[实用新型]压力能回收设备及管道压力能回收系统

说明书

本实用新型公开一种压力能回收设备及管道压力能回收系统，该压力能回收设备包括：纵长延伸的主轴；第一膨胀机组件；所述第一膨胀机组件具有第一进气口、和第一出气口；第二膨胀机组件；所述第二膨胀机组件具有第二进气口、和第二出气口；所述第二进气口能与所述第一出气口相连通；所述第一膨胀机组件和所述第二膨胀机组件能够带动所述主轴转动；设置于所述主轴上的发电组件；沿所述主轴的轴向，所述发电组件与所述第一膨胀机组件之间设有套设于所述主轴外的第一轴承，以及，所述发电组件与所述第二膨胀机组件之间设有套设于所述主轴外的第二轴承。该压力能回收设备及管道压力能回收系统能够降低管道压力能回收中的压力损失。

技术领域

本实用新型涉及管道压力能回收领域，尤其涉及一种压力能回收设备及管道压力能回收系统。

背景技术

为了提高天然气管道输送的效率，国家天然气管网的天然气在管道输送过程中，始终维持着较高的压力，其压力一般在10MPa左右，远远高于城市居民用户压力0.4MPa，因此高压天然气输送干线与低压天然气支线间蕴含着巨大的压力能，传统的调压阀装置无法实现能量回收，造成了大量的浪费。利用膨胀机配合发电系统将压力能转化成电能，回收利用该部分压力能既可以产生显著的经济效益，亦可以消除天然气调压过程中的噪音和设备损伤隐患，具有重要的现实意义。

天然气管网压力能回收是利用的是膨胀机，将管道中的压力能转换为机械能并完成降压的过程。因此，膨胀机是天然气管网压力能回收中完成能量转换最为核心的设备，它的性能直接决定了压力能回收工艺的优劣。目前在天然气管网压力能回收工艺中已申请专利的膨胀机主要是星旋式马达、螺杆膨胀机和透平膨胀机。

其中，星旋式气动马达的主要特点就是低转速高扭矩，通常为数百转到2000转，因此星旋式气动马达一般采用全滚动轴承转子结构，优点是无需润滑，但一般一年以上就需要对磨损件进行更换。而螺杆膨胀机的主要特点为螺杆膨胀机结构简单，除轴承、密封外无其他磨损件，螺杆转速不高，机组寿命长，维修费用低。

透平为速度型膨胀机，气体通过喷嘴获得非常高的流动速度，将气流的动能转换为机械能并由主轴输出做功，该过程持续不断地将气体的内能转换为气流的动能，完成降压和降温的过程。透平膨胀机的主要特点是转速高、占地小、可行性高，同时配合静压气体轴承则完全没有损耗部件等特点，是较优选的方案。

其中，透平膨胀机应用在天然气管网压力能回收时会遇到压降高、焓降大、流量大等挑战，因此，如图1所示，在实际应用中通常采用两个透平膨胀机101a、101b串联进行工作，这样可以减小单个透平的压降，进而减小每个透平的轮周线速度，保证透平工作在安全的材料极限范围内。但这样设计的缺点就是：流程复杂，系统集成化程度较低，由于每个透平膨胀机101a或101b均配备两组静压气体轴承102a或102b，故现有的透平膨胀机在使用时需要分别配套多组静压气体轴承102a、102b，从而损失了部分压力能。

实用新型内容

鉴于现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种压力能回收设备及管道压力能回收系统，以能够降低管道压力能回收中的压力损失。

本实用新型的技术方案是：

一种压力能回收设备，包括：

纵长延伸的主轴；所述主轴具有第一端和第二端；

设置于所述主轴的第一端的第一膨胀机组件；所述第一膨胀机组件具有第一进气口、和第一出气口；

设置于所述主轴的第二端的第二膨胀机组件；所述第二膨胀机组件具有第二进气口、和第二出气口；所述第二进气口能与所述第一出气口相连通；所述第一膨胀机组件和所述第二膨胀机组件能够带动所述主轴转动；

设置于所述主轴上的发电组件；所述发电组件在所述主轴转动时能够发电；沿所述主轴的轴向，所述发电组件与所述第一膨胀机组件之间设有套设于所述主轴外的第一轴承，以及，所述发电组件与所述第二膨胀机组件之间设有套设于所述主轴外的第二轴承。