CN105569909A - 一种浮力装置循环水发电灌溉两用系统 - Google Patents

一种浮力装置循环水发电灌溉两用系统 Download PDF

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Abstract

本发明为一种浮力装置循环水发电灌溉两用系统，包括外圈浮力装置、内圈输送装置、桁架、支架、配重，所述支架上水平设置中心轴，所述外圈浮力装置、内圈输送装置为环形结构并同心套接在所述中心轴上，底部设置的水池，所述外圈浮力装置为中空腔体，设置有进水口、排水口，所述内圈输送装置同心设置有圆弧条形的储水器，腔体内设置有单向流水阀，进水口，所述储水器两端分别设置有开口；所述外圈浮力装置、内圈输送装置沿所述中心轴互相向相反方向转动，外圈浮力装置上设置有制动装置，连接灌溉设备。本套设备是循环水发电，灌溉两用系统，来解决地势较高处的取水灌溉耗能大，功能单一的问题。

Description

一种浮力装置循环水发电灌溉两用系统
技术领域
本发明涉及一种浮力装置循环水发电灌溉两用系统。
背景技术
我国地形地势复杂多变多有丘陵，山区等地势，该种地貌由于存在地势差异，往往其水源又处于地势较低的区域，灌溉耕地非常不方便，一般的灌溉系统也仅仅是通过水泵将地势较低的水抽到地势较高的地方进行灌溉，要利用大功率的水泵耗时，耗能。而其功能仅仅是抽水灌溉，所以亟需一种浮力装置循环水发电灌溉两用系统，来解决地势较高处的取水灌溉耗能大，功能单一的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种浮力装置循环水发电灌溉两用系统，来解决地势较高处的取水灌溉耗能大，功能单一的问题。
本发明采用以下的技术方案：
一种浮力装置循环水发电灌溉两用系统，包括外圈浮力装置(1)、内圈输送装置(2)、支架(3)、配重(13)，所述支架(3)底部为支腿(31)，所述支腿(31)上方竖直设置有竖杆(32)，所述竖杆(32)与支腿(31)的交汇处设置水平的中心轴，所述外圈浮力装置(1)、内圈输送装置(2)为环形结构并通过其径向的支撑臂同心套接在所述中心轴上，所述外圈浮力装置(1)、内圈输送装置(2)下部浸在该系统底部设置的水池(4)中，所述内圈输送装置(2)顶部下方设置有平台(5)，所述平台(5)通过两侧的桁架(51)支撑，所述的外圈浮力装置(1)和内圈输送装置(2)顶部露出该平台(5)；
所述外圈浮力装置(1)位于水池上部的弧形部分为中空腔体，该腔体在所述外圈浮力装置(1)中部设隔断封闭划分为左扇区(6)、右扇区(7)，上述所述的左扇区(6)、右扇区(7)分别设置有进水口(8)、排水口(9)，所述内圈输送装置(2)的环形结构上固定有与其形状相吻合的对称的弧形的储水器(10)，所述储水器(10)内部为中空腔体两端分别设置有开口(102)，所述开口(102)内设置有单向流水阀(11)，两端所述单向流水阀(11)之间腔体对称设置有左进水口(111)、右进水口(112)；
所述平台(5)底面上位于所述外圈浮力装置(1)两侧分别固定有定滑轮(12)，两侧的所述定滑轮(12)的牵引钢丝绳靠近所述外圈浮力装置一端向下围绕所述外圈浮力装置(1)底部外轮廓并与其固定，该牵引钢丝绳的另一端固定所述配重(13)，所述配重(13)位于所述水池(4)上方；
所述外圈浮力装置(1)上设置有制动装置(14)，所述平台(5)上位于内圈输送装置(2)的下部设置有与所述中心轴同向的集水池(15)，所述储水器(10)一端摆动到顶部时，其该端的开口(101)指向所述集水池，所述集水池(15)通过水管(16)连接灌溉设备；
所述支架(3)上下、左右对称固定有四个定滑轮(12)，其中上边两个定滑轮(12)位于所述外圈浮力装置(1)外轮廓外的顶部并分别置于两侧，下边两个所述定滑轮(12)位于所述内圈输送装置(2)的顶部并分置两侧，一根牵引钢丝绳缠绕所述内圈输送装置(2)并与其底端固定连接后，所述牵引钢丝绳的两端头穿绕过下边的和上边的两对所述定滑轮(12)中间后，向着向背的方向缠绕所述外圈浮力装置(1)的外轮廓后，与所述外圈浮力装置(1)底端固定连接。
所述外圈浮力装置(1)、内圈输送装置(2)通过定滑轮缠绕连接使其沿所述中心轴互相向相反方向转动。
所述储水器两端为斗型，其开口上设置有开关门(102)。
所述左扇区(6)、右扇区(7)内分为多个空腔，每个空腔都设置所述的进水口(8)、排水口(9)。
所述平台(5)与所述水池(4)之间设置有水动能发电机组(17)。
本发明的优点如下：
1.本套设备是循环水发电、灌溉两用系统.主要解决水资源紧缺，山区或耕地因地势水位高差灌溉不便，同时也可以利用水动能发电。
2.本系统通过水浮力、重力、配重之间的相互作用，取代了水泵抽水的大能耗，从而达到了节能。
附图说明：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的外圈浮力装置示意图；
图3为本发明的内圈输送装置示意图；
图4为本发明的内圈输送装置左抬起系统状态示意图；
图5为本发明的内圈输送装置右抬起系统状态示意图；
图6为本发明的外圈浮力装置、内圈输送装置、定滑轮缠绕方式示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
以下实施例仅是为清楚说明本发明所作的举例，而并非对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在下述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，而这些属于本发明精神所引出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
一种浮力装置循环水发电灌溉两用系统，包括外圈浮力装置1、内圈输送装置2、支架3、配重13，所述支架3底部为支腿31，所述支腿31上方竖直设置有竖杆32，所述竖杆32与支腿31的交汇处设置水平的中心轴，所述外圈浮力装置1、内圈输送装置2为环形结构并通过其径向的支撑臂同心套接在所述中心轴上，所述外圈浮力装置1、内圈输送装置2下部浸在该系统底部设置的水池4中，所述内圈输送装置2顶部下方设置有平台5，所述平台5通过两侧的桁架51支撑，所述的外圈浮力装置1和内圈输送装置2顶部露出该平台5；
所述外圈浮力装置1位于水池上部的弧形部分为中空腔体，该腔体在所述外圈浮力装置1中部设隔断封闭划分为左扇区6、右扇区7，上述所述的左扇区6、右扇区7分别设置有进水口8、排水口9，所述内圈输送装置2的环形结构上固定有与其形状相吻合的对称的弧形的储水器10，所述储水器10内部为中空腔体两端分别设置有开口102，所述开口102内设置有单向流水阀11，两端所述单向流水阀11之间腔体对称设置有左进水口111、右进水口112；
所述平台5底面上位于所述外圈浮力装置1两侧分别固定有定滑轮12，两侧的所述定滑轮12的牵引钢丝绳靠近所述外圈浮力装置一端向下围绕所述外圈浮力装置1底部外轮廓并与其固定，该牵引钢丝绳的另一端固定所述配重13，所述配重13位于所述水池4上方；
所述外圈浮力装置1上设置有制动装置14，所述平台5上位于内圈输送装置2的下部设置有与所述中心轴同向的集水池15，所述储水器10一端摆动到顶部时，其该端的开口101指向所述集水池，所述集水池15通过水管16连接灌溉设备；
所述支架3上下、左右对称固定有四个定滑轮12，其中上边两个定滑轮12位于所述外圈浮力装置1外轮廓外的顶部并分别置于两侧，下边两个所述定滑轮12位于所述内圈输送装置2的顶部并分置两侧，一根牵引钢丝绳缠绕所述内圈输送装置2并与其底端固定连接后，所述牵引钢丝绳的两端头穿绕过下边的和上边的两对所述定滑轮12中间后，向着向背的方向缠绕所述外圈浮力装置1的外轮廓后，与所述外圈浮力装置1底端固定连接。
所述外圈浮力装置1、内圈输送装置2通过定滑轮缠绕连接使其沿所述中心轴互相向相反方向转动。
所述储水器两端为斗型，其开口上设置有开关门102。
所述左扇区6、右扇区7内分为多个空腔，每个空腔都设置所述的进水口8、排水口9。
所述平台5与所述水池4之间设置有水动能发电机组17。
其工作方法如下：
主要分为两步：第一步，从所述外圈浮力装置左扇区通过所述进水口注水，所述外圈浮力装置通过内部的水重力作用使自静止状态逆时针方向转动约55度，通过所述制动装置停止所述外圈浮力装置的转动，通过所述外圈浮力装置和所述内圈输送装置之间的牵引钢丝绳拉动所述内圈输送装置顺时针转动约65度，此时所述储水器左端被抬起，右端浸入水池，水池的水通过所述右进水口进入所述储水器并对储水器右端斗型的内腔充水，所述的单向流水阀将水锁在所述储水器右端，所述外圈浮力装置左侧的配重被抬起不受下方水池浮力作用，另一侧的配重下落并受到浮力作用，如果该状态所述储水器左端有存水将通过该端开口流入所述集水池中；
第二步，通过左侧扇区内的排水口将内部水排出，由于水重力、浮力、配重之间的关系变化，均使得所述外圈浮力装置向顺时针方向转动约110度，右侧扇区浸入所述池水中通过所述的进水口进行充水，通过牵引钢丝绳拉动所述内圈输送装置逆时针转动约130度，所述储水器右端被抬起，通过所述储水器右端开口倒入所述集水池中，所述储水器左端浸入水中，通过所述左进水口进行充水,左侧配重从新浸入水池中受到浮力作用，右侧配重被抬起不受到所述水池的浮力作用，再通过右扇区的排水口将内部水排出，水重力、浮力、配重之间再次变化，所述外圈浮力装置再次逆时针旋转重复上述过程，周而复始不间完成提水工作。
最后，通过由下方水池的水被提到上方产生水的重力势能，所述集水池将储水器输送上来的水通过水管流入灌溉设备中进行灌溉，产生的水的势能差可以通过水动能发电机组进行发电。

Claims (5)

1.一种浮力装置循环水发电灌溉两用系统，其特征在于：包括外圈浮力装置(1)、内圈输送装置(2)、支架(3)、配重(13)，所述支架(3)底部为支腿(31)，所述支腿(31)上方竖直设置有竖杆(32)，所述竖杆(32)与支腿(31)的交汇处设置水平的中心轴，所述外圈浮力装置(1)、内圈输送装置(2)为环形结构并通过其径向的支撑臂同心套接在所述中心轴上，所述外圈浮力装置(1)、内圈输送装置(2)下部浸在该系统底部设置的水池(4)中，所述内圈输送装置(2)顶部下方设置有平台(5)，所述平台(5)通过两侧的桁架(51)支撑，所述的外圈浮力装置(1)和内圈输送装置(2)顶部露出该平台(5)；
所述外圈浮力装置(1)位于水池上部的弧形部分为中空腔体，该腔体在所述外圈浮力装置(1)中部设隔断封闭划分为左扇区(6)、右扇区(7)，上述所述的左扇区(6)、右扇区(7)分别设置有进水口(8)、排水口(9)，所述内圈输送装置(2)的环形结构上固定有与其形状相吻合的对称的弧形的储水器(10)，所述储水器(10)内部为中空腔体两端分别设置有开口(102)，所述开口(102)内设置有单向流水阀(11)，两端所述单向流水阀(11)之间腔体对称设置有左进水口(111)、右进水口(112)；
所述平台(5)底面上位于所述外圈浮力装置(1)两侧分别固定有定滑轮(12)，两侧的所述定滑轮(12)的牵引钢丝绳靠近所述外圈浮力装置一端向下围绕所述外圈浮力装置(1)底部外轮廓并与其固定，该牵引钢丝绳的另一端固定所述配重(13)，所述配重(13)位于所述水池(4)上方；
所述外圈浮力装置(1)上设置有制动装置(14)，所述平台(5)上位于内圈输送装置(2)的下部设置有与所述中心轴同向的集水池(15)，所述储水器(10)一端摆动到顶部时，其该端的开口(101)指向所述集水池，所述集水池(15)通过水管(16)连接灌溉设备；
所述支架(3)上下、左右对称固定有四个定滑轮(12)，其中上边两个定滑轮(12)位于所述外圈浮力装置(1)外轮廓外的顶部并分别置于两侧，下边两个所述定滑轮(12)位于所述内圈输送装置(2)的顶部并分置两侧，一根牵引钢丝绳缠绕所述内圈输送装置(2)并与其底端固定连接后，所述牵引钢丝绳的两端头穿绕过下边的和上边的两对所述定滑轮(12)中间后，向着向背的方向缠绕所述外圈浮力装置(1)的外轮廓后，与所述外圈浮力装置(1)底端固定连接。
2.根据权利要求2所述的一种浮力装置循环水发电灌溉两用系统，其特征在于：所述外圈浮力装置(1)、内圈输送装置(2)通过定滑轮缠绕连接使其沿所述中心轴互相向相反方向转动。
3.根据权利要求2所述的一种浮力装置循环水发电灌溉两用系统，其特征在于：所述储水器两端为斗型，其开口上设置有开关门(102)。
4.根据权利要求3所述的一种浮力装置循环水发电灌溉两用系统，其特征在于：所述左扇区(6)、右扇区(7)内分为多个空腔，每个空腔都设置所述的进水口(8)、排水口(9)。
5.根据权利要求4所述的一种浮力装置循环水发电灌溉两用系统，其特征在于：所述平台(5)与所述水池(4)之间设置有水动能发电机组(17)。
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