CN219159092U - 一种管道式连续水利发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种管道式连续水利发电装置，包括设置在大坝或水池底部的加压管道，所述加压管道的底端分别与第一主发电管道和第一备用发电管道连接，所述加压管道与所述第一主发电管道和所述第一备用发电管道之间设有主切换阀门，所述第一主发电管道和所述第一备用发电管道内分别设有第一水轮机。本实用新型采用双管道相接合的双机模式，克服了维修时需要全部停机的不足，通过采用备用机组，要维修时候备机组马上运转，不影响发电量。本实用新型采用管道式连续发电的方式，可以实现水资源的高效利用，能通过主发电管路和备用发电管路之间的切换实现维修时的无中断发电。

Description

一种管道式连续水利发电装置

技术领域

本实用新型涉及水利发电技术领域，尤其是涉及一种管道式连续水利发电装置。

背景技术

目前水电一般采用在水坝上对接水轮机，利用高水位(水头)的势能冲击水轮机带动发电机高速运转产生电能。当高压水流通过水轮机高水位势能作功转换为电能后所有的势能全部释放，水流沿江河而下不再做功。

为了能够利用有限水资源产生更多的电能，通过在坝底涡轮机作功后的水接续到管道中进行管道式连续发电系统，可以充分利用水资源进行发电。但是，现有的管道式联系发电系统为单管道系统，没有备用机组，在维修时要全部停机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种管道式连续水利发电装置，单管道和双管道相接合的双机模式，克服了维修时全停机的不足。

根据本实用新型的一个目的，本实用新型提供一种管道式连续水利发电装置，包括设置在大坝或水池底部的加压管道，所述加压管道的底端分别与第一主发电管道和第一备用发电管道连接，所述加压管道与所述第一主发电管道和所述第一备用发电管道之间设有主切换阀门，所述第一主发电管道和所述第一备用发电管道内分别设有第一水轮机。

进一步地，所述第一主发电管道和所述第一备用发电管道的底部均与中间管道连接，所述中间管道的底部连接有第二主发电管道和第二备用发电管道，所述第二主发电管道和所述第二备用发电管道内分别设有第二水轮机。

进一步地，所述中间管道内部设有中间切换阀门。

进一步地，所述第二主发电管道和所述第二备用发电管道的底部连接有第三管道，所述第二主发电管道和所述第二备用发电管道的底部与所述第三管道之间设有第二活动阀门。

进一步地，所述第三管道的底部连接有第三主发电管道和第三备用发电管道，所述第三主发电管道和所述第三备用发电管道内分别设有第三水轮机。

进一步地，所述第三管道内设有第三切换阀门。

进一步地，所述第一主发电管道和所述第一备用发电管道与所述中间管道之间设有第一活动阀门。

进一步地，所述加压管道上设有水流调节阀。

进一步地，所述加压管道的底端通过上连接管道分别与所述第一主发电管道和所述第一备用发电管道连接。

进一步地，所述第一主发电管道或所述第一备用发电管道与所述上连接管道之间设有左水口阀门或右水口阀门。

本实用新型的技术方案采用双管道相接合的双机模式，克服了维修时需要全部停机的不足，通过采用备用机组，要维修时候备机组马上运转，不影响发电量。本实用新型采用管道式连续发电的方式，可以实现水资源的高效利用，能通过主发电管路和备用发电管路之间的切换实现维修时的无中断发电。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图中，1、大坝；2、加压管道；3、水流调节阀；4、上连接管道；5、第一主发电管道；6、第一备用发电管道；7、主切换阀门；8、水轮机；9、中间管道；10、第一活动阀门；11、中间切换阀门；12、第二主发电管道；13、第二备用发电管道；14、第三管道；15、第二活动阀门；16、第三主发电管道；17、第三备用发电管道；18、第三切换阀门；19、左水口阀门；20、右水口阀门。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1所示，

一种管道式连续水利发电装置，包括设置在大坝1或水池底部的加压管道2，加压管道2上设有水流调节阀3，加压管道2的底端通过上连接管道4分别与第一主发电管道5和第一备用发电管道6连接，上连接管道4与第一主发电管道5和第一备用发电管道6之间设有主切换阀门7，通过主切换阀门7可以切换上连接管道4和第一主发电管道5或第一备用发电管道6之间的连通。

第一主发电管道5和第一备用发电管道6内分别设有水轮机8，第一主发电管道5和第一备用发电管道6的底部均与中间管道9连接，第一主发电管道5和第一备用发电管道6与中间管道9之间设有第一活动阀门10，第一活动阀门10在水流的冲击下可以实现中间管道9与第一主发电管道5或第一备用发电管道6之间的连通。

中间管道9内部设有中间切换阀门11，中间管道9的底部连接有第二主发电管道12和第二备用发电管道13，通过中间切换阀门11可以调节中间管道9与第二主发电管道12或第二备用发电管道13的连通。第二主发电管道12和第二备用发电管道13内分别设有水轮机8。第二主发电管道12和第二备用发电管道13的底部连接有第三管道14，第二主发电管道12和第二备用发电管道13的底部与第三管道14之间设有第二活动阀门15，第二活动阀门15在水流的冲击下可以实现第三管道14与第二主发电管道12或第二备用发电管道13之间的连通。

第三管道14的底部连接有第三主发电管道16和第三备用发电管道17，第三管道14内设有第三切换阀门18，通过第三切换阀门18可以调节第三管道14与第三主发电管道16或第三备用发电管道17的连通。第三主发电管道16和第三备用发电管道17内分别设有水轮机8。

本实施例中，第一主发电管道5或第一备用发电管道6与上连接管道4之间设有左水口阀门19或右水口阀门20，第二主发电管道12或第二备用发电管道13与中间管道9之间以及第三主发电管道16或第三备用发电管道17与第三管道14之间也设有左水口阀门19或右水口阀门20。

本实用新型在使用时，如图1所示，如果是旧坝接续，加压管道2通过上连接管道4连接第一主发电管道5和第一备用发电管道6，上连接管道4的口径与安装旧坝水轮机8水流的口径相适应。

然后上连接管道4将水流引到并排安装的两组发电机组的第一主发电管道5和第一备用发电管道6，通过主切换阀门7切换上连接管道4和第一主发电管道5或第一备用发电管道6之间的连通。水流经第一主发电管道5通过第一主发电管道5内的水轮机8做功转换成机械能，通过传动轴传给发电机发电，再变压输出。

然后水流从第一主发电管道5流出，冲击第一活动阀门10，自动关闭第一备用发电管道6与中间管道9的连通，这时完成一个机组发电。此时，水流从第一主发电管道5进入中间管道9，然后进入第二主发电管道12或第二备用发电管道13，并通过中间切换阀门11调节中间管道9与第二主发电管道12连通，一般情况下，水流进入第二主发电管道12内的发电机组，这样一个一个安装下去。

如果第一主发电管道5内的水轮机8需要维修时，通过主切换阀门7切换上连接管道4和第一备用发电管道6之间的连通，水进入第一备用发电管道6内并在第一备用发电管道6内的水轮机8作用下发电，水流发电做功后从第一备用发电管道6流出，冲击第一活动阀门10，第一阀门自动关闭第一主发电管道5与中间管道9的连通，完成第一主发电管道5向第一备用发电管道6的切换过程，而水的流量流速都没有改变，而下方的第二主发电管道12和第三主发电管道16内的水轮机8没受到一丝影响，正常运转。可以放心维修第一主发电管道5内的水轮机8。

与上述原理相同，可以采用第二切换阀门调节第二主发电管道12和第二备用发电管道13之间的切换，通过第三切换阀门18调节第三主发电管道16和第三备用发电管道17之间的切换，从而实现对各管路内的水轮机8的维修。

本实用新型具体使用时，在水的落差小的地方，可以采用风力发电的原理，在水轮机8与发电机之间安装一个变速器，调节由水轮机8的直径来改变。实施方式和上面的一样，但要比风力发电安装简单，集中好管理，好维修。

本实用新型还可以采用以下方法改变水能源的利用：

1.分水法：在水量大的河流中从原有的大坝发电的水对接上进入管道，使这一部分可以不进入河流中，可以专属发电，最后流入海拔底的地方。

2.回流法：如果河流水量不足，大坝对接后按照本实施例装置在有限的地域安装N个机组，让水能彻底发电后，又流入回到原河流中，这样不会影响流域内的生态和人们的生产生活。

3.聚集法：在水流多的山区，可以把几股水流聚在一定高度上，再利用些方法发电。

4.抽聚法：如果在在平原和海边，有丰富水资源任向地方，可以找一个离水近的有100米或两200米的高地建一个水池，用人工抽聚的方法，把水聚到一起，利用本实施例中的加压管道2加压，再经过水流调节阀3进入上连接管道4进入第一主发电管道5或第一备用发电管道6开始发电旅程。

本实用新型在管道内设有多组水轮机，通过不同管道内的水轮机的运作对水的势能利用率大大提高。管道和水轮机接合充分发挥大坝，所聚集的势能，需要几组水轮机发电就可以安装几组水轮机。本实用新型采用单双管道作息连续发电系统，可以充分利用水的势能，具有投资少，见效快，发电量大的特点。

本实用新型投资小，比如三峡大坝水量大，可以分出一部分水专供发电，按照这种方法，可以在大坝下游沿江边安装N个发电机组，需要多少电就发多少电，如果沿江边城市中不方便，可以把管道引到人少的地方，只要管道不上扬，它的势能不减弱。非常灵活。旧坝改造在不破坏大坝原有的一切。是在坝底水轮机8作功后的出水口，用同样的口径接续到新型管道中就可以了，这样它势能就不会消失。当水量小，水头底的时侯，可以采用小直径的管道，也可以达到风力发电的动能。比风电集中，好操作，没有风大风小的局限性。

本实用新型采用双管道相接合的双机模式，克服了维修时需要全部停机的不足。本实用新型采用了备用机组，要维修时候备机组马上运转，不影响发电量。本实用新型采用管道式连续发电的方式，将主发电管道和备用发电管道组合使用，主发电管道和备用发电管道内均设有水轮机8，管道系统中设有至少两组发电机组，可以实现水资源的高效利用。并能通过主发电管路和备用发电管路之间的切换实现维修时的无中断发电。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种管道式连续水利发电装置，其特征在于，包括设置在大坝或水池底部的加压管道，所述加压管道的底端分别与第一主发电管道和第一备用发电管道连接，所述加压管道与所述第一主发电管道和所述第一备用发电管道之间设有主切换阀门，所述第一主发电管道和所述第一备用发电管道内分别设有第一水轮机。

2.根据权利要求1所述的管道式连续水利发电装置，其特征在于，所述第一主发电管道和所述第一备用发电管道的底部均与中间管道连接，所述中间管道的底部连接有第二主发电管道和第二备用发电管道，所述第二主发电管道和所述第二备用发电管道内分别设有第二水轮机。

3.根据权利要求2所述的管道式连续水利发电装置，其特征在于，所述中间管道内部设有中间切换阀门。

4.根据权利要求3所述的管道式连续水利发电装置，其特征在于，所述第二主发电管道和所述第二备用发电管道的底部连接有第三管道，所述第二主发电管道和所述第二备用发电管道的底部与所述第三管道之间设有第二活动阀门。

5.根据权利要求4所述的管道式连续水利发电装置，其特征在于，所述第三管道的底部连接有第三主发电管道和第三备用发电管道，所述第三主发电管道和所述第三备用发电管道内分别设有第三水轮机。

6.根据权利要求5所述的管道式连续水利发电装置，其特征在于，所述第三管道内设有第三切换阀门。

7.根据权利要求2所述的管道式连续水利发电装置，其特征在于，所述第一主发电管道和所述第一备用发电管道与所述中间管道之间设有第一活动阀门。

8.根据权利要求1所述的管道式连续水利发电装置，其特征在于，所述加压管道上设有水流调节阀。

9.根据权利要求1所述的管道式连续水利发电装置，其特征在于，所述加压管道的底端通过上连接管道分别与所述第一主发电管道和所述第一备用发电管道连接。

10.根据权利要求9所述的管道式连续水利发电装置，其特征在于，所述第一主发电管道或所述第一备用发电管道与所述上连接管道之间设有左水口阀门或右水口阀门。

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