專(zhuān)利名稱(chēng)：一種利用水倒流虹吸發(fā)電裝置及方法
一種利用水倒流虹吸發(fā)電裝置及方法本發(fā)明涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種利用水倒流虹吸發(fā)電裝置及方法。 [背景技術(shù)]目前，水資源短缺，能源問(wèn)題已經(jīng)引起了全世界人民共同關(guān)注的問(wèn)題，世界上已經(jīng)存在水倒流，他們的做法是消耗巨大的電能或柴油將水抽到高處去灌溉農(nóng)田和工業(yè)之用， 其成本巨大讓農(nóng)民、工人難以承受，且效果非常不理想，使用到的設(shè)備壽命極其短，并受地理位置的限制，裝置制造極不方便，制造成本太高等一系列問(wèn)題。本發(fā)明的目的是填補(bǔ)空白，研究出一種全新的既抽水又發(fā)電、灌溉等用途廣泛的利用水倒流虹吸發(fā)電裝置及方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種利用水倒流虹吸發(fā)電裝置，包括水壩，其特征在于所述的水壩建立在一個(gè)淡水中，水壩為梯形結(jié)構(gòu)，梯級(jí)一級(jí)平臺(tái)上設(shè)有至少兩臺(tái)大功率臥式水泵，臥式水泵底部設(shè)有減震腳，減震腳固定于平臺(tái)上，水泵一端連接進(jìn)水管，水泵另一端設(shè)有出水管一端，出水管的另一端連接水輪機(jī)，所述的進(jìn)水管上部設(shè)有減震管，減震管下部設(shè)有沉淀管，沉淀管與進(jìn)水管焊接連在一起，進(jìn)水管一端設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)，進(jìn)水管進(jìn)水口設(shè)有增壓泵，增壓泵與水底采用鋼管支撐，進(jìn)水管進(jìn)水口處與水底采用混凝土柱支撐，水泵的另一端連接出水管的一端，出水管的另一端連接噴水管的一端，所述的出水管下部設(shè)有減震管，水壩頂部平臺(tái)上設(shè)有水池，圓形水池兩側(cè)分別連接水管，所述的水管為虹吸水管， 所述的水池底部分布排列至少5個(gè)圓形槽，水池中間設(shè)有圓形平臺(tái)，平臺(tái)由若干根圓柱支撐連接于圓形水池底部，混凝土平臺(tái)為上下兩層結(jié)構(gòu)，上平臺(tái)的底面與下平臺(tái)的地面在一個(gè)水平面上，所述的上平臺(tái)表面設(shè)有通氣孔，平臺(tái)上設(shè)有若干個(gè)減震腳，減震腳上裝有至少三個(gè)大功率立式水泵，水泵的一端連接進(jìn)水管的一端，所述的水泵另一端連接出水管的一端，進(jìn)水管上部設(shè)有沉淀管，沉淀管前端設(shè)有增壓管，增壓管前端設(shè)有減震管，增壓管底部設(shè)有支撐桿連接于平臺(tái)上，所述的水管的另一端端口上安裝一個(gè)過(guò)濾網(wǎng)，過(guò)濾網(wǎng)中心處的上部設(shè)有增壓泵，增壓泵通過(guò)支撐桿與圓形槽固定，所述的水管的另一端與圓環(huán)形水槽通過(guò)支撐桿連接，出水管上設(shè)有減震管，上平臺(tái)的上部設(shè)有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)底部設(shè)有水輪機(jī)， 發(fā)電機(jī)與水輪機(jī)中間采用軸承連接，在水輪機(jī)上部安裝一塊鐵板，發(fā)電機(jī)下部到鐵板之間由支撐柱連接固定，鐵板與下平臺(tái)之間采用混凝土墻固定連接，上平臺(tái)與下平臺(tái)用從水池底部建立的支撐柱連接固定，水池底部采用支撐柱連接固定，所述上平臺(tái)底部與下平臺(tái)的底部在一個(gè)平面上，水壩頂部平臺(tái)外設(shè)有水槽，水槽中設(shè)有閥門(mén)，水池底部?jī)蛇叺膱A形槽中連接了虹吸水管，虹吸水管的一端連接增壓管，增壓管沖下面設(shè)有臥式水輪機(jī)，虹吸水管的另一端設(shè)有增壓泵，臥式水輪機(jī)中間采用軸承連接發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)底部設(shè)有減震腳，減震腳安裝在平臺(tái)上，平臺(tái)采用四根支撐柱連接于水底，所述的水管的最高點(diǎn)設(shè)有開(kāi)關(guān)，到最高點(diǎn)就垂直而下，水輪機(jī)的葉片為杠桿形，葉片前端為勺形結(jié)構(gòu)。
淡水為江水、河水、湖水、池塘。所述的出水管最高處距離一級(jí)平臺(tái)面為7——9米。所述的立式水泵連接的進(jìn)水管最高處與垂直面呈40——50度角。所述的利用水倒流虹吸發(fā)電裝置可以單獨(dú)使用或等間距平行排列多臺(tái)使用或按方向性旋轉(zhuǎn)排列多臺(tái)使用。所述的虹吸水管、進(jìn)水管和出水管都為出水口小進(jìn)水口大。所述的葉片的杠桿結(jié)構(gòu)按照受力部位的大小來(lái)制作形狀。一種利用水倒流虹吸發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于步驟如下(1)制作梯級(jí)水壩，在水壩上修建一級(jí)平臺(tái)和頂部平臺(tái)，在淡水底部建好鋼管支撐柱和混凝土支撐柱，(2)在水壩頂部平臺(tái)，先打混凝土樁，然后向地下挖一個(gè)水池，在水池兩側(cè)向下挖圓形槽，在水池下部挖水槽，在水槽中安裝閥門(mén)，澆注混凝土建立外減壓墻和內(nèi)減壓墻，外減壓墻外部設(shè)有圓環(huán)形槽，圓環(huán)形槽向地下挖圓形槽，再澆注混凝土形成上、下平臺(tái)，并在上平臺(tái)的表面預(yù)留通氣孔，平臺(tái)頂部澆注混凝土形成水泥柱，并在混凝土墻中預(yù)埋噴水管一端，在平臺(tái)一側(cè)上安裝減震腳，在減震腳上安裝立式水泵，再安裝進(jìn)水管，進(jìn)水管底部焊接若干根支撐柱，支撐柱上部澆注混凝土形成環(huán)形平臺(tái)支撐平面，在進(jìn)水管上依次安裝沉淀管、增壓管、和減震管，在進(jìn)水管的另一端端口安裝過(guò)濾網(wǎng)和增壓泵，水中的雜質(zhì)通過(guò)水自身的重力直接掉進(jìn)沉淀管中，在立式水泵另一端安裝出水管一端，出水管的另一端與預(yù)留管安裝在一起，最后把水輪機(jī)中心插入發(fā)電機(jī)的中心軸承上，呈現(xiàn)發(fā)電機(jī)在上部水輪機(jī)在下部，再安裝支撐柱，支撐柱頂部與混凝土柱澆注而成，混凝土頂部再澆注一段支撐柱， 在支撐柱的頂部安裝發(fā)電機(jī)再安裝鐵板，所述的支撐柱與混凝土柱在一條直線上，在平臺(tái)另一側(cè)上安裝出水管，所述的出水管與立式水泵均勻排列在平臺(tái)上，(3)在梯級(jí)水壩的一級(jí)平臺(tái)上安裝減震腳，減震腳上安裝臥式水泵，在臥式水泵的一端安裝進(jìn)水管，并在進(jìn)水管上部安裝減震管和沉淀管，再在進(jìn)水管進(jìn)水口處安裝過(guò)濾網(wǎng)和增壓泵，在臥式水泵的另一端安裝出水管，出水管的另一端延伸到頂部平臺(tái)與預(yù)留管連接在一起，用螺絲橡皮固定，(4)在水平面上部混凝土柱頂部澆筑平臺(tái)，在平臺(tái)上安裝減震腳，在減震腳上安裝臥式發(fā)電機(jī)，把臥式水輪機(jī)中心插入臥式發(fā)電機(jī)的中心軸承上，在頂部平臺(tái)水池底部?jī)蛇厛A形槽內(nèi)安裝虹吸水管，虹吸水管下部與支撐柱固定，在虹吸水管上依次安裝增壓泵、沉淀管、過(guò)濾網(wǎng)、增壓管和開(kāi)關(guān)，構(gòu)成利用水倒流虹吸發(fā)電裝置。一種利用水倒流虹吸發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于方法如下(1)首先在頂部平臺(tái)水池中注入適量的水，開(kāi)啟增壓泵，水注入進(jìn)水管中，排除空氣，進(jìn)水管中充滿水后，再打開(kāi)一級(jí)平臺(tái)上的臥式水泵和頂部平臺(tái)上的增壓泵，然后打開(kāi)頂部平臺(tái)立式水泵，(2)臥式水泵使水在真空狀態(tài)下高速運(yùn)轉(zhuǎn)，流入出水管，沖擊頂部平臺(tái)的立式水輪機(jī)，借助立式水泵上出水管的水的沖擊，加快立式水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，立式水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生機(jī)械能，機(jī)械能通過(guò)立式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化成電能，由于水自身重力作用，部分水落入水池中，當(dāng)水槽中閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)，水池中的水順著水槽流入供給農(nóng)業(yè)、工業(yè)使用，另一部分繼續(xù)供立式水泵循環(huán)使用；當(dāng)農(nóng)業(yè)、工業(yè)不需要使用水時(shí)，關(guān)閉水槽閥門(mén)，打開(kāi)虹吸水管中的增壓泵和開(kāi)關(guān)，水池中的水通過(guò)大氣壓進(jìn)入虹吸水管中，水垂直噴射在水面上的臥式水輪機(jī)上產(chǎn)生機(jī)械能， 機(jī)械能通過(guò)立式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化成電能，進(jìn)行發(fā)電，(3)如淡水資源缺乏時(shí)，關(guān)閉水槽閥門(mén)，打開(kāi)虹吸水管中的增壓泵和開(kāi)關(guān)，水池中的水通過(guò)大氣壓進(jìn)入虹吸水管中，水倒流沖擊臥式水輪機(jī)產(chǎn)生機(jī)械能，機(jī)械能通過(guò)立式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化成電能，進(jìn)行發(fā)電。所述的水泵連接的進(jìn)水管一端與垂直面呈40——50度角。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明就是在大功率臥式水泵的出口處安裝水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)，通過(guò)出口處的水的沖力進(jìn)行發(fā)電，再建立式水泵使水輪機(jī)葉片勻速和高速的運(yùn)轉(zhuǎn)，保證發(fā)電量大、持續(xù)，基本實(shí)現(xiàn)零污染、零排放，節(jié)約金錢(qián)，使農(nóng)業(yè)、工業(yè)效益得到成倍的提高，水資源被反復(fù)使用產(chǎn)生電能，當(dāng)農(nóng)業(yè)、工業(yè)用水時(shí)，關(guān)閉虹吸水管，水順著水槽進(jìn)行農(nóng)業(yè)、工用使用，當(dāng)農(nóng)業(yè)、工業(yè)不用水時(shí)，打開(kāi)虹吸水管的開(kāi)關(guān)，水倒流到淡水水面上進(jìn)行發(fā)電，，從而達(dá)到持續(xù)發(fā)電，水不流失，起到環(huán)保作用，用途廣泛，可用于灌溉、航運(yùn)、森林防火、綠化草原、發(fā)電、飲水、城鎮(zhèn)建設(shè)、防澇、抗旱等用途，也可用于南水北調(diào)，本發(fā)明為整個(gè)人類(lèi)合理、高效的利用地球上分布不均而又有限的淡水資源創(chuàng)造出一個(gè)有利條件，進(jìn)而改變?nèi)祟?lèi)靠天氣變化才能吃飯的被動(dòng)歷史。

圖1為本發(fā)明的示意圖；圖2為本發(fā)明的局部剖視圖；圖3為本發(fā)明的水輪機(jī)的示意圖；圖4為本發(fā)明的頂部平臺(tái)局部的示意圖。參見(jiàn)附圖，1為水壩，2為一級(jí)平臺(tái)，3為頂部平臺(tái)，4為臥式水泵，5為進(jìn)水管，6為出水管，7為水輪機(jī)的葉片，8為立式水泵，9為通氣孔，10為圓形槽，11為水槽，12為閥門(mén)， 13為水池，14為開(kāi)關(guān)，15為虹吸水管，16為增壓管，17為臥式發(fā)電機(jī)，18為臥式水輪機(jī)，19 為減震腳。20為平臺(tái)，21為支撐柱，22為增壓泵，23為混凝土柱，M為，25為沉淀管，26為減震管，27為噴水管，28為軸承，29為發(fā)電機(jī)，30為鐵板，31為水輪機(jī)，32為出水管，33為過(guò)濾網(wǎng)，34為沉淀管，35為過(guò)濾網(wǎng)。以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。參見(jiàn)附圖1，2，3，4所示，一種利用水倒流虹吸發(fā)電裝置，包括水壩，所述的淡水里建立一個(gè)水壩，水壩為梯形結(jié)構(gòu)，梯級(jí)一級(jí)平臺(tái)上設(shè)有至少兩臺(tái)臥式水泵，臥式水泵可以使水以極快的速度往高處流。臥式水泵底部設(shè)有減震腳，減震腳起到減震作用，給予設(shè)備保護(hù)。減震腳固定于平臺(tái)上，臥式水泵功率為130千瓦。水泵一端連接進(jìn)水管，水泵另一端設(shè)有出水管一端，出水管的另一端連接水輪機(jī)。所述的進(jìn)水管上部設(shè)有減震管，減震管下部設(shè)有沉淀管，水中的雜質(zhì)憑借自身的重力，雜質(zhì)落入沉淀管中，給予保護(hù)水輪機(jī)和水泵。沉淀管與進(jìn)水管焊接連在一起，進(jìn)水管一端設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)，過(guò)濾水中的雜質(zhì)。進(jìn)水管進(jìn)水口設(shè)有增壓泵，確保穩(wěn)定的把水輸送，增壓泵與水底采用鋼管支撐，進(jìn)水管進(jìn)水口處與水底采用混凝土柱支撐，增壓泵功率為10——30千瓦。水泵的另一端連接出水管的一端，出水管的另一
6端連接噴水管的一端，所述的出水管下部設(shè)有減震管。水壩頂部平臺(tái)上設(shè)有水池，水池直徑為30——38米。圓形水池兩側(cè)分別連接水管，所述的水管為虹吸水管。所述的水池底部分布排列5個(gè)圓形槽，水池中間設(shè)有圓形平臺(tái)，平臺(tái)由8——32根圓柱支撐連接于圓形水池底部?；炷疗脚_(tái)為上下兩層結(jié)構(gòu)，上平臺(tái)厚度為0. 6公分，下平臺(tái)厚度為0. 2公分，上平臺(tái)寬為3米，上平臺(tái)的底面與下平臺(tái)在一條直線上，上平臺(tái)表面離圓形水池的水面距離為2 米，下平臺(tái)寬0. 8米——1米，下平臺(tái)表面離圓形水池的水面距離為1. 6米。所述的上平臺(tái)上設(shè)有12——48個(gè)通氣孔，通過(guò)大氣壓，通氣孔很好的保證了平臺(tái)底部的水順暢的流動(dòng)，發(fā)電效果好。平臺(tái)上設(shè)有若干個(gè)減震腳，減震腳上裝有至少三個(gè)大功率立式水泵，立式水泵功率為100——110千瓦，若干個(gè)立式水泵的目的是保持水輪機(jī)均速、告訴旋轉(zhuǎn)。確保水輪機(jī)發(fā)電機(jī)得安全，多發(fā)電，水泵的一端連接進(jìn)水管的一端，所述的水泵另一端連接出水管的一端，所述的進(jìn)水管一端的直徑為0. 35米，進(jìn)水管上部設(shè)有沉淀管，沉淀管前端設(shè)有增壓管， 增壓管前端設(shè)有減震管，增壓管底部設(shè)有支撐桿連接于平臺(tái)上。所述的進(jìn)水管的另一端直徑為2米——3米，所述的水管的另一端端口上安裝一個(gè)過(guò)濾網(wǎng)，過(guò)濾網(wǎng)中心處的上部設(shè)有增壓泵，增壓泵通過(guò)支撐桿與圓形槽固定，增壓泵功率為20——30千瓦，所述的水管的另一端與圓環(huán)形水槽通過(guò)支撐桿連接。所述的出水管的一端直徑為0. 3米，出水管的另一端噴水口為0. 21米，出水管上設(shè)有減震管，上平臺(tái)的上部設(shè)有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)底部設(shè)有水輪機(jī)， 發(fā)電機(jī)與水輪機(jī)中間采用軸承連接，在水輪機(jī)上部1.5米處安裝一塊鐵板，發(fā)電機(jī)下部到鐵板之間由支撐柱連接固定，鐵板與下平臺(tái)之間采用混凝土墻固定連接。上平臺(tái)與下平臺(tái)用從水池底部建立的支撐柱連接固定，水池底部采用支撐柱連接固定，所述上平臺(tái)底部與下平臺(tái)的底部在一個(gè)平面上。水壩頂部平臺(tái)外設(shè)有水槽，水順著水槽流入到農(nóng)用、工用處， 水槽的底部高出水池底部1米，水槽中設(shè)有閥門(mén)，關(guān)閉閥門(mén)可以控制水池中的水不流入水槽，水池底部?jī)蛇叺膱A形槽中連接了虹吸水管，虹吸水管的一端連接增壓管，增壓管沖下面設(shè)有臥式水輪機(jī)，虹吸水管的另一端設(shè)有增壓泵，臥式水輪機(jī)中間采用軸承連接發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)底部設(shè)有減震腳，減震腳安裝在平臺(tái)上，平臺(tái)采用四根支撐柱連接于水底，所述的水管的最高點(diǎn)設(shè)有開(kāi)關(guān)，虹吸水管開(kāi)始與水平面角度為50——70度，立式水泵連接的進(jìn)水管最高處與垂直面呈40——50度角，到最高點(diǎn)就垂直而下，借助杠桿受力原理，水輪機(jī)的葉片設(shè)計(jì)為杠桿形，葉片前端為勺形結(jié)構(gòu)，便于水很好的沖擊葉片。淡水為江水、河水、湖水、池塘。 發(fā)電機(jī)的功率按出水管的出水口水的流速和水的流量來(lái)定。水槽的大小按照出水量大小而定。所述的利用水倒流虹吸發(fā)電裝置可以單獨(dú)使用或等間距平行排列多臺(tái)使用或按方向性旋轉(zhuǎn)排列多臺(tái)使用。所述的虹吸水管、進(jìn)水管和出水管都為出水口小進(jìn)水口大。所述的葉片的杠桿結(jié)構(gòu)按照受力部位的大小來(lái)制作形狀。所述的通氣孔直徑為0.5米。所述的沉淀管外部用螺絲、鐵板和橡皮來(lái)堵住沉淀管，每使用一段時(shí)間，把螺絲、鐵板和橡皮拆卸下來(lái)， 清理水中沉淀的垃圾。一種利用水倒流虹吸發(fā)電裝置的制造方法，步驟為(1)制作梯級(jí)水壩，在水壩上修建一級(jí)平臺(tái)和頂部平臺(tái)，在淡水底部建好鋼管支撐柱和混凝土支撐柱，鋼管支撐柱和混凝土支撐柱起到了很好的支持作用，緩解水管的水的沖擊力。(2)在水壩頂部平臺(tái)，先打混凝土樁，然后向地下挖一個(gè)水池，在水池兩側(cè)向下挖圓形槽，在水池下部挖水槽，在水槽中安裝閥門(mén)，澆注混凝土建立外減壓墻和內(nèi)減壓墻，使進(jìn)水管進(jìn)水口水的保持穩(wěn)定狀態(tài)，外減壓墻外部設(shè)有圓環(huán)形槽，圓環(huán)形槽向地下挖圓形槽， 再澆注混凝土形成上、下平臺(tái)，并在上平臺(tái)的表面預(yù)留通氣孔，通過(guò)大氣壓保持池中的水正常流動(dòng)，平臺(tái)頂部澆注混凝土形成水泥柱，并在混凝土墻中預(yù)埋噴水管一端，在平臺(tái)一側(cè)上安裝減震腳，在減震腳上安裝立式水泵，再安裝進(jìn)水管，進(jìn)水管底部焊接若干根支撐柱，支撐柱上部澆注混凝土形成環(huán)形平臺(tái)支撐平面，在進(jìn)水管上依次安裝沉淀管、增壓管、和減震管，在進(jìn)水管的另一端端口安裝過(guò)濾網(wǎng)和增壓泵，水中的雜質(zhì)通過(guò)水自身的重力直接掉進(jìn)沉淀管中，在立式水泵另一端安裝出水管一端，出水管的另一端與預(yù)留管安裝在一起，最后把立式水輪機(jī)中心插入發(fā)電機(jī)的中心軸承上，呈現(xiàn)發(fā)電機(jī)在上部水輪機(jī)在下部，所述的立式水輪機(jī)直徑為9——10米，立式發(fā)電機(jī)的直徑為10——11米，功率為3——5萬(wàn)千瓦，再安裝支撐柱，支撐柱頂部與混凝土柱澆注而成，混凝土頂部再澆注一段支撐柱，在支撐柱的頂部安裝發(fā)電機(jī)在水輪機(jī)上部1. 5米處安裝一塊鐵板，起到防止水濺到發(fā)電機(jī)上損壞發(fā)電機(jī)，水輪機(jī)葉片與混泥土墻間距為10公分，所述的支撐柱與混凝土柱在一條直線上，在平臺(tái)另一側(cè)上安裝出水管，所述的出水管與立式水泵均勻排列在平臺(tái)上，出水管最高處距離一級(jí)平臺(tái)面為7——9米。(3)在梯級(jí)水壩的一級(jí)平臺(tái)上安裝減震腳，減震腳上安裝臥式水泵，在臥式水泵的一端安裝進(jìn)水管，并在進(jìn)水管上部安裝減震管和沉淀管，再在進(jìn)水管進(jìn)水口處安裝過(guò)濾網(wǎng)和增壓泵，在臥式水泵的另一端安裝出水管，出水管的另一端延伸到頂部平臺(tái)與預(yù)留管連接在一起，用螺絲橡皮固定，臥式水泵連接的進(jìn)水管一端與垂直面呈25——35度角。(4)在水平面上部混凝土柱頂部澆筑平臺(tái)，在平臺(tái)上安裝減震腳，在減震腳上安裝臥式發(fā)電機(jī)，把臥式水輪機(jī)中心插入臥式發(fā)電機(jī)的中心軸承上，在頂部平臺(tái)水池底部?jī)蛇厛A形槽內(nèi)安裝虹吸水管，虹吸水管下部與支撐柱固定，在虹吸水管上依次安裝增壓泵、沉淀管、過(guò)濾網(wǎng)、增壓管和開(kāi)關(guān)，構(gòu)成利用水倒流虹吸發(fā)電裝置。一種利用水倒流虹吸發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于方法如下(1)首先在頂部平臺(tái)水池中注入適量的水，開(kāi)啟增壓泵，水注入進(jìn)水管中，排除空氣，進(jìn)水管中充滿水后，再打開(kāi)一級(jí)平臺(tái)上的臥式水泵和頂部平臺(tái)上的增壓泵，然后打開(kāi)頂部平臺(tái)立式水泵。(2)臥式水泵使水在真空狀態(tài)下高速運(yùn)轉(zhuǎn)，流入出水管，沖擊頂部平臺(tái)的立式水輪機(jī)，借助立式水泵上出水管的水的沖擊，加快立式水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，立式水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生機(jī)械能，機(jī)械能通過(guò)立式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化成電能，由于水自身重力作用，部分水落入水池中，當(dāng)水槽中閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)，水池中的水順著水槽流入供給農(nóng)業(yè)、工業(yè)使用，另一部分繼續(xù)供立式水泵循環(huán)使用；當(dāng)農(nóng)業(yè)、工業(yè)不需要使用水時(shí)，關(guān)閉水槽閥門(mén)，打開(kāi)虹吸水管中的增壓泵和開(kāi)關(guān)，水池中的水通過(guò)大氣壓進(jìn)入虹吸水管中，水垂直噴射在水面上的臥式水輪機(jī)上產(chǎn)生機(jī)械能， 機(jī)械能通過(guò)立式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化成電能，進(jìn)行發(fā)電。(3)如淡水資源缺乏時(shí)，關(guān)閉水槽閥門(mén)，打開(kāi)虹吸水管中的增壓泵和開(kāi)關(guān)，水池中的水通過(guò)大氣壓進(jìn)入虹吸水管中，水倒流沖擊臥式水輪機(jī)產(chǎn)生機(jī)械能，機(jī)械能通過(guò)立式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化成電能，進(jìn)行發(fā)電。當(dāng)?shù)Y源不夠灌溉農(nóng)用、工用時(shí)，關(guān)閉閥門(mén)，進(jìn)行倒流、虹吸發(fā)電，依舊給人民帶來(lái)能源。在一級(jí)平臺(tái)上的三個(gè)臥式水泵的噴水管與頂部平臺(tái)的水輪機(jī)連通，在頂部平臺(tái)上設(shè)立3個(gè)立式水泵，使水輪機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)并轉(zhuǎn)速加快，產(chǎn)生電能更多更持久。水通過(guò)重力落入水池，供工業(yè)、農(nóng)業(yè)用或當(dāng)虹吸發(fā)電。平臺(tái)上的通氣孔使頂部平臺(tái)下部的水在水池中能很好的流動(dòng)。當(dāng)農(nóng)業(yè)、工業(yè)用水時(shí)，關(guān)閉虹吸水管，水順著水槽進(jìn)行農(nóng)業(yè)、工用使用。當(dāng)農(nóng)業(yè)、工業(yè)不用水時(shí)，打開(kāi)虹吸水管的開(kāi)關(guān)，水倒流到淡水中進(jìn)行發(fā)電，從而達(dá)到持續(xù)發(fā)電，水不流失， 起到環(huán)保等多種用途。給湖泊中建立梯級(jí)水壩，水壩斜度為30度，一級(jí)平臺(tái)離水面5——7米，頂部平臺(tái)離水面10—15米，一級(jí)平臺(tái)使用3臺(tái)臥式水泵和3根進(jìn)水管，臥式水泵的功率為130 千瓦，頂部平臺(tái)上使用了 3臺(tái)立式水泵，立式水泵的功率為110千瓦，進(jìn)水管進(jìn)水口直徑為2——3米，進(jìn)水管的進(jìn)水口的壓力為400——600噸的力，噴水口的流量通過(guò)水管進(jìn)水口直徑大于出水口直徑的變速為80米每秒，流量為2. 5立方每秒，意味著水從高空150米左右垂直而下的沖力大小。發(fā)電機(jī)的功率為3——5萬(wàn)千瓦，發(fā)電機(jī)的直徑為10——11 米，水輪機(jī)直徑為9——11米，通過(guò)水輪機(jī)的動(dòng)力Po = 9. 8X IOOOQh(J)，可以算出Po = 9. 8 X 1000 X 15 X 150 (J) 2. 2 萬(wàn)千瓦。虹吸水管進(jìn)口直徑為2——3米，進(jìn)口的壓力(由大氣對(duì)水面產(chǎn)生的壓力而得出) 為400——600噸，當(dāng)虹吸水管出水口流速為80米每秒，流量為3. 5立方米每秒，水垂直沖擊臥式水輪機(jī)的葉片，葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，水能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，機(jī)械能通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化成電能，意味著水從高空150米左右垂直而下的沖力大小。發(fā)電機(jī)的功率為0. 5萬(wàn)千瓦，通過(guò)水輪機(jī)的動(dòng)力 Po = 9. 8X IOOOQh(J)，可以算出 Po = 9. 8X1000X3. 5X150 (J) ^ 0. 5 萬(wàn)千瓦。本發(fā)明在主要是將大氣壓轉(zhuǎn)變成流動(dòng)的水能、電能等多種用處的一個(gè)系統(tǒng)，是一箭多雕的好方法。
權(quán)利要求
1.一種利用水倒流虹吸發(fā)電裝置，包括水壩，其特征在于所述的水壩建立在一個(gè)淡水中，水壩為梯形結(jié)構(gòu)，梯級(jí)一級(jí)平臺(tái)上設(shè)有至少兩臺(tái)大功率臥式水泵，臥式水泵底部設(shè)有減震腳，減震腳固定于平臺(tái)上，水泵一端連接進(jìn)水管，水泵另一端設(shè)有出水管一端，出水管的另一端連接水輪機(jī)，所述的進(jìn)水管上部設(shè)有減震管，減震管下部設(shè)有沉淀管，沉淀管與進(jìn)水管焊接連在一起，進(jìn)水管一端設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)，進(jìn)水管進(jìn)水口設(shè)有增壓泵，增壓泵與水底采用鋼管支撐，進(jìn)水管進(jìn)水口處與水底采用混凝土柱支撐，水泵的另一端連接出水管的一端，出水管的另一端連接噴水管的一端，所述的出水管下部設(shè)有減震管，水壩頂部平臺(tái)上設(shè)有水池， 圓形水池兩側(cè)分別連接水管，所述的水管為虹吸水管，所述的水池底部分布排列至少5個(gè)圓形槽，水池中間設(shè)有圓形平臺(tái)，平臺(tái)由若干根圓柱支撐連接于圓形水池底部，混凝土平臺(tái)為上下兩層結(jié)構(gòu)，上平臺(tái)的底面與下平臺(tái)的地面在一個(gè)水平面上，所述的上平臺(tái)表面設(shè)有通氣孔，平臺(tái)上設(shè)有若干個(gè)減震腳，減震腳上裝有至少三個(gè)大功率立式水泵，水泵的一端連接進(jìn)水管的一端，所述的水泵另一端連接出水管的一端，進(jìn)水管上部設(shè)有沉淀管，沉淀管前端設(shè)有增壓管，增壓管前端設(shè)有減震管，增壓管底部設(shè)有支撐桿連接于平臺(tái)上，所述的水管的另一端端口上安裝一個(gè)過(guò)濾網(wǎng)，過(guò)濾網(wǎng)中心處的上部設(shè)有增壓泵，增壓泵通過(guò)支撐桿與圓形槽固定，所述的水管的另一端與圓環(huán)形水槽通過(guò)支撐桿連接，出水管上設(shè)有減震管，上平臺(tái)的上部設(shè)有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)底部設(shè)有水輪機(jī)，發(fā)電機(jī)與水輪機(jī)中間采用軸承連接，在水輪機(jī)上部安裝一塊鐵板，發(fā)電機(jī)下部到鐵板之間由支撐柱連接固定，鐵板與下平臺(tái)之間采用混凝土墻固定連接，上平臺(tái)與下平臺(tái)用從水池底部建立的支撐柱連接固定，水池底部采用支撐柱連接固定，所述上平臺(tái)底部與下平臺(tái)的底部在一個(gè)平面上，水壩頂部平臺(tái)外設(shè)有水槽，水槽中設(shè)有閥門(mén)，水池底部?jī)蛇叺膱A形槽中連接了虹吸水管，虹吸水管的一端連接增壓管，增壓管沖下面設(shè)有臥式水輪機(jī)，虹吸水管的另一端設(shè)有增壓泵，臥式水輪機(jī)中間采用軸承連接發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)底部設(shè)有減震腳，減震腳安裝在平臺(tái)上，平臺(tái)采用四根支撐柱連接于水底，所述的水管的最高點(diǎn)設(shè)有開(kāi)關(guān)，到最高點(diǎn)就垂直而下，水輪機(jī)的葉片為杠桿形，葉片前端為勺形結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用水倒流虹吸發(fā)電裝置，其特征在于淡水為江水、河水、 湖水、池塘。
3.如權(quán)利要求1所述的一種利用水倒流虹吸發(fā)電裝置，其特征在于所述的出水管最高處距離一級(jí)平臺(tái)面為7——9米。
4.如權(quán)利要求1所述的一種利用水倒流虹吸發(fā)電裝置，其特征在于所述的虹吸水管一端與水平面角度為50——70度。
5.如權(quán)利要求1所述的一種利用水倒流虹吸發(fā)電裝置，其特征在于所述的利用水倒流虹吸發(fā)電裝置可以單獨(dú)使用或等間距平行排列多臺(tái)使用或按方向性旋轉(zhuǎn)排列多臺(tái)使用。
6.如權(quán)利要求1所述的一種利用水倒流虹吸發(fā)電裝置，其特征在于所述的虹吸水管、 進(jìn)水管和出水管都為出水口小進(jìn)水口大。
7.如權(quán)利要求1所述的一種利用水倒流虹吸發(fā)電裝置，其特征在于所述的葉片的杠桿結(jié)構(gòu)按照受力部位的大小來(lái)制作形狀。
8.一種利用水倒流虹吸發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于步驟如下(1)制作梯級(jí)水壩，在水壩上修建一級(jí)平臺(tái)和頂部平臺(tái)，在淡水底部建好鋼管支撐柱和混凝土支撐柱，(2)在水壩頂部平臺(tái)，先打混凝土樁，然后向地下挖一個(gè)水池，在水池兩側(cè)向下挖圓形槽，在水池下部挖水槽，在水槽中安裝閥門(mén)，澆注混凝土建立外減壓墻和內(nèi)減壓墻，外減壓墻外部設(shè)有圓環(huán)形槽，圓環(huán)形槽向地下挖圓形槽，再澆注混凝土形成上、下平臺(tái)，并在上平臺(tái)的表面預(yù)留通氣孔，平臺(tái)頂部澆注混凝土形成水泥柱，并在混凝土墻中預(yù)埋噴水管一端， 在平臺(tái)一側(cè)上安裝減震腳，在減震腳上安裝立式水泵，再安裝進(jìn)水管，進(jìn)水管底部焊接若干根支撐柱，支撐柱上部澆注混凝土形成環(huán)形平臺(tái)支撐平面，在進(jìn)水管上依次安裝沉淀管、增壓管、和減震管，在進(jìn)水管的另一端端口安裝過(guò)濾網(wǎng)和增壓泵，水中的雜質(zhì)通過(guò)水自身的重力直接掉進(jìn)沉淀管中，在立式水泵另一端安裝出水管一端，出水管的另一端與預(yù)留管安裝在一起，最后把水輪機(jī)中心插入發(fā)電機(jī)的中心軸承上，呈現(xiàn)發(fā)電機(jī)在上部水輪機(jī)在下部，再安裝支撐柱，支撐柱頂部與混凝土柱澆注而成，混凝土頂部再澆注一段支撐柱，在支撐柱的頂部安裝發(fā)電機(jī)再安裝鐵板，所述的支撐柱與混凝土柱在一條直線上，在平臺(tái)另一側(cè)上安裝出水管，所述的出水管與立式水泵均勻排列在平臺(tái)上，(3)在梯級(jí)水壩的一級(jí)平臺(tái)上安裝減震腳，減震腳上安裝臥式水泵，在臥式水泵的一端安裝進(jìn)水管，并在進(jìn)水管上部安裝減震管和沉淀管，再在進(jìn)水管進(jìn)水口處安裝過(guò)濾網(wǎng)和增壓泵，在臥式水泵的另一端安裝出水管，出水管的另一端延伸到頂部平臺(tái)與預(yù)留管連接在一起，用螺絲橡皮固定，(4)在水平面上部混凝土柱頂部澆筑平臺(tái)，在平臺(tái)上安裝減震腳，在減震腳上安裝臥式發(fā)電機(jī)，把臥式水輪機(jī)中心插入臥式發(fā)電機(jī)的中心軸承上，在頂部平臺(tái)水池底部?jī)蛇厛A形槽內(nèi)安裝虹吸水管，虹吸水管下部與支撐柱固定，在虹吸水管上依次安裝增壓泵、沉淀管、 過(guò)濾網(wǎng)、增壓管和開(kāi)關(guān)，構(gòu)成利用水倒流虹吸發(fā)電裝置。
9.一種利用水倒流虹吸發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于方法如下(1)首先在頂部平臺(tái)水池中注入適量的水，開(kāi)啟增壓泵，水注入進(jìn)水管中，排除空氣，進(jìn)水管中充滿水后，再打開(kāi)一級(jí)平臺(tái)上的臥式水泵和頂部平臺(tái)上的增壓泵，然后打開(kāi)頂部平臺(tái)立式水泵，(2)臥式水泵使水在真空狀態(tài)下高速運(yùn)轉(zhuǎn)，流入出水管，沖擊頂部平臺(tái)的立式水輪機(jī)， 借助立式水泵上出水管的水的沖擊，加快立式水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，立式水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生機(jī)械能，機(jī)械能通過(guò)立式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化成電能，由于水自身重力作用，部分水落入水池中，當(dāng)水槽中閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)，水池中的水順著水槽流入供給農(nóng)業(yè)、工業(yè)使用，另一部分繼續(xù)供立式水泵循環(huán)使用；當(dāng)農(nóng)業(yè)、工業(yè)不需要使用水時(shí)，關(guān)閉水槽閥門(mén)，打開(kāi)虹吸水管中的增壓泵和開(kāi)關(guān)，水池中的水通過(guò)大氣壓進(jìn)入虹吸水管中，水垂直噴射在水面上的臥式水輪機(jī)上產(chǎn)生機(jī)械能，機(jī)械能通過(guò)立式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化成電能，進(jìn)行發(fā)電，(3)如淡水資源缺乏時(shí)，關(guān)閉水槽閥門(mén)，打開(kāi)虹吸水管中的增壓泵和開(kāi)關(guān)，水池中的水通過(guò)大氣壓進(jìn)入虹吸水管中，水倒流沖擊臥式水輪機(jī)產(chǎn)生機(jī)械能，機(jī)械能通過(guò)立式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化成電能，進(jìn)行發(fā)電。
10.如權(quán)利要求8所述的一種利用水倒流虹吸發(fā)電裝置的制造方法，其特征在于所述的立式水泵連接的進(jìn)水管最高處與垂直面呈40——50度角。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種利用水倒流虹吸發(fā)電裝置及方法。其特征在于所述的水壩上設(shè)有至少兩臺(tái)大功率臥式水泵，水泵一端連接進(jìn)水管，水泵另一端設(shè)有出水管一端，出水管的另一端連接水輪機(jī)，水壩頂部平臺(tái)上設(shè)有水池，水池中間設(shè)有圓形平臺(tái)，裝有至少三個(gè)大功率立式水泵，水泵連接進(jìn)水管和出水管，平臺(tái)的上部設(shè)有發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)底部設(shè)有水輪機(jī)，水壩頂部平臺(tái)外設(shè)有水槽，水槽中設(shè)有閥門(mén)，水池底部?jī)蛇叺膱A形槽中連接了虹吸水管。其優(yōu)點(diǎn)在于水資源被反復(fù)使用產(chǎn)生電能，從而達(dá)到持續(xù)發(fā)電，用途廣泛，也可用于南水北調(diào)，本發(fā)明為整個(gè)人類(lèi)合理、高效的利用地球上分布不均而又有限的淡水資源創(chuàng)造出一個(gè)有利條件。
文檔編號(hào)F03B11/08GK102242685SQ20111016936
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者陳貞碧 申請(qǐng)人:陳貞碧