CN117267081A - 一种无耗电水动能提水装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无耗电水动能提水装置，包括通过法兰连接为整体的阿基米德螺旋提水器和水轮泵，阿基米德螺旋提水器包括壳体、竖直螺杆、阿基米德螺旋，水轮泵包括主轴、与主轴固连的水轮机转桨及离心泵叶轮，主轴与螺杆间通过联轴器连接，水轮泵与阿基米德螺旋提水器间设共有进水口，通过高位水源及进水管道为阿基米德螺旋提水器、离心泵叶轮提供高位进水，壳体顶部设高位出水口，通过阿基米德螺旋将水提升后送入提水蓄水池，水轮泵上设水轮离心泵出水口，通过离心泵叶轮将水泵送提升后通过水轮泵提水管道送入提水蓄水池，水轮泵下部设水轮机进水口，为水轮机转桨提供进水，提供冲击动能，使水轮机转桨旋转，带动离心泵叶轮和阿基米德螺旋转动。

Description

一种无耗电水动能提水装置
技术领域
本发明涉及水力提水装置领域，具体涉及一种无耗电水动能提水装置。
背景技术
提水装置是指将水源从低处送往高处，以便于使用的装置和设备。现有的提水技术和装置有多种，以下是其中几种常见的提水技术和装置，现对其进行简要描述，并说明各自的优缺点：
(1)手动提水泵：其优点是操作简单，不需要外部能源，适用于没有电力供应的地区。缺点：提水效率低，需要人力操作，劳动强度大。
(2)电动提水泵：其优点是提水效率高，操作方便，适用于家庭、农业和工业用水。缺点：需要电力供应，能耗高，无法在没有电力的地区使用。
(3)风力提水机：其优点是利用风能提供动力，无需电力供应，适用于风能丰富的地区。缺点：受风力条件限制，风力不稳定时提水效率低。
(4)太阳能提水装置：其优点是利用太阳能提供动力，无需电力供应，环保节能。缺点：受天气条件限制，夜晚或阴雨天气无法正常工作。
(5)燃油提水机：其优点是适用于野外、农村等无电力供应的地区，提供稳定的动力。缺点：污染环境，燃料成本较高。
目前，提水装置通常通过电力或燃油机的驱动来提水，原因是现有的太阳能、风能提水技术受自然环境条件限制，而传统的水泵需要外部能源供给，且存在能耗高、维护成本高等问题。因此，需要一种高效节能的提水装置来满足不同场合的提水需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种高效节能的无耗电水动能提水装置，以满足不同场合的提水需求。
本发明所采用的技术方案是：本发明包括阿基米德螺旋提水器和水轮泵，两者通过法兰连接为一个整体，所述阿基米德螺旋提水器包括竖立的壳体、位于所述壳体内的竖直的螺杆、与所述螺杆固定连接的阿基米德螺旋，所述水轮泵包括主轴、位于底部的水轮机转桨、位于上部的离心泵叶轮，所述水轮机转桨、所述离心泵叶轮分别与所述主轴相固定连接，所述主轴的顶部与所述螺杆的底部之间通过联轴器相连接，所述水轮泵的顶部与所述阿基米德螺旋提水器的底部之间设有共有进水口，用于通过高位水源及进水管道分别为所述阿基米德螺旋提水器、所述离心泵叶轮提供高位进水，所述壳体的顶部设有高位出水口，用于通过所述阿基米德螺旋将水提升后送入到提水蓄水池，所述水轮泵上于所述离心泵叶轮的侧面设有水轮离心泵出水口，用于通过所述离心泵叶轮将水泵送提升后通过水轮泵提水管道送入到提水蓄水池，所述水轮泵的下部侧面设有水轮机进水口，用于为所述水轮机转桨提供进水，以提供冲击动能，使得所述水轮机转桨旋转，以带动所述离心泵叶轮和所述阿基米德螺旋转动。
所述螺杆的底部与所述联轴器之间还设有一级或多级行星齿轮，以对所述螺杆的转速进行加速。
所述壳体的底部与所述水轮泵的顶部之间的所述共有进水口处设有进水格栅。
所述壳体的顶部设有第一轴承，用于对所述螺杆进行轴心定位。
所述水轮泵内中部和顶部分别设有第二轴承、第三轴承，以对所述主轴进行轴心定位。
所述水轮泵的转速可通过调节所述进水管道的流量进行调节。
所述离心泵叶轮的数量为一个或多个。
所述高位水源来自落差大于1米、流量大于0.1m3/秒的河流、水库或渠道的水体。
所述进水管道为泄水渠。
所述高位水源的水流经所述水轮泵后通过排水道流走。
本发明的有益效果是：由于本发明包括阿基米德螺旋提水器和水轮泵，两者通过法兰连接为一个整体，所述阿基米德螺旋提水器包括竖立的壳体、位于所述壳体内的竖直的螺杆、与所述螺杆固定连接的阿基米德螺旋，所述水轮泵包括主轴、位于底部的水轮机转桨、位于上部的离心泵叶轮，所述水轮机转桨、所述离心泵叶轮分别与所述主轴相固定连接，所述主轴的顶部与所述螺杆的底部之间通过联轴器相连接，所述水轮泵的顶部与所述阿基米德螺旋提水器的底部之间设有共有进水口，用于通过高位水源及进水管道分别为所述阿基米德螺旋提水器、所述离心泵叶轮提供高位进水，所述壳体的顶部设有高位出水口，用于通过所述阿基米德螺旋将水提升后送入到提水蓄水池，所述水轮泵上于所述离心泵叶轮的侧面设有水轮离心泵出水口，用于通过所述离心泵叶轮将水泵送提升后通过水轮泵提水管道送入到提水蓄水池，所述水轮泵的下部侧面设有水轮机进水口，用于为所述水轮机转桨提供进水，以提供冲击动能，使得所述水轮机转桨旋转，以带动所述离心泵叶轮和所述阿基米德螺旋转动；本发明克服了现有技术的缺陷和不足，提供一种无耗电的水动能提水装置，将水轮泵与阿基米德螺旋提水器有机结合在一起，利用水流的动力通过水轮泵的旋转来驱动阿基米德螺旋提水器进行提水，实现了高效、节能提升水体的功能，利用水的流动驱动水轮泵的水轮转动，而带动阿基米德螺旋将水体推向高处，充分利用水流的动力提高了提水装置的效率，克服了传统的阿基米德螺旋提水器依靠人力或动力驱动，提水能力有限，效率较低，且操作受限制的弊端，利用水轮泵和阿基米德螺旋相结合的联合作用力，水轮泵为阿基米德螺旋提水器提供动力，阿基米德螺旋将水从低处提升到高处，而且，水轮泵本身还能够利用水力进行提水，实现了双重提水，其结构简单，适用性广，可广泛应用于农田灌溉、工业用水等领域，具有广阔的应用前景和经济效益；因而有以下优点：(1)提水效率高：水轮泵的旋转能够提供充足的动力，通过阿基米德螺旋能够快速而有效地将水体从低处提升到高处，提水效果好；(2)环保节能：与传统的水泵相比，本发明的提水装置利用水流的动力来驱动提水，不需要外部能源驱动，节约能源；(3)结构紧凑：由水轮泵与阿基米德螺旋两个主要部分组成，紧密结合在一起，减少了装置的体积和占地面积，易于安装；(4)维护成本低：本发明的装置结构简单，易于维护和清洁；(5)可调节性强：通过调节水轮泵的转速，可以调节提水效果，适应不同的提水需求；故本发明是一种高效节能的无耗电水动能提水装置，能够满足不同场合的提水需求。
附图说明
图1是本发明实施例的无耗电水动能提水装置的一个应用的总体结构示意图；
图2是本发明实施例的无耗电水动能提水装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实施例的无耗电水动能提水装置包括阿基米德螺旋提水器100和水轮泵200，两者通过法兰连接为一个整体，所述阿基米德螺旋提水器100包括竖立的壳体11、位于所述壳体11内的竖直的螺杆12、与所述螺杆12固定连接的阿基米德螺旋13，所述水轮泵200包括主轴21、位于底部的水轮机转桨22、位于上部的离心泵叶轮23，所述水轮机转桨22、所述离心泵叶轮23分别与所述主轴21相固定连接，所述主轴21的顶部与所述螺杆12的底部之间通过联轴器32相连接，所述水轮泵200的顶部与所述阿基米德螺旋提水器100的底部之间设有共有进水口34，用于通过高位水源300及进水管道400分别为所述阿基米德螺旋提水器100、所述离心泵叶轮23提供高位进水，所述壳体11的顶部设有高位出水口15，用于通过所述阿基米德螺旋13将水提升后送入到提水蓄水池600，所述水轮泵200上于所述离心泵叶轮23的侧面设有水轮离心泵出水口25，用于通过所述离心泵叶轮23将水泵送提升后通过水轮泵提水管道500送入到提水蓄水池600，所述水轮泵200的下部侧面设有水轮机进水口24，用于为所述水轮机转桨22提供进水，以提供冲击动能，使得所述水轮机转桨22旋转，以带动所述离心泵叶轮23和所述阿基米德螺旋13转动。
进一步的，所述螺杆12的底部与所述联轴器32之间还设有行星齿轮33，以对所述螺杆12的转速进行加速，所述行星齿轮33可以是一级或多级。
具体的，所述壳体11的底部与所述水轮泵200的顶部之间的所述共有进水口34处设有进水格栅31，以阻挡杂质，进行过滤，保护提水装置；此外，所述壳体11的顶部设有第一轴承14，用于对所述螺杆12进行轴心定位；所述水轮泵200内中部和顶部分别设有第二轴承27、第三轴承28，以对所述主轴21进行轴心定位；所述水轮泵200的转速可通过调节所述进水管道400的流量进行调节；所述离心泵叶轮23的数量可以为一个或多个；本实施例中，所述高位水源300来自水库，当然也可以来自落差大于1米、流量大于0.1m3/秒的河流或渠道等的水体；所述进水管道400为泄水渠；所述高位水源300的水流经所述水轮泵200后通过排水道700流走。
本发明的工作原理如下：
水轮泵200设置在水体中，当水流通过水轮泵200时，水流的流动将水吸入泵体使水轮机转桨22旋转，从而驱动离心泵叶轮23一起旋转，旋转产生水流旋涡，提供了足够的动力；通过将水轮泵200的主轴21与阿基米德螺旋提水器100的螺杆12相连，当水轮泵200的水轮机转桨22旋转时，通过主轴21将动力传递给阿基米德螺旋13使其旋转，形成一个提水通道，水流进入螺旋管道后，会被螺旋形状的管道逐渐推向上方，将水体向高处输送，通过阿基米德螺旋13的螺旋叶片将水从低处提升到高处，实现提水的效果；同时，可充分利用水轮泵200的离心泵叶轮23在旋转时产生的离心力，将水从另一路提升，实现双重提水的效果。水轮泵200的旋转速度可通过调节进水管道400的流量，以达到最佳的提水效果，例如可在进水管道400上安装调节阀门，用于调节进水的流量，从而控制水轮转浆的转速和提水量。
本发明克服了现有技术的缺陷和不足，提供一种无耗电的水动能提水装置，将水轮泵与阿基米德螺旋提水器有机结合在一起，利用水流的动力通过水轮泵的旋转来驱动阿基米德螺旋提水器进行提水，实现了高效、节能提升水体的功能，利用水的流动驱动水轮泵的水轮转动，而带动阿基米德螺旋将水体推向高处，充分利用水流的动力提高了提水装置的效率，克服了传统的阿基米德螺旋提水器依靠人力或动力驱动，提水能力有限，效率较低，且操作受限制的弊端，利用水轮泵和阿基米德螺旋相结合的联合作用力，水轮泵为阿基米德螺旋提水器提供动力，阿基米德螺旋将水从低处提升到高处，而且，水轮泵本身还能够利用水力进行提水，实现了双重提水，其结构简单，适用性广，可广泛应用于农田灌溉、工业用水等领域，具有广阔的应用前景和经济效益；因而有以下优点：(1)提水效率高：水轮泵的旋转能够提供充足的动力，通过阿基米德螺旋能够快速而有效地将水体从低处提升到高处，提水效果好；(2)环保节能：与传统的水泵相比，本发明的提水装置利用水流的动力来驱动提水，不需要外部能源驱动，节约能源；(3)结构紧凑：由水轮泵与阿基米德螺旋两个主要部分组成，紧密结合在一起，减少了装置的体积和占地面积，易于安装；(4)维护成本低：本发明的装置结构简单，易于维护和清洁；(5)可调节性强：通过调节水轮泵的转速，可以调节提水效果，适应不同的提水需求；因此本发明是一种高效节能的无耗电水动能提水装置，能够满足不同场合的提水需求。
以上所述仅为本发明的优选实例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本发明可广泛应用于水力提水装置领域。

Claims (10)

1.一种无耗电水动能提水装置，其特征在于：包括阿基米德螺旋提水器(100)和水轮泵(200)，两者通过法兰连接为一个整体，所述阿基米德螺旋提水器(100)包括竖立的壳体(11)、位于所述壳体(11)内的竖直的螺杆(12)、与所述螺杆(12)固定连接的阿基米德螺旋(13)，所述水轮泵(200)包括主轴(21)、位于底部的水轮机转桨(22)、位于上部的离心泵叶轮(23)，所述水轮机转桨(22)、所述离心泵叶轮(23)分别与所述主轴(21)相固定连接，所述主轴(21)的顶部与所述螺杆(12)的底部之间通过联轴器(32)相连接，所述水轮泵(200)的顶部与所述阿基米德螺旋提水器(100)的底部之间设有共有进水口(34)，用于通过高位水源(300)及进水管道(400)分别为所述阿基米德螺旋提水器(100)、所述离心泵叶轮(23)提供高位进水，所述壳体(11)的顶部设有高位出水口(15)，用于通过所述阿基米德螺旋(13)将水提升后送入到提水蓄水池(600)，所述水轮泵(200)上于所述离心泵叶轮(23)的侧面设有水轮离心泵出水口(25)，用于通过所述离心泵叶轮(23)将水泵送提升后通过水轮泵提水管道(500)送入到提水蓄水池(600)，所述水轮泵(200)的下部侧面设有水轮机进水口(24)，用于为所述水轮机转桨(22)提供进水，以提供冲击动能，使得所述水轮机转桨(22)旋转，以带动所述离心泵叶轮(23)和所述阿基米德螺旋(13)转动。
2.根据权利要求1所述的无耗电水动能提水装置，其特征在于：所述螺杆(12)的底部与所述联轴器(32)之间还设有一级或多级行星齿轮(33)，以对所述螺杆(12)的转速进行加速。
3.根据权利要求1所述的无耗电水动能提水装置，其特征在于：所述壳体(11)的底部与所述水轮泵(200)的顶部之间的所述共有进水口(34)处设有进水格栅(31)。
4.根据权利要求1所述的无耗电水动能提水装置，其特征在于：所述壳体(11)的顶部设有第一轴承(14)，用于对所述螺杆(12)进行轴心定位。
5.根据权利要求1所述的无耗电水动能提水装置，其特征在于：所述水轮泵(200)内中部和顶部分别设有第二轴承(27)、第三轴承(28)，以对所述主轴(21)进行轴心定位。
6.根据权利要求1所述的无耗电水动能提水装置，其特征在于：所述水轮泵(200)的转速可通过调节所述进水管道(400)的流量进行调节。
7.根据权利要求1所述的无耗电水动能提水装置，其特征在于：所述离心泵叶轮(23)的数量为一个或多个。
8.根据权利要求1所述的无耗电水动能提水装置，其特征在于：所述高位水源(300)来自落差大于1米、流量大于0.1m3/秒的河流、水库或渠道的水体。
9.根据权利要求1所述的无耗电水动能提水装置，其特征在于：所述进水管道(400)为泄水渠。
10.根据权利要求1所述的无耗电水动能提水装置，其特征在于：所述高位水源(300)的水流经所述水轮泵(200)后通过排水道(700)流走。
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