一种立式透平装置的制作方法

本申请涉及流体机械的，尤其是涉及一种立式透平装置。

背景技术：

1、随着工业生产的不断发展，能源的有效利用和回收变得尤为重要。在化工、石油、天然气、污水处理等多个行业中，流体在管道系统中的输送过程中常常携带大量压力能。这些能量若能被有效回收，不仅可以提高能源利用效率，降低生产成本，还有助于实现节能减排和可持续发展的目标。

2、传统的液力透平，作为能量回收装置的一种，通常采用卧式结构安装在水平管道中。这种结构虽然在某些应用中表现良好，但也存在一些显著的局限性，第一，卧式结构需要较大的安装空间，对于空间受限的工业环境不适用，限制了其应用范围。第二，卧式结构的透平叶轮和轴封等部件的维护和更换较为困难，增加了维护成本。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本申请的目的之一是提供一种立式透平装置，其具有立式使用，便于对内部结构进行更换的优点。

2、本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种立式透平装置，包括管体，所述的管体上开设有安装槽，所述的管体上可拆卸连接有盖板，所述的管体内设有发电机构，管体的内径d的计算方法为：设水头为h，单位：m，流量为q，单位：m3/s，设计转速为ｎ，单位：r/min，则：

4、

5、其中a为系数，a=1.05~1.1，nt为该立式透平的无量纲比转速，其计算方法如下：

6、

7、其中k1,k2为系数，k1=0.73~0.78，k2=0.66~0.70，g为重力加速度，单位：m/s2。

8、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：发电机构包括电机和叶轮，叶轮轮缘直径与轮毂直径计算方法为：

9、其中轮缘直径：

10、轮毂直径：dh=（0.00000016-0.000563nt+0.8147）d。

11、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：叶轮的叶片数为3-5，nt越大叶片数越少。

12、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：电机包括电机壳，电机壳上设有导流叶片。

13、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的导流叶片有多个且均布在电机壳上，电机壳上还设有连接柱，连接柱有多个且与多个导流叶片一一对应，多个连接柱远离电机壳的一端构成圆形且直径与管体内径之间的差值为2-5mm。

14、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：管体内设有固定环，固定环内径为管道内径的95-96%，固定环上设有固定槽，连接柱和导流叶片构成导流支撑件，导流支撑件和固定槽相适配用于固定电机。

15、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：固定环上还设有用于导流支撑件穿过的让位槽。

16、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：叶轮的直径和管体的内径之间的差值为2-3mm。

17、本申请具有以下优点：

18、管体竖直连接在管道中段，流体从上部进口进入，流经叶轮，推动其旋转，将流体的动能转换为机械能，通过主轴传递至连接的发电机或机械负载以产生电能或机械功，流体随后从下部排出。

19、整个过程中，由于管体上设有安装槽，在液力透平发生故障需要拆除叶轮发电机集成体时只需要打开盖板，取出发电机构，随后关闭盖板，管路可继续保障排水，整个维护和检修过程变得简单快捷，极大程度减少了管路停机时间，挺高了系统的效率。

20、本发明适用性强，能够适应多种不同的工业应用场景和流体介质。由于其立式设计和可开盖型外壳体，使得它可以直接安装在竖直管道系统中，节省空间，简化安装过程，维修十分快捷，对管路运行影响极小。无论是在海洋平台中、化工、石油天然气、污水处理还是其他需要能量回收的领域，该透平结构都能有效地回收流体的压力能，转换为可用的机械能或电能。

1.一种立式透平装置，其特征在于：包括管体，所述的管体上开设有安装槽，所述的管体上可拆卸连接有盖板，所述的管体内设有发电机构，管体的内径d的计算方法为：设水头为h，单位：m，流量为q，单位：m3/s，设计转速为ｎ，单位：r/min，则：

2.根据权利要求1所述的一种立式透平装置，其特征在于：发电机构包括电机和叶轮，叶轮轮缘直径与轮毂直径计算方法为：

3.根据权利要求2所述的一种立式透平装置，其特征在于：叶轮的叶片数为3-5，nt越大叶片数越少。

4.根据权利要求2所述的一种立式透平装置，其特征在于：电机包括电机壳，电机壳上设有导流叶片。

5.根据权利要求4所述的一种立式透平装置，其特征在于：所述的导流叶片有多个且均布在电机壳上，电机壳上还设有连接柱，连接柱有多个且与多个导流叶片一一对应，多个连接柱远离电机壳的一端构成圆形且直径与管体内径之间的差值为2-5mm。

6.根据权利要求5所述的一种立式透平装置，其特征在于：管体内设有固定环，固定环内径为管道内径的95-96%，固定环上设有固定槽，连接柱和导流叶片构成导流支撑件，导流支撑件和固定槽相适配用于固定电机。

7.根据权利要求6所述的一种立式透平装置，其特征在于：固定环上还设有用于导流支撑件穿过的让位槽。

8.根据权利要求2所述的一种立式透平装置，其特征在于：叶轮的直径和管体的内径之间的差值为2-3mm。