CN105221323B - 排水发电装置及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种排水发电装置，包括：第一转动管，由连通的入水段和出水段组成，入水段内侧靠近出水段的位置固定有螺旋叶片，出水段为扩散管；第二转动管，由连通的膨大段和常规段组成，膨大段膨大形成容置腔，出水段容置于容置腔内并且膨大段的内侧与出水段的出水口边缘相对的位置设置有叶片；第一发电机通过第一动力传动装置与第一转动管连接；第二发电机通过第二动力传动装置与第二转动管连接。这种排水发电装置结构简单，通过将水流的重力势能转化为动能，第一转动管和第二转动管转动的同时通过第一动力传动装置和第二动力传动装置，带动第一发电机和第二发电机转动发电。这种排水发电装置可用于高楼废水发电。
Description
技术领域
本发明涉及水力发电，特别是涉及一种排水发电装置及其应用。
背景技术
随着世界能源问题急剧升级，环境污染日益严重，水利发电因其环保原因而日益收到重视。
我国水资源丰富，水利发电设施种类繁多。传统的水利发电设施多通过水流冲击叶轮或涡轮转动，从而带动发电机发电。然而，当水流中带有的固体废物、垃圾过多时，容易阻塞叶轮或涡轮，影响水利发电设施正常运作。
发明内容
基于此，有必要提供一种不容易阻塞的排水发电装置，并且公开其在高楼废水发电领域的应用。
一种排水发电装置，包括：
第一转动管，由连通的入水段和出水段组成，所述入水段为直管并且所述入水段依次连接有第一动力传动装置和起支撑作用的第一支撑件，所述入水段内侧靠近所述出水段的位置固定有螺旋叶片，所述出水段为扩散管并且所述出水段的管径沿远离所述入水段方向逐渐变大；
第二转动管，由连通的膨大段和常规段组成，所述膨大段膨大形成容置腔，所述出水段容置于所述容置腔内并且所述膨大段的内侧与所述出水段的出水口边缘相对的位置设置有叶片，所述常规段为直管并且所述常规段依次连接有第二动力传动装置和起支撑作用的第二支撑件；
第一发电机，所述第一发电机通过所述第一动力传动装置与所述第一转动管连接，所述第一转动管转动时通过所述第一动力传动装置带动所述第一发电机转动发电；以及
第二发电机，所述第二发电机通过所述第二动力传动装置与所述第二转动管连接，所述第二转动管转动时通过所述第二动力传动装置带动所述第二发电机转动发电。
在一个实施例中，所述第一动力传动装置包括相互匹配的第一斜齿轮和第二斜齿轮，所述第一斜齿轮中空并且所述第一斜齿轮固定地套设在所述入水段上，所述第二斜齿轮与所述第一发电机的转动轴固定连接。
在一个实施例中，所述第一支撑件包括第一轴承和第一轴承座，所述第一轴承中空并且所述第一轴承固定地套设在所述入水段上，所述第一轴承座与所述第一轴承转动连接。
在一个实施例中，所述膨大段为球壳状、圆筒状、圆锥状或瓶状。
在一个实施例中，所述常规段的内壁设置有辅助叶片。
在一个实施例中，所述第二动力传动装置包括相互匹配的第三斜齿轮和第四斜齿轮，所述第三斜齿轮中空并且所述第三斜齿轮固定地套设在所述常规段上，所述第四斜齿轮与所述第二发电机的转动轴固定连接。
在一个实施例中，所述第二支撑件包括第二轴承和第二轴承座，所述第二轴承中空并且所述第二轴承固定地套设在所述常规段上，所述第二轴承座与所述第二轴承转动连接。
在一个实施例中，所述入水段与所述膨大段通过第三轴承转动连接。
一种用于高楼废水发电的排水发电装置，所述排水发电装置为上述的排水发电装置。
这种排水发电装置结构简单，通过将水流的重力势能转化为动能，第一转动管和第二转动管转动的同时通过第一动力传动装置和第二动力传动装置，带动第一发电机和第二发电机转动发电。这种排水发电系统没有使用叶轮或涡轮，相对于传统的依赖叶轮或涡轮转动来带动发电机发电的排水发电系统，不容易阻塞。
附图说明
图1为一实施方式的排水发电装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对排水发电装置及其应用做进一步的介绍。
如图1所示的一实施方式的排水发电装置，包括：第一转动管10、第二转动管20、第一动力传动装置、第二动力传动装置、第一发电机50和第二发电机60。
第一转动管10由连通的入水段11和出水段12组成，入水段11为直管并且入水段11依次连接有第一动力传动装置和起支撑作用的第一支撑件，入水段11内侧靠近出水段12的位置固定有螺旋叶片13，出水段12为扩散管并且出水段12的管径沿远离入水段11方向逐渐变大，也就是说出水段12的管径围绕入水段11的轴心延伸。
螺旋叶片13可以为常规叶片，也可以为螺旋叶片，其具体数量和型式不限。
本实施方式中，第一动力传动装置包括相互匹配的第一斜齿轮32和第二斜齿轮34。第一斜齿轮32中空并且第一斜齿轮32固定地套设在入水段11上，第二斜齿轮34与第一发电机50的转动轴52固定连接。
在其他的实施方式中，第一动力传动装置还可以为皮带轮、传动轴或传动链。
第一支撑件包括第一轴承14和第一轴承座15，第一轴承14中空并且第一轴承14固定地套设在入水段11上，第一轴承座15与第一轴承14转动连接。通过将第一轴承座15固定，从而可以将第一转动管10支撑起来。
当水流流过第一转动管10时，由于螺旋叶片13的阻挡，会推动第一转动管10转动，从而带动第一斜齿轮32转动，从而带动第二斜齿轮34转动，最终使得第一发电机50转动发电。
第二转动管20由连通的膨大段21和常规段22组成，膨大段21膨大形成容置腔，出水段12容置于容置腔内并且膨大段21的内侧与出水段12的出水口边缘相对的位置设置有叶片23，常规段22为直管并且常规段22依次连接有第二动力传动装置和起支撑作用的第二支撑件。
叶片23可以为常规叶片，也可以为螺旋叶片，其具体数量和型式不限。
本实施例中，常规段22的内壁设置有辅助叶片24。当水流流入常规段22后，由于辅助叶片24的阻挡，会继续推动第二转动管20转动。在其他的实施方式中，辅助叶片24也可以省略。
辅助叶片24可以为常规叶片，也可以为螺旋叶片，其具体数量和型式不限。
膨大段21可以为球壳状、圆筒状、圆锥状或瓶状。
本实施例中，膨大段21远离常规段22的开口在入水段11靠近出水段12的一侧收缩，从而使得出水段12整体容置在容置腔内，当水流通过第一转动管10后，不会溅射到外面。同时，膨大段21围绕入水段11的轴心膨大，使膨大段21内侧与出水段12保持相同距离，从而使得出水段12整体容置在容置腔内，令叶片23平均受力。
本实施例中，入水段11与膨大段21通过第三轴承16转动连接。第三轴承16中空，并且第三轴承16套设在入水段11靠近出水段12的一侧，同时第三轴承16的外侧固定在膨大段21的内侧。
第二动力传动装置包括相互匹配的第三斜齿轮42和第四斜齿轮44，第三斜齿轮42中空并且第三斜齿轮42固定地套设在常规段22上，第四斜齿轮44与第二发电机60的转动轴62固定连接。
在其他的实施方式中，第二动力传动装置还可以为皮带轮、传动轴或传动链。
第二支撑件包括第二轴承25和第二轴承座26，第二轴承25中空并且第二轴承25固定地套设在常规段22上，第二轴承座26与第二轴承25转动连接。通过将第二轴承座26固定，从而可以将第二转动管20支撑起来。
当水流流过第一转动管10后，通过出水段12的出水口流出，由于出水段12为扩散管，水流沿着出水段12的出水口的边缘方向流出，从而冲击到叶片23上，推动第二转动管20转动，从而带动第三斜齿轮42转动，从而带动第四斜齿轮44转动，最终使得第二发电机60转动发电。
这种排水发电装置结构简单，通过将水流的重力势能转化为动能，第一转动管10和第二转动管转动20的同时通过第一动力传动装置和第二动力传动装置，带动第一发电机50和第二发电机转动60转动发电。
这种排水发电装置通过对水流的重力势能的两级应用，提高了能源的利用效率，提高了该排水发电装置应用的灵活性，使用者可以人为的使用第一发电机10和第二发电机20发电，或者放弃发电，将该排水发电装置当作排水装置使用。
这种排水发电装置应用于高楼废水发电时，高楼废水可以通过排污水管排入第一转动管10，排污水管可以通过防水胶圈与第一转动管10连接，从而使得排污水管和第一转动管10的连接处可转动且不漏水。
这种排水发电装置结构简单，当应用于高楼废水发电时，通过将高楼废水的重力势能转化为动能，带动第一转动管10和第二转动管转动20转动，从而最终带动第一发电机50和第二发电机转动60转动发电。相对于传统的依赖叶轮或涡轮转动来带动发电机发电的发电系统，这种排水发电系统不容易阻塞。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种排水发电装置，其特征在于，包括：
第一转动管，由连通的入水段和出水段组成，所述入水段为直管并且所述入水段依次连接有第一动力传动装置和起支撑作用的第一支撑件，所述入水段内侧靠近所述出水段的位置固定有螺旋叶片，所述出水段为扩散管并且所述出水段的管径沿远离所述入水段方向逐渐变大；
第二转动管，由连通的膨大段和常规段组成，所述膨大段膨大形成容置腔，所述出水段容置于所述容置腔内并且所述膨大段的内侧与所述出水段的出水口边缘相对的位置设置有叶片，所述常规段为直管并且所述常规段依次连接有第二动力传动装置和起支撑作用的第二支撑件；
第一发电机，所述第一发电机通过所述第一动力传动装置与所述第一转动管连接，所述第一转动管转动时通过所述第一动力传动装置带动所述第一发电机转动发电；以及
第二发电机，所述第二发电机通过所述第二动力传动装置与所述第二转动管连接，所述第二转动管转动时通过所述第二动力传动装置带动所述第二发电机转动发电；
其中，所述膨大段远离所述常规段的开口在所述入水段靠近所述出水段的一侧收缩，从而使得所述出水段整体容置在所述容置腔内，当水流通过所述第一转动管后，不会溅射到外面。
2.根据权利要求1所述的排水发电装置，其特征在于，所述第一动力传动装置包括相互匹配的第一斜齿轮和第二斜齿轮，所述第一斜齿轮中空并且所述第一斜齿轮固定地套设在所述入水段上，所述第二斜齿轮与所述第一发电机的转动轴固定连接。
3.根据权利要求1所述的排水发电装置，其特征在于，所述第一支撑件包括第一轴承和第一轴承座，所述第一轴承中空并且所述第一轴承固定地套设在所述入水段上，所述第一轴承座与所述第一轴承转动连接。
4.根据权利要求1所述的排水发电装置，其特征在于，所述膨大段为球壳状、圆筒状、圆锥状或瓶状。
5.根据权利要求1所述的排水发电装置，其特征在于，所述常规段的内壁设置有辅助叶片。
6.根据权利要求1所述的排水发电装置，其特征在于，所述第二动力传动装置包括相互匹配的第三斜齿轮和第四斜齿轮，所述第三斜齿轮中空并且所述第三斜齿轮固定地套设在所述常规段上，所述第四斜齿轮与所述第二发电机的转动轴固定连接。
7.根据权利要求1所述的排水发电装置，其特征在于，所述第二支撑件包括第二轴承和第二轴承座，所述第二轴承中空并且所述第二轴承固定地套设在所述常规段上，所述第二轴承座与所述第二轴承转动连接。
8.根据权利要求1所述的排水发电装置，其特征在于，所述入水段与所述膨大段通过第三轴承转动连接。
9.一种用于高楼废水发电的排水发电装置，其特征在于，所述排水发电装置为权利要求1～8中任一项所述的排水发电装置。
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