專利名稱:虹吸水力發(fā)電裝置的制作方法
一種由虹吸管、濾水器、閥門、儲(chǔ)水罐、注水孔(儲(chǔ)氣室)、抽氣機(jī)、氣壓計(jì)、起動(dòng)閘、閘門支架、貫流式發(fā)電機(jī)、立(臥)式水輪機(jī)組合在一起的一套發(fā)電裝置。
本發(fā)明屬水力發(fā)電裝置(部分可屬水動(dòng)力裝置)。
我國(guó)現(xiàn)行中小型水力發(fā)電，多采用渠道或管道送水，利用水的一般靜壓力和沖擊力來進(jìn)行發(fā)電。發(fā)電量低，且不穩(wěn)定，尤其受季節(jié)影響較大，很不平衡，使經(jīng)濟(jì)效益不能令人滿意。
本發(fā)明裝置，采用虹吸管送水，將水儲(chǔ)存在高出水面10米的儲(chǔ)水罐內(nèi)?？尚纬?0噸/米2的高水位靜壓力。在罐內(nèi)閘門的控制下，再送到罐體下部“漏斗形”的出水口處，沖擊安裝在那里的貫流式發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。同時(shí)，可通過噴嘴(雙噴嘴-三噴嘴-四噴嘴-六噴嘴均可)將“漏斗形”出水口噴射出來的水流，噴射到地面安裝的立(臥)式水輪機(jī)葉片上，即可構(gòu)成兩個(gè)發(fā)電機(jī)同時(shí)發(fā)電的效力。
本裝置中虹吸管的粗細(xì)與罐體的粗細(xì)，可根據(jù)水流量的大小而異。儲(chǔ)水罐的高低須因地制宜除考慮當(dāng)?shù)氐臍鈮焊叩屯?，主要?yīng)考慮水位落差的高度。一般來講，總高度可為大氣壓強(qiáng)值對(duì)水的高度，加上水位的落差高度，再減去立(臥)式水輪機(jī)的高度與兩機(jī)組的適當(dāng)距離即可。
大氣壓強(qiáng)值的推算公式是標(biāo)準(zhǔn)狀況下，大氣壓強(qiáng)為760mmHg水銀的比重為13.6克/厘米3。所以，水的高度為10.336米，如當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)為750mmHg，那么，水的高度應(yīng)為10.200米(即供水平面距罐頂高度的最大值)。
本裝置采用虹吸管的重要依據(jù)是，《辭海》(上海人民出版社出版)對(duì)〔虹吸現(xiàn)象〕有這樣一段解釋和記載“依靠大氣壓強(qiáng)，利用曲管將流體經(jīng)過高出液面的地方引向低處的現(xiàn)象，在曲管(虹吸管)內(nèi)予先充滿液體，同時(shí)液體柱本身產(chǎn)生的壓強(qiáng)不超過大氣壓的情況下才能發(fā)生……虹吸現(xiàn)象有很多應(yīng)用，如我國(guó)河南、山東一帶，常用此引黃河的水越過河堤來灌溉農(nóng)田”。
利用“虹吸現(xiàn)象”，引水越堤灌田，是大氣壓強(qiáng)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化的一種形式，利用“虹吸現(xiàn)象”將水引入儲(chǔ)水罐，也是大氣壓強(qiáng)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化的一種形式。
本裝置采用“漏斗形”的出水口，并在那里安裝貫流式發(fā)電機(jī)，是根據(jù)液體流動(dòng)的連續(xù)原理和柏努利定律。在“漏斗形”的一側(cè)，開一封密式小門，為的是安裝、檢修貫流式發(fā)電機(jī)。
本裝置在貫流式發(fā)電機(jī)下面，再安裝一個(gè)立(臥)式水輪發(fā)電機(jī)，是因?yàn)閺摹奥┒沸巍背鏊趪娚涑鰜淼乃粌H具有一定的壓力，同時(shí)還有很大的沖力，將這種水通過噴嘴噴射到水輪機(jī)的葉片或水斗上，足以推動(dòng)一部水輪機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
本裝置采用塑膠“扣碗式”或“層壓式”閘門。并讓其附著在閘門支撐架上，是因?yàn)樵陂l門的下面有大氣的“舉托”。塑膠片，無須過厚過硬，開閘時(shí)，只須將閘門提高，水即壓迫閘門流下……同時(shí)，可通過閘門在支撐架上的附著多少，來控制水流量的多少。
本裝置在罐頂設(shè)置低壓氣壓計(jì)、抽氣機(jī)的目的在于通過低壓氣壓計(jì)可測(cè)出罐內(nèi)充氣程度，并用抽氣機(jī)將不必要的廢氣排除。以保證虹吸管的正常送水，兩機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
氣壓計(jì)和抽氣機(jī)的使用可分為兩種情況(一)水位有落差的情況這時(shí)“漏斗形”出水口勢(shì)必要低于虹吸管的進(jìn)水水面。氣壓計(jì)和抽氣機(jī)可以說是一種防御性設(shè)施，在正常送水、運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下一般不經(jīng)常使用。
(二)水位沒有落差的情況這時(shí)“漏斗形”的出水口要適當(dāng)高出虹吸管的進(jìn)水水面。大氣會(huì)從“漏斗形”的出水口處連續(xù)不斷地以氣泡的形式進(jìn)入罐內(nèi)，并上升到儲(chǔ)氣室里，為此抽氣機(jī)須不停頓地工作，才可保證虹吸管的正常送水。否則，儲(chǔ)氣室和罐內(nèi)充氣過多，就要破壞水流的連續(xù)性，并會(huì)使虹吸管內(nèi)的水倒流回去。
本裝置所須水位的落差一般都不太大。因此，在水位落差大的瀑布處，河床兩岸多形式的水位落差處，水流坡度較長(zhǎng)的山坡處……均可建成階梯式或多層次的本發(fā)電裝置，不僅可把一次性用水改變成兩次用水，同時(shí)還可由兩次用水改變成2n次的用水。在沒有水位落差的地方，還可以籌建循環(huán)式虹吸水力發(fā)電裝置。這樣，不僅為已有電站的改革、挖潛開拓了新路;同時(shí)，為今后水電站的籌建，廣大農(nóng)村山區(qū)的節(jié)水用電，也會(huì)開拓一個(gè)新的境界。
本裝置除上述說明外，另有與附圖四幅，以供參照。

圖1、虹吸水力發(fā)電裝置整體圖圖2、階梯式虹吸水力發(fā)電裝置圖3、貫流發(fā)電機(jī)與閘門、閘門支架的另一種裝置。
圖4、在沒有水位落差情況下，虹吸水力發(fā)電裝置。
權(quán)利要求
1.一種新型的水力發(fā)電裝置其特征在于一個(gè)帶有虹吸管的“漏斗形”儲(chǔ)水罐。罐的內(nèi)部裝置有起動(dòng)閘、閘門、閘門支架、貫流式發(fā)電機(jī)；罐的頂部設(shè)有儲(chǔ)氣室(注水孔)、低壓氣壓計(jì)、抽氣機(jī)；罐的出水口下面，安一立(臥)式水輪發(fā)電機(jī)。
2.一種按權(quán)利要求
1、所述的發(fā)電裝置，其特征在于用虹吸管，可將大氣的壓強(qiáng)力，轉(zhuǎn)化為水的靜壓力，將水儲(chǔ)存在高出水面10米左右的儲(chǔ)水罐內(nèi)，流經(jīng)“漏斗形”出水口處，沖出貫流式發(fā)電機(jī)與下面的水輪機(jī)同時(shí)發(fā)電。
3.一種按權(quán)利要求
1、2所述的發(fā)電裝置，其特征在于利用氣壓計(jì)、抽氣機(jī)來觀察、控制罐內(nèi)的氣壓變化情況，排除罐內(nèi)不必要的廢氣，以保證虹吸管的正常送水，發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
4.一種按權(quán)利要求
1、2、3所述的發(fā)電裝置，其特征在于罐內(nèi)的塑腋閘門須附著在支撐架上，通過連桿的提升程度，可控制閘門的開關(guān)，水流量的多少，發(fā)電量的大小。
5.一種按權(quán)利要求
1、2、3、4所述的發(fā)電裝置。其特征在于凡在水位落差較大的地方，如瀑布、河床兩岸……可建成階梯式或多層次的虹吸發(fā)電裝置;在沒有水位落差的地方，可以籌建循環(huán)式虹吸水力發(fā)電裝置。
專利摘要
一種由虹吸管、濾水器、閥門、儲(chǔ)水罐、注水孔(儲(chǔ)氣室)抽氣機(jī)、氣壓計(jì)、起動(dòng)閘、貫流式發(fā)電機(jī)、立(臥)式水輪機(jī)組合在一起的發(fā)電裝置。
文檔編號(hào)F03B13/06GK85105591SQ85105591
公開日1987年10月7日 申請(qǐng)日期1985年7月18日
發(fā)明者曹毅 申請(qǐng)人:曹毅導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan