Агрегат детандер-генераторный


 


Владельцы патента RU 2424475:

Открытое акционерное общество "Турбохолод" (RU)

Изобретение относится к машиностроению, а именно к детандер-генераторным агрегатам (ДГА), и предназначено для утилизации тепловой энергии, содержащейся в транспортируемом по магистралям природном газе. Агрегат детандер-генераторный включает цилиндрический корпус с осевым входным патрубком и перпендикулярным выходным патрубком, размещенный внутри корпуса в подшипниках вал с рабочим колесом и элементами ротора генератора, а также статор. Входной патрубок расположен вдоль оси корпуса агрегата. В качестве рабочего колеса используют рабочее колесо активного типа с осевой подачей. Статор закреплен в собственном корпусе, установленном внутри корпуса агрегата так, что между указанными корпусами образован канал для прохода рабочей среды от входного патрубка к выходному. Со стороны входного патрубка последовательно за рабочим колесом к корпусу статора болтами притянута крышка одного из подшипников вала. С противоположной стороны корпуса агрегата к последнему последовательно притянуты фланцы корпуса статора и вспомогательного блока. На вспомогательном блоке закреплена кабельная коробка генератора. Внутри вспомогательного блока размещены крышка второго подшипника и электромагнитный тормоз. Изобретение позволяет упростить конструкцию и увеличить ресурс работы агрегата. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к детандер-генераторным агрегатам (ДГА), и предназначено для утилизации тепловой энергии, содержащейся в транспортируемом по магистралям природном газе. ДГА может быть установлен в любом месте, где происходит понижение давления газа: газораспределительные станции и газораздаточные пункты, котельные, ТЭЦ.

Известен детандер-генераторный агрегат, включающий цилиндрический корпус с входным патрубком и выходным патрубком, расположенным перпендикулярно оси корпуса, размещенный внутри корпуса в подшипниках вал, на котором установлено консольно рабочее колесо детандера и элементы ротора генератора, а также статор (см. патент RU 59783, кл. F25B 11/00, опубл. 27.12.2006). Недостатками известного агрегата являются громоздкость и быстрая изнашиваемость.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в упрощении конструкции и увеличении ресурса работы агрегата. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в агрегате детандер-генераторном, включающем цилиндрический корпус с входным патрубком и выходным патрубком, расположенным перпендикулярно оси корпуса, размещенный внутри корпуса в подшипниках вал, на котором установлено консольно рабочее колесо детандера и элементы ротора генератора, а также статор, входной патрубок расположен вдоль оси корпуса агрегата, в качестве рабочего колеса используют рабочее колесо активного типа с осевой подачей, а статор закреплен в собственном корпусе, установленном внутри корпуса агрегата так, что между указанными корпусами образован канал для прохода рабочей среды от входного патрубка к выходному, причем со стороны входного патрубка последовательно за рабочим колесом к корпусу статора болтами притянута крышка одного из подшипников вала, а с противоположной стороны корпуса агрегата к последнему последовательно притянуты фланцы корпуса статора и вспомогательного блока, на котором, в свою очередь, закреплена кабельная коробка генератора, при этом внутри вспомогательного блока размещена крышка второго подшипника и электромагнитный тормоз. При этом фланцы вспомогательного блока и кабельной коробки предпочтительно снабжены направляющими буртами, причем первый уплотненно входит во внутреннюю расточку корпуса статора, а второй - во внутреннюю расточку вспомогательного блока.

На чертеже изображено поперечное сечение предлагаемого агрегата.

Детандер-генераторный агрегат оснащен цилиндрическим корпусом 1, не имеющим опорных поверхностей, и может монтироваться на трубопроводах в местах, удобных заказчику, что позволяет значительно уменьшить занимаемые им площади. Корпус 1 имеет осевой входной патрубок 2 и выходной патрубок 3, расположенный перпендикулярно оси корпуса 1. Внутри корпуса 1 в высокоскоростных герметичных подшипниках качения размещен вал 4. На валу 4 консольно установлены рабочее колесо 8 активного типа с осевой подачей и элементы ротора генератора (позицией не обозначены). Статор 6 закреплен в собственном корпусе 7, также установленном внутри корпуса 1 агрегата. Между корпусами 1 и 7 образован канал для прохода рабочей среды от входного патрубка 2 к выходному 3. Со стороны входного патрубка 2 последовательно за рабочим колесом к корпусу статора 7 болтами притянута крышка первого подшипника 5 вала 4. С противоположной стороны к корпусу 1 последовательно притянуты фланцы корпуса статора 7 и вспомогательного блока 9. На блоке 9 закреплена кабельная коробка генератора 10, а внутри блока 9 размещены крышка второго подшипника 11 и электромагнитный тормоз 12. При этом фланцы вспомогательного блока 9 и кабельной коробки 10 снабжены направляющими буртами, причем первый уплотненно входит во внутреннюю расточку корпуса статора, а второй - во внутреннюю расточку вспомогательного блока.

Агрегат работает следующим образом.

Проходящий газ вращает колесо 8, при этом понижаются его давление и температура, то есть тепловая энергия газа преобразуется в механическую энергию вращения колеса 8. Вращающий момент посредством вала 4 передается элементам ротора генератора, в результате чего в обмотках статора 6 индуцируется ток высокой частоты. Охладившийся газ проходит по каналу между корпусами 1 и 7 к выходному патрубку. При этом статор генератора 6 охлаждается, а газ подогревается.

Вышеуказанное выполнение детандер-генератора позволяет упростить конструкцию, обеспечивая при этом увеличение срока службы за счет снижения нагрузок и автоматического охлаждения греющихся элементов. Использование рабочего колеса активного типа с осевой подачей, установленного вслед за осевым входным парубком 2, снижает осевую нагрузку на подшипники и исключает необходимость применения линий разгрузки от осевой силы (при этом нет дополнительных потерь газа, лабиринтных уплотнений и т.п.). Выполнение отдельного вспомогательного блока 9 позволяет заменить электромагнитный тормоз 12, не разбирая при этом всю конструкцию агрегата.

1. Агрегат детандер-генераторный, включающий цилиндрический корпус с входным патрубком и выходным патрубком, расположенным перпендикулярно оси корпуса, размещенный внутри корпуса в подшипниках вал, на котором установлено консольно рабочее колесо детандера и элементы ротора генератора, а также статор, отличающийся тем, что входной патрубок расположен вдоль оси корпуса агрегата, в качестве рабочего колеса используют рабочее колесо активного типа с осевой подачей, а статор закреплен в собственном корпусе, установленном внутри корпуса агрегата так, что между указанными корпусами образован канал для прохода рабочей среды от входного патрубка к выходному, причем со стороны входного патрубка последовательно за рабочим колесом к корпусу статора болтами притянута крышка одного из подшипников вала, а с противоположной стороны корпуса агрегата к последнему последовательно притянуты фланцы корпуса статора и вспомогательного блока, на котором, в свою очередь, закреплена кабельная коробка генератора, при этом внутри вспомогательного блока размещена крышка второго подшипника и электромагнитный тормоз.

2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что фланцы вспомогательного блока и кабельной коробки снабжены направляющими буртами, причем первый уплотненно входит во внутреннюю расточку корпуса статора, а второй - во внутреннюю расточку вспомогательного блока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к комбинированным системам нагрева и охлаждения. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к детандер-генераторным агрегатам (ДГА), и предназначено для утилизации тепловой энергии, содержащейся а транспортируемом по магистралям природном газе.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в асинхронных генераторах, работающих параллельно с сетью или синхронным генератором. .

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в устройствах для охлаждения помещения, предназначенных для получения холода и электричества при низком уровне шума.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для выработки «холодильной» энергии разных уровней, тепловой энергии и электроэнергии в широком температурном диапазоне атмосферного воздуха в полевых условиях.

Изобретение относится к холодильной технике. .

Изобретение относится к холодильной технике. .

Изобретение относится к газотурбинным установкам для механического привода, охлаждения и нагрева объектов (потребителей). .

Изобретение относится к области техники для получения холода, тепла и электричества, а поэтому может быть использовано на заводских компрессорных станциях производства сжатого воздуха и в помещениях холодильного хранения сельскохозяйственных продуктов.

Изобретение относится к области транспорта газа. .

Изобретение относится к турбодетандеру с, по меньшей мере, одним установленным в упорном подшипнике ротором

Изобретение относится к отраслям промышленности, использующим ископаемое топливо, например электроэнергетике, химии, нефтехимии, металлургии, коксохимии

Изобретение относится к области газовой промышленности и энергетики, в частности к установкам перекачки природного газа и энергетическим установкам, утилизирующим энергию избыточного давления природного газа. Обратимая электротурбодетандерная установка содержит электрическую машину, турбодетандер, установленный перед ним электрический нагреватель, подключенный к аккумуляторной батарее, установленной с возможностью подзарядки от электрической машины, дополнительную систему подогрева природного газа. Она снабжена центробежным нагнетателем и газовой турбиной, кинематически связанной с турбодетандером, с центробежным нагнетателем и с электрической машиной, снабженной полупроводниковым преобразователем. Дополнительная система подогрева выполнена в виде рекуператора тепла, установленного в газовой турбине, и соединенного через водяной насос с водяным нагревателем, установленным перед электрическим нагревателем, а аккумуляторная батарея соединена с электрической машиной через полупроводниковый преобразователь. Электрическая машина выполнена в виде синхронного электродвигателя с возможностью его работы в режиме генератора электроэнергии или в режиме регулируемого электродвигателя. Техническим результатом является расширение возможностей устройства и повышение надежности работы. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области криогенной техники. Способ включает сжатие атмосферного воздуха до давления ниже критического, предварительное охлаждение сжатого воздуха, комплексную очистку, разделение сжатого очищенного воздуха на прямые детандерный и технологический потоки, охлаждение сжатых прямых потоков холодом обратных потоков, адиабатическое расширение прямого детандерного потока воздуха, ожижение, дросселирование прямого технологического потока воздуха. При этом отслеживают температуру и давление прямого детандерного потока воздуха до и после его адиабатического расширения, которое заканчивают в области влажного пара при степени влажности не более 20% и при давлении, близком к атмосферному, отделяют жидкую фазу от влажно-парового детандерного потока воздуха и ее испаряют, охлаждая при этом до состояния недогретой жидкости сжиженный прямой технологический поток воздуха, который направляют на дросселирование и разделение на продукционные жидкие азот и кислород. Полученные продукционные жидкие азот и кислород направляют на изотермическое хранение, сжимают и газифицируют жидкий кислород, охлаждая за счет теплоты его испарения один из ранее сформированных прямых потоков сжатого очищенного воздуха. Использование изобретения обеспечивает повышение экономичности и удельной холодильной мощности компрессорно-детандерной криогенной установки. 2 ил.

Изобретение относится к энергетическому машиностроению. Турбоагрегат содержит корпус с установленным внутри него на подшипниках валом. На валу закреплено, по крайней мере, одно расширительное рабочее колесо. Подшипники выполнены несмазываемыми из полимерных композиционных материалов. В расширительном рабочем колесе и в валу выполнены каналы. Выполненные каналы сообщают проточную часть расширительного рабочего колеса с зазорами, образованными валом и подшипниками. Изобретение направлено на упрощение конструкции и снижение массогабаритных характеристик турбоагрегата. 1 ил.

Изобретение относится к газоредуцирующему оборудованию. Пневматический детандер-генераторный агрегат включает приводной пневмодвигатель. Пневмодвигатель состоит из корпуса с входным и выходным патрубками, кожуха с впускным и выпускным патрубками и размещенного внутри кожуха генератора со статором и ротором. Пневмодвигатель выполнен с двумя находящимися во внешнем зацеплении шестернями с цапфами. Одна из цапф выполнена в виде ведущего вала. Ротор и шлицевая муфта закреплены на противоположных концах ведомого вала. Ведущий и ведомый валы связаны между собой посредством шлицевой муфты. В днище кожуха выполнена проточка для опорного подшипника. Фланцевая катушка установлена между днищем кожуха и крышкой корпуса. Шлицевая муфта размещена с возможностью взаимодействия своим нижним торцом с опорным подшипником. Входной патрубок выполнен в виде V-образного тройника с центральным и двумя боковыми отводами, которые присоединены к корпусу. Во внутренней полости корпуса между боковыми отводами выполнен фигурный выступ. Плоскость симметрии выступа расположена перпендикулярно к плоскости, проходящей через оси вращения шестерен, и на равном расстоянии от указанных осей. Впускной патрубок кожуха присоединен к выходному патрубку корпуса. Оси боковых отводов V-образного тройника расположены симметрично относительно плоскости симметрии фигурного выступа. Изобретение направлено на повышение эффективности детандер-генераторного агрегата. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к детандер-генераторным агрегатам. Детандер-генераторный агрегат содержит первую ступень детандера для привода электрогенератора, вторую ступень детандера для привода компрессора, теплообменник, дроссель, испаритель, газопроводы высокого и низкого давления, первую, вторую и байпасную регулировочно-запорные электроприводные задвижки, насос с частотно-регулируемым приводом для подачи низкопотенциального теплоносителя в испаритель, блок управления, датчики температуры и давления. Компрессор соединен с выходом испарителя. Вход испарителя через дроссель соединен с выходом теплообменника. Вход теплообменника соединен с выходом компрессора. Выход первой ступени детандера через первую задвижку соединен с газопроводом низкого давления. Выход второй ступени детандера соединен с входом первой ступени детандера. Вход второй ступени детандера через вторую задвижку соединен с газопроводом высокого давления. Блок управления имеет пакет прикладных программ и выполнен с возможностью воздействия на степень открытия байпасной, первой и второй задвижек, а также с возможностью управления частотой вращения электродвигателя привода насоса. Изобретение направлено на поддержание оптимальной температуры и необходимого давления топливного газа перед горелками в зависимости от производительности котла и температуры низкопотенциального теплоносителя. 1 ил.
Наверх