CN201526405U - 真空虹吸管过水发电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型是一种真空虹吸管过水发电装置，由水轮发电机组、大小节、过水管、支承架、法兰、抽气管、缓冲罐、进气阀、真空泵、过滤器组成，将它安装于堤坝之上，一方面可方便可靠地将堤坝高水位边的水输送至低水位边，另一方面还可以利用水位势能发电，在防洪、挡潮、排涝、灌溉、供水、环保和水力发电等方面发挥重大作用。

Description

真空虹吸管过水发电装置
技术领域
本实用新型属于水工机械领域，是一种用于接通截断水流和发电的装置。
背景技术
煤炭、石油、天然气、铀、钚等矿物能源不仅资源有限、日益缺乏、行将枯竭，而且污染环境和产生温室效应，为了应对可怕的能源危机，保障人类社会的可持续发展，目前全世界都在广泛开展可再生能源的研究开发，目前规模最大的是水能，但常规水能在发达国家已开发到了极限，潜力有限，除水能外，还有太阳能、风能、地热能、生物质能、海洋能(包括海流能、温差能、盐差能、海浪能、潮汐能)等，但这些能源的能量密度小、投资费用高、技术难度大、难以获得大规模的应用和产生巨大的能量。
在广泛开发可再生能源的过程中，人们我忽视了水闸两边低水头水能的利用，单中国目前就有水闸5万余座，保守估算按每座水闸1000KW的功率计算，全国就有5000余万千瓦的功率，这是一个可观的潜在能源。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种真空虹吸管过水发电装置，它不但能利用低水头的水能发电，而且能轻松方便地实现对水流的截断和导通，可应用于防洪、挡潮、排涝、灌溉、供水，与闸门相比，仅少了一个航运的功能。
本实用新型的解决方案如下：本实用新型由水轮发电机组、大小节、过水管、支承架、法兰、抽气管、缓冲罐、进气阀、真空泵和过滤器组成，过水管为一根倒U型弯管，它的进水端连接过滤器，出水端依次连接大小节、水能发电机组及出水管，过水管的最高点用抽气管依次连接缓冲罐和真空泵，进气阀连接于缓冲罐上，也可连接于其它可与过水管相通的地方，过水管、缓冲罐、真空泵和进气阀通过抽气管互相连通，进水管一般采用钢管，也可采用铸铁管、水泥管、塑料管等，过水管由数根(3～6根)整管通过法兰连接而成，水轮发电机组进水口内径小于过水管内径，其比例为1∶(1.1～10)，水轮发电机组要求牢固固定于堤坝上，水轮发电机组一般采用适合低水头的贯流式机型，也可采用其它机型，真空泵可采用容积式、离心式、水环式、涡轮式等机型。
本实用新型的工作原理如下：安装时，需将过水管的进口及水轮发电机组的出口管道口都浸没于堤坝内外水面以下，需通水时，启动真空泵，待过水管内的空气完全被抽走时，高位水就会在大气压的作用下沿过水管流向低水位边，此时关闭真空泵，水流继续流动，并带动水轮发电机组转动发电，同时由于水轮机消耗了水能，还避免了水流对下游的冲击，发挥了消能防冲设施的作用，需截断水流时，只需打开进气阀，破坏过水管的真空度即可。缓冲罐的作用是便于观察过水管的水位变化及防止水进入真空泵，本真空虹吸管过水发电装置的最高过水高度为9米左右，由于水在低压下易沸腾，一般高出水面的高度在3～7米。
本实用新型的优点是：①、能方便轻松地实现对水流的截断和导通，具有闸门的功能；②、可做到滴水不漏，这是任何闸门和阀门做不到的；③、故障率极低，即使万一发生故障，也既不威胁下游安全，又能方便维修；④、建设费用低；⑤、无启闭力；⑥、能发电。
附图说明
附图为本实用新型的结构原理图。
具体实施方式
参照附图，本实用新型由水轮发电机组(1)、大小节(2)、过水管(3)、支承架(4)、法兰(5)、抽气管(6)、缓冲罐(7)、进气阀(8)、真空泵(9)、过滤器(10)组成，图中其它件号为：高水位(11)、堤坝(12)、低水位(13)。过水管(3)为倒U型结构，它的进水端连接过滤器(10)，出水端依次连接大小节(2)、水轮发电机组(1)，过水管(3)的最高点用抽气管(6)依次连接缓冲罐(7)和真空泵(9)，进气阀(8)通过抽气管(6)与缓冲罐(7)连接，进气阀也可连接于另外几处：①、直接连接于过水管(3)上；②、连接于过水管(3)与缓冲罐(7)之间的抽气管(6)上；③、连接于缓冲罐(7)和真空泵(9)之间的抽气管(6)上。过水管(3)、缓冲罐(7)、真空泵(9)、进气阀(8)能过抽气管(6)互相连通。水轮发电机组(1)的进水口内径小于过水管(3)的内径，其比例为1∶(1.1～10)，其间用大小节(2)连通。
实施例：结构如附图所示，过水管(3)及抽气管(6)采用钢管，缓冲罐(7)采用钢制空心圆柱体，其直径为过水管(3)内径的1/2，水轮发电机组(1)采用灯泡贯流式机型，真空泵(9)采用活塞式真空泵。

Claims (4)

1.一种真空虹吸管过水发电装置，由水轮发电机组(1)、大小节(2)、过水管(3)、支承架(4)、法兰(5)、抽气管(6)、缓冲罐(7)、进气阀(8)、真空泵(9)、过滤器(10)组成，其特征在于过水管(3)是倒U型结构，过水管(3)的进水端连接过滤器(10)，过水管(3)的出水端依次连接大小节(2)和水轮发电机组(1)，过水管(3)的最高点用抽气管(6)依次连接缓冲罐(7)和真空泵(9)，缓冲罐(7)又与进气阀(8)相连接，过水管(3)、缓冲罐(7)、真空泵(9)和进气阀(8)通过抽气管(6)互相连通。
2.根据权利要求1所述的真空虹吸管过水发电装置，其特征在于水轮发电机组(1)的进水口内径小于过水管(3)的内径。
3.根据权利要求2所述的真空虹吸管过水发电装置，其特征在于水轮发电机组(1)的进水口内径与过水管(1)的内径之比为1∶(1.1～10)。
4.根据权利要求1所述的真空虹吸管过水发电装置，其特征在于水轮发电机组(1)与过水管(3)之间用大小节(2)连接。
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