置于污水管道內(nèi)部的液力透平發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】置于污水管道內(nèi)部的液力透平發(fā)電裝置，涉及污水利用,它主要包括：電機(jī)(19)、法蘭(22)、引流殼(23)、葉輪(25)、進(jìn)水室(26)、旋轉(zhuǎn)軸(27)、電纜(28)、導(dǎo)葉(37)、圓柱環(huán)(41)、密封圈(42)、污水管道(43)等，該液力透平利用輸送到總污水管的高層建筑的居民生活污水和雨水，以及地勢較高地區(qū)的污水和雨水具有的勢能來工作，進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，將發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能輸送到控制箱，經(jīng)過穩(wěn)壓后可供路燈用電及照明使用。該裝置適合于有較多高層建筑且地勢復(fù)雜的城市使用。
【專利說明】置于污水管道內(nèi)部的液力透平發(fā)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水及雨水勢能的利用和透平的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是適合高層建筑和地勢復(fù)雜的山區(qū)城市的污水和雨水本身具有的勢能利用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，城市中的高層建筑越來越多，因此，居民生活產(chǎn)生的污水也越來越多，且這些污水從高處流下時(shí)具有勢能。特別是在一些山區(qū)城市，由于地勢復(fù)雜，產(chǎn)生的污水和雨水從高處流下時(shí)也具有勢能，而這些能量都被浪費(fèi)掉，目前關(guān)于這些能量利用的文獻(xiàn)極少，更無實(shí)際利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是利用液力透平來高效利用高層建筑和地勢復(fù)雜的山區(qū)城市產(chǎn)生的污水和雨水的勢能，將勢能轉(zhuǎn)換成電能。
[0004]本發(fā)明是置于污水管道內(nèi)部的液力透平發(fā)電裝置，有一個(gè)液力透平12，樓層污水管5與第一高層建筑污水管4相接，第一高層建筑污水管4、第二高層建筑污水管6和路面下水道2以及泄流管13與總污水管I相接，過濾器3置于第一高層建筑污水管4與樓層的交界處，且其相接處分別為液力透平12的進(jìn)出口，在液力透平12的進(jìn)口處安裝控制閥9，在泄流管13的中部安裝調(diào)節(jié)閥11，在液力透平12的進(jìn)出口分別安裝第一壓力表10、第二壓力表14，控制箱7通過電纜8與液力透平12中的電機(jī)19相連，液力透平12通過圓柱環(huán)41和密封圈42將其固定于污水管43之中，前蓋板40和后蓋板39為葉輪25的前后蓋板,葉輪25和導(dǎo)葉37 —起構(gòu)成過流部件，旋轉(zhuǎn)軸27和電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸通過法蘭22連接在一起。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:
1、對污水和雨水具有的勢能加以利用，實(shí)現(xiàn)了能量的有效利用，且可解決居民一部分的用電需求；
2、由于液力透平12安裝于污水管內(nèi)，無需建立專門的機(jī)房；
3、液力透平12與電機(jī)一起在液體之中工作，視覺效果好；
4、本發(fā)明的導(dǎo)葉出口邊和葉輪進(jìn)口邊平行，且葉輪為混流式葉輪，對導(dǎo)葉流道的彎曲程度要求小，易于制造；
5、由于葉輪進(jìn)口安放角較大，所以葉輪的摩擦損失小，效率高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明液力透平發(fā)電裝置示意圖，圖2為液力透平結(jié)構(gòu)圖，圖3為過水部件結(jié)構(gòu)圖，圖4為液力透平安裝圖，圖5為葉輪進(jìn)出口速度三角形。
【具體實(shí)施方式】
[0007]如圖1所示，本發(fā)明是置于污水管道內(nèi)部的液力透平發(fā)電裝置，有一個(gè)液力透平12，樓層污水管5與第一高層建筑污水管4相接，第一高層建筑污水管4、第二高層建筑污水管6和路面下水道2以及泄流管13與總污水管I相接，過濾器3置于第一高層建筑污水管4與樓層的交界處，且其相接處分別為液力透平12的進(jìn)出口，在液力透平12的進(jìn)口處安裝控制閥9，在泄流管13的中部安裝調(diào)節(jié)閥11，在液力透平12的進(jìn)出口分別安裝第一壓力表10、第二壓力表14，控制箱7通過電纜8與液力透平12中的電機(jī)19相連，液力透平12通過圓柱環(huán)41和密封圈42將其固定于污水管43之中，前蓋板40和后蓋板39為葉輪25的前后蓋板，葉輪25和導(dǎo)葉37 —起構(gòu)成過流部件，旋轉(zhuǎn)軸27和電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸通過法蘭22連接在一起。
[0008]如圖1所示，利用液力透平12對污水進(jìn)行循環(huán)利用，主要是將高層樓宇中產(chǎn)生的生活污水和地勢較高地區(qū)的污水和雨水收集到一起，利用這些液體的勢能來發(fā)電。
[0009]如圖2所示，本發(fā)明的液力透平12的旋轉(zhuǎn)軸27和電機(jī)19的旋轉(zhuǎn)軸通過法蘭22連接使其一起旋轉(zhuǎn)，且液力透平12與電機(jī)19 一起安裝于污水管43內(nèi)部。
[0010]如圖2所示，本發(fā)明的液力透平12主要用于地勢復(fù)雜的山區(qū)城市，揚(yáng)程介于20m-40m之間，取液力透平12的葉輪級(jí)數(shù)為兩級(jí)，對于有更大揚(yáng)程的情況，可增加葉輪級(jí)數(shù)進(jìn)而達(dá)到增加揚(yáng)程的目的；葉輪25為混流式葉輪。
[0011]如圖3所示，液力透平12的葉輪進(jìn)口 35的前蓋板40和后蓋板39的進(jìn)口為圓形；導(dǎo)葉進(jìn)口等于，導(dǎo)葉出口邊和葉輪進(jìn)口邊平行。
[0012]如圖4所示，本發(fā)明的液力透平12安裝于污水管43內(nèi)部，在液力透平12的進(jìn)口通過螺柱和螺母使其與污水管43相連，且螺柱和液力透平12的進(jìn)口為一整體，而在液力透平12的出口處通過一有螺紋的圓柱環(huán)41將液力透平12的出口部分固定，且在圓柱環(huán)41和液力透平12之間安裝一密封圈42。
[0013]如圖5所示，葉輪25的葉片進(jìn)口安放角β2=90°，葉輪25的葉片出口安放角由以下公式計(jì)算:
【權(quán)利要求】
1.置于污水管道內(nèi)部的液力透平發(fā)電裝置，有一個(gè)液力透平(12)，其特征在于樓層污水管(5)與第一高層建筑污水管(4)相接，第一高層建筑污水管(4)、第二高層建筑污水管(6)和路面下水道(2)以及泄流管(13)與總污水管(I)相接，過濾器(3)置于第一高層建筑污水管(4)與樓層的交界處，且其相接處分別為液力透平(12)的進(jìn)出口，在液力透平(12)的進(jìn)口處安裝控制閥(9)，在泄流管(13)的中部安裝調(diào)節(jié)閥(11)，在液力透平(12)的進(jìn)出口處分別安裝第一壓力表(10)、第二壓力表(14)，控制箱(7)通過電纜(8)與液力透平(12)中的電機(jī)(19)相連，液力透平(12)通過圓柱環(huán)(41)和密封圈(42)將其固定于污水管(43)之中，前蓋板(40)和后蓋板(39)為葉輪(25)的前后蓋板,葉輪(25)和導(dǎo)葉(37) —起構(gòu)成過流部件，旋轉(zhuǎn)軸(27)和電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸通過法蘭(22)連接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的置于污水管道內(nèi)部的液力透平發(fā)電裝置，其特征在于所述的液力透平(12)的進(jìn)口通過螺柱和螺母使其與污水管(43)相連，且螺柱和液力透平(12)的進(jìn)口為一整體，而在液力透平(12)的出口處通過一有螺紋的圓柱環(huán)(41)將液力透平(12)的出口部分固定，且在圓柱環(huán)(41)和液力透平(12)之間安裝一密封圈(42)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的置于污水管道內(nèi)部的液力透平發(fā)電裝置，其特征在于所述的液力透平(12 )的葉輪進(jìn)口的前蓋板(40 )和后蓋板(39 )的進(jìn)口為圓形；導(dǎo)葉進(jìn)口等于90 °，導(dǎo)葉(37)的出口邊和葉輪(25)的進(jìn)口邊平行，葉輪(25)的葉片進(jìn)口安放角β2=90°，葉輪(25)的葉片出口安放角由下式計(jì)算:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的置于污水管道內(nèi)部的液力透平發(fā)電裝置，其特征在于所述的液力透平(12)與電機(jī)(19) 一起安裝于污水管(43)的內(nèi)部，揚(yáng)程介于20m-40m之間，取液力透平(12)的葉輪級(jí)數(shù)為兩級(jí)，葉輪(25)為混流式葉輪。
【文檔編號(hào)】F03B3/12GK103452740SQ201310436062
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】楊軍虎, 史廣泰 申請人:蘭州理工大學(xué)