用于海水发电的装置的制作方法

本发明涉及利用水能进行发电的领域，尤其涉及一种用于海水发电的装置。

背景技术：

海水是一种蕴藏量巨大，分布广泛，有重要的开发应用价值。目前，很少人利用海水进行发电，海水资源的有效利用率低，这样极大地浪费了海水资源。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于海水发电的装置，以解决上述技术问题中的至少一个。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于海水发电的装置，包括水容器、导流池、第一稳压池和第二稳压池，其中，水容器、导流池和第一稳压池依次连通，水容器、导流池和第一稳压池位于同一水平高度上，第一稳压池与第二稳压池之间设有第一发电区，第二稳压池的下方设有第二发电区，第一稳压池与第一发电区之间、第一发电区与第二稳压池之间、第二稳压池与第二发电区之间都有高度差，第一稳压池与第一发电区通过第一”Z”字型管道连通，第一发电区与第二稳压池通过第一“Z”字型尾水管连通,第二稳压池与第二发电区之间通过第二“Z”字型管道连通，使得水容器、导流池、第一稳压池和第二稳压池形成一个连通器；第一发电区设有第一水轮机和第一发电机，第一水轮机由流经第一发电区的水推动旋转以驱动第一发电机进行发电；第二发电区设有第二水轮机和第二发电机，第二水轮机由流经第二发电区的水推动旋转以驱动第二发电机进行发电,水容器的容积为10000L。

本发明中的水容器、导流池和第一稳压池相互连通，而第一稳压池与第一发电区之间、第一发电区与第二稳压池之间都是通过“Z”字型管道(或尾水管)连通，使得本发明的用于海水发电的装置中从水容器至第二稳压池形成一个大的连通器，而水容器与导流池之间、导流池与第一稳压池之间、第一稳压池与第二稳压池之间又形成了三个小的连通器，对用于海水发电的装置所需的水的流动起到了较好的缓冲作用，使得大部分水都能作用在水轮机上，充分将水能转换成电能，有效提高了水能转成电能的利用 率。

第一稳压池与第一发电区之间、第二稳压池与第二发电区之间都存在高度差，因此，形成了第一阶梯次水头(水头：是指上游蓄水的水平面至水轮机入口的垂直高度)和第二阶梯次水头，可以使水第一次作用于第一发电区中的第一水轮机做功并通过第一发电机转换成电能输出，第二次作用于第二发电区中的第二水轮机做功并通过第二发电机转换成电能输出，实现了持续性发电，极大地节省了水资源。

在一些实施方式中，还可以包括第三稳压池，第三稳压池下方设有第三发电区，第二发电区与第三稳压池之间、第三稳压池与第三发电区之间都有高度差，第二发电区与第三稳压池通过第二“Z”字型尾水管连通，第三稳压池与第三发电区通过第三“Z”字型管道连通，使得水容器、导流池、第一稳压池、第二稳压池和第三稳压池形成一个连通器；第三发电区设有第三水轮机和第三发电机，第三水轮机由流经第三发电区的水推动旋转以驱动第三发电机进行发电。由此，第三稳压池与第三发电区之间存在的高度差，形成第三阶梯次水头，第三次作用于第三发电区中的第三水轮机做功并通过第三发电机转换成电能输出，提高了水能的利用率。

在一些实施方式中，还可以包括第四稳压池，第四稳压池下方设有第四发电区，第三发电区与第四稳压池之间、第四稳压池与第四发电区之间都有高度差，第三发电区与第四稳压池通过第二“Z”字型尾水管连通，第四稳压池与第四发电区通过第四“Z”字型管道连通，使得水容器、导流池、第一稳压池、第二稳压池、第三稳压池和第四稳压池形成一个连通器；第四发电区设有第四水轮机和第四发电机，第四水轮机由流经第四发电区的水推动旋转以驱动第四发电机进行发电。由此，第四稳压池与第四发电区之间存在的高度差，形成第四阶梯次水头，第四次作用于第四发电区中的第四水轮机做功并通过第四发电机转换成电能输出，更能提高了水能的利用率。

在一些实施方式中，还可以包括第五稳压池，第五稳压池下方设有第五发电区，第四发电区与第五稳压池之间、第五稳压池与第五发电区之间都有高度差，第四发电区与第五稳压池通过第四“Z”字型尾水管连通，第五稳压池与第五发电区第五通过“Z”字型管道连通，使得水容器、导流池、第一稳压池、第二稳压池、第三稳压池、第四稳压池和第五稳压池形成一个连通器；第五发电区设有第五水轮机和第五发电机，第五水轮机由流经第四发电区的水推动旋转以驱动第五发电机进行发电。由此，第五稳压池与第五发电区之间存在的高度差，形成第五阶梯次水头，第五次作用于第五发电区中的第五水轮机做功并通过第五发电机转换成电能输出。

在一些实施方式中，还可以包括导流管，水容器通过导流管与导流池连通。由此，水通过导流管从水容器进入导流池中。

在一些实施方式中，第一“Z”字型管道可以设有第一阀门和第一流量表，第二“Z”字型管道可以设有第二阀门和第二流量表，第三“Z”字型管道可以设有第三阀门和第三流量表，所述第四“Z”字型管道可以设有第四阀门和第四流量表，所述第五“Z”字型管道可以设有第五阀门和第五流量表，导流管设有第六流量表。由此，可以根据流量表的读数来调节阀门的开启度，进而可以控制水流经“Z”字型管道的截面流量。

在一些实施方式中，第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门可以是自动阀门。第一阀门中设有控制阀门开启度的第一控制器，第一控制器与第一流量表、第六流量表相连接并接收第一流量表、第六流量表测得的流量数，并将第一流量表的测得的流量数与第六流量表的测得的流量数进行比较，第一控制器根据比较的结果来调节第一阀门的开启度。第二阀门中设有控制阀门开启度的第二控制器，第二控制器与第二流量表、第六流量表相连接并接收第二流量表、第六流量表测得的流量数，并将第二流量表的测得的流量数与第六流量表的测得的流量数进行比较，第二控制器根据比较的结果来调节第二阀门的开启度。第三阀门中设有控制阀门开启度的第三控制器，第三控制器与第三流量表、第六流量表相连接并接收第三流量表、第六流量表测得的流量数，并将第三流量表的测得的流量数与第六流量表的测得的流量数进行比较，第三控制器根据比较的结果来调节第三阀门的开启度。第四阀门中设有控制阀门开启度的第四控制器，第四控制器与第四流量表、第六流量表相连接并接收第四流量表、第六流量表测得的流量数，并将第四流量表的测得的流量数与第六流量表的测得的流量数进行比较，第四控制器根据比较的结果来调节第四阀门的开启度。第五阀门中设有控制阀门开启度的第五控制器，第五控制器与第五流量表、第六流量表相连接并接收第五流量表、第六流量表测得的流量数，并将第五流量表的测得的流量数与第六流量表的测得的流量数进行比较，第五控制器根据比较的结果来调节第五阀门的开启度。由此，控制器主要是调节阀门的开启度使第六流量表和其他流量表显示流量值相等，控制稳压池的水进入流量和水输出流量相互平衡，可以使水在各个稳压池之间形成稳定的水头，使得发电效果更佳，水能利用率更高。

在一些实施方式中，第一发电区还可以设有第一水轮机室，第一水轮机位于第一水轮机室内；第二发电区还可以设有第二水轮机室，第二水轮机位于第二水轮机室内；第三发电区还可以设有第三水轮机室，第三水轮机位于第三水轮机室内；第四发电区还可以设有第四水轮机室，第四水轮 机位于第四水轮机室内；第五发电区还可以设有第五水轮机室，第五水轮机位于第五水轮机室内。由此，水进入发电区带动水轮机进行旋转后汇聚在水轮机室中，不仅可以提高水能的利用率，还可以缓冲水的流速。

在一些实施方式中，还包括尾水排放池，尾水排放池与第五发电区连通。由此，水可以通过尾水排放池排放至外界。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的用于海水发电的装置的结构示意图。

图2为图1所示A部的放大结构示意图。

图3为图1所示B部的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1～图3示意性地显示了本发明一种实施方式的用于海水发电的装置的结构。

如图1所示，用于海水发电的装置，包括：水容器1、导流管11、导流池2、第一稳压池3、第二稳压池4、第三稳压池5、第四稳压池6、第五稳压池7、第一发电区、第二发电区、第三发电区、第四发电区、第五发电区和尾水排放池8。

水容器的容积为10000L。

如图1和图2所示，水容器1通过导流管11与导流池2连通，导流池2与第一稳压池3连通，水容器1、导流池2和第一稳压池3位于同一水平高度，水流入第一稳压池3中，形成第一阶梯次水头(第一阶梯次水头是指第一稳压池3内的水平面至第一发电区中水轮机入口的垂直高度)。

第六流量表111设在在导流管11上，测量水流经导流管11的截面流量。

第一稳压池3与第二稳压池4之间设有第一发电区。其中，第一发电区设有：第一水轮机31、第一发电机32和第一水轮机室33，第一水轮机31设在第一水轮机室33内。

第一稳压池3通过第一“Z”字型管道与第一发电区连通，水流经过第一“Z”字型管道流入第一发电区的第一水轮机室33时，第一水轮机31在水的作用下旋转并驱动第一发电机32做功将水能转换成电能进行输出。

第一水轮机室33的底部通过第一“Z”字型尾水管与第二稳压池4连通，水从第一水轮机室33通过第一“Z”字型尾水管流入第二稳压池4中，形成第二阶梯次水头(第二阶梯次水头是指第二稳压池4内的水平面至第 二发电区中水轮机入口的垂直高度)。

第二稳压池4与第三稳压池5之间设有第二发电区。其中，第二发电区设有：第二水轮机41、第二发电机42和第二水轮机室43，第二水轮机41设在第二水轮机室43内。

第二稳压池4通过第二“Z”字型管道与第二发电区连通，水流经过第二“Z”字型管道流入第二水轮机室43时，第二水轮机41在水的作用下旋转驱动第二发电机42做功将水能转换成电能进行输出。

第二水轮机室43的底部通过第二“Z”字型尾水管与第三稳压池5连通，水从第二水轮机室43通过第二“Z”字型尾水管流入第三稳压池5中，形成第三阶梯次水头(第三阶梯次水头是指第三稳压池5内的水平面至第三发电区中水轮机入口的垂直高度)。

如图1和图3所示，第三稳压池5与第四稳压池6之间设有第三发电区。其中，第三发电区包括：第三水轮机51、第三发电机52和第三水轮机室53，第三水轮机51设在第三水轮机室53内。

第三稳压池5通过第三“Z”字型管道与第三发电区连通，水经过“Z”字型管道流入第三水轮机室53时，第三水轮机51在水的作用下旋转驱动第三发电机52做功将水能转换成电能进行输出。

第三水轮机室53的底部通过第三“Z”字型尾水管与第四稳压池6连通，水从第三水轮机室53通过第三“Z”字型尾水管流入第四稳压池6中，形成第四阶梯次水头(第四阶梯次水头是指第四稳压池6内的水平面至第四发电区中水轮机入口的垂直高度)。

第四稳压池6与第五稳压池7之间设有第四发电区，其中，第四发电区包括：第四水轮机61、第四发电机62和第四水轮机室63，第四水轮机61设在第四水轮机室63内。

第四稳压池6通过第四“Z”字型管道与第四发电区连通，水经过“Z”字型管道流入第四水轮机室63时，第四水轮机61在水的作用下旋转驱动第四发电机62做功将水能转换成电能进行输出。

第四水轮机室63的底部通过第四“Z”字型尾水管与第五稳压池7连通，水从第四水轮机室63通过第四“Z”字型尾水管进入第五稳压池7中，形成第五阶梯次水头(第五阶梯次水头是指第五稳压池7内的水平面至第五发电区中水轮机入口的垂直高度)。

第五稳压池7与尾水排放池8之间设有第五发电区，其中，第五发电区包括：第五水轮机71、第五发电机72和第五水轮机室73，第五水轮机71设在第五水轮机室73内。

第五稳压池7通过第五“Z”字型管道与第五发电区连通，水经过第五 “Z”字型管道流入第五水轮机室73时，第五水轮机71在水的作用下旋转驱动第五发电机72做功将水能转换成电能进行输出。

第一“Z”字型管道设有第一阀门34和第一流量表35，第二“Z”字型管道设有第二阀门44和第二流量表45，第三“Z”字型管道设有第三阀门54和第三流量表55，第四“Z”字型管道设有第四阀门64和第四流量表65，第五“Z”字型管道设有第五阀门74和第五流量表75。第一阀门34、第二阀门44、第三阀门54、第四阀门64、第五阀门74是自动阀门。

第一阀门34中设有控制阀门开启度的第一控制器，第一控制器与第一流量表35、第六流量表111相连接并接收第一流量表35、第六流量表111测得的流量数，并将第一流量表35的测得的流量数与第六流量表111的测得的流量数进行比较，第一控制器根据比较的结果来调节第一阀门34的开启度。

第二阀门44中设有控制阀门开启度的第二控制器，第二控制器与第二流量表45、第六流量表111相连接并接收第二流量表45、第六流量表111测得的流量数，并将第二流量表45的测得的流量数与第六流量表111的测得的流量数进行比较，第二控制器根据比较的结果来调节第二阀门44的开启度。

第三阀门54中设有控制阀门开启度的第三控制器，第三控制器与第三流量表55、第六流量表111相连接并接收第三流量表55、第六流量表111测得的流量数，并将第三流量表55的测得的流量数与第六流量表111的测得的流量数进行比较，第三控制器根据比较的结果来调节第三阀门54的开启度。

第四阀门64中设有控制阀门开启度的第四控制器，第四控制器与第四流量表65、第六流量表111相连接并接收第四流量表65、第六流量表111测得的流量数，并将第四流量表65的测得的流量数与第六流量表111的测得的流量数进行比较，第四控制器根据比较的结果来调节第四阀门64的开启度。

第五阀门74中设有控制阀门开启度的第五控制器，第五控制器与第五流量表75、第六流量表111相连接并接收第五流量表75、第六流量表111测得的流量数，并将第五流量表75的测得的流量数与第六流量表111的测得的流量数进行比较，第五控制器根据比较的结果来调节第五阀门74的开启度。

除此之外，还可以通过以下方式来控制水流的流量平衡：

第一控制器与第一流量表35、第六流量表111相连接并接收第一流量表35、第六流量表111测得的流量数，并将第一流量表35的测得的流量数 与第六流量表111的测得的流量数进行比较，第一控制器根据比较的结果来调节第一阀门34的开启度。

第二控制器与第一流量表35、第二流量表45相连接并接收第一流量表35、第二流量表45测得的流量数，并将第一流量表35的测得的流量数与第二流量表45的测得的流量数进行比较，第二控制器根据比较的结果来调节第二阀门44的开启度。

第三控制器与第二流量表45、第三流量表55相连接并接收第二流量表45、第三流量表55测得的流量数，并将第二流量表45的测得的流量数与第三流量表55的测得的流量数进行比较，第二控制器根据比较的结果来调节第三阀门54的开启度。

第四控制器与第三流量表55、第四流量表65相连接并接收第三流量表55、第四流量表65测得的流量数，并将第三流量表55的测得的流量数与第四流量表65的测得的流量数进行比较，第二控制器根据比较的结果来调节第四阀门64的开启度。

第五控制器与第四流量表65、第五流量表75相连接并接收第四流量表65、第五流量表75测得的流量数，并将第四流量表65的测得的流量数与第五流量表75的测得的流量数进行比较，第二控制器根据比较的结果来调节第五阀门74的开启度。

本实施例中，第一稳压池3的水头(即第一阶梯次水头)、第二稳压池4的水头(即第二阶梯次水头)、第三稳压池5的水头(即第三阶梯次水头)、第四稳压池6的水头(即第四阶梯次水头)、第五稳压池7的水头(即第五阶梯次水头)可以依次为10米、20米、30米、40米、50米。在其它实施例中，第一稳压池3的水头、第二稳压池4的水头、第三稳压池5的水头、第四稳压池6的水头、第五稳压池7的水头可以依次相应调整(如9米、18米、27米、36米、45米或11米、22米、33米、44米、55米)。

第五水轮机室73的底部通过尾水管与尾水排放池8连通，通过尾水排放池8将水排放至外界。

第一稳压池3、第二稳压池4、第三稳压池5、第四稳压池6和第五稳压池7之间呈阶梯式排列，水可以在第一稳压池3、第二稳压池4、第三稳压池5、第四稳压池6和第五稳压池7中形成不同梯次的水头，使水多次作用于水轮机并通过发电机转换成电能输出。

本发明中的水容器1、导流管11、导流池2、第一稳压池3、第二稳压池4、第三稳压池5、第四稳压池6和第五稳压池7相互连通，而各个稳压池与发电区之间都是通过“Z”字型管道连通，使得本发明的用于海水发电的装置中从水容器1至第五稳压池7形成一个大的连通器，各个稳压池之 间又形成了多个小的连通器，对用于海水发电的装置所需的水的流动起到了较好的缓冲作用，使得大部分水都能作用在水轮机上，充分将水能转换成电能，有效提高了水能转成电能的利用率。

使用本发明时：

1、关闭第五阀门74，开启第一阀门34、第二阀门44、第三阀门54和第四阀门64。

2、海水从水容器1以1m³/s的流速经过导流管11进入导流池2，第六流量表111测出水流经导流管11的截面流量，再经过连通管进入第一稳压池3中，海水从第一稳压池3流出，进入“Z”字型管道，第六流量表111和第一流量表35测得的流量数均发送给第一阀门34的控制器，由控制器进行对比，第一阀门34的控制器根据对比结果控制第一阀门34的开启度，使第一流量表35显示的流量值等于第六流量表111显示的流量值，海水从“Z”字型管道进入第一水轮机室33内带动第一水轮机31旋转并驱动第一发电机32转换成电能输出。同理，海水第二水轮机室43、第三水轮机室53和第四水轮机室63，将水能转换成电能。

3、海水进入第五稳压池7中，直至第一稳压池3、第二稳压池4、第三稳压池5、第四稳压池6和第五稳压池7中水位相同。

4、开启第五阀门74，第六流量表111和第一流量表75测得的流量数均发送给第五阀门74的控制器，由控制器进行对比，第五阀门74的控制器根据对比结果控制第五阀门74的开启度使第一流量表75显示的流量值等于第六流量表111显示的流量值，海水对第五水轮机71做功后流进尾水排放池8中，排放至外界。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。