一种氮气余能膨胀发电装置的制作方法

1.本实用新型涉及氮气余能利用技术领域，具体为一种氮气余能膨胀发电装置。


背景技术：

2.氮气通常状况下是一种无色无味的气体，而且一般氮气比空气密度小，氮气占大气总量的78.08％(体积分数)，是空气的主要成份，涡轮制冷发电系统是余压能量回收发电装置，在加工过程中氮气余压能量能通过气体膨胀做功发电，从而要用到氮气余能膨胀发电装置。
3.甲醇洗岗位通常使用0.4mpa低压氮气经过阀门直接降压气提，降低气相中的co2分压，尽量使co2从低温甲醇中解吸出来，此技术不仅能量消耗较大(通过减压阀门使氮气从0.4mpa减压至0.08mpa)，现场噪音也相对较大，长时间对阀门、管道冲刷存在泄露的安全隐患，为此，我们提出一种氮气余能膨胀发电装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种氮气余能膨胀发电装置，以解决上述背景技术中提出由于甲醇洗岗位通常使用0.4mpa低压氮气经过阀门直接降压气提，降低气相中的co2分压，尽量使co2从低温甲醇中解吸出来，此技术不仅能量消耗较大，现场噪音也相对较大，长时间对阀门、管道冲刷存在泄露的安全隐患的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种氮气余能膨胀发电装置，包括：
6.底座，所述底座上方的一侧安装有进气泵，且进气泵的上方连接有进气管道，所述进气管道的中部安装有过滤器，所述进气管道的末端连接有涡轮制冷发电机构，且涡轮制冷发电机构的一侧安装有后端装置，所述后端装置的一侧安装有并网柜；
7.过滤箱，其安装在所述过滤器的内部，所述过滤箱内的下方安装有网面过滤板，且网面过滤板的上方安装有活性炭过滤板，所述活性炭过滤板和网面过滤板与过滤箱的连接处设置有安装槽。
8.优选的，所述进气泵通过过滤器和进气管道与涡轮制冷发电机构之间构成连通结构，且过滤器与进气管道螺纹连接。
9.优选的，所述网面过滤板为镂空网状结构，且网面过滤板与活性炭过滤板相互平行。
10.优选的，所述涡轮制冷发电机构还设有：
11.涡轮膨胀机，其安装在所述涡轮制冷发电机构的内部，所述涡轮膨胀机的一侧安装有减速机，且减速机的一侧安装有同轴电机。
12.优选的，所述轮制冷发电机构通过管道与后端装置之间相互连通，且后端装置通过电线与并网柜电性连接。
13.优选的，所述过滤器还设有：
14.封装盖，其安装在所述过滤器外的一端，所述封装盖与过滤器的连接处设置有升降槽，且封装盖通过升降槽与过滤器滑动连接。
15.优选的，所述网面过滤板和活性炭过滤板均与过滤箱可拆卸连接，且过滤箱与过滤器可拆卸连接。
16.与现有技术相比，本实用新型提供了一种氮气余能膨胀发电装置，具备以下有益效果：
17.本实用新型通过进气泵能够将压力约为0.4mpa.g、温度约-10℃的低压高速氮气输送入涡轮制冷发电机构内，涡轮膨胀机能带动转子高速运转、高速运转的转子通过喷嘴降压做功，带动减速机，减速机带动同轴电机旋转，低压高速气体即可直接排出进入后端装置，反复循环做功发电，氮气减压所做的功通过同轴电机转化为电能并能通过并网柜进行发电并网，避免了甲醇洗岗位通常使用0.4mpa低压氮气经过阀门直接降压气提，降低气相中的co2分压，尽量使co2从低温甲醇中解吸出来，此技术不仅能量消耗较大，现场噪音也相对较大，长时间对阀门、管道冲刷存在泄露的安全隐患的问题的问题。
附图说明
18.图1为本实用新型整体结构示意图；
19.图2为本实用新型过滤器的内部结构示意图；
20.图3为本实用新型过滤箱的结构示意图；
21.图4为本实用新型涡轮制冷发电机构的组成结构示意图；
22.图5为本实用新型涡轮制冷发电机构的工作流程结构示意图。
23.图中：1、底座；2、进气泵；3、过滤器；4、进气管道；5、涡轮制冷发电机构；6、涡轮膨胀机；7、减速机；8、同轴电机；9、后端装置；10、并网柜；11、过滤箱；12、网面过滤板；13、活性炭过滤板；14、安装槽；15、封装盖；16、升降槽。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.请参阅图1-3，一种氮气余能膨胀发电装置，包括：底座1，底座1上方的一侧安装有进气泵2，且进气泵2的上方连接有进气管道4，进气管道4的中部安装有过滤器3，进气泵2通过过滤器3和进气管道4与涡轮制冷发电机构5之间构成连通结构，且过滤器3与进气管道4螺纹连接；进气泵2能够通过过滤器3和进气管道4将压力约为0.4mpa.g、温度约-10℃的低压高速氮气输送入涡轮制冷发电机构5内，过滤器3能够对进入进气管道4的气体进行过滤；过滤箱11，其安装在过滤器3的内部，过滤箱11内的下方安装有网面过滤板12，且网面过滤板12的上方安装有活性炭过滤板13，活性炭过滤板13和网面过滤板12与过滤箱11的连接处设置有安装槽14；网面过滤板12为镂空网状结构，且网面过滤板12与活性炭过滤板13相互平行；镂空网状结构的网面过滤板12能够阻隔气体中的杂质，通过活性炭过滤板13能吸附气体中有害杂质，从而能提高气体纯度，避免气体中杂质损坏装置；封装盖15，其安装在过
滤器3外的一端，封装盖15与过滤器3的连接处设置有升降槽16，且封装盖15通过升降槽16与过滤器3滑动连接；升降槽16能够对封装盖15进行竖直方向的移动，从而能通过封装盖15打开过滤器3，方便将过滤箱11取出；网面过滤板12和活性炭过滤板13均与过滤箱11可拆卸连接，且过滤箱11与过滤器3可拆卸连接；网面过滤板12和活性炭过滤板13能与过滤箱11相互拆卸连接，从而能方便网面过滤板12和活性炭过滤板13的拆卸清理或更换。
26.请参阅图1、4和5，一种氮气余能膨胀发电装置，包括：涡轮膨胀机6，其安装在涡轮制冷发电机构5的内部，涡轮膨胀机6的一侧安装有减速机7，且减速机7的一侧安装有同轴电机8；涡轮膨胀机6能带动转子高速运转、高速运转的转子通过喷嘴降压做功，带动减速机7，减速机7带动同轴电机8旋转，低压高速气体即可直接排出进入后端装置9，反复循环做功发电；进气管道4的末端连接有涡轮制冷发电机构5，且涡轮制冷发电机构5的一侧安装有后端装置9，后端装置9的一侧安装有并网柜10；轮制冷发电机构5通过管道与后端装置9之间相互连通，且后端装置9通过电线与并网柜10电性连接；氮气减压所做的功通过同轴电机8转化为电能并能通过并网柜10进行发电并网。
27.工作原理：在使用该氮气余能膨胀发电装置时，首先启动底座1上方的进气泵2，进气泵2通过过滤器3和进气管道4将压力约为0.4mpa.g、温度约-10℃的低压高速氮气输送入涡轮制冷发电机构5内；其次过滤器3对进入进气管道4的气体进行过滤，镂空网状结构的网面过滤板12能够阻隔气体中的杂质，通过活性炭过滤板13能吸附气体中有害杂质，从而能提高气体纯度，避免气体中杂质损坏装置；然后涡轮制冷发电机构5内的涡轮膨胀机6带动转子高速运转、高速运转的转子通过喷嘴降压做功，带动减速机7，减速机7带动同轴电机8旋转，经过流到膨胀形成高速低压即具有大动能的气流来推动叶轮进行膨胀减压做功，压力降至0.08mpa.g，温度降低至约-37℃左右，在这个过程中与外界不发生热交换，因此整个过程为绝热的，减少的能量以功的形式输送出去，因而降低了膨胀机的出口氮气的内能和温度，降温后的低压高速气体即可直接排出进入后端装置9，反复循环做功发电，氮气减压所做的功通过同轴电机8转化为电能并能通过并网柜10进行发电并网；最后定期通过升降槽16对封装盖15进行竖直方向的上移，从而即可通过封装盖15打开过滤器3，方便将过滤箱11取出，同时网面过滤板12和活性炭过滤板13能通过安装槽14与过滤箱11相互拆卸连接，从而能方便网面过滤板12和活性炭过滤板13的拆卸清理或更换，这就是该氮气余能膨胀发电装置的工作原理。
28.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种氮气余能膨胀发电装置，其特征在于，包括：底座(1)，所述底座(1)上方的一侧安装有进气泵(2)，且进气泵(2)的上方连接有进气管道(4)，所述进气管道(4)的中部安装有过滤器(3)，所述进气管道(4)的末端连接有涡轮制冷发电机构(5)，且涡轮制冷发电机构(5)的一侧安装有后端装置(9)，所述后端装置(9)的一侧安装有并网柜(10)；过滤箱(11)，其安装在所述过滤器(3)的内部，所述过滤箱(11)内的下方安装有网面过滤板(12)，且网面过滤板(12)的上方安装有活性炭过滤板(13)，所述活性炭过滤板(13)和网面过滤板(12)与过滤箱(11)的连接处设置有安装槽(14)。2.根据权利要求1所述的一种氮气余能膨胀发电装置，其特征在于，所述进气泵(2)通过过滤器(3)和进气管道(4)与涡轮制冷发电机构(5)之间构成连通结构，且过滤器(3)与进气管道(4)螺纹连接。3.根据权利要求1所述的一种氮气余能膨胀发电装置，其特征在于，所述网面过滤板(12)为镂空网状结构，且网面过滤板(12)与活性炭过滤板(13)相互平行。4.根据权利要求1所述的一种氮气余能膨胀发电装置，其特征在于，所述涡轮制冷发电机构(5)还设有：涡轮膨胀机(6)，其安装在所述涡轮制冷发电机构(5)的内部，所述涡轮膨胀机(6)的一侧安装有减速机(7)，且减速机(7)的一侧安装有同轴电机(8)。5.根据权利要求1所述的一种氮气余能膨胀发电装置，其特征在于，所述轮制冷发电机构(5)通过管道与后端装置(9)之间相互连通，且后端装置(9)通过电线与并网柜(10)电性连接。6.根据权利要求1所述的一种氮气余能膨胀发电装置，其特征在于，所述过滤器(3)还设有：封装盖(15)，其安装在所述过滤器(3)外的一端，所述封装盖(15)与过滤器(3)的连接处设置有升降槽(16)，且封装盖(15)通过升降槽(16)与过滤器(3)滑动连接。7.根据权利要求1所述的一种氮气余能膨胀发电装置，其特征在于，所述网面过滤板(12)和活性炭过滤板(13)均与过滤箱(11)可拆卸连接，且过滤箱(11)与过滤器(3)可拆卸连接。

技术总结
本实用新型公开了一种氮气余能膨胀发电装置，包括底座，所述底座上方的一侧安装有进气泵，且进气泵的上方连接有进气管道，所述进气管道的中部安装有过滤器，所述进气管道的末端连接有涡轮制冷发电机构，且涡轮制冷发电机构的一侧安装有后端装置，所述后端装置的一侧安装有并网柜。该氮气余能膨胀发电装置，与现有的装置相比，通过进气泵将压力约为0.4MPa.G、温度约-10℃的低压高速氮气输送入涡轮制冷发电机构内，涡轮膨胀机能带动转子高速运转、高速运转的转子通过喷嘴降压做功，带动减速机，减速机带动同轴电机旋转，低压高速气体即可直接排出进入后端装置，反复循环做功发电。发电。发电。


技术研发人员：高明林 吴珍汉 张辉 王涛
受保护的技术使用者：安徽昊源化工集团有限公司
技术研发日：2022.12.22
技术公布日：2023/5/11