天然氣門(mén)站降壓系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，特別地，涉及一種天然氣門(mén)站降壓系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣采用高壓管道輸送提高了輸送氣體的密度使得管道輸送能力提高。西氣東輸?shù)闹鞲晒艿罋鈮哼_(dá)到7?8MPa，在各級(jí)降壓門(mén)站降壓到5?1.7MPa,在最終用戶(hù)降壓到
0.SMPa以下。天然氣除了蘊(yùn)涵了燃燒熱值外，還蘊(yùn)涵了高壓氣體膨脹做功的內(nèi)能，然而國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)降壓門(mén)站只安裝了簡(jiǎn)單的降壓閥，不能提取氣體膨脹而做的機(jī)械功，從而造成資源的極大浪費(fèi)。
[0003]現(xiàn)有的提取氣體膨脹機(jī)械功的設(shè)備主要有渦輪膨脹機(jī)和螺桿膨脹機(jī)。渦輪膨脹機(jī)利用氣體膨脹產(chǎn)生高速氣流沖擊渦輪葉片而做功。由于渦輪膨脹機(jī)內(nèi)氣流速度高，葉尖漏氣損失大，故而葉輪機(jī)械效率低；且渦輪機(jī)需要配備減速器，由于氣流速度高，故而減速器的可靠性低，維護(hù)成本高。
[0004]螺桿膨脹機(jī)利用吸氣出現(xiàn)擴(kuò)張的容積吸入高壓氣體，容積閉合后隨著螺桿旋轉(zhuǎn)推送到出口，容積向低壓氣體開(kāi)放后排出突然減壓的氣體而做功。由于螺桿膨脹機(jī)屬于等容螺旋輸送，壓差越大效率越低，由于天然氣降壓門(mén)站的降壓范圍大，故而螺桿膨脹機(jī)不適應(yīng)于天然氣門(mén)站的降低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供了一種天然氣門(mén)站降壓系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的天然氣門(mén)站內(nèi)直接設(shè)置降壓閥而造成的資源的浪費(fèi)的技術(shù)問(wèn)題。
[0006]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種天然氣門(mén)站降壓系統(tǒng)，包括用于使輸入的天然氣膨脹做功降壓后輸出的五角轉(zhuǎn)子氣體膨脹做功發(fā)動(dòng)機(jī)，五角轉(zhuǎn)子氣體膨脹做功發(fā)動(dòng)機(jī)包括缸體，缸體內(nèi)設(shè)有氣腔，缸體上設(shè)有用于密封氣腔的前端蓋和后端蓋，前端蓋和后端蓋上均設(shè)有與高壓氣管連通的進(jìn)氣口和與下一級(jí)降壓門(mén)站或城市供氣管連通的排氣口 ；氣腔內(nèi)設(shè)有偏心軸，偏心軸的兩端分別穿出前端蓋和后端蓋，偏心軸穿過(guò)后端蓋的部分軸與發(fā)電機(jī)相連，偏心軸上位于氣腔內(nèi)的部分軸上裝設(shè)有五角轉(zhuǎn)子，五角轉(zhuǎn)子的兩端分別與前端蓋和后端蓋抵觸。
[0008]進(jìn)一步地，缸體呈中空筒狀結(jié)構(gòu)，氣腔的截面呈“梅花型”，五角轉(zhuǎn)子位于氣腔內(nèi)且沿缸體的軸線延伸、并將氣腔分隔為容積不斷變化的四個(gè)膨脹腔，膨脹腔的兩端在進(jìn)氣和出氣時(shí)分別與進(jìn)氣口和排氣口連通。
[0009]進(jìn)一步地，前端蓋上的進(jìn)氣口和排氣口分別與后端蓋上的進(jìn)氣口和排氣口對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0010]進(jìn)一步地，前端蓋和后端蓋上均設(shè)有對(duì)氣體進(jìn)行控制的進(jìn)氣閥和排氣閥。
[0011]進(jìn)一步地，五角轉(zhuǎn)子的五條棱邊與氣腔的壁面之間設(shè)有用于密封兩者之間的間隙的軸向密封條，軸向密封條設(shè)置于五角轉(zhuǎn)子的棱邊上且沿五角轉(zhuǎn)子的軸線方向延伸。
[0012]進(jìn)一步地，五角轉(zhuǎn)子的兩個(gè)端面與前端蓋和后端蓋的接觸處各設(shè)有一組端面密封部件，端面密封部件設(shè)置于五角轉(zhuǎn)子上。
[0013]進(jìn)一步地，每組端面密封部件包括用于密封氣體的直線密封條組，每組直線密封條組包括五條直線密封條，五條直線密封條分別與五角轉(zhuǎn)子的五條邊對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0014]進(jìn)一步地，每組端面密封部件還包括用于密封滑油的環(huán)形密封圈，環(huán)形密封圈位于直線密封條組內(nèi)。
[0015]進(jìn)一步地，軸向密封條、直線密封條、以及環(huán)形密封圈的材料均為低溫耐磨材料。
[0016]進(jìn)一步地，偏心軸伸出前端蓋的部分軸上裝設(shè)有第一平衡盤(pán)；偏心軸的伸出后端蓋的部分軸上裝設(shè)有第二平衡盤(pán)和用于連接發(fā)電機(jī)的連接法蘭，連接法蘭位于偏心軸的端部。
[0017]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0018]本實(shí)用新型的天然氣門(mén)站降壓系統(tǒng)采用五角轉(zhuǎn)子氣體膨脹做功發(fā)動(dòng)機(jī)，不僅可使高壓氣體降壓后輸出，同時(shí)還可將高壓氣體的做功能力釋放出來(lái)，產(chǎn)生大量的電能且產(chǎn)生電能時(shí)不對(duì)環(huán)境造成污染；
[0019]本實(shí)用新型的天然氣門(mén)站降壓系統(tǒng)采用五角轉(zhuǎn)子氣體膨脹做功發(fā)動(dòng)機(jī)與采用渦輪膨脹機(jī)和螺桿膨脹機(jī)相比，其工作效率高、可靠性高，且能適應(yīng)更高的壓差，還使膨脹后的天然氣溫度低、制冷能力強(qiáng)，設(shè)備的造價(jià)低、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低、以及燃料消耗率小。
[0020]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0021]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0022]圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的五角轉(zhuǎn)子氣體膨脹做功發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是圖1中的五角轉(zhuǎn)子氣體膨脹做功發(fā)動(dòng)機(jī)除去前端蓋后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是圖1中的五角轉(zhuǎn)子氣體膨脹做功發(fā)動(dòng)機(jī)的左視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是圖1中的五角轉(zhuǎn)子氣體膨脹做功發(fā)動(dòng)機(jī)的右視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖例說(shuō)明
[0027]1、缸體；101、膨脹腔；2、前端蓋；201、進(jìn)氣口 ；3、后端蓋；301、排氣口 ;4、偏心軸;5、五角轉(zhuǎn)子；8、軸向密封條；9、直線密封條；11、環(huán)形密封圈；12、第一平衡盤(pán)；13、連接法蘭；14、第二平衡盤(pán)。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0029]如圖1至圖4所示，本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例提供了一種天然氣門(mén)站降壓系統(tǒng)，包括用于使輸入的天然氣膨脹做功降壓后輸出的五角轉(zhuǎn)子氣體膨脹做功發(fā)動(dòng)機(jī)，該五角轉(zhuǎn)子氣體膨脹做功發(fā)動(dòng)機(jī)包括缸體1，缸體I內(nèi)設(shè)有氣腔，缸體I上設(shè)有用于密封氣腔的前端蓋2和后端蓋3，前端蓋2和后端蓋3上均設(shè)有與高壓氣管連通的進(jìn)氣口 201和與下一級(jí)降壓門(mén)站或城市供氣管連通的排氣口 301 ;氣腔內(nèi)設(shè)有偏心軸4，偏心軸4的兩端分別穿出前端蓋2和后端蓋3，偏心軸4穿過(guò)后端蓋3的部分軸與發(fā)電機(jī)相連，偏心軸4上位于氣腔內(nèi)的部分軸上裝設(shè)有五角轉(zhuǎn)子5，五角轉(zhuǎn)子5的兩端分別與前端蓋2和后端蓋3抵觸。本實(shí)用新型的天然氣門(mén)站降壓系統(tǒng)采用五角轉(zhuǎn)子氣體膨脹做功發(fā)動(dòng)機(jī)，不僅可使高壓氣體降壓后輸出，同時(shí)還可將高壓氣體的做功能力釋放出來(lái)，產(chǎn)生大量的電能且產(chǎn)生電能時(shí)不對(duì)環(huán)境造成污染；本實(shí)用新型的天然氣門(mén)站降壓系統(tǒng)采用五角轉(zhuǎn)子氣體膨脹做功發(fā)動(dòng)機(jī)與采用渦輪膨脹機(jī)和螺桿膨脹機(jī)相比，其工作效率高、可靠性高，且能適應(yīng)更高的壓差，還使膨脹后的天然氣溫度低、制冷能力強(qiáng)，設(shè)備的造價(jià)低、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低、以及燃料消耗率小。
[0030]具體地，如圖2所示，缸體I呈中空筒狀結(jié)構(gòu)，氣腔的截面呈“梅花型”，五角轉(zhuǎn)子5位于氣腔內(nèi)且沿缸體I的軸線延伸、并將氣腔分隔為容積不斷變化的四個(gè)膨脹腔101，膨脹腔101的兩端在進(jìn)氣和出氣時(shí)分別與進(jìn)氣口 201和排氣口 301連通。五角轉(zhuǎn)子氣體膨脹做功發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，高壓氣管內(nèi)的高壓天然氣通過(guò)進(jìn)氣口 201進(jìn)入氣腔內(nèi)，推動(dòng)位于氣腔內(nèi)的五角轉(zhuǎn)子5在梅花型的氣腔內(nèi)做行星運(yùn)動(dòng)，五角轉(zhuǎn)子5在梅花型的氣腔內(nèi)做行星運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生四個(gè)容積不斷變化的膨脹腔101以吸入高壓氣體，待高壓氣體的量達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的量時(shí)，封閉進(jìn)氣口 201，高壓的天然氣在封閉的氣腔內(nèi)絕熱膨脹，最后以較低的壓力由排氣口 301排入與下一級(jí)降壓門(mén)站連接的高壓氣管或城市供氣管。
[0031]優(yōu)選地，如圖3和圖4所示，前端蓋2上的進(jìn)氣口 201和排氣口 301的數(shù)量相同且各為四個(gè)，同樣的，后端蓋3上的進(jìn)氣口 201和排氣口 301的數(shù)量相同且各為四個(gè)，且前端蓋2上的四個(gè)進(jìn)氣口 201和四個(gè)排氣口 301分別與后端蓋3上的四個(gè)進(jìn)氣口 201和四個(gè)排氣口 301對(duì)應(yīng)設(shè)置。
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