CN216714592U - 一种工业循环水发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业循环水发电系统，包括蓄水池、第一、第二动力叶轮箱、变速箱、车间用水泵和控制装置以及蓄电装置，蓄水池封闭设置，第一、第二动力叶轮箱设置在蓄水池的一侧，其高度分别高于和低于蓄水池的液位高度，并与蓄水池连通；第一、第二动力叶轮箱与变速箱连接，并驱动三相发电机发电；车间用水泵与第二动力叶轮箱的出水端和车间进水管连接。本实用新型通过第一、第二动力叶轮箱将水的动能转化为机械能，并通过变速箱和三相发电机转换为电能，实现水动能的转换利用，第一、第二动力叶轮箱的高度分别高于和低于蓄水池的液位高度，在蓄水池回水和车间进水过程中形成虹吸效应，提高了循环水的动能转换率，具有良好的节能降耗效果。

Description

一种工业循环水发电系统

技术领域

本实用新型涉及工业循环用水领域，具体涉及一种工业循环水发电系统。

背景技术

工艺循环水是工业生产中用来对车间中的各种机械、焊枪及加工装置进行冷却等工业工艺的水。在实际生产中，工业用水的循环通常需要水泵的不间断工作，从而实现车间对循环水的调动。在此过程中，工业用水的循环在满足车间的基本工作后，仍有大量动能，而水泵的不间断工作则浪费了大量的电力，造成大量能耗的浪费。

为此，中国发明专利CN113324423A提供了一种具有发电功能的循环水冷却系统，包括冷却塔、设置在冷却塔下方的水箱、设置在水箱与车间之间的循环水供水管以及设置在冷却塔与车间之间的循环水回水管，循环水回水管上设有水轮发电机组。通过回水管上设置水轮发电机组，将循环水回水的动能转换为电能，在一定程度上起到节能降耗的目的。

但是上述方案中，水轮发电机组设置在循环水回水管上，仅能将循环水回水动能转化为电能，能量转化程度低。

有鉴于此，急需对现有技术中工业循环水发电系统进行改进，以提高循环水的动能转换效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有工业循环水发电系统的动能转换效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种工业循环水发电系统，包括：

蓄水池，封闭设置，其顶面上设有回水管，其下部设有出水管；

第一动力叶轮箱，设置在所述蓄水池的一侧，其设置高度高于所述蓄水池的液位高度，其出水端与所述回水管连通，其进水端通过回水阀与车间回水管连通；

第二动力叶轮箱，设置在所述蓄水池的一侧，其设置高度低于所述蓄水池的液位高度，其进水端与所述出水管连通；

变速箱，其输入端通过联动轴分别与所述第一动力叶轮箱和所述第二动力叶轮箱连接；其输出端与三相发电机连接；

车间用水泵，通过车间用水管与所述第二动力叶轮箱的出水端连通；所述车间用水管的出水端与车间连通；

控制装置和蓄电装置，所述蓄电装置与所述三相发电机连接；所述控制装置与所述车间用水泵和所述蓄电装置连接，用于驱动所述车间用水泵运行。

在上述方案中，优选的，所述第一动力叶轮箱通过调速管道与所述车间用水管连接，所述调速管道上内设有叶轮调速阀。

在上述方案中，优选的，所述车间用水泵包括第一车间用水泵和第二车间用水泵，所述第一车间用水泵和所述第二车间用水泵通过水泵连接管连接。

在上述方案中，优选的，所述水泵连接管与所述车间用水管连通，所述水泵连接管上设有车间用水单向阀。

在上述方案中，优选的，所述车间用水管的出水端上设有车间用水阀。

在上述方案中，优选的，所述第一动力叶轮箱内还设有真空仓，所述真空仓的体积为第一动力叶轮箱的体积的三分之一。

在上述方案中，优选的，所述第一动力叶轮箱的出水端上设置有蓄水湾，所述蓄水湾与所述回水管连通，所述回水管的出口高度低于所述蓄水池内的液位高度。

在上述方案中，优选的，所述蓄电装置为EWPS应急用电站，所述控制装置为双电源PLC水泵控制站；

所述蓄电装置还包括稳压器，与所述EWPS应急用电站电连接。

在上述方案中，优选的，所述第一动力叶轮箱和第二动力叶轮箱内还设有布水器。

在上述方案中，优选的，所述水泵连接管上还设有减震装置，所述减震装置为减震结。

与现有技术相比，本实用新型提供的工业循环水发电系统，通过与蓄水池连接的第一、第二动力叶轮箱，使循环水在蓄水池与车间之间进行车间出水和蓄水池回水过程中将水的动能转化为机械能，传递给变速箱，带动三相发电机发电，并通过蓄电装置进行存储，或驱动车间用水泵工作，实现水动能的回收；第一动力叶轮箱和第二动力叶轮箱分别设置在蓄水池液位高度以上和蓄水池液位高度以下，在蓄水池回水和车间进水过程中形成虹吸效应，提高了第一、第二动力叶轮箱的转动速度，提高了循环水的动能转换率，具有良好的节能降耗效果。

附图说明

图1为本实用新型中工业循环水发电系统的俯视图；

图2为本实用新型中工业循环水发电系统的侧视图；

图3为本实用新型中工业循环水发电系统的剖面示意图。

其中，图1至图3中各部件名称与附图标记之间的对应关系如下：

蓄水池1，第一动力叶轮箱2，第二动力叶轮箱3，变速箱4，三相发电机5，车间用水泵6，车间用水管7，控制装置8，蓄电装置9，

回水管11，出水管12，

蓄水湾21，回水阀22，真空仓23，联动轴24，调速管道25，叶轮调速阀26，布水器27，

联动轴31，布水器32，

第一车间用水泵61，第二车间用水泵62，水泵连接管63，车间用水单向阀64，减震结65，

车间用水阀71，

稳压器91。

具体实施方式

本实用新型提供了一种工业循环水发电系统，循环水通过第一、第二动力叶轮箱将出水动力传至变速箱，通过变速箱驱动三相发电机发电，实现了车间冷却水回水流量和车间进水虹吸效应过程中的机械能到电能的转换，提高了工业循环水的工业循环水的动能转换效率，达到节能降耗的目的。下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做出详细说明。

如图1、图2和图3所示，本实用新型提供的工业循环水发电系统，包括蓄水池1、第一动力叶轮箱2、第二动力叶轮箱3、变速箱4、三相发电机5以及车间用水泵6。

蓄水池1封闭设置，蓄水池1内设有工业循环水。蓄水池1的顶面上设有回水管11，蓄水池1的下部设有出水管12。

第一动力叶轮箱2设置在蓄水池1的一侧，第一动力叶轮箱2的设置高度高于蓄水池1内的液位高度，第一动力叶轮箱2的出水端通过蓄水湾21与回水管11连通，回水管11的出口高度低于蓄水池1的液位高度，即回水管11的出口设置在蓄水池1的液面以下，以提高车间回水的虹吸效应的虹吸吸力。

第一动力叶轮箱2的进水端上还设有回水阀22，回水阀22用于与车间回水管连接，方便车间回水通过第一动力叶轮箱2进入蓄水池1。第一动力叶轮箱2内还设有真空仓23，真空仓23的体积为第一动力叶轮箱2的体积的三分之一，用于提高第一动力叶轮箱2的转速。

第二动力叶轮箱3设置在蓄水池1的一侧，第二动力叶轮箱3的高度低于蓄水池1的页面高度，第二动力叶轮箱3的进水端与蓄水池1的出水管12连通。

第二动力叶轮箱3的出水端通过车间用水管7与车间用水泵6连接，通过车间用水泵6将循环水吸入到车间用水管7内，并将循环水输送至车间。车间用水管7上设有车间用水阀71。

第一动力叶轮箱2上还设有调速管道25，调速管道25与车间用水管道7连接，调速管道25上还设有叶轮调速阀26。车间用水管道7通过调速管道和叶轮调速阀26对第一动力叶轮箱2进行水动力补充，以确保三相发电机5的运行稳定。

车间用水泵6包括第一车间用水泵61和第二车间用水泵62，第一车间用水泵61和第二车间用水泵62通过水泵连接管63连接。水泵连接管63与车间用水管7连通，水泵连接管63上设有车间用水单向阀64，通过车间用水单向阀64，实现第一车间用水泵61或第二车间用水泵62与车间用水管7的隔绝，从而方便第一车间用水泵61或第二车间用水泵62停泵检修时系统的正常运行。水泵连接管63上还设有减震装置，减震装置为减震结65，以降低第一车间用水泵61和第二车间用水泵62运行过程中的震动情况。

第一动力叶轮箱2和第二动力叶轮箱3通过联动轴24和31分别与变速箱4连接，用于将第一动力叶轮箱2和第二动力叶轮箱3产生的机械能传动给变速箱4，变速箱4与三相发电机5连接，用于将机械能转化为电能。第一动力叶轮箱2和第二动力叶轮箱3内设有布水器27和32，方便提高第一动力叶轮箱2和第二动力叶轮箱3的运行稳定性。

系统还包括控制装盒子8和蓄电装置9，控制装置8设置车间用水泵6的一侧，蓄电装置9与三相发电机5连接，控制装置8与车间用水泵6和蓄电装置9连接，用于驱动车间用水泵6运行。

蓄电装置9为EWPS应急用电站，控制装置8为双电源PLC水泵控制站，蓄电装置9还包括稳压器91，与EWPS应急用电站电连接，用于提高蓄电装置9提供的电源的稳定性。

本实用新型的工作过程如下：

蓄水池1封闭设置，蓄水池内设置有用于在车间进行循环的工业循环水。在第一次启动车间用水泵6时，由市电驱动车间用水泵6运行，循环水通过出水管12进入第二动力叶轮箱3，第二动力叶轮箱3转动，并通过联动轴31将机械能传递到变速箱4，由变速箱4驱动三相发电机5，将机械能转化为电能，并由蓄电装置9存储。循环水通过车间用水管7和车间用水阀71进入车间。

循环水回流时，循环水通过回流阀22进入第一动力叶轮箱2，驱动第一动力叶轮箱3转动，并通过联动轴24将水动力传递到变速箱4内，由变速箱4驱动三相发电机5发电，实现回水过程中的能量转换。在此过程中，叶轮调速阀26将车间用水管7中的部分水流通过调速管道25送入第一动力叶轮箱3，以确保三相发电机5稳定运行。

与现有技术相比，本实用新型提供的工业循环水发电系统，第一动力叶轮箱与蓄水池的下部连接，第二动力叶轮箱与回水阀和蓄水池的进水管连接，第一、第二动力叶轮箱通过联动轴与变速箱连接，带动三相发电机发电，实现车间进水和车间冷却水回流过程中的机械能到电能的转换，转换的电能可存储下来或用于水泵的供电，本实用新型，在不影响车间设备正常运行的前提下，实现循环水动力的二次回收，大大提高了工业循环水的动力转换效率，从而降低了工业循环水在循环过程中的能源消耗情况，达到节能降耗的目的。

本实用新型中，第二动力叶轮箱与蓄水池的下部连接，利用车间进水过程中的虹吸效应，实现车间进水过程中的循环水动能转换，提高了循环水的动能利用效率。

本实用新型中，第一动力叶轮箱内设有真空仓，真空仓的体积为第一动力叶轮箱体积的三分之一，降低了叶轮转动时水的阻力，提高了动力叶轮箱的转动效率。第一动力叶轮箱的出水管末端设置有蓄水湾，蓄水湾的出水高度低于蓄水池内正常用水的液位高度，形成虹吸效应，增加了车间回水量，从而提高了第一动力叶轮箱的转速，提高车间回水的发电效率。

本实用新型中，车间用水泵包括第一车间用水泵和第二车间用水泵，第一车间用水泵和第二车间用水泵之间通过水泵连接管连接，水泵连接管上设置有车间用水单向阀，实现第一车间用水泵或第二车间用水泵与车间出水管的隔离，可在一个车间用水泵需要进行检修时，仍然保持系统的正常运行，方便系统检修工作。

本实用新型中，第一动力叶轮箱上设置有叶轮调速阀，叶轮调速阀与车间出水管连接，方便车间进水的一部分进入到第一动力叶轮箱内，实现对第一动力叶轮箱的水动力补充，可根据实际用水量智能调节第一动力叶轮箱和第二动力叶轮箱的转送，为三相发电机提供稳定的转速。

本实用新型并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工业循环水发电系统，其特征在于，包括：

蓄水池，封闭设置，所述蓄水池内设有工业循环水；所述蓄水池的顶面上设有回水管，其下部设有出水管；

第一动力叶轮箱，设置在所述蓄水池的一侧，其设置高度高于所述蓄水池的液位高度，其出水端与所述回水管连通，其进水端通过回水阀与车间回水管连通；

第二动力叶轮箱，设置在所述蓄水池的一侧，其设置高度低于所述蓄水池的液位高度，其进水端与所述出水管连通；

变速箱，其输入端通过联动轴分别与所述第一动力叶轮箱和所述第二动力叶轮箱连接；其输出端与三相发电机连接；

车间用水泵，通过车间用水管与所述第二动力叶轮箱的出水端连通；所述车间用水管的出水端与车间连通；

控制装置和蓄电装置，所述蓄电装置与所述三相发电机连接；所述控制装置与所述车间用水泵和所述蓄电装置连接，用于驱动所述车间用水泵运行。

2.根据权利要求1所述的工业循环水发电系统，其特征在于，所述第一动力叶轮箱通过调速管道与所述车间用水管连接，所述调速管道上内设有叶轮调速阀。

3.根据权利要求1所述的工业循环水发电系统，其特征在于，所述车间用水泵包括第一车间用水泵和第二车间用水泵，所述第一车间用水泵和所述第二车间用水泵通过水泵连接管连接。

4.根据权利要求3所述的工业循环水发电系统，其特征在于，所述水泵连接管与所述车间用水管连通，所述水泵连接管上设有车间用水单向阀。

5.根据权利要求3所述的工业循环水发电系统，其特征在于，所述水泵连接管上还设有减震装置，所述减震装置为减震结。

6.根据权利要求1所述的工业循环水发电系统，其特征在于，所述车间用水管的出水端上设有车间用水阀。

7.根据权利要求1所述的工业循环水发电系统，其特征在于，所述第一动力叶轮箱内还设有真空仓，所述真空仓的体积为第一动力叶轮箱的体积的三分之一。

8.根据权利要求1所述的工业循环水发电系统，其特征在于，所述第一动力叶轮箱的出水端上设置有蓄水湾，所述蓄水湾与所述回水管连通，所述回水管的出口高度低于所述蓄水池内的液位高度。

9.根据权利要求1所述的工业循环水发电系统，其特征在于，所述蓄电装置为EWPS应急用电站，所述控制装置为双电源PLC水泵控制站；

所述蓄电装置还包括稳压器，与所述EWPS应急用电站电连接。

10.根据权利要求1所述的工业循环水发电系统，其特征在于，所述第一动力叶轮箱和第二动力叶轮箱内还设有布水器。

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