涡轮压裂设备制造技术

提供一种涡轮压裂设备，涡轮压裂设备包括：涡轮发动机，具有排气端，配置为排出废气；排气管道，排气管道具有第一端和第二端，排气管道的第一端配置为使得从涡轮发动机的排气端排出的废气进入排气管道，排气管道的第二端配置为排出排气管道中的废气；废气能量回收装置，废气能量回收装置包括热能回收机构和动能回收机构，热能回收机构配置为回收废气中的热能，动能回收机构配置为回收废气中的动能，其中，热能回收机构的至少一部分和动能回收机构布置在排气管道中。布置在排气管道中。布置在排气管道中。

【技术实现步骤摘要】
涡轮压裂设备


[0001]本技术的至少一个实施例涉及一种涡轮压裂设备。

技术介绍

[0002]随着涡轮发动机技术的成熟，涡轮压裂设备被广泛应用在油田井场中。

技术实现思路

[0003]本技术的实施例涉及一种涡轮压裂设备，该涡轮压裂设备通过在排气管道中设置热能回收机构和动能回收机构，实现对涡轮压裂设备的涡轮发动机排出的废气的能量回收。
[0004]本技术的至少一实施例提供包括：涡轮发动机，具有排气端，配置为排出废气；排气管道，排气管道具有第一端和第二端，排气管道的第一端配置为使得从涡轮发动机的排气端排出的废气进入排气管道，排气管道的第二端配置为排出排气管道中的废气；废气能量回收装置，废气能量回收装置包括热能回收机构和动能回收机构，热能回收机构配置为回收废气中的热能，动能回收机构配置为回收废气中的动能，其中，热能回收机构的至少一部分和动能回收机构的至少一部分布置在排气管道中。
[0005]根据本技术的实施例，还包括减速箱、传动装置和柱塞泵，涡轮发动机具有输出端，减速箱具有输入端和输出端，涡轮发动机的输出端与减速箱的输入端连接，减速箱的输出端通过传动装置与柱塞泵连接。
[0006]根据本技术的实施例，还包括可移动部件，可移动部件具有第一表面，涡轮发动机、排气管道、减速箱、传动装置和柱塞泵设置在第一表面上。
[0007]根据本技术的实施例，可移动部件包括橇或运输车。
[0008]根据本技术的实施例，热能回收机构设置在动能回收机构的远离排气端的一侧。
[0009]根据本技术的实施例，动能回收机构设置在热能回收机构的远离排气端的一侧。
[0010]根据本技术的实施例，热能回收机构包括热交换器，所述热交换器布置在排气管道中，热交换器中设置有工作介质且具有工作介质进口和工作介质出口，来自排气端的废气流经热交换器，工作介质进口和工作介质出口配置为分别与热能存储装置连通。
[0011]根据本技术的实施例，热能回收机构包括热电发电机，热电发电机具有高温侧和低温侧，热电发电机配置为在高温侧和低温侧之间存在温差的情况下提供电压。
[0012]根据本技术的实施例，来自排气端的废气经过热电发电机的高温侧，高温侧设置在排气管道中，低温侧设置在排气管道外部。
[0013]根据本技术的实施例，动能回收机构包括风力发电装置，风力发电装置包括叶片、转轴和风力发电机，叶片连接在转轴上，转轴与风力发电机连接，风力发电机设置有电能输出端，电能输出端配置为与电能存储装置连接。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本公开示例的技术方案，下面将对示例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些示例，而非对本公开的限制。
[0015]图1例示本技术的一个实施例提供的涡轮压裂设备的示意图；
[0016]图2例示本技术的一个实施例提供的涡轮压裂设备的排气管道的侧视图；
[0017]图3例示本技术的另一个实施例提供的涡轮压裂设备的排气管道的侧视图；
[0018]图4例示本技术的一个实施例提供的涡轮压裂设备的排气管道的侧视图；
[0019]图5例示本技术的一个实施例提供的涡轮压裂设备的排气管道的侧视图；
[0020]图6例示本技术的一个实施例提供的涡轮压裂设备的设置在排气管道中的热能回收机构和动能回收机构的示意图；
[0021]图7例示本技术的另一个实施例提供的涡轮压裂设备的设置在排气管道中的热能回收机构和动能回收机构的示意图；以及
[0022]图8例示本技术的一个实施例提供的涡轮压裂设备的热电发电机的示意图。
具体实施方式
[0023]为使本公开示例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开示例的附图，对本公开示例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的示例是本公开的一部分示例，而不是全部的示例。基于所描述的本公开的示例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他示例，都属于本公开保护的范围。
[0024]除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0025]用于油田井场的涡轮压裂设备包括涡轮发动机。涡轮发动机的工作原理是靠发动机排出的气体作为动力推动涡轮转动，进而带动同轴的叶轮工作。气体推动涡轮转动后作为废气经排气管道排出，排出的废气温度高达1140F，气流流量达到29.8lbs/sec(磅/秒)。这些废气直接排放到大气中，浪费了废气中的热能(废气中的热量带来的热能)和废气中的动能(废气中的气流的速度带来的动能)。
[0026]本技术提供一种能够实现涡轮发动机排出的高温废气再利用的涡轮压裂设备。
[0027]图1例示本技术的一个实施例提供的涡轮压裂设备的示意图。图2例示本技术的一个实施例提供的的涡轮压裂设备的排气管道的侧视图。图3例示本技术的另一个实施例提供的涡轮压裂设备的排气管道的侧视图。
[0028]如图1所示，本技术的涡轮压裂设备包括：涡轮发动机1、排气管道2和废气能量回收装置3；涡轮发动机1具有排气端11，排气端11配置为排出废气；排气管道2具有第一
端21和第二端22，排气管道2的第一端21配置为使得从涡轮发动机1的排气端11排出的废气进入排气管道2，排气管道2的第二端22配置为排出排气管道2中的废气，其中，排气端11与第一端21气密连通；废气能量回收装置3(如图2和图3所示)包括热能回收机构31和动能回收机构32，热能回收机构31配置为回收废气中的热能，动能回收机构32配置为回收废气中的动能，热能回收机构31的至少一部分和动能回收机构32的至少一部分布置在排气管道2中。如图6所示，热能回收机构31整体布置在排气管道2中，如图7所示，热能回收机构31的一部分布置在排气管道2中，热能回收机构31的另一部分布置在排气管道2的外部。
[0029]如图1、图2和图3所示，从涡轮发动机1的排气端11排出的废气从排气管道2的第一端21进入排气管道，然后流经排气管道2中的废气能量回收机构3，最后从排气管道2的第二端排放到排气管道的外部，例如排放到大气中。图1、图2和图3中的虚线示出废气在排气管道2中的排出路线。
[0030]在本技术的实施例提供的涡轮压裂设备中，在涡轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡轮压裂设备，其特征在于，包括：涡轮发动机，具有排气端，配置为排出废气；排气管道，所述排气管道具有第一端和第二端，所述排气管道的第一端配置为使得从所述涡轮发动机的排气端排出的废气进入排气管道，所述排气管道的第二端配置为排出所述排气管道中的废气；废气能量回收装置，所述废气能量回收装置包括热能回收机构和动能回收机构，所述热能回收机构配置为回收废气中的热能，所述动能回收机构配置为回收废气中的动能，其中，所述热能回收机构的至少一部分和所述动能回收机构的至少一部分布置在所述排气管道中。2.如权利要求1所述的涡轮压裂设备，其特征在于，还包括减速箱、传动装置和柱塞泵，所述涡轮发动机具有输出端，所述减速箱具有输入端和输出端，所述涡轮发动机的输出端与所述减速箱的输入端连接，所述减速箱的输出端通过所述传动装置与所述柱塞泵连接。3.如权利要求2所述的涡轮压裂设备，其特征在于，还包括可移动部件，所述可移动部件具有第一表面，所述涡轮发动机、所述排气管道、所述减速箱、所述传动装置和所述柱塞泵设置在所述第一表面上。4.如权利要求3所述的涡轮压裂设备，其特征在于，所述可移动部件包括橇或运输车。5.如权利要求1所述的涡轮压裂设备，其特征在于，所述热能回收机构设置在所述动能回收机构的远离所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪晓磊，张日奎，杜瑞杰，张鹏，常胜，兰春强，吴义朋，李心成，
申请(专利权)人：烟台杰瑞石油装备技术有限公司，
类型：新型
国别省市：