CN109653940A - 基于喷射泵的静水上升循环发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一个基于喷射泵的静水上升循环发电系统，包括循环发电机构、供水上升机构和发电站机构；循环发电机构包括螺旋发电机、圆柱集水池、螺旋叶轮和入水通道，水自然流向圆柱集水池中，带动螺旋叶轮转动，通过螺旋发电机将机械能转化为电能；供水上升机构包括上蓄水池、下蓄水池和喷射泵；喷射泵设置在上蓄水池和下蓄水池之间的内部容腔；喷射泵通过连接的吸水管直通下蓄水池吸水；喷射泵的空罐中部连接升水管道直到扬程高度的终点；发电站机构在供水上升机构的顶端设置发电机，引水管道与每层发电机连接；排出的水再回流到水流中循环使用。本发明有效解决了能源危机，成本造价低，使用寿命长；具有较好的经济效益和推广使用的实用价值。

Description

基于喷射泵的静水上升循环发电系统

技术领域

本发明属于水力发电技术领域，具体涉及一种基于喷射泵的静水上升循环发电系统。

背景技术

发电站将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能(二次能源)的工厂。目前，水力发电，大都采用库存水，形成的自然落差高度，利用水的动能和势能来冲击单叶轮水轮机边缘，中心轴旋转套连发电机发电，水流失后不能再利用。其拦水筑坝库存大量的水资源占用土地面积大，严重影响地壳结构，投资高，资金回收期长，浪费了大量的人力和物力。于是人们为了有效的利用自然资源，采用风力来吹动高大的大叶片旋转发电，虽然风力发电节约投资和电能成本，但无风时就不能发电。火力发电站耗用大量的燃煤资源，生产成本高，同时严重污染环境。为了更好地解决人们对低成本的电能供应需要，充分利用取之不尽，用之不竭的自然水资源。

公开号为CN102878007A的中国专利公开了一种水力发电站(超大型)，流动的海水、江水、河水都能产生动能，把动能转化成机械能，机械能转化成电能，这样人类就能使用洁净、低成本的电能了。具体发明是：把柱一头固定在海底、江底、河底里，另一头柱露出水面，用露出水面的柱支撑水轮机两头轴芯活动连接，水轮机位置不变，水轮机自由转动(水轮机的叶桨、轴芯、轴芯齿轮一体)，水轮机横卧在流动的水面上，朝水流方向，水轮机一半在水中，另一半在空中，水轮机叶桨在水力的冲动下，推动水轮机旋转，水轮机轴芯齿轮带动发电机发电，日夜生产电能。水力发电站通过调速器，调速、调频，生产优质电能并电网。水力发电站在海上、江上前后左右延伸方阵排列几万平方公里，生产巨大电能供应全中国。

公开号为CN104278662A的中国专利公开了一种全能深水潮汐海流发电站，是利用由天体引力产生的潮汐海流发电的深水潮汐海流发电站装置与设施，解决了人类无法利用潮汐海流发电的技术难题。全能深水潮汐海流发电站(组)、发电站组群，是由防潜消浪浮、漂浮稳流渠或变速漂浮稳流渠、漂浮发电站机组、悬浮消浪堤和单体悬浮消浪器等设施组成；悬浮消浪堤和单体悬浮消浪器，具有能够完全消除风浪和涌浪的功能，使深水潮汐海流发电站组群，能够抵御来自任何方向的台风、巨浪和涌浪的袭击。深水潮汐海流发电站(组)、发电站组群，能使3米水深表层海域，每平方公里发挥百分之三十的利用率，就具有日发电量10亿千瓦时以上的生产能力。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明提供一种减小逆流转动力矩，提高发电效率的基于喷射泵的静水上升循环发电系统。本发明利用喷射泵将发电机利用的水源进行汇集并加速形成高速射流用于其余发电机发电，有效留用水流动降低能源损耗；可以利用水和地球引力落差及水内部压力或真空状态的压力加速并推动转动，提高发电利用率。

为了达到上述目的，本发明技术方案如下：

基于喷射泵的静水上升循环发电系统，包括循环发电机构、供水上升机构(1)和发电站机构(21)；

所述循环发电机构包括螺旋发电机(17)，圆柱集水池(18)，螺旋叶轮(19)和入水通道(20)，螺旋叶轮(19)位于圆柱集水池(18)中心位置的贯通通道中，螺旋叶轮(19)下方连接有螺旋发电机(17)，螺旋发电机(17)位于供水上升机构(1)的密闭防潮容腔中；入水通道(20)建造于水源的水流通道(24)旁边，入水通道(20)端口设有阀门(25)；阀门(25)开启，水自然流向圆柱集水池(18)中，带动螺旋叶轮(19)转动，通过螺旋发电机(17)将机械能转化为电能；

所述供水上升机构(1)包括上蓄水池(2)、下蓄水池(6)和喷射泵(9)；上蓄水池(2)和下蓄水池(6)之间设有内部容腔(4)，喷射泵(9)设置在内部容腔(4)；上蓄水池(2)底部设有与下蓄水池(6)相通的有阀门(5)的两条直通管(3)，其中一条直通管(3)底部连有大弯通道(7)，大弯通道(7)通过法兰盘(8)固定于内部容腔(4)底壁，大弯通道(7)的另一端连接有一台喷射泵(9)，喷射泵(9)通过连接的吸水管(12)直通下蓄水池(6)吸水；喷射泵(9)的竖向管道(11)顶端连接空罐(10)，空罐(10)中部连接升水管道(15)直到扬程高度的终点；喷射泵(9)尾部连接弯端盖(16)，大弯通道(7)连接的水平管道通过圆轴(14)和推进阀门(13)与下蓄水池(6)连通；所述供水上升机构(1)整体可位于环发电机构的下方；

所述发电站机构(21)在供水上升机构(1)的顶端设置发电机(23)，引水管道(22)与每层发电机(23)连接；发电机(23)的每两个大排轮四周墙上连接一个金属喇叭口漏斗，有重量的水经最高层的喇叭口漏斗再依次下流到每层大排轮中部，迫使大排轮单边受力中心轴旋转，排出的废水全部再回流到水流中循环使用。发电机(23)大排轮中心轴套连调速大齿轮，大齿轮再与旁边基础座上固连的离合器前端套连的小齿轮啮合，离合器后端套连的齿轮与固连在基座上的发电机啮合，当发电机损伤后离合器能停止发电机旋转检修。

本发明的有益效果：(1)由于在水流旁边深挖坑建造下蓄水池，水流中的水自然流入到上蓄水池中，确保了上下使用的循环水全流程供应的需要。上蓄水池底部任意位置上连接多条有阀门的直通管与下蓄水池相通调节水源，能有效的将排出的废水再次通过吸水管道将废水重新利用，节约水资源不被浪费。

改变了传统单叶轮水轮机水的利用率仅为92％左右的点受力。大排轮水轮机将比传统单叶轮水轮机增加了数位的水容量，接受了落差水的全部重量，以及经不同高度的落差水产生出翻几倍的动能和势能的压力。迫使了两个大排轮单边受力中心轴旋转，又由于大排轮边缘到中心轴的距离形成杠杆原理四两拨千斤的作用力，因此大排轮水轮机的水的利用率能达到200％以上的面受力。有重量的水经最高层的喇叭口漏斗再依次下流冲击到下端每层有两个大排轮中部连接的开口锥度水箱内，每层大排轮水轮机四个轴端头能带动四台发电机组旋转发电，设置几层大排轮水轮充分利用落差水经喷射泵压到杨程最高处的特性，能冲击多层大排轮旋转能带动若干台发电机组群发电。然后水又回流到水流中循环使用不浪费水资源，有效的解决了大排轮水轮机24小时不停留的旋转发电工作。

附图说明

图1是本发明基于喷射泵的静水上升循环发电系统中循环发电站机构的结构示意图。

图2是本发明基于喷射泵的静水上升循环发电系统中供水上升机构的正视结构剖视示意图。

图3是本发明基于喷射泵的静水上升循环发电系统中发电站机构的正视结构示意图。

图中：1-供水上升机构，2-上蓄水池，3-直通管，4-内部容腔，5-阀门，6-下蓄水池，7-大弯管道，8-法兰盘，9-喷射泵，10-空罐，11-竖向管道，12-吸水管，13-推进阀门，14-圆轴，15-升水管道，16-弯端盖，17-螺旋发电机，18-圆柱集水池，19-螺旋叶轮，20-入水通道，21-发电站机构，22-引水管道，23-发电机，24-水流通道，25-闸门。

具体实施方式

以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。

基于喷射泵的静水上升循环发电系统，包括循环发电机构、供水上升机构(1)和发电站机构(21)，供水上升机构(1)整体可位于环发电机构的下方；

参阅图1，循环发电机构包括螺旋发电机(17)，圆柱集水池(18)，螺旋叶轮(19)和入水通道(20)，螺旋叶轮(19)位于圆柱集水池(18)中心位置的贯通通道中，螺旋叶轮(19)下方连接有螺旋发电机(17)，螺旋发电机(17)位于供水上升机构(1)的密闭防潮容腔中；入水通道(20)建造于水源的水流通道(24)旁边，入水通道(20)端口设有阀门(25)；阀门(25)开启，水自然流向圆柱集水池(18)中，带动螺旋叶轮(19)转动，通过螺旋发电机(17)将机械能转化为电能；

参阅图2，螺旋发电机(17)可设置在供水上升机构(1)顶部，位于上蓄水池(2)旁边的密闭防潮容腔中；供水上升机构(1)包括上蓄水池(2)、下蓄水池(6)和喷射泵(9)；上蓄水池(2)和下蓄水池(6)之间设有内部容腔(4)，喷射泵(9)设置在内部容腔(4)；上蓄水池(2)底部设有与下蓄水池(6)相通的有阀门(5)的两条直通管(3)，其中一条直通管(3)底部连有大弯通道(7)，大弯通道(7)通过法兰盘(8)固定于内部容腔(4)底壁，大弯通道(7)的另一端连接有一台喷射泵(9)，喷射泵(9)通过连接的吸水管(12)直通下蓄水池(6)吸水；喷射泵(9)的竖向管道(11)顶端连接空罐(10)，空罐(10)中部连接升水管道(15)直到扬程高度的终点；喷射泵(9)尾部连接弯端盖(16)，大弯通道(7)连接的水平管道通过圆轴(14)和推进阀门(13)与下蓄水池(6)连通；

参阅图3，发电站机构(21)在供水上升机构(1)的顶端设置发电机(23)，引水管道(22)与每层发电机(23)连接；发电机(23)的每两个大排轮四周墙上连接一个金属喇叭口漏斗，有重量的水经最高层的喇叭口漏斗再依次下流到每层大排轮中部，迫使大排轮单边受力中心轴旋转，排出的废水全部再回流到水流中循环使用。

首先在水流旁边深挖坑建造多种形状的下蓄水池(6)，池底任意地方连接排污阀和排污管道伸向外界，下蓄水池(6)内设置多条下蓄水池(6)设备基础座(4)，中部和四周根据需要任意设置高或低的多条竖柱(1)，多条竖柱(1)顶端再连接钢筋混泥土形成的上蓄水池(2)，水流中的水自然流入到上蓄水池(2)中，上蓄水池(2)底部任意位置上连接多条有阀门的直通管(3)与下蓄水池(6)相通调节水源，若干条有阀门(5)的大弯管道(7)，也同样与上蓄水池(2)底部连接，每条大弯管道(7)的另一端法兰盘(8)再连接一台喷射泵(9)，喷射泵(9)中部连接竖向管道(11)再连接吸水管(12)另一端又再直通下蓄水池(6)吸水，喷射泵(9)的竖向管道(11)顶端连接大鼓形空罐(10)，大鼓形空罐(10)中部连接升水管道(15)直到扬程高度的终点。

以上所诉本发明基于喷射泵的静水上升循环发电系统，仅是较佳的实施例而以，并非对本发明作任何形势上的限制。凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例，所作的任何简单修改，等同变化与修饰，均属本发明技术方案范围内，特此申明。

Claims (10)

1.基于喷射泵的静水上升循环发电系统，其特征在于：包括循环发电机构、供水上升机构(1)和发电站机构(21)；

所述循环发电机构包括螺旋发电机(17)，圆柱集水池(18)，螺旋叶轮(19)和入水通道(20)，螺旋叶轮(19)位于圆柱集水池(18)中心位置的贯通通道中，螺旋叶轮(19)下方连接有螺旋发电机(17)，螺旋发电机(17)位于供水上升机构(1)的密闭防潮容腔中；入水通道(20)建造于水源的水流通道(24)旁边，入水通道(20)端口设有阀门(25)；阀门(25)开启，水自然流向圆柱集水池(18)中，带动螺旋叶轮(19)转动，通过螺旋发电机(17)将机械能转化为电能；

所述供水上升机构(1)包括上蓄水池(2)、下蓄水池(6)和喷射泵(9)；上蓄水池(2)和下蓄水池(6)之间设有内部容腔(4)，喷射泵(9)设置在内部容腔(4)；上蓄水池(2)底部设有与下蓄水池(6)相通的有阀门(5)的两条直通管(3)，其中一条直通管(3)底部连有大弯通道(7)，大弯通道(7)通过法兰盘(8)固定于内部容腔(4)底壁，大弯通道(7)的另一端连接有一台喷射泵(9)，喷射泵(9)通过连接的吸水管(12)直通下蓄水池(6)吸水；喷射泵(9)的竖向管道(11)顶端连接空罐(10)，空罐(10)中部连接升水管道(15)直到扬程高度的终点；喷射泵(9)尾部连接弯端盖(16)，大弯通道(7)连接的水平管道通过圆轴(14)和推进阀门(13)与下蓄水池(6)连通；所述供水上升机构(1)整体可位于环发电机构的下方；

所述发电站机构(21)在供水上升机构(1)的顶端设置发电机(23)，引水管道(22)与每层发电机(23)连接；发电机(23)的每两个大排轮四周墙上连接一个金属喇叭口漏斗，有重量的水经最高层的喇叭口漏斗再依次下流到每层大排轮中部，迫使大排轮单边受力中心轴旋转，排出的废水全部再回流到水流中循环使用。

2.根椐权利要求书1中所述的基于喷射泵的静水上升循环发电系统，其特征在于：螺旋发电机(17)可设置在供水上升机构(1)顶部，位于上蓄水池(2)旁边的密闭防潮容腔中。

3.根椐权利要求书1或2任一所述的基于喷射泵的静水上升循环发电系统，其特征在于：所述螺旋发电机(17)可向喷射泵(9)提供电能。

4.根椐权利要求书1或2任一所述的基于喷射泵的静水上升循环发电系统，其特征在于：所水流旁边深挖坑建造多种形状的蓄水池，池底任意地方连接排污阀和排污管道伸向外界，池内设置多条喷射泵，中部和四周根据需要任意设置钢筋混泥土形成的上蓄水池，水流中的水自然流入到下蓄水池中。

5.根椐权利要求书1中所述的基于喷射泵的静水上升循环发电系统，其特征在于：喷射泵(9)尾部连接空管弯端盖(16)直通下蓄水池(6)排气水，空管弯端盖(16)的连接推进阀门(13)，推进阀门(13)的两端头平面上设置一个至多个同样尺寸的通圆孔，通圆孔外端固连一层硅胶圈，每条同样尺寸同样形状的形圆轴(14)底端固连与推进阀门(13)盖一样大的塑胶密封圈，做推进收缩运动。

6.根椐权利要求书1或5任一中所述的基于喷射泵的静水上升循环发电系统，其特征在于：落差水经过阀门(5)进入到每条大弯通道(7)内，大弯通道(7)从上至下的水产生的冲击力与(16)圆轴(14)盖碰撞，圆轴(14)收缩，又迫使圆轴(14)盖伸出排气，产生真空負压力水回流，于是大气层中的来水正压力与真空回流水的负压又挤压在一起，双方在各不相同的压力下，产生了上升管道直径小于进水管道直径的1米落差水与管内真空水上升15米的规律，最终得到内外压力平衡，将水挤压到空罐中，再挤压送到扬程高处。

7.根椐权利要求书1中所述的基于喷射泵的静水上升循环发电系统，其特征在于：在供水上升机构(21)的顶端设置多层发电机(23)，每层发电机(23)由金属引水管道从上到下依次连接形成一条龙，最终将废水在回流到水流中循环使用。

8.根椐权利要求书1中所述的基于喷射泵的静水上升循环发电系统，其特征在于：发电机每层大排轮长方形钢筋混泥土墙上预埋两个相互平衡对称的加厚形金属连板轴承座，连板轴承座整体结构的长度与两个中心轴外尺寸距离一样长，两个同样尺寸同样形状的直鼓型大排轮，两端头套连滚子轴承固连在每一层钢筋混泥土预埋的金属连板轴承座上。

9.根椐权利要求书1中所述的基于喷射泵的静水上升循环发电系统，其特征在于：每两个大排轮四周钢筋混泥土的墙边连接一个金属喇叭口漏斗，有重量的水经最高层的喇叭口漏斗通过大排轮底端的大漏斗引水管道再依次下流到下端每层有两个大排轮中部连接的开口锥度水箱内，迫使两个大排轮单边受力中心轴旋转。

10.根椐权利要求书1中所述的基于喷射泵的静水上升循环发电系统，其特征在于：大排轮中心轴套连调速大齿轮，大齿轮再与旁边基础座上固连的离合器前端套连的小齿轮啮合，离合器后端套连的齿轮与固连在基座上的发电机啮合，当发电机损伤后离合器能停止发电机旋转检修。