【技術實現步驟摘要】
本申請涉及井下發電機,特別涉及井下注水渦輪發電機。
技術介紹
1、在當前油氣開采領域,傳統的分層注水技術在進行注水和開采作業時需要對井下設備進行持續供電。目前為井下儀器供電的設備通常使用儲能電池、有線電纜或渦輪發電機。
2、其中,儲能電池一般采用鋰電池,其體積與容量成正比,而注水井井下空間受限,無法容納大量鋰電池,導致供電量不足的問題,這使得儲能鋰電池需要定期更換,且鋰電池在高溫高壓的深井下工作時存在泄漏的風險,不僅增加了開采成本,而且在環境保護的角度上也不是最優解決方案。有線電纜雖然可以長距離供電,但隨著使用時間的增加,會出現短路、過負荷、漏電等故障,給油田帶來直接經濟損失,且注水井周圍一般沒有供電電源,需要架設電桿進行遠距離輸電,也增加了油田的開采成本。現有的井下注水渦輪發電機技術中,專利公告號為cn214799178u的《一種恒壓渦輪發電機》包括定子、轉子、磁力法蘭、線圈組,所述轉子帶動所述磁力法蘭旋轉,所述磁力法蘭與線圈組相對設置,兩者之間具有一定間隙,其間隙通過間隙調整機構調整,通過間隙的調整來調節輸出電壓,使電壓維持在標準值,適應的泥漿排量和壓力范圍更廣,避免了更換不同定轉子的麻煩。
3、現有的井下注水渦輪發電機在工作時,其渦輪葉片在離心力的作用下會承受拉應力,渦輪葉片受到的離心載荷較高,影響渦輪壽命,因此需考慮降低或消除離心載荷,然而,上述現有技術并未對該問題進行研究,渦輪使用壽命較低。
技術實現思路
1、本申請提供了井下注水渦輪發電機,用以解
2、一方面,本申請提供了井下注水渦輪發電機,包括:發電機主體、導輪、渦輪結構和渦箍。
3、所述渦輪結構包括:軸承、渦輪盤和若干個渦輪葉片。
4、所述軸承與所述發電機主體的主軸轉動連接。
5、所述渦輪盤通過所述軸承與所述發電機主體的主軸轉動連接,所述渦輪葉片固定設置于所述渦輪盤的外壁上,所述渦輪葉片遠離所述渦輪盤的一側與所述渦箍的內壁固定連接。
6、所述導輪與所述發電機主體的主軸固定連接,且所述導輪位于所述渦輪結構背向所述發電機主體的一側。
7、在一種可能的實現方式中,所述渦輪結構的內外直徑與所述導輪的內外直徑相同。
8、在一種可能的實現方式中,所述渦輪葉片的葉高與所述渦輪盤的直徑之和小于井下流道的內直徑。
9、在一種可能的實現方式中,所述渦輪葉片為螺旋結構。
10、在一種可能的實現方式中,所述渦輪葉片的安裝角等于渦輪葉片的圓周速度與渦輪內流體沿軸向速度分量的夾角。
11、在一種可能的實現方式中,所述導輪設置有若干個導向孔,所述導向孔的方向與所述發電機主體的主軸的方向平行。
12、在一種可能的實現方式中,所述導向孔與所述渦輪葉片的數量相同。
13、本申請中的井下注水渦輪發電機,具有以下優點:
14、通過在渦輪葉片遠離渦輪盤的一側固定設置渦箍,使得在井下注水渦輪發電機工作時,渦輪葉片的離心力全部作用在渦箍上,渦輪葉片只需要承受壓應力,而不是傳統的拉應力,減少了渦輪葉片受到的離心載荷,提高了渦輪使用壽命。
15、提出的渦輪結構的內外直徑與導輪的內外直徑相同,提高了渦輪結構與導輪的匹配度,減少了流動損失,提高了能量轉換效率。
16、提出的導輪設置有若干個導向孔,導向孔的方向與發電機主體的主軸的方向平行,通過導向孔對流體進行導向,提高了導流效果。
17、提出的導向孔與渦輪葉片的數量相同,提高了導向孔與渦輪葉片的匹配度,同時提高了導流穩定性。
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1.井下注水渦輪發電機,其特征在于,包括:發電機主體、導輪、渦輪結構和渦箍;
2.根據權利要求1所述的井下注水渦輪發電機,其特征在于,所述渦輪結構的內外直徑與所述導輪的內外直徑相同。
3.根據權利要求1所述的井下注水渦輪發電機,其特征在于,所述渦輪葉片的葉高與所述渦輪盤的直徑之和小于井下流道的內直徑。
4.根據權利要求1所述的井下注水渦輪發電機,其特征在于,所述渦輪葉片為螺旋結構。
5.根據權利要求1所述的井下注水渦輪發電機,其特征在于,所述渦輪葉片的安裝角等于渦輪葉片的圓周速度與渦輪內流體沿軸向速度分量的夾角。
6.根據權利要求1所述的井下注水渦輪發電機,其特征在于,所述導輪設置有若干個導向孔,所述導向孔的方向與所述發電機主體的主軸的方向平行。
7.根據權利要求6所述的井下注水渦輪發電機,其特征在于,所述導向孔與所述渦輪葉片的數量相同。
【技術特征摘要】
1.井下注水渦輪發電機,其特征在于,包括:發電機主體、導輪、渦輪結構和渦箍;
2.根據權利要求1所述的井下注水渦輪發電機,其特征在于,所述渦輪結構的內外直徑與所述導輪的內外直徑相同。
3.根據權利要求1所述的井下注水渦輪發電機,其特征在于,所述渦輪葉片的葉高與所述渦輪盤的直徑之和小于井下流道的內直徑。
4.根據權利要求1所述的井下注水渦輪發電機,其特征在于,所述渦輪葉片為...
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