CN103016241A - 水循环空气压缩式微水发电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了水循环空气压缩式微水发电系统，包括引水池、引水渠和水轮发电机组，所述水轮发电机组包括水轮机以及与水轮机的叶轮轴对接的发电机，所述引水池的微水经引水渠输送至水轮发电机组，推动水轮机旋转带动发电机发电，所述水轮机为两个，分别为上部水轮机和下部水轮机，所述下部水轮机位于上部水轮机的斜下方，并均通过对应叶轮轴安装于一密封壳体内；所述引水渠为设于密封壳体顶部的引水管，引水管的两端分别与引水池和密封壳体密封连通；所述密封壳体的底部连接有回水管，回水管两端分别与密封壳体和引水池密封连通。本发明可在水轮机外围形成高压从而迫使多余水回流利用。

Description

水循环空气压缩式微水发电系统
技术领域
本发明涉及利用微水势能发电的技术，特别涉及水循环空气压缩式微水发电系统。
背景技术
利用流水所蕴藏的能量生产电能的过程叫做水力发电。水力是无污染的可再生能源，用水力资源发电可以节约大量资源量有限的煤炭、石油等矿物燃料。水力资源成本比较低，水电站设备使用寿命也比较长，目前水力发电技术已得到广泛应用。但是，现有一般利用微水的势能发电的方法是，水由引水池流出后，经引水渠进入水轮发电机组，对水轮发电机组内的水轮进行冲击，水在冲击水轮过程中，除了推动水轮转动做功外，水还有相当大部分的多余动能被耗散，而且水在冲击完水轮后，将直接经水轮发电机组的出口排出至排水池，不但浪费了水循环利用的机会，而且水的动能也不能充分得到利用。此外，由于微水的水流量小，动能较小，往往很难达到推动水轮发电机组工作的动力，所以微水发电还受到引水池水量及引水池地势落差高度的，但是实际条件往往很难满足具有较大水量和很大落差高度。
发明内容
本发明的目的就是提供水循环空气压缩式微水发电系统，可在水轮机外围形成高压从而迫使多余水回流利用。
本发明的目的可通过以下技术方案实现：
一种水循环空气压缩式微水发电系统，包括引水池、引水渠和水轮发电机组，所述水轮发电机组包括水轮机以及与水轮机的叶轮轴对接的发电机，所述引水池的微水经引水渠输送至水轮发电机组，推动水轮机旋转带动发电机发电，所述水轮机为两个，分别为上部水轮机和下部水轮机，所述下部水轮机位于上部水轮机的斜下方，并均通过对应叶轮轴安装于一密封壳体内；所述引水渠为设于密封壳体顶部的引水管，引水管的两端分别与引水池和密封壳体密封连通；所述密封壳体的底部连接有回水管，回水管两端分别与密封壳体和引水池密封连通；通过流入密封壳体内的微水冲击推动两水轮机发电，并压缩密封壳体内的空气而升压，迫使密封壳体底部的水经回水管回流至引水池，实现水循环。
在上述基础上，为进一步压缩密封壳体内的空气来增强密封壳体内的压力，本发明可做如下改进：
本发明采用的其中一种方式是在引水管的末端依次连接有水力增压器和增压管，所述增压管的一端通过水力增压器与引水管对接连通，增压管的另一端与密封壳体连通，所述增压管的口径小于引水管的口径。所述增压管的出口与上部水轮机相对，所述回水管的入口与下部水轮机相对，穿过所述的两水轮机叶轮轴中心的平面与铅垂面的夹角α为20°~65°，两水轮机的叶轮间隔相对，所述增压管为两条或两条以上，以形成均匀的喷射效果，各增压管均通过水力增压器与引水管对接连通，以使入水正对冲击驱动上部水轮机旋转后恰好带动下部水轮机旋转，下部水轮机旋转带动的水流可迫使水流下沉从而进入回水管。
本发明采用的另一种方式是增加设置空气压缩机，该空气压缩机的空气压缩出口与密封壳体密封连通，以通过空气压缩机压缩密封壳体内的空气。所述密封壳体内设有抽水泵，该抽水泵的抽水出口与回水管的入口连通，以便在压力不足时抽水至引水池来辅助实现水循环。
为进一步减少水动能的损耗，本发明还可做如下改进：
本发明所述密封壳体为一圆柱形管体，管体的两管口设有防水板密封。所述管体为无缝管。
为防止密封壳体过压，本发明还可做如下改进：
本发明所述微水发电系统还包括排水池和排水管，所述排水管上设有溢流阀，所述排水管设于密封壳体底部，排水管的两端分别与密封壳体和排水池连通。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
（1）本发明通过流水进入密封壳体、水力增压器和增压管的设置或空气压缩机的设置，可在密封壳体内加压，迫使密封壳体底部的水回流至引水池，从而实现了水的循环利用，并且水的动能在密封壳体内也得到了更加充分的利用，从而降低了引水池水量及引水池需具有较大落差高度的要求，利于推广应用；
（2）本发明通过相互倾斜相错设置的水轮机，可使两水轮机受间隙间的水流影响，相互推动，进而使上部水轮机带起的水流恰好切入下部水轮机，形成S形水流，从而提高水动能的利用率；
（3）本发明水流冲入密封壳体内后将不断升压，从而逼迫密封壳体内的沉水中的气体脱离水体，且通过设置密封壳体为圆管，减少了水花产生，使两水轮机的相互带动旋转形成的水流更为接近层流，减少了损耗，进一步提高水动能的利用率。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图；
图2为本发明图1中密封壳体的A-A剖视结构图；
图3为本发明实施例二的结构示意图。
图中：1、引水池；2、引水管；201、流量调节阀；3、排水池；4、水轮机；41、叶轮轴；42、叶轮；401、上部水轮机；402、下部水轮机；5、发电机；6、密封壳体；61、管体；62、防水板；7、水力增压器；8、增压管；9、回水管；10、排水管；11、溢流阀；12、空气压缩机；13、抽水泵。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例一
如图1所示的一种水循环空气压缩式微水发电系统，包括引水池1、引水渠、水轮发电机组和排水池3，水轮发电机组包括水轮机4以及与水轮机的叶轮轴41对接的发电机5，引水池1的微水经引水渠输送至水轮发电机组，推动水轮机4旋转从而带动发电机5发电。
如图2所示，水轮机4包括叶轮轴41和安装于叶轮轴上的叶轮42，本实施例的水轮机4为两个，分别为上部水轮机401和下部水轮机402，下部水轮机402位于上部水轮机401的斜下方，使穿过两水轮机叶轮轴中心的平面P与铅垂面V的夹角α为45°，也可在20°~65°的范围内选择。两水轮机4均通过对应叶轮轴41通过轴承安装于一密封壳体6内，两叶轮轴41分别朝密封壳体6的两侧伸出，用于对接发电机5。
密封壳体6为一圆柱形管体61，管体的两管口设有防水板62密封，管体61为无缝管，钢材质，厚度为30mm，口径为64cm。
引水渠为设于密封壳体6顶部的引水管2，引水管2的两端分别与引水池1和密封壳体6密封连通，并呈一定坡度设置。本实施例在引水管2的末端依次连接有水力增压器7和增压管8，本实施例的水力增压器7为现有常规用于增强水压流出的增压器，可为增压转换接头。增压管8的一端通过水力增压器7与引水管2对接连通，增压管8的另一端与密封壳体6连通，增压管8的口径小于引水管2的口径。增压管8为五条，也可设置两条或两条以上，以形成均匀的喷射效果，各增压管8均通过水力增压器7与引水管2对接连通。对应在引水管2上设有用于调节微水流量大小的流量调节阀201。在引水池1底部设置沉砂池，并在引水池1与引水管2的连接口处设置过滤网，以便过滤沙石。
在密封壳体的底部连接有回水管9，回水管9两端分别与密封壳体6和引水池1密封连通；本实施例的回水管9呈一定坡度设置，在竖直方向上的高度为60m，也可在30m~200m的范围内选择，可根据密封壳体6内压力的需求或者发电功率的需求来设置该高度，该高度即为微水势能的落差高度。增压管8的出口与上部水轮机401相对，回水管9的入口与下部水轮机402相对，两水轮机4的叶轮42间隔相对，以使入水正对冲击驱动上部水轮机401旋转后恰好带动下部水轮机402旋转，下部水轮机402旋转带动的水流可迫使水流下沉从而进入回水管9。
在密封壳体6的底部还另外连接有排水管10，排水管10上设有溢流阀11，排水管10的两端分别与密封壳体6和排水池3连通，用于过压排水。
从引水管2流入密封壳体6内的微水冲击推动两水轮机4旋转，两水轮机4均以1500r/min的速度旋转，带动发电机5发电，发电功率均为500kW·h。通过水流的高压冲击和水量的不断增加，压缩密封壳体6内的空气而升压，一方面迫使水流在密封壳体6内形成接近层流地推动两水轮机4，另一方面迫使密封壳体6底部的水经回水管9回流至引水池1，实现水循环。
实施例二
如图3所示为本发明的实施例二，本实施例二与实施例一的不同之处在于：省去了增压管8和水力增压器7。为实现增加密封壳体内的压力，本实施例在密封壳体6外设置空气压缩机12，该空气压缩机12的空气压缩出口与密封壳体6密封连通，以通过空气压缩机12压缩密封壳体6内的空气。在密封壳体6内设有抽水泵13，该抽水泵13的抽水出口经管道与回水管9的入口连通，以便在压力不足时抽水至引水池1来辅助实现水循环。
此外，也可在实施例一的基础上增加设置空气压缩机12和抽水泵13，以适应发电功率的需求和水循环的动力需求。
本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水循环空气压缩式微水发电系统，包括引水池、引水渠和水轮发电机组，所述水轮发电机组包括水轮机以及与水轮机的叶轮轴对接的发电机，所述引水池的微水经引水渠输送至水轮发电机组，推动水轮机旋转带动发电机发电，其特征在于：所述水轮机为两个，分别为上部水轮机和下部水轮机，所述下部水轮机位于上部水轮机的斜下方，并均通过对应叶轮轴安装于一密封壳体内；所述引水渠为设于密封壳体顶部的引水管，引水管的两端分别与引水池和密封壳体密封连通；所述密封壳体的底部连接有回水管，回水管两端分别与密封壳体和引水池密封连通；通过流入密封壳体内的微水冲击推动两水轮机发电，并压缩密封壳体内的空气而升压，迫使密封壳体底部的水经回水管回流至引水池。
2.根据权利要求1所述的水循环空气压缩式微水发电系统，其特征在于：所述引水管的末端依次连接有水力增压器和增压管，所述增压管的一端通过水力增压器与引水管对接连通，增压管的另一端与密封壳体连通，所述增压管的口径小于引水管的口径。
3.根据权利要求2所述的水循环空气压缩式微水发电系统，其特征在于：所述增压管的出口与上部水轮机相对，所述回水管的入口与下部水轮机相对。
4.根据权利要求3所述的水循环空气压缩式微水发电系统，其特征在于：穿过所述的两水轮机叶轮轴中心的平面与铅垂面的夹角α为20°~65°，两水轮机的叶轮间隔相对。
5.根据权利要求2所述的水循环空气压缩式微水发电系统，其特征在于：所述增压管为两条或两条以上，均通过水力增压器与引水管对接连通。
6.根据权利要求1所述的水循环空气压缩式微水发电系统，其特征在于：所述微水发电系统还包括空气压缩机，该空气压缩机的空气压缩出口与密封壳体密封连通。
7.根据权利要求6任一项所述的水循环空气压缩式微水发电系统，其特征在于：所述密封壳体内设有抽水泵，该抽水泵的抽水出口与回水管的入口连通。
8.根据权利要求1所述的水循环空气压缩式微水发电系统，其特征在于：所述密封壳体为一圆柱形管体，管体的两管口设有防水板密封。
9.根据权利要求8所述的水循环空气压缩式微水发电系统，其特征在于：所述管体为无缝管。
10.根据权利要求1-8任一项所述的水循环空气压缩式微水发电系统，其特征在于：所述微水发电系统还包括排水池和排水管，所述排水管上设有溢流阀，所述排水管设于密封壳体底部，排水管的两端分别与密封壳体和排水池连通。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103244337A (zh) * 2013-04-27 2013-08-14 陈银轩 一种用于高压冲击发电装置的冲击源
CN105464891A (zh) * 2015-12-08 2016-04-06 广州联电能源投资有限公司 水电节水持续发电系统及其水电节水持续发电方法
CN105697219A (zh) * 2014-09-22 2016-06-22 P.S.L环球绿色能源有限公司 近海水力发电系统以及使用近海水力发电系统的发电方法
CN106286076A (zh) * 2015-06-09 2017-01-04 总瀛企业股份有限公司 人造水流发电装置
CN107489585A (zh) * 2017-09-05 2017-12-19 李光胜 双轮机
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103244337A (zh) * 2013-04-27 2013-08-14 陈银轩 一种用于高压冲击发电装置的冲击源
CN105697219A (zh) * 2014-09-22 2016-06-22 P.S.L环球绿色能源有限公司 近海水力发电系统以及使用近海水力发电系统的发电方法
CN106286076A (zh) * 2015-06-09 2017-01-04 总瀛企业股份有限公司 人造水流发电装置
CN105464891A (zh) * 2015-12-08 2016-04-06 广州联电能源投资有限公司 水电节水持续发电系统及其水电节水持续发电方法
CN107489585A (zh) * 2017-09-05 2017-12-19 李光胜 双轮机
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