CN216342548U - 一种虹吸式发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种虹吸式发电装置，包括：电动闸门一、水泵、进水管、排气管、水轮发电机、虹吸管道、电动闸门二、弯头；虹吸管道前端向下伸入水坝前侧的前池中，虹吸管道的后部向下弯折伸入水坝后侧的后池中，水轮发电机设置在弯折处，虹吸管道的前端安装电动闸门一，虹吸管道的后端连接弯头，弯头上设置电动闸门二；弯头底部安装有支座，支座将弯头一侧支起，使其端部出水口朝上；位于水坝顶部的虹吸管道的管体顶部分别设置进水管和排气管，进水管端部伸入前池中；该装置通过虹吸原理进行发电，在中小型水电站增容扩建时，不需要开挖隧道，对坝体的改造少，整体施工工程量小、成本低，施工难度低、速度快。

Description

一种虹吸式发电装置

技术领域

本实用新型涉及虹吸式发电技术领域，具体涉及一种虹吸式发电装置。

背景技术

早期的中小型水电站由于建设时的条件受限，装机容量较小，造成年利用小时数较大，弃水较多，而在后期增容扩建时，需要整修引水坝，重新开挖引水隧洞，获取水头。整体的改造工程较大，尤其是引水隧洞的开挖不仅费时费力，成本高，而且作业危险。

实用新型内容

针对现有技术中的问题，本实用新型提供了一种虹吸式发电装置，该装置通过虹吸原理进行发电，在中小型水电站增容扩建时，不需要开挖隧道，对坝体的改造少，整体施工工程量小、成本低，施工难度低、速度快；解决了传统增容扩建方法，需要整修引水坝，重新开挖引水隧洞，整体的改造工程较大，费时费力，成本高，作业危险的问题。

为实现本实用新型的目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种虹吸式发电装置，包括：电动闸门一、水泵、进水管、排气管、水轮发电机、虹吸管道、电动闸门二、弯头；所述的虹吸管道前端向下伸入水坝前侧的前池中，虹吸管道的管体从水坝顶部延伸至水坝后侧，虹吸管道的后部向下弯折伸入水坝后侧的后池中，水轮发电机设置在弯折处，虹吸管道的前端安装电动闸门一，虹吸管道的后端连接弯头，弯头上设置电动闸门二；弯头底部安装有支座，支座将弯头一侧支起，使其端部出水口朝上；所述的虹吸管道通过多个管箍固定在水坝的坝体上；位于水坝顶部的虹吸管道的管体顶部分别设置进水管和排气管，进水管上安装进水阀，排气管上安装排气阀；进水管端部伸入前池中。

优选的，所述的电动闸门一或电动闸门二的门体两侧设置滑槽，门体下部的宽度缩小；滑槽下部随门体侧边弯折，滑槽下部的宽度缩小；门体下部开设圆形的进出水口，门体两侧的滑槽内设置有圆形闸门；闸门中部横向安装压杆，闸门上通过固定件纵向安装丝杆，丝杆通过蜗轮与驱动电机传动连接。

优选的，所述的发电装置还包括控制柜，控制柜上设置开关K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7，所述的进水阀和排气阀采用常闭型电控阀；所述的开关K1与进水阀控制端串联；所述的开关K2与排气阀控制端串联；所述的开关K3与交流接触器KM1的控制端串联，所述的交流接触器KM1的触点与水泵电源端串联；所述的开关K4与交流接触器KM2的控制端串联，所述的开关K6与交流接触器KM4的控制端串联，所述的交流接触器KM2的触点和交流接触器KM4的触点并联后与电动闸门一的驱动电机A的电源端串联；所述的开关K5与交流接触器KM3的控制端串联，所述的开关K7与交流接触器KM5的控制端串联，所述的交流接触器KM5的触点与交流接触器KM3的触点并联后与电动闸门二的驱动电机B的电源端串联。

优选的，所述的弯头端部的出水口倾斜向下设置。

优选的，所述的电动闸门一或电动闸门二的进出水口前端的顶部和底部分别安装有行程开关一、行程开关二；其中，电动闸门一的进出水口前端低部的行程开关SQ1和开关K4串联，进出水口前端顶部的行程开关SQ3和开关K6串联；中电动闸门二的进出水口前端底部的行程开关SQ2和开关K5串联，进出水口前端顶部的行程开关SQ4和开关K7串联。

优选的，所述的虹吸管道的后部向下弯折的部分其管径逐渐增大。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

该装置通过虹吸原理进行发电，在中小型水电站增容扩建时，不需要开挖隧道，对坝体的改造少，整体施工工程量小、成本低，施工难度低、速度快；此外，该装置位于水轮发电机后端的虹吸管道其直径逐渐增大，提高了水轮发电机前端的水流速度，实现快速发电。

附图说明

图1是本实用新型一种虹吸式发电装置的结构示意图；

图2是本实用新型一种虹吸式发电装置中电动闸门门体的结构视图；

图3是图2中A-A的剖视图；

图4是本实用新型一种虹吸式发电装置的电控图；

图中：电动闸门一1、水泵2、进水阀3、进水管4、排气管5、排气阀6、水轮发电机7、虹吸管道8、管箍9、电动闸门二10、弯头11、支座12、控制柜13、前池14、后池15、水坝16、丝杆101、固定件102、滑槽103、闸门104、进出水口105、压杆106、行程开关一107、行程开关二108、驱动电机A101、驱动电机B111。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图；对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述：

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，一种虹吸式发电装置，包括：电动闸门一1、水泵2、进水管4、排气管5、水轮发电机7、虹吸管道8、电动闸门二10、弯头11；所述的虹吸管道8前端向下伸入水坝16前侧的前池14中，虹吸管道8的管体从水坝16顶部延伸至水坝16后侧，虹吸管道8的后部向下弯折伸入水坝16后侧的后池15中，水轮发电机7设置在弯折处，虹吸管道8的前端安装电动闸门一1，虹吸管道8的后端连接弯头11，弯头11上设置电动闸门二10；弯头11底部安装有支座12，支座12将弯头11一侧支起，使其端部出水口朝上；弯头11可有效避免排水过程中空气进入虹吸管道8，影响虹吸效果；所述的虹吸管道8通过多个管箍9固定在水坝16的坝体上；位于水坝16顶部的虹吸管道8的管体顶部分别设置进水管4和排气管5，进水管4上安装进水阀3，排气管5上安装排气阀6；进水管4端部伸入前池14中。

如图2-3所示，在本实用新型的一个具体实施例中，所述的电动闸门一1或电动闸门二10的门体两侧设置滑槽103，门体下部的宽度缩小；滑槽103下部随门体侧边弯折，滑槽103下部的宽度缩小；门体下部开设圆形的进出水口105，门体两侧的滑槽103内设置有圆形闸门104；闸门104中部横向安装压杆106，闸门104上通过固定件102纵向安装丝杆101，丝杆101通过蜗轮与驱动电机传动连接。运行时，丝杆101将闸门104向下推动，随着门体宽度缩小，闸门104挤入两侧滑槽103内，同时随着滑槽103宽度的减小，压杆106逐步将闸门104压紧；当闸门104完全挡住进出水口105后，闸门104两侧通过两侧滑槽103卡紧，压杆106将闸门104与进出水口105压紧，保证了很好的密封性。

如图4所示，在本实用新型的一个具体实施例中，所述的发电装置还包括控制柜13，控制柜13上设置开关K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7，所述的进水阀3和排气阀6采用常闭型电控阀；所述的开关K1与进水阀3控制端串联；所述的开关K2与排气阀6控制端串联；所述的开关K3与交流接触器KM1的控制端串联，所述的交流接触器KM1的触点与水泵2电源端串联；所述的开关K4与交流接触器KM2的控制端串联，所述的开关K6与交流接触器KM4的控制端串联，所述的交流接触器KM2的触点和交流接触器KM4的触点并联后与电动闸门一1的驱动电机A101的电源端串联，实现电动闸门一1的驱动电机A101正反转；所述的开关K5与交流接触器KM3的控制端串联，所述的开关K7与交流接触器KM5的控制端串联，所述的交流接触器KM5的触点与交流接触器KM3的触点并联后与电动闸门二10的驱动电机B111的电源端串联，实现电动闸门一1的驱动电机B111正反转。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述的弯头11端部的出水口倾斜向下设置；使得排水更加顺畅，同时局部的水位可将弯头11端部的出水口淹没，进一步防止空气进入，影响虹吸的效率。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述的电动闸门一1或电动闸门二10的进出水口105前端的顶部和底部分别安装有行程开关一107、行程开关二108(如图2所示)；其中，电动闸门一1的进出水口前端低部的行程开关SQ1和开关K4串联，进出水口前端顶部的行程开关SQ3和开关K6串联；中电动闸门二10的进出水口前端底部的行程开关SQ2和开关K5串联，进出水口前端顶部的行程开关SQ4和开关K7串联(如图4所示)。具体实施时，SQ1和SQ2为常闭型，SQ3和SQ4为常开型，均可防水，例如电动闸门一1运行时，通过开关K4控制其闸门104在下放时，闸门104下沿接触到进出水口前端低部的行程开关SQ1时，SQ1断开，开关K4失去作用，KM2断电，驱动电机A101停机；通过开关K6控制其闸门104在上提时，闸门104下沿完全与进出水口前端顶部的行程开关SQ3脱离后，行程开关SQ3被释放断开，驱动电机A101停机。保证闸门闭合或分离到位时，驱动电机可及时断电。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述的虹吸管道8的后部向下弯折的部分(位于水轮发电机7后端的部分)其管径逐渐增大，可加快水轮发电机处的水流速度，提高单位时间内的发电量。

具体运行时，闭合开关K4、K6，驱动电机B111、驱动电机A101正转，电动闸门一1、电动闸门二10闭合；闭合K1、K2，打开进水阀3、排气阀6；闭合K3，启动水泵2，通过进水管4将虹吸管道8内部注满水，直至水从排气管5溢出，关闭进水阀3、排气阀6、水泵2；同时开启电动闸门一1和电动闸门二10，通过虹吸原理推动水轮发电机发电。

以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种虹吸式发电装置，包括：电动闸门一、水泵、进水管、排气管、水轮发电机、虹吸管道、电动闸门二、弯头；其特征在于：所述的虹吸管道前端向下伸入水坝前侧的前池中，虹吸管道的管体从水坝顶部延伸至水坝后侧，虹吸管道的后部向下弯折伸入水坝后侧的后池中，水轮发电机设置在弯折处，虹吸管道的前端安装电动闸门一，虹吸管道的后端连接弯头，弯头上设置电动闸门二；弯头底部安装有支座，支座将弯头一侧支起，使其端部出水口朝上；所述的虹吸管道通过多个管箍固定在水坝的坝体上；位于水坝顶部的虹吸管道的管体顶部分别设置进水管和排气管，进水管上安装进水阀，排气管上安装排气阀；进水管端部伸入前池中。

2.根据权利要求1所述的一种虹吸式发电装置，其特征在于：所述的电动闸门一或电动闸门二的门体两侧设置滑槽，门体下部的宽度缩小；滑槽下部随门体侧边弯折，滑槽下部的宽度缩小；门体下部开设圆形的进出水口，门体两侧的滑槽内设置有圆形闸门；闸门中部横向安装压杆，闸门上通过固定件纵向安装丝杆，丝杆通过蜗轮与驱动电机传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种虹吸式发电装置，其特征在于：所述的发电装置还包括控制柜，控制柜上设置开关K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7，所述的进水阀和排气阀采用常闭型电控阀；所述的开关K1与进水阀控制端串联；所述的开关K2与排气阀控制端串联；所述的开关K3与交流接触器KM1的控制端串联，所述的交流接触器KM1的触点与水泵电源端串联；所述的开关K4与交流接触器KM2的控制端串联，所述的开关K6与交流接触器KM4的控制端串联，所述的交流接触器KM2的触点和交流接触器KM4的触点并联后与电动闸门一的驱动电机A的电源端串联；所述的开关K5与交流接触器KM3的控制端串联，所述的开关K7与交流接触器KM5的控制端串联，所述的交流接触器KM5的触点与交流接触器KM3的触点并联后与电动闸门二的驱动电机B的电源端串联。

4.根据权利要求1所述的一种虹吸式发电装置，其特征在于：所述的弯头端部的出水口倾斜向下设置。

5.根据权利要求3所述的一种虹吸式发电装置，其特征在于：所述的电动闸门一或电动闸门二的进出水口前端的顶部和底部分别安装有行程开关一、行程开关二；其中，电动闸门一的进出水口前端低部的行程开关SQ1和开关K4串联，进出水口前端顶部的行程开关SQ3和开关K6串联；中电动闸门二的进出水口前端底部的行程开关SQ2和开关K5串联，进出水口前端顶部的行程开关SQ4和开关K7串联。

6.根据权利要求1所述的一种虹吸式发电装置，其特征在于：所述的虹吸管道的后部向下弯折的部分其管径逐渐增大。

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