[实用新型]一种压电式管道差异发电装置

说明书

本实用新型公开了一种压电式管道差异发电装置，包括流体管道及压差发电装置，所述流体管道内部设有流体流道，所述压差发电装置包括壳体、隔离膜、压电片，所述壳体套设在流体管道外部并与流体管道连接，所述隔离膜与压电片之间填充有压力传导液，所述容纳腔内部位于压电片下方位置设有垫块，并通过垫块将压电片顶起，使压电片与容纳腔之间形成空腔，所述壳体内部还设有与压电片电性连接的储能装置。本实用新型利用流体管道内部流体的冲击、施加压力和压力波动，使流体管道的管壁所受的压力变化时，隔离膜会在压力的作用下变形，并通过压力传导液，将压力传输至压电片上，导致压电片变形产生电能，并通过储能装置收集电能。

技术领域

本实用新型涉及管道发电装置技术领域，尤其涉及一种压电式管道差异发电装置。

背景技术

目前，石油输送管道、天然气输送管道通常需要电子仪表来测试管道流体流量、压力和温度等参数。由于管道通常处于偏远地区而缺少电力供应，所以仪表通常采用线缆通信或使用电池供电。但是电池有一定的寿命周期，所以每隔一段时间就需要更换新电池，线缆需铺设通信和供电两个线路，投资和维修费用高，不但增加设备费用，而且施工费用也较高，因此通过管道流体发电装置应运而生，但是现有管道流体发电装置主要利用管道中的流体带动叶片或活塞，进而带动发电机旋转实现发电，这种方式存在以下缺陷（1）管道内存在机械运动结构，容易出现故障且难以维护；（2）运动结构往往需要润滑且缠绕杂物，容易污染和堵塞管道流体；（3）运动结构不便于密封，存在泄漏风险，也难以用于高压或腐蚀性流体环境中；（4）会降低流体的流速和压力，影响用户。

实用新型内容

本实用新型旨在一定程度上解决上述存在的技术问题，提供一种压电式管道差异发电装置，解决了管道内存在机械运动结构容易出现故障难以维护的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种压电式管道差异发电装置，包括流体管道及压差发电装置，所述流体管道内部设有流体流道，所述压差发电装置包括壳体、隔离膜、压电片，所述壳体套设在流体管道外部并与流体管道连接，所述壳体与流体管道接触的端面内凹形成容纳腔，所述隔离膜与压电片从上至下依次设于容纳腔内，且该隔离膜贴紧流体管道的管壁设置，所述隔离膜与压电片之间填充有压力传导液，所述容纳腔内部位于压电片下方位置设有垫块，并通过垫块将压电片顶起，使压电片与容纳腔之间形成空腔，所述壳体内部还设有与压电片电性连接的储能装置。

优选的，所述流体管道外部设有用于控制流体流道内流体流速的流速调节阀。如此通过通断流速调节阀来改变管道内流体的流速，从而改变流体管道的管道壁所受的压力。

优选的，所述流体管道外部设有用于控制流体流道内流体压力的压力调节阀。如此通过压力调节阀对管道内流体施加或降低压力，从而改变流体管道的管道壁所受的压力。

优选的，所述垫块对称设置在压电片下方的左右两侧，并贴紧容纳腔的侧壁。

优选的，所述隔离膜、压电片及垫块与容纳腔之间密封装配连接。

优选的，所述压电片采用压电材料制成的发电片。

优选的，所述隔离膜采用抗腐蚀的惰性膜。

优选的，所述压力传导液采用硅油传导液。

与现有技术相比具有的有益效果为：本实用新型利用流体管道内部流体的冲击、施加压力和压力波动，使流体管道的管壁所受的压力变化时，隔离膜会在压力的作用下变形，并通过压力传导液，将压力传输至压电片上，导致压电片变形产生电能，从而达到发电的效果，并通过储能装置收集电能，解决了管道内存在机械运动结构容易出现故障难以维护的问题，该发电方式不会降低管道内流体流速和压力，而且无机械结构，无需维护保养，使用寿命长，不会污染管道内流体，清洁环保，可用于高压或腐蚀性流体环境中，同时安装、改造方便，在需要供电处替换一段流体管道即可。

同时本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践到。