專(zhuān)利名稱(chēng)：循環(huán)抽水蓄能發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及抽水蓄能發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種循環(huán)抽水蓄能發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的抽水蓄能發(fā)電是在夜里用電低谷時(shí)，用多余的電將低位水庫(kù)的水抽到高位 水庫(kù)儲(chǔ)存。白天用電高峰時(shí)再將高位水庫(kù)的水通過(guò)水輪機(jī)放到低位水庫(kù)，同時(shí)水輪機(jī)帶動(dòng) 發(fā)電機(jī)發(fā)電。 一般情況下抽3度電、發(fā)2度電。這種由電能-水能-電能的轉(zhuǎn)換過(guò)程、損耗 較大，最終的轉(zhuǎn)換率為60%——70%，因此它僅用于峰谷電價(jià)的調(diào)節(jié)、調(diào)頻、調(diào)幅等輔助用 電手段。 有人依據(jù)氣體可壓縮、液體不易壓縮原理，并以"水力發(fā)電裝置"為名，于2001年 11月20日申請(qǐng)了實(shí)用新型專(zhuān)利、專(zhuān)利號(hào)為ZL01271038. 5。該專(zhuān)利的特征是用電將低位水 箱的水抽到高位水箱，然后將高位水箱的水通過(guò)在前有進(jìn)口 、后有排口的方形管道里排到 低位水箱。將這一方形管道分成若干多流體力量段，在每一力量段內(nèi)設(shè)置一個(gè)可自由調(diào)速 的葉輪，葉輪則利用每一力量段的等量流體力作勻速同步運(yùn)轉(zhuǎn)、帶動(dòng)管道外部的永磁發(fā)電 機(jī)以同速旋轉(zhuǎn)發(fā)電，將各發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能量相加輸出，得到所需的總電能量，該本實(shí)用新 型專(zhuān)利基本上也是抽水蓄能發(fā)電的一種。該專(zhuān)利盡可能合理地利用流體能發(fā)電，對(duì)節(jié)能減 排、改善環(huán)境有很大的推動(dòng)作用。 但是，該本實(shí)用新型專(zhuān)利發(fā)電用水量大、發(fā)電條件有限，只有在水的流速達(dá)到發(fā)電 機(jī)額定轉(zhuǎn)速所需的流速時(shí)，發(fā)電機(jī)才會(huì)正常發(fā)電。因此，受水流速度條件的限制，該專(zhuān)利至 今沒(méi)有樣機(jī)做出，難以實(shí)施推廣。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提出一種結(jié)構(gòu)合理、既能明顯減小 用水量又能有效降低流體回旋阻力的循環(huán)抽水蓄能發(fā)電裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的包括高位水箱，通過(guò)管道、方形管道、排水
管道以及管道與高位水箱連通的低位水箱，在方形管道里面設(shè)置有水輪機(jī)，水輪機(jī)的中心
軸伸出方形管道，在中心軸伸出方形管道的部分套裝有增速機(jī)和發(fā)電機(jī)。 所述的水輪機(jī)由安裝在中心軸上的葉片組成，該葉片分為不做功葉片和做功葉片
兩部分。 所述的水輪機(jī)的中心軸的兩頭超過(guò)葉片邊緣的部分固定安裝有方形鐵框，該方形
鐵框上下邊小于葉片的邊，同時(shí)該方形鐵框左右邊大于葉片的邊。 所述的方形管道通過(guò)設(shè)置在其內(nèi)部的水道與水輪機(jī)連通。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)整個(gè)機(jī)組設(shè)計(jì)合理、實(shí)用，有利于節(jié)約成本、 實(shí)施起來(lái)更加方便，用本實(shí)用新型發(fā)明建發(fā)電站，意味著可將傳統(tǒng)的抽水蓄能水
電站按照人們的意志"移來(lái)移去"，而且也不再是"調(diào)峰填谷"，而是不間斷的連續(xù)發(fā)電，同時(shí)
還可廣泛用在河流、河渠、潮汐流、海洋流等有水流的地方發(fā)電，水能轉(zhuǎn)化效率高。
圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型的方形管道結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實(shí)用新型的葉片結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式如圖1、2、3所示，包括高位水箱l，通過(guò)管道2、方形管道7、排水管道4以及管道6 與高位水箱1連通的低位水箱5，其特征在于在方形管道7里面設(shè)置有水輪機(jī)8，水輪機(jī)8 的中心軸伸出方形管道7，在中心軸伸出方形管道7的部分套裝有增速機(jī)11和發(fā)電機(jī)12。 所述的水輪機(jī)8由安裝在中心軸上的葉片組成，該葉片分為不做功葉片9和做功
葉片io兩部分。 所述的水輪機(jī)8的中心軸的兩頭超過(guò)葉片邊緣的部分固定安裝有方形鐵框13，該
方形鐵框13上下邊小于葉片的邊，同時(shí)該方形鐵框13左右邊大于葉片的邊。 所述的方形管道7通過(guò)設(shè)置在其內(nèi)部的水道3與水輪機(jī)8連通。 當(dāng)遇到水的沖擊力時(shí)，葉片成垂直狀、下邊被鐵框的邊擋著，此時(shí)葉片呈做功的狀
態(tài)。當(dāng)遇到回旋阻力時(shí)，由于水的反方向的沖力，葉片向上抬起90。成平行狀態(tài)。該技術(shù)的
效果是極大地降低了流體的回旋阻力。 通常流體的速度要比發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速慢，要使雙方的速度一致，就必須增加流體的 速度，改變發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。要增加流體的速度就必須增加水箱的高度，也就增加施工的難度 及投資，采用增速機(jī)增速實(shí)施起來(lái)就更加方便。 具體的說(shuō)是用市電將低位水箱的水抽到高位水箱儲(chǔ)存，儲(chǔ)滿后斷開(kāi)市電電源，打 開(kāi)出水閥門(mén)，將高位水箱的水通過(guò)方形管道排到低位水箱，方形管道里安裝多臺(tái)水輪機(jī)，管 道外部安裝多臺(tái)增速機(jī)，且增速機(jī)與發(fā)電機(jī)相連，水流推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電， 打開(kāi)自發(fā)電電源，繼續(xù)將水抽到高位水箱，上水管的流量與下水管的流量相同，且高位水箱 始終保持一個(gè)恒定水位，同樣的流量將低位水箱的水抽到高位水箱，同樣的流量將高位水 箱的水通過(guò)方形管道排到低位水箱、構(gòu)成一個(gè)自循環(huán)狀態(tài)，方形管道可任意延長(zhǎng)，根據(jù)恒定 流的連續(xù)性原理，通過(guò)各過(guò)水截面的流量為一常數(shù)，即在方形管道里對(duì)于不可壓縮的水流， 單位時(shí)間流入Sl的質(zhì)量等于單位時(shí)間從S2流出的質(zhì)量，否則在Sl與S2之間的管內(nèi)就會(huì) 發(fā)生質(zhì)量缺少或堆積。方形管道是等截面的，各斷面的動(dòng)能是相等的，因此，沿管向安裝的 多臺(tái)水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速也是相同的，發(fā)電機(jī)可任意疊加，自用電量為一個(gè)恒定值，總發(fā)電量為一 個(gè)可變值，隨發(fā)電機(jī)的增加而增加，發(fā)電機(jī)隨管道的延長(zhǎng)而增加。
權(quán)利要求一種循環(huán)抽水蓄能發(fā)電裝置，包括高位水箱(1)，通過(guò)管道(2)、方形管道(7)、排水管道(4)以及管道(6)與高位水箱(1)連通的低位水箱(5)，其特征在于在方形管道(7)里面設(shè)置有水輪機(jī)(8)，水輪機(jī)(8)的中心軸伸出方形管道(7)，在中心軸伸出方形管道(7)的部分套裝有增速機(jī)(11)和發(fā)電機(jī)(12)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的循環(huán)抽水蓄能發(fā)電裝置，其特征在于所述的水輪機(jī)(8)由 安裝在中心軸上的葉片組成，該葉片分為不做功葉片(9)和做功葉片(10)兩部分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的循環(huán)抽水蓄能發(fā)電裝置，其特征在于所述的水輪機(jī)(8)的 中心軸的兩頭超過(guò)葉片邊緣的部分固定安裝有方形鐵框(13)，該方形鐵框(13)上下邊小 于葉片的邊，同時(shí)該方形鐵框(13)左右邊大于葉片的邊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的循環(huán)抽水蓄能發(fā)電裝置，其特征在于所述的方形管道(7) 通過(guò)設(shè)置在其內(nèi)部的水道(3)與水輪機(jī)(8)連通。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及抽水蓄能發(fā)電領(lǐng)域，尤其涉及一種循環(huán)抽水蓄能發(fā)電裝置，包括高位水箱，通過(guò)管道、方形管道、排水管道以及管道與高位水箱連通的低位水箱，在方形管道里面設(shè)置有水輪機(jī)，水輪機(jī)的中心軸伸出方形管道，在中心軸伸出方形管道的部分套裝有增速機(jī)和發(fā)電機(jī)，所述的水輪機(jī)由安裝在中心軸上的葉片組成，該葉片分為不做功葉片和做功葉片兩部分，整個(gè)機(jī)組設(shè)計(jì)合理、實(shí)用，有利于節(jié)約成本、實(shí)施起來(lái)更加方便。
文檔編號(hào)F03B13/06GK201502481SQ20092022387
公開(kāi)日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者牛學(xué)豐, 牛鑫宇 申請(qǐng)人:牛學(xué)豐