專(zhuān)利名稱(chēng)：大氣壓力真空抽吸同步流量水力發(fā)電機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本突用新型屬發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種利用大氣壓力真空抽吸同步流量水力發(fā)電機(jī)組裝置。
為了社會(huì)的建設(shè)和發(fā)展，世界各國(guó)都在尋找新能源的利用與開(kāi)發(fā)，例如除了攔河建壩提高水位差利用水力資源發(fā)電、火力發(fā)電、核能發(fā)電外，人們還利用太陽(yáng)能取暖發(fā)電，利用海水潮汐落差發(fā)電，利用地?zé)峄蝻L(fēng)力發(fā)電等。這些能源中，有的所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益有限，還無(wú)法得到廣泛利用，例如，核電站建造費(fèi)用大，一旦泄?jié)M，對(duì)人們身體健康將帶來(lái)不良后果，風(fēng)力發(fā)電一旦風(fēng)停，發(fā)電機(jī)就會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)等等。在當(dāng)今世界，各國(guó)電力不足是個(gè)影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大障礙。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種利用大氣壓力真空抽吸同步流量的水力發(fā)電機(jī)組裝置，使得在一定流量流速的情況下，利用大氣壓力使真空管道內(nèi)產(chǎn)生流體加速度以增大勢(shì)能的作用，通過(guò)多級(jí)發(fā)電大幅度提高發(fā)電效率。
本實(shí)用新型的目的是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的其整機(jī)結(jié)構(gòu)特征包括(見(jiàn)附圖)設(shè)有上落差儲(chǔ)水箱11、真空抽吸泵1、下儲(chǔ)水池3和機(jī)架15，其中在上落差儲(chǔ)水箱11與真空抽吸泵1之間設(shè)有一真空水流管道6，在該真空水流管道6內(nèi)具有多級(jí)串列式安裝的水輪發(fā)電機(jī)組7，在上落差儲(chǔ)水箱11與下儲(chǔ)水池3之間還設(shè)有一根抽水泵管道12，在該抽水泵管道12下方安裝有電動(dòng)抽水泵13，它可將下儲(chǔ)水電3中的水抽吸到上落差儲(chǔ)水箱11中，其中真空抽吸泵1設(shè)置于下儲(chǔ)水池3中，該真空抽吸泵1的底部浸沒(méi)于下儲(chǔ)水池3的水中，其底蓋4上設(shè)有一個(gè)可控制水流出入的閥門(mén)(或閘門(mén))，在真空水流管道6的上方還設(shè)有一個(gè)裝滿(mǎn)水的壓力穩(wěn)壓儲(chǔ)水箱10，該壓力穩(wěn)壓儲(chǔ)水箱的底部與真空水流管道6之間設(shè)有連通管路，工作時(shí)，它可使真空水流管道6中的水流保持穩(wěn)定壓力。
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)和工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
附


圖1是本實(shí)用新型的一種整機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1是(主)真空抽吸泵，1-1主抽吸管道，2輔助真空抽吸泵，2-1輔助抽吸管道，3下儲(chǔ)水池，4(主)真空抽吸泵的底蓋(裝有水流開(kāi)關(guān)控制閥門(mén))，5輔助真空抽吸泵的底蓋，6真空水流管道，7多級(jí)串列式安裝的水輪發(fā)電機(jī)組，8輔助真空輸水管道，9加水口，10(密閉)壓力穩(wěn)壓儲(chǔ)水箱，11上落差儲(chǔ)水箱，12抽水泵管道，13電動(dòng)抽水泵，14抽水泵電機(jī)，15機(jī)架(支撐鋼架)，16水輪機(jī)，17水輪發(fā)電機(jī)組。
參照附圖可知，本實(shí)用新型在具體設(shè)計(jì)制造時(shí)，還具有下述幾種結(jié)構(gòu)特征一、在下儲(chǔ)水池3中還可設(shè)置若干個(gè)輔助真空抽吸泵2，這些輔助真空抽吸泵頂部設(shè)有輔助抽吸管道2-1與(主)真空抽吸泵1頂部的主抽吸管道1-1相連通。
二、裝設(shè)在真空水流管道6內(nèi)的串列式水輪發(fā)電機(jī)組7中的每單臺(tái)發(fā)電機(jī)的(發(fā)電)功率應(yīng)小于電動(dòng)抽水泵13上的抽水泵電機(jī)14的功率，且水輪發(fā)電機(jī)組7單機(jī)出水口處流量(即真空水流管道6的出水口流量)小于或等于電動(dòng)抽水泵13的抽水(管)流量。
例如，上述每單臺(tái)發(fā)電機(jī)的功率選擇為抽水泵電機(jī)14所耗功率的1/2～1/4為宜。
三、在多級(jí)串列式水輪發(fā)電機(jī)組7的每一臺(tái)水輪機(jī)出水口處皆可設(shè)有(流速)流量調(diào)節(jié)器，以保證每一臺(tái)發(fā)電機(jī)皆能正常工作(附圖略)。
四、在上落差儲(chǔ)水箱上可安裝一根輔助真空輸水管道8與真空水流管道6相連通，在該輔助真空輸水管道8的頂端開(kāi)設(shè)有一個(gè)可向壓力穩(wěn)壓儲(chǔ)水箱10和真空水流管道6加水的加水口9(加水口上可配設(shè)有密封蓋，圖略)。
五、在上落差儲(chǔ)水箱11的上方還可增設(shè)一臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組17。它可利用抽水泵管道12出水口處的水流發(fā)電(做到充分利用水能)，該水流經(jīng)水輪機(jī)16槳葉后流入上落差儲(chǔ)水箱11中。
六、真空水流管道6可制呈階梯狀(附圖略)，也可制呈蛇形狀(附圖略)，而多級(jí)串列式的水輪發(fā)電機(jī)組7在真空水流管道6中也可呈階梯狀安裝，或呈蛇形(交叉)狀安裝(附圖略)。
本實(shí)用新型的工作原理過(guò)程如下開(kāi)機(jī)前，先從加水口9處預(yù)先給壓力穩(wěn)壓儲(chǔ)水箱10、真空水流管道6、(主)真空抽吸泵1(底蓋應(yīng)先緊閉)以及輔助真空抽吸泵2(底蓋亦先緊閉)加滿(mǎn)清水，同時(shí)亦預(yù)先給下儲(chǔ)水池3和上落差儲(chǔ)水箱11提供(泵入)足量的水，正式開(kāi)機(jī)發(fā)電前，先啟動(dòng)抽水泵電機(jī)14，抽水泵13開(kāi)始向上落差儲(chǔ)水箱11供水(同時(shí)對(duì)水輪機(jī)16提供水能，讓水輪機(jī)的發(fā)電機(jī)發(fā)電)，同時(shí)逐步打開(kāi)(啟動(dòng))主、輔真空抽吸泵，打開(kāi)底蓋上的水流開(kāi)關(guān)控制閥門(mén)，使水路與下儲(chǔ)水池3連通，這時(shí)在大氣壓力和真空抽吸泵的真空抽吸力共同作用下，上落差儲(chǔ)水箱11中的水(源源不斷地)被抽吸到水面以上，通過(guò)輔助真空輸水管道8進(jìn)入了安裝有多級(jí)串列水輪發(fā)電機(jī)組7的垂直真空水流管道6內(nèi)，由于上述的大氣壓力和真空抽吸泵的真空抽吸力的共同作用，這樣水流就會(huì)在真空水流管道6內(nèi)不斷流動(dòng)并產(chǎn)生水流加速度。因真空水流管道6內(nèi)部上下壓力差較大，根據(jù)落差高度和出水管口徑設(shè)計(jì)管內(nèi)流速每秒一般可達(dá)6-10米以上，流量可根據(jù)發(fā)電機(jī)組功率大小進(jìn)行設(shè)計(jì)。又因真空水流管道6內(nèi)的每一單臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)的功率小于電動(dòng)抽水泵電機(jī)14的功率，且真空水流管道6的出水口流量(等于水輪發(fā)電機(jī)組7的單機(jī)出水口流量)小于或等于電動(dòng)抽水泵的抽水(管)流量，所以上落差儲(chǔ)水箱11中的水可以被源源不斷地被吸入真空水流管道6中并提供加速水流勢(shì)能供給串列的各級(jí)水輪發(fā)電機(jī)組不斷發(fā)電。
本實(shí)用新型因真空水流管道6內(nèi)設(shè)多級(jí)串列發(fā)電機(jī)組，各單臺(tái)機(jī)是獨(dú)立存在(在每一臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)處皆可設(shè)有流量調(diào)節(jié)器，以保證每一臺(tái)機(jī)都正常工作，而水流逐個(gè)流經(jīng)各級(jí)水輪(發(fā)電)機(jī)組，是同一流量流速，當(dāng)全部真空抽吸泵打開(kāi)時(shí)，對(duì)真空水流管道產(chǎn)生真空抽吸時(shí)，各級(jí)發(fā)電機(jī)就同時(shí)發(fā)出設(shè)計(jì)所需電源電壓，能極大提高發(fā)電效率，所以本實(shí)用新型實(shí)際是利用大氣壓力和真空抽吸力使水流加速提高發(fā)電效率的，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)還包括在任何場(chǎng)所都可應(yīng)用作為照明或動(dòng)力源等，一次性加水，無(wú)需大量自然水源，所需水量根據(jù)發(fā)電裝機(jī)容量而定，造價(jià)成本只是同樣水電站成本的20％、火電廠成本的10％，核電廠的0.3％，可設(shè)計(jì)建造小型或大型的發(fā)電裝置。
權(quán)利要求1.一種大氣壓力真空抽吸同步流量水力發(fā)電機(jī)組，其特征是整機(jī)包括設(shè)有上落差儲(chǔ)水箱(11)、真空抽吸泵(1)、下儲(chǔ)水池(3)和機(jī)架(15)，其中在上落差儲(chǔ)水箱(11)與真空抽吸泵(1)之間設(shè)有一真空水流管道(6)，在該真空水流管道(6)內(nèi)具有多級(jí)串列安裝的水輪發(fā)電機(jī)組(7)，在上落差儲(chǔ)水箱(11)與下儲(chǔ)水池(3)之間還設(shè)有一根抽水泵管道(12)，在該抽水泵管道(12)下方安裝有電動(dòng)抽水泵(13)，它可將下儲(chǔ)水池(3)中的水抽吸到上落差儲(chǔ)水箱(11)中，其中真空抽吸泵(1)設(shè)置于下儲(chǔ)水池(3)中，該真空抽吸泵的底部浸沒(méi)于下儲(chǔ)水池(3)的水中，其底蓋(4)上設(shè)有一個(gè)可控制水流出入的閥門(mén)，在真空水流管道(6)的上方還設(shè)有一個(gè)裝滿(mǎn)水的壓力穩(wěn)壓儲(chǔ)水箱(10)，該壓力穩(wěn)壓儲(chǔ)水箱的底部與真空水流管道(6)之間設(shè)有連通管路，工作時(shí)，它可使真空水流管道(6)中的水流保持穩(wěn)定壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)組，其特征是在下儲(chǔ)水池(3)中還可設(shè)置若干個(gè)輔助真空抽吸泵(2)，這些輔助真空抽吸泵頂部設(shè)有輔助抽吸管道(2-1)與真空抽吸泵(1)頂部的主抽吸管道(1-1)相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)組，其特征是裝設(shè)在真空水流管道(6)內(nèi)的串列式水輪發(fā)電機(jī)組(7)中的每單臺(tái)發(fā)電機(jī)的功率應(yīng)小于抽水泵電機(jī)(14)的功率，且水輪發(fā)電機(jī)組(7)單機(jī)出水口處流量、即真空水流管道(6)的出水口流量小于或等于電動(dòng)抽水泵(13)的抽水流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電機(jī)組，其特征是所述每單臺(tái)發(fā)電機(jī)的功率為抽水泵電機(jī)(14)所耗功率的1/2～1/4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)組，其特征是在多級(jí)串列式水輪發(fā)電機(jī)組7的每一臺(tái)水輪機(jī)出水口處皆可設(shè)有流量調(diào)節(jié)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)組，其特征是在上落差儲(chǔ)水箱(11)上可安裝一根輔助真空輸水管道(8)與真空水流管道(6)相連通，在該輔助真空輸水管道(8)的頂端開(kāi)設(shè)有一個(gè)可向壓力穩(wěn)壓儲(chǔ)水箱(10)和真空水流管道(6)加水的加水口(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)組，其特征是在上落差儲(chǔ)水籍11的上方還可增設(shè)一臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組(17)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電機(jī)組，其特征是真空水流管道(6)可制呈階梯狀，而多級(jí)串列式的水輪發(fā)電機(jī)組(7)在真空水流管道(6)中也可呈階梯狀安裝。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)電機(jī)組，其特征是真空水流管道(6)還可制呈蛇形狀，而多級(jí)串列式的水輪發(fā)電機(jī)組(7)在真空水流管道(6)中可呈蛇形狀安裝。
專(zhuān)利摘要大氣壓力真空抽吸同步流量水力發(fā)電機(jī)組，它包括上儲(chǔ)水箱、真空抽吸泵、下儲(chǔ)水池等，在上儲(chǔ)水箱和真空抽吸泵之間設(shè)有真空水流管道，其內(nèi)串列安裝有多級(jí)水輪發(fā)電機(jī)組。還設(shè)有電動(dòng)抽水泵。真空抽吸泵底部浸沒(méi)于下儲(chǔ)水池中，其底蓋設(shè)有開(kāi)關(guān)閥門(mén)。在水流真空管道上方還設(shè)有壓力穩(wěn)壓儲(chǔ)水箱，其底部與真空水流管道連通。本實(shí)用新型可利用大氣壓力和真空抽吸力使水流加速以大幅度提高發(fā)電效率，造價(jià)低，可在任何場(chǎng)合用作照明或動(dòng)力源等，一次加水，無(wú)需大量自然水源。
文檔編號(hào)F03B13/00GK2233468SQ95243350
公開(kāi)日1996年8月21日 申請(qǐng)日期1995年1月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月11日
發(fā)明者周錦宇 申請(qǐng)人:周錦宇