出口，所述天然气出口与所述轴承和转轴之间的区域连通，所述天然气出口还用于排出驱动所述涡轮转动后的天然气。

2.如权利要求1所述压差发电装置，其特征在于，所述天然气入口包括轴承气进气口和涡轮进气口，所述轴承气进气口与所述轴承和转轴之间的区域连通，所述涡轮进气口用于朝向所述涡轮输送天然气；

所述天然气出口包括轴承气排气口和涡轮排气口，所述轴承气排气口与所述轴承和转轴之间的区域连通，所述涡轮排气口用于排出驱动所述涡轮转动后的天然气。

3.如权利要求1所述压差发电装置，其特征在于，所述压差发电装置包括与所述涡轮数量相同的涡轮蜗壳，所述涡轮蜗壳包括容纳所述涡轮的第一容纳腔和与所述第一容纳腔连通的出口管，所述第一容纳腔与所述天然气入口连通，所述出口管与所述天然气出口连通。

4.如权利要求3所述压差发电装置，其特征在于，所述涡轮蜗壳为筒状，并且其筒状一端向内弯折形成环形的第二容纳腔，第二容纳腔与所述第一容纳腔连通，所述筒状向内弯折的一端与所述压板间设有连通所述第一容纳腔和第二容纳腔的多个喷嘴；

所述第二容纳腔与所述天然气入口连通，并用于容纳天然气；

所述喷嘴沿所述第二容纳腔的周向布置，并且所述喷嘴朝向所述涡轮，以使得喷出的天然气推动所述涡轮转动。

5.如权利要求4所述压差发电装置，其特征在于，所述涡轮蜗壳向内弯折的一侧设有密封板，所述出口管固定于所述密封板上，并且所述出口管与所述涡轮的轴线重合；

所述涡轮包括多个沿其周向布置的叶片，相邻所述叶片间设有弧形流道，所述弧形流道一端入口沿所述涡轮径向设置，另一端出口沿所述涡轮轴向设置，用于将所述喷嘴喷出的沿所述涡轮径向的天然气变为沿所述涡轮轴向的天然气。

6.如权利要求1所述压差发电装置，其特征在于，所述转轴一端设有与其同轴设置的推力盘，所述推力盘位于所述轴承内，并且所述推力盘的直径大于所述转轴的直径；

所述轴承包括沿所述转轴轴向依次设置的混合轴承、推力轴承和径向轴承，所述混合轴承和推力轴承位于所述转轴的一端，并分别位于所述推力盘两侧，所述径向轴承位于所述转轴的另一端，所述推力轴承和径向轴承间设有所述电机定子。

7.如权利要求6所述压差发电装置，其特征在于，所述机壳上设有分别与混合轴承、推力轴承和径向轴承连通的混合轴承进气管、推力轴承进气管和径向轴承进气管，所述混合轴承进气管、推力轴承进气管和径向轴承进气管均与所述天然气入口连通；

所述混合轴承、推力轴承和径向轴承内分别设有与所述混合轴承进气管、推力轴承进气管和径向轴承进气管连通的混合通道、推力通道和径向通道，所述混合通道具有两个出气口，其中一个出气口朝向所述推力盘的一侧，另一个出气口朝向所述转轴，所述推力通道的出气口朝向所述推力盘的另一侧，所述径向通道的出气口朝向所述转轴；

所述机壳上设有与其内部连通的轴承气排气管，所述轴承气排气管与所述天然气出口连通。

8.如权利要求6所述压差发电装置，其特征在于，所述混合轴承、推力轴承和径向轴承的外侧均设有环形的容纳槽，所述容纳槽底部与所述混合轴承进气管、推力轴承进气管和径向轴承进气管连通，所述容纳槽的开口抵持于所述机壳内部，以使得所述容纳槽与所述机壳形成容纳天然气的密闭区间。