本發(fā)明涉及一種水力發(fā)電設備，尤其涉及一種水氣合力自動循環(huán)發(fā)電機組。

背景技術：

目前常見的發(fā)電方式用火電、水電和核電，火力發(fā)電通過燃燒煤炭等不可再生能源轉換為電力，由于不可再生能源的不斷減少，人們越來越注重開發(fā)清潔可再生的能源。而核電對于場地和設備的要求過高。再加上我國水資源較為豐富，而水力發(fā)電便是其中一種產(chǎn)生清潔能源的方式。因此水力發(fā)電在我國占有重要的地位。

水力發(fā)電利用水力(具有水頭)推動水輪機轉動，將水能轉變?yōu)闄C械能，再在水輪機上接上機械能轉換為電能的裝置，便可發(fā)電。水力發(fā)電機組的工作原理：河川、湖泊等位于高處具有勢能的水流至低處，經(jīng)水輪機轉換成水輪機的機械能，水輪機又推動發(fā)電機發(fā)電，將機械能轉換成電能。水力發(fā)電機組中的水輪發(fā)電機由水輪機驅動。發(fā)電機的轉速決定輸出交流電的頻率，因此穩(wěn)定轉子的轉速對保證頻率的穩(wěn)定至關重要。水輪機通常可分為反擊式和沖擊式兩大類。反擊式水輪機的轉輪在水中受到水流的反作用力而旋轉；沖擊式水輪機的轉輪受到水流的沖擊旋轉。現(xiàn)有的水輪機在發(fā)電過程中，往往由于水流量和壓力不足，導致水輪轉動不穩(wěn)定，從而影響發(fā)電機的轉速，導致輸出的電力不穩(wěn)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種穩(wěn)定高效的水氣合力自動循環(huán)發(fā)電機組。

本發(fā)明提供的這種水氣合力自動循環(huán)發(fā)電機組，它包括從上往下依次連通的注水罐、水輪機和集水罐，集水罐通過回水管與注水罐連通，回水管上設有加壓泵，水輪機包括內(nèi)輪和外殼，內(nèi)輪的外壁上設有葉片，相鄰兩葉片與內(nèi)輪的外壁圍成盛水斗，注水罐與集水罐內(nèi)的進水管均伸至罐體底部，流體自注水罐進入外殼內(nèi)沖擊葉片進入盛水斗內(nèi)使水輪機轉動產(chǎn)生機械能，內(nèi)輪旋轉過程中流體從盛水斗中漏出進入集水罐內(nèi)，再通過加壓泵加壓后回流至注水罐中。

所述注水罐為封閉式罐體，其頂部設有進水口、底部設有出水口，進水口外設有閘閥和三通接頭，三通接頭的另外兩端分別與回水管和補水管連通，注水罐上設有壓力表。

所述集水罐為封閉式罐體，其頂部設有入水口、底部設有回水口，集水罐上設有壓力表。

為了提高旋轉力，使所述水輪機為封閉式機體，所述內(nèi)輪和外殼的形狀均為圓柱型，外殼對應軸向中心面的正下方設有與集水罐連通的排水孔、軸向中心面的右側設有與注水罐連通的注水孔，將外殼沿圓周方向按時鐘表盤十二等分，注水孔位于一點鐘位置處。

為了提高穩(wěn)定性，使所述內(nèi)輪包括同心設置的大、小兩個圓筒，大圓筒與小圓筒之間設有加強筋，小圓筒的軸向中心設有用于連接輸出軸的軸套。

為了提高盛水和泄水的可靠性，使所述葉片的外端向順時針方向下凹呈勺狀。

為了便于控制，所述注水罐的出水口與水輪機的注水孔之間的管道上設有閥門。

為了便于控制，所述水輪機的排水孔與集水罐的入水口之間的管道上設有閥門。

進一步的，為了便于檢修，在所述回水管上設有閥門。

為了延長使用壽命，在所述注水罐、水輪機和集水罐外均涂有防銹層。

本發(fā)明在使用過程中將水儲存在注水罐內(nèi)，使用時注水罐內(nèi)水進入外殼內(nèi)沖擊葉片進入盛水斗內(nèi)使水輪機轉動產(chǎn)生機械能，以一個盛水斗為例，當其接受水流沖擊后產(chǎn)生旋轉，并且盛水斗內(nèi)接受并積存有一定的水量，在旋轉過程中積累的水的重量為旋轉提供重力勢能，進一步加速旋轉，當旋轉至盛水斗朝向時，盛水斗內(nèi)水倒出不會成為旋轉的阻力，保證整個旋轉的可靠穩(wěn)定和高效。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的布置示意圖。

圖2為圖1中水輪機的剖視示意圖。

圖示序號：

1—注水罐、2—水輪機、3—集水罐、4—三通接頭、5—壓力表、6—閥門、7—回水管、8—加壓泵、9—閘閥、21—內(nèi)輪、22—外輪、23—葉片、211—大圓筒、2十二—小圓筒、213—加強筋、214—軸套。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本實施例提供的這種這種水氣合力自動循環(huán)發(fā)電機組，包括從上往下依次連通的注水罐1、水輪機2和集水罐3，集水罐通過回水管7與注水罐連通，回水管上設有加壓泵8。注水罐為封閉式罐體，其頂部設有進水口、底部設有出水口，進水口外設有閘閥9和三通接頭4，三通接頭的另外兩端分別與回水管和補水管連通，從而使罐體內(nèi)的水由于高壓態(tài)勢的而具有一定的動能。

注水罐為封閉式罐體，注水管伸入罐底至距離罐底5-10cm處才讓加入的水從管底口散開順罐體內(nèi)上升，使注水罐罐體內(nèi)的空氣被上升水體壓縮至密封性罐體上部，從而使罐體內(nèi)的水由于高壓態(tài)勢的而具有一定的動能，注水罐上設有壓力表5用于監(jiān)測罐內(nèi)氣壓。密封性罐體底部設有閥門6，工作時，打開閥門為水輪機供水。集水罐為封閉式罐體，其內(nèi)的注水管也伸入至罐底5-10cm處，使罐體內(nèi)的空氣被上升水體壓縮至密封性罐體上部，形成高壓態(tài)勢的動能，從而使罐體內(nèi)的水由于高壓態(tài)勢的而具有一定的動能。

水輪機為封閉式機體，包括內(nèi)輪21和外殼22，內(nèi)輪和外殼的形狀均為圓柱型，外殼對應軸向中心面的正下方設有與集水罐連通的排水孔、軸向中心面的右側設有與注水罐連通的注水孔，將外殼沿圓周方向按時鐘表盤十二等分，排水孔位于一點鐘位置處。使高壓態(tài)勢水體沖擊水輪機水斗順時針旋轉，以帶動發(fā)電機運轉，達到額定轉速發(fā)出相應功率電能。內(nèi)輪21包括同心設置的大、小兩個圓筒，大圓筒211與小圓筒2十二之間設有加強筋213，小圓筒的軸向中心設有用于連接輸出軸的軸套214；內(nèi)輪21的外壁上設有葉片23，相鄰兩葉片與內(nèi)輪的外壁圍成盛水斗，流體自注水罐進入外殼內(nèi)沖擊葉片進入盛水斗內(nèi)使水輪機轉動產(chǎn)生機械能，內(nèi)輪旋轉過程中流體從盛水斗中漏出進入集水罐內(nèi)，再通過加壓泵加壓后回流至注水罐中。將葉片設置為外端向順時針方向下凹的勺型葉片，用以多裝水，盡可能延遲水的溢出，增加作工的力能；致使運轉至六點種的位置，方可完全空斗，致使水輪機形成偏心輪動能加力的勻加速運轉，產(chǎn)生杠桿作工原理，再次按幾何倍數(shù)提升做工能量，以提高盛水和泄水的可靠性。

注水罐的出水口與水輪機的注水孔之間的管道上設有閥門6，打開這個閥門，就是注水，開機發(fā)電，反之，關閉閥門，就是關機停止發(fā)電。水輪機的排水孔與集水罐的入水口之間的管道上設有閥門6，其作用在于停機發(fā)電同時，關閉這個閥門，用于不讓停機發(fā)電之后，集水罐內(nèi)的水不至于反滲透到水輪機，影響下次開機正常發(fā)電?；厮苌显O有閥門，用于停機發(fā)電狀態(tài)時，關閉所有閥門，以確保停機之后的水體、氣體成為靜止狀態(tài)，穩(wěn)定待工作的水體、氣體高壓態(tài)勢。同時通過在注水罐、水輪機和集水罐外均涂有防銹層以便延長使用壽命。

本實施例在全部設備安裝完成后，首先將閥門關閉，向注水罐中注水，打開回水管處的閥門使水倒灌入集水罐中，由于集水罐內(nèi)水管伸入至罐體底部5—10cm位置處，當集水罐中水達到相應的高壓態(tài)勢，就會回流至注水罐內(nèi)，在兩罐的氣壓表均達到18mpa時，即完成首次灌水。停止注水，整個設備完全密封；再打注水罐底部的閥門，就可啟動水輪機運轉了。要停止水輪機運轉，先關閉注水罐底部的閥門，達到水輪機完全停止轉動，再關閉水輪機與集水罐之間的閥門,整個裝置就進入平衡靜止狀態(tài)。在使用過程中注水罐內(nèi)水自從一點鐘位置處進入水輪機內(nèi)沖擊勺型葉片，并儲存至盛水斗內(nèi)，水斗同時承受著高壓態(tài)勢水的沖擊、伴隨著水自由落體勻加速力，飛速下移，后面相鄰水斗一個接一個的盛水，產(chǎn)生循環(huán)連鎖反應，使水輪機高速運轉，產(chǎn)生巨大的動能，帶動發(fā)電機同步運轉發(fā)電、或者其他需要動能帶動的機械設備做功；盛水斗轉動至時鐘6點的位置時，水斗口完全向下，水流出形成空水斗，使6點至1點之間區(qū)域內(nèi)的盛水斗均空斗，避免水的重量成為旋轉的反向力；水流入集水罐內(nèi)并通過加壓泵泵回注水罐內(nèi)，完成自動循環(huán)過程。整個旋轉過程可靠穩(wěn)定和高效。