CN102182611B - 一种管道污水势能发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管道污水势能发电装置。它通过利用污水管道接口重新设计了污水管道的排放结构，把管道污水势能经过调节、吸收、转换、排放变成机械能。经涡轮机中心轴连接联轴器，联轴器的另一端连接发电机，把动力输送给发电机，带动发电机发电。该装置利用现代技术在涡轮轴叶片上和中心轴动力传动上进行了整合，运用了星形齿轮的传动原理，有效地减少了齿轮传动复杂的过程，尽可能地使整机结构简单，安装使用方便，抗冲击，耐磨损在运行中对管道不产生任何负效应。同时在涡轮机接口处增加了一个水位调节器，利用该装置可随时调节水位，该发电装置还在污水管道下方安装了一个旋流器，其作用能有效地除去污水中较大的杂质，保护涡轮叶片。

Description

一种管道污水势能发电装置
技术领域
本发明涉及用污水发电，具体涉及一种管道污水势能发电装置。
背景技术
现有的水力发电都是用天然清水发电，至今还没有利用管道污水势能发电机组装置，特别是在直径300mm-3000mm的污水管道中更没有机组形式的发电装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、安装方便、转速稳定、操作性强的管道污水势能回收利用，把“节能降耗、减排增效”的环保理念体现到产品中去，为各种口径的污水管道把污水排放这一放错位置的资源充分地回收利用起来的一种管道污水势能发电装置。
为了克服现有技术的不足，本发明的技术方案是这样解决的；一种管道污水势能发电装置，该装置由笫一弯头、笫二弯头、五孔十字接头、笫一闸阀、笫二闸阀笫三闸阀、笫三弯头、笫四弯头、第一止回阀、第二止回阀、笫一对接法兰、笫二对接法兰、笫三对接法兰、笫四对接法兰、主出水管道口、三角接头、笫一驱动箱、笫二驱动箱、排渣旋流器组成，本发明的特殊之处在于所述的五孔十字接头的左边与笫三闸阀连接，所述的笫三闸阀与笫一弯头一端连接，所述的笫一弯头另一端与笫二对接法兰一端连接，所述的笫二对接法兰另一端与笫一喇叭管连接，所述的笫一喇叭管与笫一驱动箱的一污水进口法兰一端连接，所述的笫一驱动箱另一端的一污水出口法兰与笫三弯头一端连接，所述的笫三弯头另一端通过第二止回阀与三角接头连接；所述的五孔十字接头的上端与笫三对接法兰连接，笫三对接法兰与污水总管道连接，所述的五孔十字接头的下端依次分别与笫二闸阀、三角接头、主出水管道口、笫四对接法兰连接；所述的五孔十字接头的右边与笫一闸阀连接，所述的笫一闸阀与笫二弯头一端连接，所述的笫二弯头另一端与笫一对接法兰一端连接，所述的笫一对接法兰另一端与笫二喇叭管连接，所述的笫二喇叭管与笫二驱动箱的另一污水进口法兰一端连接，所述的笫二驱动箱另一端的另一污水出口法兰与笫四弯头一端连接，所述的笫四弯头另一端通过第一止回阀与三角接头连接；所述的五孔十字接头的底部通过旋流器法兰连接头与排渣旋流器连接；所述的笫一驱动箱和笫二驱动箱为相同结构，驱动箱分别由射流角调节器、三角叶片、一轴承外盖板、一轴承盖板、螺钉、蜗轮花键轴、轴承、星形齿轮花键轴、内盖板、星形齿轮、三角叶片座、蜗轮壳、蜗轮壳盖板法兰、蜗轮壳轴承外盖板、蜗轮壳轴承盖组件、蜗轮壳体、中心齿轮、内齿圈、蜗轮壳法兰、旋流器法兰连接头、三角叶片花键轴、、花键槽、一污水进口法兰、一污水出口法兰、花键、另一污水进口法兰、另一污水出口法兰组成，所述蜗轮壳的一轴承盖板通过螺钉与蜗轮壳连接，所述一轴承盖板中间连接蜗轮花键轴，所述蜗轮花键轴与轴承连接，所述轴承与一轴承外盖板连接，所述蜗轮花键轴另一端通过联轴器与发电机的输入轴连接；所述蜗轮壳与蜗轮壳体连接，所述蜗轮壳分别与蜗轮壳盖板法兰、另一污水进口法兰、另一污水出口法兰连接，所述蜗轮壳轴承盖组件一侧与内盖板连接，另一侧与另一外盖板连接，轴承盖中间连接轴承；所述蜗轮壳体分别与一污水进口法兰、一污水出口法兰连接，其内腔连接三角叶片座，三角叶片座与三角叶片连接，所述污水进口管前端连接一个射流角调节器；所述蜗轮花键轴一端与中心齿轮连接，中心齿轮分别与至少三个星形齿轮啮合连接，星形齿轮与内齿圈啮合连接，星形齿轮通过花键与星形齿轮花键轴连接，内齿圈与蜗轮壳的法兰连接；三角叶片花键轴通过花键、花键槽与蜗轮壳体连接，所述蜗轮花键轴与联轴器一端连接，联轴器的另一端与发电机连接。
所述污水进口管道中连接两个对称的涡轮射流角调节器和两个对称的星形齿轮涡轮机。
所述的排渣旋流器一端与五孔十字接头底部连接，另一端与排污管道连接。
所述驱动箱上连接的笫三弯头和笫四弯头为145°非标弯头，该弯头一端与涡轮机连接，另一端与止回阀连接。
所述联轴器为法兰式联轴器或钕铁硼磁型环状联轴器
所述三角叶片和座为更换式组合叶轮。
其中外盖板通过螺钉与箱体连接，所述外盖板中间有动力输出轴，所述轴与轴承连接，所述轴承与轴承盖连接，动力输出轴连接联轴器，联轴器的另一端连接发电机。
本发明与现有技术相比，利用城市排污管道排出的污水经处理后的污水作为水力发电的动力，具有结构简单、成本低，安装方便、转速稳定、操作性强的管道污水势能回收利用，把“节能降耗、减排增效”的环保理念体现到产品中去，为各种口径的污水管道把污水排放这一放错位置的资源充分地回收利用，利用本发明发出的电可以自产自销，电价便宜，广泛用于城市污水行业。
附图说明
图1为本发明总装置结构示意图；
图2为图1的后视结构示意图；
图3为图1的驱动箱涡轮装置结构示意图；
图4为图3的外盖板、轴承、轴承盖、螺钉组件连接图；
图4-1为图3左视组件结构示意图；
图4-2为图3的内盖板组件示意图；
图4-3为图3的叶轮结构示意图；
图4-4为图3的星形轮齿轮结构示意图；
图5为图1的五孔十字接头主视结构示意图；
图6为图1的五孔十字接头后视结构示意图；
图7为图1的旋流器组件图；
图8为叶轮及叶片示意图；
图9为花键轴示意图；
图10为本发明的组装结构示意图。
零件明细表
笫一弯头1、笫二弯头2、五孔十字接头3、笫一闸阀4、笫二闸阀5、笫三闸阀6、笫三弯头7、笫四弯头8、第一止回阀9、第二止回阀10、笫一对接法兰11、笫二喇叭管11-1、笫二对接法兰12、笫一喇叭管12-1、笫三对接法兰13、笫四对接法兰14、主出水管道15、三角接头16、笫一驱动箱17、笫二驱动箱18、排渣旋流器19、射流角调节器20、三角叶片21、轴承盖22、外盖板23、螺钉24、蜗轮花键轴25、轴承26、星形齿轮花键轴27、内盖板28、星形齿轮29、三角叶片座30、蜗轮壳31、蜗轮壳盖扳法兰32、蜗轮壳轴承盖33、蜗轮壳轴承盖组件34、蜗轮壳体35、中心齿轮36、内齿圈37、旋流器连接法兰38、旋流器法兰连接头39、三角叶片花键轴40、花键槽41、污水进口法兰42、污水出口法兰43、花键44、发电机45、另一污水进口法兰46、另一污水出口法兰47。
具体实施方式
附图为本发明的实施例。
下面结合附图对发明内容作进一步说明：
参照图1、图2、图3所示，一种管道污水势能发电装置，该装置由笫一弯头1、笫二弯头2、五孔十字接头3、笫一闸阀4、笫二闸阀5笫三闸阀6、笫三弯头7、笫四弯头8、第一止回阀9、第二止回阀10、笫一对接法兰11、笫二对接法兰12、笫三对接法兰13、笫四对接法兰14、主出水管道口15、三角接头16、笫一驱动箱17、笫二驱动箱18、排渣旋流器19组成，所述的五孔十字接头3的左边与笫三闸阀6连接，所述的笫三闸阀6与笫一弯头1一端连接，所述的笫一弯头1另一端与笫二对接法兰12一端连接，所述的笫二对接法兰12另一端与笫一喇叭管12-1连接，所述的笫一喇叭管12-1与笫一驱动箱17的一污水进口法兰42一端连接，所述的笫一驱动箱17另一端的一污水出口法兰43与笫三弯头7一端连接，所述的笫三弯头7另一端通过第二止回阀10与三角接头16连接；所述的五孔十字接头3的上端与笫三对接法兰13连接，笫三对接法兰13与污水总管道连接，所述的五孔十字接头3的下端依次分别与笫二闸阀5、三角接头16、主出水管道口15、笫四对接法兰14连接；所述的五孔十字接头3的右边与笫一闸阀4连接，所述的笫一闸阀4与笫二弯头2一端连接，所述的笫二弯头2另一端与笫一对接法兰11一端连接，所述的笫一对接法兰11另一端与笫二喇叭管11-1连接，所述的笫二喇叭管11-1与笫二驱动箱18的另一污水进口法兰46一端连接，所述的笫二驱动箱18另一端的另一污水出口法兰47与笫四弯头8一端连接，所述的笫四弯头8另一端通过第一止回阀9与三角接头16连接；所述的五孔十字接头3的底部通过旋流器法兰连接头39与排渣旋流器19连接；
图4-10所示，所述的笫一驱动箱17和笫二驱动箱18为相同结构，驱动箱分别由射流角调节器20、三角叶片21、一轴承外盖板22、一轴承盖板23、螺钉24、蜗轮花键轴25、轴承26、星形齿轮花键轴27、内盖板28、星形齿轮29、三角叶片座30、蜗轮壳31、蜗轮壳盖板法兰32、蜗轮壳轴承外盖板33、蜗轮壳轴承盖组件34、蜗轮壳体35、中心齿轮36、内齿圈37、蜗轮壳法兰38、旋流器法兰连接头39、三角叶片花键轴40、花键槽41、一污水进口法兰42、一污水出口法兰43、花键44、另一污水进口法兰46、另一污水出口法兰47组成，蜗轮壳31的一轴承盖板23通过螺钉24与蜗轮壳31连接，所述一轴承盖板23中间连接蜗轮花键轴25，所述蜗轮花键轴25与轴承26连接，所述轴承26与一轴承外盖板22连接，所述蜗轮花键轴25另一端通过联轴器与发电机45的输入轴连接；所述蜗轮壳31与蜗轮壳体35连接，所述蜗轮壳31分别与蜗轮壳盖板法兰32、另一污水进口法兰46、另一污水出口法兰47连接，所述蜗轮壳轴承盖组件34一侧与内盖板28连接，另一侧与另一外盖板33连接，轴承盖中间连接轴承；所述蜗轮壳体35分别与一污水进口法兰42、一污水出口法兰43连接，其内腔连接三角叶片座30，三角叶片座30与三角叶片21连接，所述污水进口管前端连接一个射流角调节器20；所述蜗轮花键轴25一端与中心齿轮36连接，中心齿轮36分别与至少三个星形齿轮29啮合连接，星形齿轮29与内齿圈37啮合连接，星形齿轮29通过花键44与星形齿轮花键轴27连接，内齿圈37与蜗轮壳31的法兰38连接；三角叶片花键轴40通过花键44、花键槽41与蜗轮壳体35连接，所述蜗轮花键轴25与联轴器一端连接，联轴器的另一端与发电机45连接。
所述污水进口管道中连接两个对称的涡轮射流角调节器和两个对称的星形齿轮涡轮机。
所述的排渣旋流器一端与五孔十字接头底部连接，另一端与排污管道连接。
所述驱动箱上连接的笫三弯头和笫四弯头为145°非标弯头，该弯头一端与涡轮机连接，另一端与止回阀连接。
所述联轴器为法兰式联轴器或钕铁硼磁型环状联轴器
所述三角叶片和座为更换式组合叶轮。
综上所述，通过联轴器与发电机轴连接，污水杂质旋流器，也称之为除渣器，除渣器管道内有螺旋片。这种结构的除渣器体积小、对较大的杂质清除率高，安装、维修方便。可更换叶片及叶轮，针对管道污水中的杂质很多，在产品设计中，充分设计利用了三角刀片式可更换叶片，对叶片座也进行了新的设计，进一步完善了三角刀片式叶片在污水中的应用。
管道污水势能发电装置，是利用管道把污水定向、定量地经五孔十字接头导向涡轮机进口，进口前端有一个水位射流角调节器用来调节水位杨程，在调节器的作用下，被提高的水位直接喷向涡轮机的三角叶片，叶片在水流的冲击下开始旋转，叶片的旋转带动了叶轮轴，轴一端的中心齿轮带动星形齿轮，星形齿轮再带动从动齿轮，从动齿轮把动力传递给从动轴，从动轴的另一端连接联轴器，联轴器的另一端连接发电机的轴，经过上述的传递，涡轮机把输出转速和扭矩传递给了发电机带动发电机发电。

Claims (6)

1.一种管道污水势能发电装置，该装置由第一弯头(1)、第二弯头(2)、五孔十字接头(3)、第一闸阀(4)、第二闸阀(5)第三闸阀(6)、第三弯头(7)、第四弯头(8)、第一止回阀(9)、第二止回阀(10)、第一对接法兰(11)、第二对接法兰(12)、第三对接法兰(13)、第四对接法兰(14)、主出水管道口(15)、三角接头(16)、第一驱动箱(17)、第二驱动箱(18)、排渣旋流器(19)组成，其特征在于所述的五孔十字接头(3)的左边与第三闸阀(6)连接，所述的第三闸阀(6)与第一弯头(1)一端连接，所述的第一弯头(1)另一端与第二对接法兰(12)一端连接，所述的第二对接法兰(12)另一端与第一喇叭管(12-1)连接，所述的第一喇叭管(12-1)与第一驱动箱(17)的一污水进口法兰(42)一端连接，所述的第一驱动箱(17)另一端的一污水出口法兰(43)与第三弯头(7)一端连接，所述的第三弯头(7)另一端通过第二止回阀(10)与三角接头(16)连接；所述的五孔十字接头(3)的上端与第三对接法兰(13)连接，第三对接法兰(13)与污水总管道连接，所述的五孔十字接头(3)的下端依次分别与第二闸阀(5)、三角接头(16)、主出水管道口(15)、第四对接法兰(14)连接；所述的五孔十字接头(3)的右边与第一闸阀(4)连接，所述的第一闸阀(4)与第二弯头(2)一端连接，所述的第二弯头(2)另一端与第一对接法兰(11)一端连接，所述的第一对接法兰(11)另一端与第二喇叭管(11-1)连接，所述的第二喇叭管(11-1)与第二驱动箱(18)的另一污水进口法兰(46)一端连接，所述的第二驱动箱(18)另一端的另一污水出口法兰(47)与第四弯头(8)一端连接，所述的第四弯头(8)另一端通过第一止回阀(9)与三角接头(16)连接；所述的五孔十字接头(3)的底部通过旋流器法兰连接头(39)与排渣旋流器(19)连接；所述的第一驱动箱(17)和第二驱动箱(18)为相同结构，驱动箱分别由射流角调节器(20)、三角叶片(21)、一轴承外盖板(22)、一轴承盖板(23)、螺钉(24)、蜗轮花键轴(25)、轴承(26)、星形齿轮花键轴(27)、内盖板(28)、星形齿轮(29)、三角叶片座(30)、蜗轮壳(31)、蜗轮壳盖板法兰(32)、蜗轮壳轴承外盖板(33)、蜗轮壳轴承盖组件(34)、蜗轮壳体(35)、中心齿轮(36)、内齿圈(37)、蜗轮壳法兰(38)、旋流器法兰连接头(39)、三角叶片花键轴(40)、花键槽(41)、一污水进口法兰(42)、一污水出口法兰(43)、花键(44)、另一污水进口法兰(46)、另一污水出口法兰(47)组成，所述蜗轮壳(31)的一轴承盖板(23)通过螺钉(24)与蜗轮壳(31)连接，所述一轴承盖板(23)中间连接蜗轮花键轴(25)，所述蜗轮花键轴(25)与轴承(26)连接，所述轴承(26)与一轴承外盖板(22)连接，所述蜗轮花键轴(25)另一端通过联轴器与发电机(45)的输入轴连接；所述蜗轮壳(31)与蜗轮壳体(35)连接，所述蜗轮壳(31)分别与蜗轮壳盖板法兰(32)、另一污水进口法兰(46)、另一污水出口法兰(47)连接，所述蜗轮壳轴承盖组件(34)一侧与内盖板(28)连接，另一侧与另一外盖板(33)连接，轴承盖中间连接轴承；所述蜗轮壳体(35)分别与一污水进口法兰(42)、一污水出口法兰(43)连接，其内腔连接三角叶片座(30)，三角叶片座(30)与三角叶片(21)连接，所述污水进口管前端连接一个射流角调节器(20)；所述蜗轮花键轴(25)一端与中心齿轮(36)连接，中心齿轮(36)分别与至少三个星形齿轮(29)啮合连接，星形齿轮(29)与内齿圈(37)啮合连接，星形齿轮(29)通过花键(44)与星形齿轮花键轴(27)连接，内齿圈(37)与蜗轮壳(31)的法兰(38)连接；三角叶片花键轴(40)通过花键(44)、花键槽(41)与蜗轮壳体(35)连接，所述蜗轮花键轴(25)与联轴器一端连接，联轴器的另一端与发电机(45)连接。
2.根据权利要求所述的一种管道污水势能发电装置，其特征在于所述污水进口管道中连接两个对称的涡轮射流角调节器和两个对称的星形齿轮涡轮机。
3.根据权利要求1所述的一种管道污水势能发电装置，其特征在于所述的排渣旋流器一端与五孔十字接头底部连接，另一端与排污管道连接。
4.根据权利要求1所述的一种管道污水势能发电装置，其特征在于所述驱动箱上连接的第三弯头和第四弯头为145°非标弯头，该弯头一端与涡轮机连接，另一端与止回阀连接。
5.根据权利要求1所述的一种管道污水势能发电装置，其特征在于所述联轴器为法兰式联轴器或钕铁硼磁型环状联轴器。
6.根据权利要求1所述的一种管道污水势能发电装置，其特征在于所述三角叶片和三角叶片座为更换式组合叶轮。
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