ТУРБОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Изобретение относится к газовой промышленности, а именно к устройствам для получения электроэнергии на газораспределительных станциях (ГРС).
Известна утилизационная турбодетандерная установка для получения электроэнергии, описанная в патенте Российской Федерации №2047059, МПК 6 F25В 11/00.
Установка утилизует излишки энергии газа на ГРС за счет использования перепада давления газа. Она размещается в трубопроводе, который подключен параллельно узлу регулирования ГРС (в байпасном трубопроводе). Установка содержит генератор и консольно размещенное на роторе генератора рабочее колесо турбины. Корпус генератора, изготовленный из газопроводной трубы, закрыт с торцов днищем и крышкой и разделен перегородками на три изолированные полости, в средней из которых находится электрогенератор. Подвод и отвод газа осуществляется патрубками, размещенными перпендикулярно оси корпуса турбогенератора.
К недостаткам установки следует отнести использование низкооборотной турбины, которая имеет низкий коэффициент полезного действия. Кроме того, подвод газа на турбину со сменой направления на 90° связан с дополнительными кинематическими потерями.
Наиболее близкой к изобретению является энергоустановка для катодной защиты газотрубопроводов (патент РФ на полезную модель №48996, МПК 7 С23F 13/06, F16L 58/00).
Энергоустановка содержит турбину с сопловым аппаратом и рабочим колесом, которое консольно закреплено на валу ротора электрогенератора, причем турбина и электрогенератор размещены в корпусе из газопроводной трубы, подключенной к байпасному газотрубопроводу.
Недостатком энергоустановки является расположение токонесущих элементов (обмотка статора, электрокабель) внутри газового потока и необходимость вывода электрокабеля за пределы корпуса для подключения нагрузки.
Задача изобретения - повышение пожаровзрывобезопасности, улучшение условий эксплуатации установки.
Поставленная задача выполняется тем, что в турбоэлектростанции, содержащей электрогенератор и турбину, последняя вместе с ротором электрогенератора размещены внутри корпуса из газопроводной трубы, подключенному к газотрубопроводу, при этом часть корпуса, расположенная по окружности вращения ротора выполнена из магнитопроницаемого материала, а статор электрогенератора размещен на внешней стороне корпуса.
На фиг.1 изображена схема турбоэлектростанции.
На фиг.2 - схема управления устройством.
Турбоэлектростанция включает в себя турбину 1, состоящую из соплового аппарата 2 и рабочего колеса 3, установленного консольно на валу ротора 4 электрогенератора 5.
Турбина 1 и ротор 4 размещены в корпусе 6 из газопроводной трубы, подключенной к газотрубопроводу 7. По окружности вращения ротора 4 корпус 6 выполнен из магнитопроницаемого материала (нержавеющая сталь) и на внешней его стороне установлен статор 8 электрогенератора 5.
Турбоэлекгроставдия работает следующим образом. Газ из магистрального трубопровода 7 поступает в сопловый аппарат 2 турбины 1. Кинетическая энергия газа, выходящего из соплового аппарата 2, преобразуется в механическую энергию вращения рабочего колеса 3 турбины 1 и соединенного с ней ротора 4 электрогенератора 5. Возникающий в обмотке статора 8 индукционный ток подается через электрокабель к нагрузке (на чертеже не показано). В качестве нагрузки может использоваться станция катодной защиты трубопровода, регулирующие устройства, показанные на фиг.2. Проходящий через турбину 1 газ возвращается в газотрубопровод 7.