天然氣門站降壓系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發動機領域，特別地，涉及一種天然氣門站降壓系統。
【背景技術】
[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。西氣東輸的主干管道氣壓達到7?8MPa，在各級降壓門站降壓到5?1.7MPa,在最終用戶降壓到
0.SMPa以下。天然氣除了蘊涵了燃燒熱值外，還蘊涵了高壓氣體膨脹做功的內能，然而國內絕大多數降壓門站只安裝了簡單的降壓閥，不能提取氣體膨脹而做的機械功，從而造成資源的極大浪費。
[0003]現有的提取氣體膨脹機械功的設備主要有渦輪膨脹機和螺桿膨脹機。渦輪膨脹機利用氣體膨脹產生高速氣流沖擊渦輪葉片而做功。由于渦輪膨脹機內氣流速度高，葉尖漏氣損失大，故而葉輪機械效率低；且渦輪機需要配備減速器，由于氣流速度高，故而減速器的可靠性低，維護成本高。
[0004]螺桿膨脹機利用吸氣出現擴張的容積吸入高壓氣體，容積閉合后隨著螺桿旋轉推送到出口，容積向低壓氣體開放后排出突然減壓的氣體而做功。由于螺桿膨脹機屬于等容螺旋輸送，壓差越大效率越低，由于天然氣降壓門站的降壓范圍大，故而螺桿膨脹機不適應于天然氣門站的降低。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型提供了一種天然氣門站降壓系統，以解決現有的天然氣門站內直接設置降壓閥而造成的資源的浪費的技術問題。
[0006]本實用新型采用的技術方案如下:
[0007]—種天然氣門站降壓系統，包括用于使輸入的天然氣膨脹做功降壓后輸出的五角轉子氣體膨脹做功發動機，五角轉子氣體膨脹做功發動機包括缸體，缸體內設有氣腔，缸體上設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有與高壓氣管連通的進氣口和與下一級降壓門站或城市供氣管連通的排氣口 ；氣腔內設有偏心軸，偏心軸的兩端分別穿出前端蓋和后端蓋，偏心軸穿過后端蓋的部分軸與發電機相連，偏心軸上位于氣腔內的部分軸上裝設有五角轉子，五角轉子的兩端分別與前端蓋和后端蓋抵觸。
[0008]進一步地，缸體呈中空筒狀結構，氣腔的截面呈“梅花型”，五角轉子位于氣腔內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膨脹腔，膨脹腔的兩端在進氣和出氣時分別與進氣口和排氣口連通。
[0009]進一步地，前端蓋上的進氣口和排氣口分別與后端蓋上的進氣口和排氣口對應設置。
[0010]進一步地，前端蓋和后端蓋上均設有對氣體進行控制的進氣閥和排氣閥。
[0011]進一步地，五角轉子的五條棱邊與氣腔的壁面之間設有用于密封兩者之間的間隙的軸向密封條，軸向密封條設置于五角轉子的棱邊上且沿五角轉子的軸線方向延伸。
[0012]進一步地，五角轉子的兩個端面與前端蓋和后端蓋的接觸處各設有一組端面密封部件，端面密封部件設置于五角轉子上。
[0013]進一步地，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子的五條邊對應設置。
[0014]進一步地，每組端面密封部件還包括用于密封滑油的環形密封圈，環形密封圈位于直線密封條組內。
[0015]進一步地，軸向密封條、直線密封條、以及環形密封圈的材料均為低溫耐磨材料。
[0016]進一步地，偏心軸伸出前端蓋的部分軸上裝設有第一平衡盤；偏心軸的伸出后端蓋的部分軸上裝設有第二平衡盤和用于連接發電機的連接法蘭，連接法蘭位于偏心軸的端部。
[0017]本實用新型具有以下有益效果:
[0018]本實用新型的天然氣門站降壓系統采用五角轉子氣體膨脹做功發動機，不僅可使高壓氣體降壓后輸出，同時還可將高壓氣體的做功能力釋放出來，產生大量的電能且產生電能時不對環境造成污染；
[0019]本實用新型的天然氣門站降壓系統采用五角轉子氣體膨脹做功發動機與采用渦輪膨脹機和螺桿膨脹機相比，其工作效率高、可靠性高，且能適應更高的壓差，還使膨脹后的天然氣溫度低、制冷能力強，設備的造價低、運行維護費用低、以及燃料消耗率小。
[0020]除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0021]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0022]圖1是本實用新型優選實施例的五角轉子氣體膨脹做功發動機的結構示意圖；
[0023]圖2是圖1中的五角轉子氣體膨脹做功發動機除去前端蓋后的結構示意圖；
[0024]圖3是圖1中的五角轉子氣體膨脹做功發動機的左視結構示意圖；
[0025]圖4是圖1中的五角轉子氣體膨脹做功發動機的右視結構示意圖。
[0026]圖例說明
[0027]1、缸體；101、膨脹腔；2、前端蓋；201、進氣口 ；3、后端蓋；301、排氣口 ;4、偏心軸;5、五角轉子；8、軸向密封條；9、直線密封條；11、環形密封圈；12、第一平衡盤；13、連接法蘭；14、第二平衡盤。
【具體實施方式】
[0028]以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0029]如圖1至圖4所示，本實用新型的優選實施例提供了一種天然氣門站降壓系統，包括用于使輸入的天然氣膨脹做功降壓后輸出的五角轉子氣體膨脹做功發動機，該五角轉子氣體膨脹做功發動機包括缸體1，缸體I內設有氣腔，缸體I上設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上均設有與高壓氣管連通的進氣口 201和與下一級降壓門站或城市供氣管連通的排氣口 301 ;氣腔內設有偏心軸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穿過后端蓋3的部分軸與發電機相連，偏心軸4上位于氣腔內的部分軸上裝設有五角轉子5，五角轉子5的兩端分別與前端蓋2和后端蓋3抵觸。本實用新型的天然氣門站降壓系統采用五角轉子氣體膨脹做功發動機，不僅可使高壓氣體降壓后輸出，同時還可將高壓氣體的做功能力釋放出來，產生大量的電能且產生電能時不對環境造成污染；本實用新型的天然氣門站降壓系統采用五角轉子氣體膨脹做功發動機與采用渦輪膨脹機和螺桿膨脹機相比，其工作效率高、可靠性高，且能適應更高的壓差，還使膨脹后的天然氣溫度低、制冷能力強，設備的造價低、運行維護費用低、以及燃料消耗率小。
[0030]具體地，如圖2所示，缸體I呈中空筒狀結構，氣腔的截面呈“梅花型”，五角轉子5位于氣腔內且沿缸體I的軸線延伸、并將氣腔分隔為容積不斷變化的四個膨脹腔101，膨脹腔101的兩端在進氣和出氣時分別與進氣口 201和排氣口 301連通。五角轉子氣體膨脹做功發動機工作時，高壓氣管內的高壓天然氣通過進氣口 201進入氣腔內，推動位于氣腔內的五角轉子5在梅花型的氣腔內做行星運動，五角轉子5在梅花型的氣腔內做行星運動時會產生四個容積不斷變化的膨脹腔101以吸入高壓氣體，待高壓氣體的量達到系統設計的量時，封閉進氣口 201，高壓的天然氣在封閉的氣腔內絕熱膨脹，最后以較低的壓力由排氣口 301排入與下一級降壓門站連接的高壓氣管或城市供氣管。
[0031]優選地，如圖3和圖4所示，前端蓋2上的進氣口 201和排氣口 301的數量相同且各為四個，同樣的，后端蓋3上的進氣口 201和排氣口 301的數量相同且各為四個，且前端蓋2上的四個進氣口 201和四個排氣口 301分別與后端蓋3上的四個進氣口 201和四個排氣口 301對應設置。
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