CN118243878B - 一种分布式配电网碳排放计量统计设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种分布式配电网碳排放计量统计设备，属于电力碳排放计量技术领域，包括固定管、收集管和检测元件，收集管呈L形结构，且设置有多个，并以固定管的轴心线等角度分布，固定管上设置有多个安装管，安装管轴心线的延长线与固定管的轴心线相交，收集管的竖直段位于安装管内，且收集管的弯折段位于固定管内，安装管内设置有导气管，导气管的一端具有延伸至收集管内的限位部，另一端延伸至安装管的外侧，本发明通过设置多个收集管，依靠第一动力件控制多个收集管的进气口在固定管内的位置，从而达到对二氧化碳进行分布式取样检测计量的效果，多点取样计量的结果更加准确。

Description

一种分布式配电网碳排放计量统计设备

技术领域

本发明公开一种分布式配电网碳排放计量统计设备，属于电力碳排放计量技术领域。

背景技术

随着能源问题及气候变化问题的日益加剧，低碳发展已经成为人类社会可持续发展的必由之路。如何各个环节计量碳排放，成为了一个重要的问题，目前的电力系碳计量主要是基于对发电侧化石燃料为统计单位计算碳排放量，碳排放量主要是以计量排放的二氧化碳，如何准确的计量碳排放量，对于环境保护具有重要意义，现有的碳排放计量装置，大多采用是在排放管中增加一个或者多个检测元件，从而对排放气体中的二氧化碳含量进行检测计量，但由于检测元件的位置是固定的，当同一个排放管中不同位置的二氧化碳浓度出现差异时，尤其是检测元件还会受到排放气体流向的影响时，这样得出的计量结果存在较大的误差，因此需要对该问题进行改进设计。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中的问题，而提供一种分布式配电网碳排放计量统计设备。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种分布式配电网碳排放计量统计设备，包括固定管、收集管和检测元件，所述收集管呈L形结构，且设置有多个，并以固定管的轴心线等角度分布，所述固定管上设置有多个安装管，所述安装管轴心线的延长线与固定管的轴心线相交，所述收集管的竖直段位于安装管内，且收集管的弯折段位于固定管内，所述安装管内设置有导气管，所述导气管的一端具有延伸至收集管内的限位部，另一端延伸至安装管的外侧，所述限位部限制收集管与导气管之间的转动自由度，以使两者保持同步转动，所述安装管上还设置有用于定位导气管位置的固定件，所述检测元件位于导气管远离收集管的一端，所述固定管上设置有第一动力件和第二动力件，所述第一动力件用于驱动所有收集管同步靠近或远离固定管的轴心线，所述第二动力件用于驱动所有收集管同步转动一定的角度，以使收集管一端的进气口改变朝向。

优选的，所述第一动力件包括第一电机、主动带轮、皮带、从动带轮和第一齿轮，所述从动带轮和第一齿轮的数量与收集管相等，所述安装管上设置有凸块，所述从动带轮与第一齿轮通过转轴连接，所述转轴与凸块转动连接，所述第一电机固定在固定管上，所述主动带轮固定在第一电机的输出轴上，所述收集管上设置有多个环形齿槽，所述安装管上设置有开口槽，所述第一齿轮位于开口槽内并与环形齿槽啮合，所述皮带套设在主动带轮和从动带轮的外侧。

优选的，所述第二动力件包括第二电机、驱动盘、第二齿轮、第三齿轮、主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述第二电机固定在固定管上，所述第二齿轮固定在第二电机的输出轴上，所述第三齿轮和主动锥齿轮安装在驱动盘上，所述驱动盘转动安装在固定管上，所述从动锥齿轮设置有多个，并分别固定在每个导气管上，所述第二齿轮与第三齿轮啮合，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合。

优选的，所述固定管上设置有多个固定块，所述驱动盘靠近第三齿轮的一侧设置环形槽，所述固定块上具有与环形槽配合的限位凸台。

优选的，所述收集管包括弯头管和直流管，所述直流管与弯头管螺纹连接，所述环形齿槽设置在直流管上。

优选的，所述固定管的一端设置有第一法兰盘，所述固定件包括两个半圆片，所述安装管的一端设置有第二法兰盘，所述导气管位于安装管内设置有环凸，两个所述半圆片与第二法兰盘通过螺栓固定连接，且半圆片位于环凸和从动锥齿轮之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过设置固定管、收集管、导气管、检测元件、第一动力件和第二动力件，依靠第一动力件控制多个收集管的进气口在固定管内的位置，排气管排出气体能够顺利经收集管的进气口进入到导气管中，并由检测元件对气体中的二氧化碳浓度进行检测，从而达到对二氧化碳进行分布式取样检测计量的效果，多点取样计量的结果更加准确，同时还能做到实时监测。

附图说明

图1为本发明一种分布式配电网碳排放计量统计设备的结构示意图一；

图2为本发明一种分布式配电网碳排放计量统计设备的结构示意图二；

图3为本发明中固定管、收集管和导气管的剖视图；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为本发明中收集管、导气管和第一齿轮的爆炸图；

图6为本发明中第二动力件的结构示意图；

图7为本发明中固定管的结构示意图；

附图标记：1、固定管；2、导气管；3、收集管；4、主动锥齿轮；5、安装管；6、皮带；7、检测元件；8、第一电机；9、主动带轮；10、第二动力件；11、第一动力件；12、从动带轮；13、从动锥齿轮；14、凸块；15、第二齿轮；16、第三齿轮；17、固定块；18、驱动盘；19、第二电机；20、第一齿轮；21、转轴；22、第二法兰盘；23、半圆片；24、环形齿槽；25、弯头管；26、直流管；27、环形槽；28、限位凸台；29、第一法兰盘；30、开口槽；31、限位部；32、环凸。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图7所示，一种分布式配电网碳排放计量统计设备，包括固定管1、收集管3和检测元件7，收集管3呈L形结构，且设置有多个，并以固定管1的轴心线等角度分布，固定管1上设置有多个安装管5，安装管5轴心线的延长线与固定管1的轴心线相交，收集管3的竖直段位于安装管5内，且收集管3的弯折段位于固定管1内，安装管5内设置有导气管2，导气管2的一端具有延伸至收集管3内的限位部31，另一端延伸至安装管5的外侧，限位部31限制收集管3与导气管2之间的转动自由度，以使两者保持同步转动，安装管5上还设置有用于定位导气管2位置的固定件，检测元件7位于导气管2远离收集管3的一端，固定管1上设置有第一动力件11和第二动力件10，第一动力件11用于驱动所有收集管3同步靠近或远离固定管1的轴心线，第二动力件10用于驱动所有收集管3同步转动一定的角度，以使收集管3一端的进气口改变朝向。

第一动力件11包括第一电机8、主动带轮9、皮带6、从动带轮12和第一齿轮20，从动带轮12和第一齿轮20的数量与收集管3相等，安装管5上设置有凸块14，从动带轮12与第一齿轮20通过转轴21连接，转轴21与凸块14转动连接，第一电机8固定在固定管1上，主动带轮9固定在第一电机8的输出轴上，收集管3上设置有多个环形齿槽24，安装管5上设置有开口槽30，第一齿轮20位于开口槽30内并与环形齿槽24啮合，皮带6套设在主动带轮9和从动带轮12的外侧，第一电机8带动主动带轮9转动，使得皮带6能够带动所有从动带轮12转动，从动带轮12依靠转轴21带动第一齿轮20转动，而第一齿轮20则与环形齿槽24啮合，使得收集管3能够在安装管5内发生滑动，使得收集管3和导气管2的整体长度变长或者变短，两者之间不存在气体的泄漏，这样可以改变收集管3进气口在固定管1中的位置，从而可以改变二氧化碳检测计量的取样点，通过增加取样的数据来确保检测结果的准确性，同时环形齿槽24与第一齿轮20啮合时，当收集管3转动时，两者的啮合状态依旧保持不变，皮带6采用齿形带可以保证主动带轮9和从动带轮12之间的动力传递。

第二动力件10包括第二电机19、驱动盘18、第二齿轮15、第三齿轮16、主动锥齿轮4和从动锥齿轮13，第二电机19固定在固定管1上，第二齿轮15固定在第二电机19的输出轴上，第三齿轮16和主动锥齿轮4安装在驱动盘18上，驱动盘18转动安装在固定管1上，从动锥齿轮13设置有多个，并分别固定在每个导气管2上，第二齿轮15与第三齿轮16啮合，主动锥齿轮4与从动锥齿轮13啮合，第二电机19带动第二齿轮15转动，使得第三齿轮16能够带动驱动盘18和主动锥齿轮4转动，而主动锥齿轮4则依靠与从动锥齿轮13的啮合，使得导气管2依靠限位部31带动收集管3同步转动，如此可以改变收集管3进气口的朝向。

固定管1上设置有多个固定块17，驱动盘18靠近第三齿轮16的一侧设置环形槽27，固定块17上具有与环形槽27配合的限位凸台28，驱动盘18依靠固定块17转动安装在固定管1上，这样驱动盘18不会发生左右移动，使得第二齿轮15与第三齿轮16、主动锥齿轮4和从动锥齿轮13之间顺利进行动力传递。

收集管3包括弯头管25和直流管26，直流管26与弯头管25螺纹连接，环形齿槽24设置在直流管26上，将收集管3设计成分体式结构，可以在直流管26安装在安装管5内后，将弯头管25固定在直流管26的端部，如此可以使得所有直流管26在固定管1内的长度保持一致，同时收集管3的进气口朝向相同，能够大大降低安装的难度。

固定管1的一端设置有第一法兰盘29，固定件包括两个半圆片23，安装管5的一端设置有第二法兰盘22，导气管2位于安装管5内设置有环凸32，两个半圆片23与第二法兰盘22通过螺栓固定连接，且半圆片23位于环凸32和从动锥齿轮13之间，依靠半圆片23能够限制导气管2无法脱离安装管5，导气管2可以进行转动，当主动锥齿轮4带动从动锥齿轮13转动时，导气管2能依靠限位部31带动收集管3进行转动，从而改变收集管3进气口的朝向，而第一法兰盘29则可以方便将固定管1安装在排气管上。

工作原理：在需要对电网排放的二氧化碳进行计量时，将固定管1安装到排放管的端部，随后由第二动力件10带动导气管2和收集管3同步转动，使得收集管3的进气口正对排气管的出气方向，如此即可使得排放管排出的气体能够顺利进入收集管3和导气管2内，并由检测元件7对气体中的二氧化碳浓度进行检测分析，检测元件7可以是依靠红外线检测或者其他方式检测的电子设备，此为现有技术，具体原理不再赘述，同时第一动力件11可以带动收集管3沿着安装管5滑动，这样可以改变收集管3的进气口在固定管1内的位置，从而实现不同位置二氧化碳浓度的同步检测，所有收集管3保持同步动作，所有收集管3的进气口在同一个圆的圆周上，如此即可达到分布式多点检测的效果，检测结果更具参考价值，二氧化碳浓度检测出来之后计算平均值，并依据排放管的排放体积计算碳排放总量即可，而且收集管3位置可以由第一电机8和第二电机19进行智能控制，在齿轮传动比固定的情况下，收集管3的移动能够实现精确定位，而当碳排放检测计量结束之后，由第二动力件10带动导气管2和收集管3转动180°，使得收集管3的进气口背对排气管排气方向，这样排放管排出气体不会进入收集管3中，如此可以让气体不会影响检测元件7的维护和使用寿命。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种分布式配电网碳排放计量统计设备，包括固定管（1）、收集管（3）和检测元件（7），其特征在于，所述收集管（3）呈L形结构，且设置有多个，并以固定管（1）的轴心线等角度分布，所述固定管（1）上设置有多个安装管（5），所述安装管（5）轴心线的延长线与固定管（1）的轴心线相交，所述收集管（3）的竖直段位于安装管（5）内，且收集管（3）的弯折段位于固定管（1）内，所述安装管（5）内设置有导气管（2），所述导气管（2）的一端具有延伸至收集管（3）内的限位部（31），另一端延伸至安装管（5）的外侧，所述限位部（31）限制收集管（3）与导气管（2）之间的转动自由度，以使两者保持同步转动，所述安装管（5）上还设置有用于定位导气管（2）位置的固定件，所述检测元件（7）位于导气管（2）远离收集管（3）的一端，所述固定管（1）上设置有第一动力件（11）和第二动力件（10），所述第一动力件（11）用于驱动所有收集管（3）同步靠近或远离固定管（1）的轴心线，所述第二动力件（10）用于驱动所有收集管（3）同步转动一定的角度，以使收集管（3）一端的进气口改变朝向，所述第一动力件（11）包括第一电机（8）、主动带轮（9）、皮带（6）、从动带轮（12）和第一齿轮（20），所述从动带轮（12）和第一齿轮（20）的数量与收集管（3）相等，所述安装管（5）上设置有凸块（14），所述从动带轮（12）与第一齿轮（20）通过转轴（21）连接，所述转轴（21）与凸块（14）转动连接，所述第一电机（8）固定在固定管（1）上，所述主动带轮（9）固定在第一电机（8）的输出轴上，所述收集管（3）上设置有多个环形齿槽（24），所述安装管（5）上设置有开口槽（30），所述第一齿轮（20）位于开口槽（30）内并与环形齿槽（24）啮合，所述皮带（6）套设在主动带轮（9）和从动带轮（12）的外侧，所述第二动力件（10）包括第二电机（19）、驱动盘（18）、第二齿轮（15）、第三齿轮（16）、主动锥齿轮（4）和从动锥齿轮（13），所述第二电机（19）固定在固定管（1）上，所述第二齿轮（15）固定在第二电机（19）的输出轴上，所述第三齿轮（16）和主动锥齿轮（4）安装在驱动盘（18）上，所述驱动盘（18）转动安装在固定管（1）上，所述从动锥齿轮（13）设置有多个，并分别固定在每个导气管（2）上，所述第二齿轮（15）与第三齿轮（16）啮合，所述主动锥齿轮（4）与从动锥齿轮（13）啮合。

2.根据权利要求1所述的一种分布式配电网碳排放计量统计设备，其特征在于，所述固定管（1）上设置有多个固定块（17），所述驱动盘（18）靠近第三齿轮（16）的一侧设置环形槽（27），所述固定块（17）上具有与环形槽（27）配合的限位凸台（28）。

3.根据权利要求1所述的一种分布式配电网碳排放计量统计设备，其特征在于，所述收集管（3）包括弯头管（25）和直流管（26），所述直流管（26）与弯头管（25）螺纹连接，所述环形齿槽（24）设置在直流管（26）上。

4.根据权利要求1所述的一种分布式配电网碳排放计量统计设备，其特征在于，所述固定管（1）的一端设置有第一法兰盘（29），所述固定件包括两个半圆片（23），所述安装管（5）的一端设置有第二法兰盘（22），所述导气管（2）位于安装管（5）内设置有环凸（32），两个所述半圆片（23）与第二法兰盘（22）通过螺栓固定连接，且半圆片（23）位于环凸（32）和从动锥齿轮（13）之间。