專利名稱：虹吸循環(huán)水力發(fā)電的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種虹吸循環(huán)水力發(fā)電的方法及裝置。
背景技術(shù)：
人對(duì)于水力的利用多數(shù)情況是筑壩發(fā)電，或者利用自然水流的沖擊力驅(qū)動(dòng)各種工作機(jī)具，如水車、水磨、水臼、水碾等。對(duì)于季節(jié)性強(qiáng)的自然水力資源，在一年中，人們往往只能一性利用，水能利用后，水也就隨之流走了，不能返回重復(fù)利用。在廣大農(nóng)村存在著大量的溪水和井水，但目前大都局限于生活和灌溉，而常用的電能則依賴大電網(wǎng)供電，對(duì)于電網(wǎng)無(wú)法惠及的邊遠(yuǎn)山區(qū)則連電都用不上。對(duì)于城鎮(zhèn)里的賓館、醫(yī)院等單位來(lái)說(shuō)，在突然停電時(shí)一般是用燃油發(fā)電機(jī)來(lái)應(yīng)急，使用成本比較高，對(duì)于普通家庭來(lái)說(shuō)只能用蠟燭來(lái)解決照明，電器則只能等待，十分的不便。而每個(gè)家庭排放的廢水卻數(shù)量驚人。然而利用包括生活廢水在內(nèi)的各種水源來(lái)貯存能量進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)卻還沒(méi)有出現(xiàn)，給人們的生活、生產(chǎn)、教學(xué)和科研活動(dòng)提供應(yīng)急電能方面還存在許多不足。
發(fā)明目的 本發(fā)明的目的是提出一種利用水體貯存能量并能反復(fù)利用的虹吸循環(huán)水力發(fā)電的方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明提出的這種虹吸循環(huán)水力發(fā)電的方法，其特征在于它有如下步驟(1)用一個(gè)密閉的容器作高位水箱，水箱接有虹吸水管和補(bǔ)充水管，水箱下部有出水管和出水管閘閥；(2)高位水箱下面建一循環(huán)水緩沖池，將虹吸管下端引入池中；(3)出水管接發(fā)電機(jī)進(jìn)水管，水力發(fā)電機(jī)出水引入循環(huán)水緩沖池中；(4)經(jīng)補(bǔ)充水管將高位水箱充滿水，然后關(guān)閉補(bǔ)充水閘閥；
(5)打開(kāi)出水管閘閥讓水流驅(qū)動(dòng)水力發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)出水進(jìn)入循環(huán)水緩沖池，經(jīng)虹吸水管反回高位水箱，循環(huán)發(fā)電，由補(bǔ)充水管適時(shí)補(bǔ)水，保持水箱水量。
為了保證發(fā)電機(jī)工作正常，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，在出水管之后接一個(gè)氣水分離器，隔去混在水流中的空氣后再接發(fā)電機(jī)進(jìn)水管。
本發(fā)明提出的虹吸循環(huán)水力發(fā)電裝置，它有高位水箱、虹吸水管、補(bǔ)充水管、循環(huán)水緩沖池和發(fā)電機(jī)，其特征在于高位水箱是一個(gè)密閉的容器，外接有虹吸水管和補(bǔ)充水管，高位水箱底部有出水管與發(fā)電機(jī)進(jìn)水管連通，虹吸水管下端伸到循環(huán)水緩沖池中，發(fā)電機(jī)出水口位于循環(huán)水緩沖池上方。
高位水箱的出水管、虹吸水管和補(bǔ)充水管均有閘閥。補(bǔ)充水管可接水泵或自來(lái)水管。
在出水管和發(fā)電機(jī)進(jìn)水管之間接有一個(gè)氣水分離器，該分離器是一個(gè)密閉的箱體，頂部有閘閥，下部是底管，中部有接口與出水管連接。
氣水分離器下部形狀為倒錐形，上部為圓筒形。
高位水箱中部形狀為方柱形或圓柱形，上部和下部為錐形。
本發(fā)明是這樣工作的在地面上修筑一個(gè)池子作為循環(huán)水緩沖池，池子上方用一個(gè)架子安裝固定高位水箱，池邊安裝發(fā)電機(jī)，以便發(fā)電后的水能順利流入緩沖池中，用虹吸水管將高位水池和緩沖池連通，發(fā)電機(jī)進(jìn)水管與高位水池出水管連通，并關(guān)閉出水管閘閥。經(jīng)過(guò)補(bǔ)充水管，用泵或接自來(lái)水管將高位水箱灌滿水，箱中空氣自虹吸水管排出，箱中水滿后關(guān)閉補(bǔ)充水管閘閥。為了讓虹吸水管中不留或少留空氣，下端設(shè)一閘閥控制。上述工作就緒后，即可打開(kāi)出水管閘閥驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，供給各種用電器工作。從高位水箱中流出的水在推動(dòng)發(fā)電機(jī)工作、流入緩沖池的同時(shí)，在箱內(nèi)形成負(fù)壓，使池中的水通過(guò)虹吸水管吸回水箱中，循環(huán)做功。當(dāng)蒸發(fā)、氣蝕等因素使得高位水箱中空氣增多時(shí)，發(fā)電的效率還逐漸下降，必須適時(shí)給箱中補(bǔ)充水，以儲(chǔ)備能量。如此便能長(zhǎng)期工作，對(duì)外輸出電力。
本發(fā)明利用虹吸返回的方法，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)水力發(fā)電，只需適時(shí)補(bǔ)充少量的水就可長(zhǎng)時(shí)間供電，對(duì)于賓館飯店、醫(yī)院、學(xué)校、機(jī)關(guān)事業(yè)單位，乃至普通居民家庭，都能根據(jù)規(guī)模大小進(jìn)行設(shè)計(jì)和安裝，作為一種停電時(shí)的應(yīng)急設(shè)備或補(bǔ)充能源來(lái)使用，與燃油發(fā)電機(jī)相比，使用成本和維護(hù)費(fèi)用均低，一次投資小，制造容易，拆卸方便。對(duì)于不通電的地區(qū)，少水地區(qū)，將少量的水收集于高位水箱就可發(fā)電，方便實(shí)惠。


附圖1是本發(fā)明發(fā)電裝置主視圖(局部剖視)。
附圖2是本發(fā)明發(fā)電裝置俯視圖。
附圖3是本發(fā)明氣水分離器主視圖。
附圖1-3中各部件的標(biāo)號(hào)如下1-循環(huán)水緩沖池；2-發(fā)電機(jī)支架；3-發(fā)電機(jī)進(jìn)水管；4-水力發(fā)電機(jī)；5-高位水箱支架；6-水泵；7-外部水管；8-補(bǔ)充水管閘閥；9-補(bǔ)充水管；10-高位水箱；11-虹吸水管；12-出水管閘閥；13-出水管；14-氣水分離器底管；15-氣水分離器；16-氣水分離器上閘閥。
具體實(shí)施例方式
如附圖所示，利用三支廢舊汽油桶，去掉兩底，拼接起來(lái)作水箱的中間部分，再用一些薄鐵板焊兩個(gè)錐體作為水箱的頂和底。用角鋼焊一個(gè)支架固定，就做成了一個(gè)直徑約50cm，高3米的高位水箱(10)，容積約為0.8立方米。用2英寸的鐵管、塑料管或軟皮管作虹吸水管(11)，1英寸水管作補(bǔ)充水管(9)，接通于水箱頂部。循環(huán)水緩沖池(1)用磚和水泥建造，池上固定兩根方鋼或槽鋼作為水力發(fā)電機(jī)(4)的支座(2)。水力發(fā)電機(jī)(4)采用市場(chǎng)上出售的單相交流發(fā)電機(jī)，如廣西平南縣華達(dá)機(jī)電廠生產(chǎn)的型號(hào)為SLF單相發(fā)電機(jī)。該發(fā)電機(jī)要求的水頭高度為8-15米，流量為0.006立方米/秒，電壓可達(dá)220伏，輸出功率2KW。高位水箱出水管(13)采用與發(fā)電機(jī)進(jìn)水管(3)一致的管子并配相應(yīng)出水管閘閥(12)。高位水箱箱頂?shù)桨l(fā)電機(jī)進(jìn)水管的高差為9米。當(dāng)水箱中灌滿水后，以上述操作方法發(fā)電，這種裝置在云南某地家村一農(nóng)戶家中進(jìn)行試用，已連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)3個(gè)月，輸出電壓和功率達(dá)到設(shè)計(jì)要求，不僅解決了該農(nóng)戶照明之需，還可以開(kāi)動(dòng)青飲料切碎機(jī)、電飯堡、電磁爐等電器。該農(nóng)戶十分喜歡。
如附圖3所示，在出水管與發(fā)電機(jī)進(jìn)水管之間接入一個(gè)氣水分離器(15)時(shí)，本實(shí)施例的發(fā)電機(jī)工作更加平穩(wěn)。該分離器用一個(gè)廢舊汽油桶焊制，下底為倒錐形，頂部焊接氣管并裝氣水分離器上閘閥(16)。分離器出底管(14)尺寸與出水管一致。
權(quán)利要求
1.一種虹吸循環(huán)水力發(fā)電的方法，其特征在于它有如下步驟(1)用一個(gè)密閉的容器作高位水箱，水箱接有虹吸水管和補(bǔ)充水管，水箱下部有出水管和出水管閘閥；(2)高位水箱下面建一循環(huán)水緩沖池，將虹吸管下端引入池中；(3)出水管接發(fā)電機(jī)進(jìn)水管，水力發(fā)電機(jī)出水引入循環(huán)水緩沖池中；(4)經(jīng)補(bǔ)充水管將高位水箱充滿水，然后關(guān)閉補(bǔ)充水閘閥；(5)打開(kāi)出水管閘閥讓水流驅(qū)動(dòng)水力發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)出水進(jìn)入循環(huán)水緩沖池，經(jīng)虹吸水管反回高位水箱，循環(huán)發(fā)電，由補(bǔ)充水管適時(shí)補(bǔ)水，保持水箱水量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電方法，其特征在于在出水管之后接一個(gè)氣水分離器，隔去混在水流中的空氣后再接發(fā)電機(jī)進(jìn)水管。
3.一種虹吸循環(huán)水力發(fā)電裝置，它有高位水箱、虹吸水管、補(bǔ)充水管、循環(huán)水緩沖池和發(fā)電機(jī)，其特征在于高位水箱是一個(gè)密閉的容器，外接有虹吸水管和補(bǔ)充水管，高位水箱底部有出水管與發(fā)電機(jī)進(jìn)水管連通，虹吸水管下端伸到循環(huán)水緩沖池中，發(fā)電機(jī)出水口位于循環(huán)水緩沖池上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)電裝置，其特征在于高位水箱的出水管、虹吸水管和補(bǔ)充水管均有閘閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)電裝置，其特征在于在出水管和發(fā)電機(jī)進(jìn)水管之間接有一個(gè)氣水分離器，該分離器是一個(gè)密閉的箱體，頂部有閘閥，下部是底管，中部有接口與出水管連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的發(fā)電裝置，其特征在于氣水分離器下部形狀為倒錐形，上部為圓筒形。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)電裝置，其特征在于高位水箱中部形狀為方柱形或圓柱形，上部和下部為錐形。
全文摘要
本發(fā)明是一種虹吸循環(huán)水力發(fā)電的方法及裝置，主要內(nèi)容是用一個(gè)密閉的容器作高位水箱，水箱接有虹吸水管和補(bǔ)充水管，水箱下部有出水管和出水管閘閥；高位水箱下面建一緩沖池，將虹吸管引入池中；出水管接發(fā)電機(jī)進(jìn)水管，發(fā)電機(jī)出水引入循環(huán)水緩沖池中；先經(jīng)補(bǔ)充水管將高位水箱充滿水，然后關(guān)閉補(bǔ)充水閘閥；打開(kāi)出水管閘閥讓水流驅(qū)動(dòng)水力發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)出水進(jìn)入緩沖池，經(jīng)虹吸水管反回高位水箱，循環(huán)發(fā)電，由補(bǔ)充水管適時(shí)補(bǔ)水。本發(fā)明利用虹吸返回的方法，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)水力發(fā)電，只需適時(shí)補(bǔ)充少量的水就可長(zhǎng)時(shí)間供電，方便實(shí)惠。
文檔編號(hào)F03B13/06GK1936318SQ20061004872
公開(kāi)日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2006年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月14日
發(fā)明者何其興, 李發(fā)英 申請(qǐng)人:何其興