一种能源回收利用系统的制作方法

文档序号:11247686阅读:478来源:国知局
一种能源回收利用系统的制造方法与工艺

本发明涉及节能环保技术领域,具体涉及一种能源回收利用系统。



背景技术:

能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。目前,全球都处于能源紧缺的状态,在全球能源日益枯竭的今天,节能减排一直是国家工作的重中之重,节约能源对于中国的可持续发展具有非常重要的意义。

要想节约能源,不仅要做到节能,还要做到开源,做到最充分的使用有限的能源。其中,中水回用技术使得水能源得到了更充分的利用。目前,中水主要用作便器的冲洗,地面、汽车的清洗,绿化浇洒,消防,景观用水等。中水回用能够有效解决水资源不足、提高水资源重复利用率和减少污水排放,具有巨大的社会效益和良好的经济效益。现有技术中,中水回用技术先要经污水净化厂收集污水,然后进行深度处理后,产生中水,实现中水回用。这样收集到的污水成分复杂,处理程序繁琐,成本较高,不能最大限度的利用中水资源,使得中水回用技术难以推广。在园区以及小区等处用水量较大,且排放的水质污染度较低,而这些大量的优质排放水如果随污水一起直接排放至污水处理厂,与其他污水混合,这不仅会造成中水资源的浪费同时也会增加中水资源后处理的成本。

鉴于上述缺陷,本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。



技术实现要素:

为解决上述技术缺陷,本发明采用的技术方案是提供一种能源回收利用系统,包括:

一收集单元,用于收集中水源;

一第一处理单元,用于对所述收集单元收集的中水源进行初步处理;

一发电单元,包括水轮组件、发电机、蓄电池,所述水轮组件与所述发电机连接,所述蓄电池和所述发电机通过导线连接,用于将经过初步处理的中水源的势能转化为电能,通过所述蓄电池收集电能,为所述能源回收利用系统供电;

一检测单元,包括检测装置与分流装置,所述检测装置用于对中水源进行检测分析,判断中水源为中水或者污水;所述分流装置与所述检测装置通讯连接,用于实现中水、污水的分流。

较佳的,所述水轮组件包括水轮装置、外壳、转动轴和永磁组件,所述水轮装置和所述转动轴设置在所述外壳内,所述水轮装置包括水轮主体,所述永磁组件设置在所述水轮主体和所述转动轴上。

较佳的,所述永磁组件包括第一永磁组,所述第一永磁组包括第一环体和第二环体,所述第一环体设置在所述水轮主体上,所述第二环体设置在所述转动轴上,所述第二环体与所述第一环体沿竖直方向磁力相吸。

较佳的,所述永磁组件还包括第二永磁组,所述第二永磁组包括若干第一磁块和若干第二磁块,所述第一磁块设置在所述转动轴上,所述第二磁块设置在所述水轮主体内,所述第一磁块和所述第二磁块沿所述转动轴轴径方向磁力相斥。

较佳的,所述水轮组件还包括导流板,所述导流板设置在所述外壳内,以所述外壳中心为圆心环形阵列设置,所述导流板用于控制水流冲击所述水轮装置的角度。

较佳的,所述水轮装置还包括第一扇体,所述第一扇体包括若干弧形片,所述弧形片固定在所述水轮主体上,所述弧形片以所述水轮主体轴线为中心均匀设置。

较佳的,所述水轮主体包括杆体和盘座,所述杆体和所述盘座同轴设置,所述弧形片中心线轨迹为:

其中,所述盘座的中心为原点,(x1,y1)为所述弧形片中心线上的点坐标,,n为所述导流板的数量,m为所述弧形片的数量,r为所述杆体横截面半径,r为所述导流板到所述原点的距离,θ为所述导流板的最大调节角度。

较佳的,所述水轮装置还包括第二扇体,所述第二扇体包括若干扇叶,所述扇叶以所述水轮主体轴线为中心均匀设置在所述水轮本体的一端。

较佳的,所述检测装置包括基座,第一转轴,第一转臂,第二转轴,第二转臂,检测器,所述第一转臂通过所述第一转轴活动连接于所述基座上,所述第二转臂通过所述第二转轴活动连接于所述第一转臂上,所述检测器所述第二转臂上。

较佳的,所述检测装置还包括激光测距装置,所述激光测距装置包括激光器以及成像装置,所述激光器设置于所述第二转臂上,所述成像装置设置于所述第一转臂上。

与现有技术比较本发明的有益效果在于:1,在特定区域内即实现中水和污水检测,所述检测单元实时在线检测,识别中水、污水速度快,分流动作迅速,并且通过所述第二处理单元进行深度处理,能够更充分的回收中水;2,所述检测池的所述第二入水管的设置,使得所述检测池的水混合均匀,这样使得检测的结果更能代表所述检测池的水的均值,保证了检测结果的实时性和真实性;3,所述检测装置能够实时检测所述检测池内水位高度,并根据实时高度调节所述第一转臂与所述第二转臂,使得所述检测器精准进入所述检测池内实时检测;4,所述发电单元利用水位能实现自发电并将电能提供给能源回收利用系统中的各单元,整个系统简单易行,充分回收和利用园区中水能源的同时也节约了电能,节能环保,节约了成本。

附图说明

图1是本发明能源回收利用系统的简图;

图2是本发明能源回收利用系统检测池的示意图;

图3是本发明能源回收利用系统检测装置的示意图;

图4是本发明能源回收利用系统实施例四中发电单元的侧视结构图;

图5是本发明能源回收利用系统实施例四中发电单元的俯视结构图;

图6是本发明能源回收利用系统实施例五中发电单元的侧视结构图;

图7是本发明能源回收利用系统实施例六中发电单元的侧视结构图。

具体实施方式

以下结合附图,对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

请参阅图1所示,其为能源回收利用系统的简图,主要是对特定区域中的中水能源进行回收利用,所述特定区域包括园区、建筑群、高校等,本实施例以园区为例进行介绍说明。在实际生活中,产生中水的位置也可能会产生污水,导致中水不能直接回用。所以本发明能源回收利用系统在园区用水管路中添加设备,在水源排出时即进行简单的检测并根据检测结果进行中水和污水分流,并对污水进行处理回用。

所述能源回收利用系统包括收集单元1,第一处理单元2,发电单元3,蓄水池4,检测单元5,第二处理单元6。

所述收集单元1包括中水源以及管路,所述中水源包括除厕所以外的生活污水以及园区中工业生产中所使用的冷却水等,通过所述管路将其收集进入所述第一处理单元2。在本实施例中,所述第一处理单元2为过滤装置,所述过滤装置用于过滤固体颗粒物,防止其进入所述发电单元3,避免固体颗粒物影响所述发电单元3的正常工作。

所述发电单元3包括水轮组件31、发电机32、蓄电池33,所述收集单元1收集的中水源经所述第一处理单元后流过所述水轮组件31,所述水轮组件1与所述发电机32连接,通过所述水轮组件1的运动实现所述发电机32发电,所述蓄电池3和所述发电机32通过导线连接,所述蓄电池3用于存储所述发电机32所产生的电量,然后中水源水流入所述蓄水池4储存。所述蓄电池33用于向本系统各单元提供电能。利用所述收集单元1与所述发电单元3之间的水位能实现自发电并将电能提供给所述能源回收利用系统中的各单元,整个系统简单易行,充分回收和利用园区中水能源的同时也节约了电能,节能环保,也节约了成本。

所述蓄水池4具有一进水口、一出水口。所述第一蓄水池4的所述进水口、所述出水口处均设置流量控制阀,所述流量控制阀可以控制进出水口的开关以及水量的大小。正常状态下,所述进水口的所述流量控制阀处于打开状态,所述出水口的所述流量控制阀处于关闭状态。所述蓄水池内设置有水位传感器,当所述水位传感器检测到所述蓄水池内达到设定水位时,则打开所述出水口的所述流量控制阀,超过设定时间后,则关闭所述出水口的所述流量控制阀。

所述检测单元5包括一分流装置51、一具有一定内部空间的检测池、以及一检测装置,如图2所示,所述检测池用于容纳需要检测的中水源,包括一第一入水管52,一排水管53,以及一第二入水管54。所述检测装置用于检测所述检测池内的水质情况。所述分流装置51包括控制阀、中水连接管和污水连接管,所述中水连接管和所述污水连接管通过所述控制阀与所述排水管相连接,所述分流装置51通过所述控制阀来实现污水、中水的分流。

所述分流装置与所述检测装置通讯连接,所述分流装置接收到所述检测装置的结果后,根据检测结果将所述检测单元中的水区分为中水或污水,然后所述分流装置根据水质检测结果通过控制阀来实现分流,确定所述检测单元中的水应该流往所述中水连接管还是所述污水连接管。

所述污水连接管连接污水管道将污水输送到所述第二处理单元6,在本实施例中,所述第二处理单元6包括微滤装置、反渗透装置。通过所述微滤装置对污水进行再次过滤,避免微小颗粒以及大分子胶体等对所述反渗透装置中的膜造成污染与损坏。所述反渗透装置能够有效去除污水中的tds以及cod,污水经过所述反渗透装置后淡水通过淡水连接管进入所述检测单元5,浓水则通过浓水连接管直接排入污水处理厂。进入所述检测单元5内的淡水则再次经过检测、分流。所述淡水连接管与所述浓水连接管均设置有单向阀,所述单向阀用于控制所述淡水连接管与所述浓水连接管的开关,也可以有效避免回流。所述淡水连接管的单向阀打开状态时,所述蓄水池的出水口的流量控制阀则为关闭状态,反之,所述淡水连接管的单向阀为关闭状态时,所述蓄水池的出水口的流量控制阀则为打开状态,避免所述蓄水池内的水与经过所述第二处理单元的水混合。

所述能源回收利用系统还包括控制终端,与系统中其他单元通讯连接,用于实现对各单元的智能化控制。所述控制终端用于显示水质数据以及设置所述系统的参数,参数包括中水水质的水质标准阈值、所述蓄水池的水位、所述出水口的打开时长。

通过所述系统在园区内即实现中水和污水检测,并通过所述第二处理单元对污水进行处理回用,所述检测单元5识别中、污水速度快,分流动作迅速,同时,用户还可根据自己的需要通过所述控制终端自行调节回收水的清浊度、tds等,以便更充分的回收废水,使用中水。

实施例二

在实施例一的基础上,所述进水口设置于所述蓄水池4的上部,所述进水口与所述发电单元3的出水口相连接;所述蓄水池4的底部为圆球形,以便水完全从所述蓄水池4中排出,所述蓄水池4的底部还可以为一漏斗形或者倒锥形,所述出水口设置于所述蓄水池4的底部,从所述出水口设置连接管道到所述检测单元5的所述第一入水管。

所述蓄水池4起到将水源暂时储存的作用,以便所述检测单元5有足够的时间就所述蓄水池以及所述第二处理单元的水分别进行检测,所述检测单元5的检测速度越快,所述蓄水池4的容积可以越小。

所述第二入水管设置于所述第一入水管与所述检测池上,用于从侧边连通所述第一入水管与所述检测池的内部空间,所述第二入水管的横截面的上轨迹方程为:

所述第二入水管的的横截面的下轨迹方程为:

公式中,(y1,x1)为所述上轨迹上的点,(y2,x2)为所述下轨迹上的点,l为所述上轨迹与所述第一入水管连接处距所述下轨迹与所述第一入水管连接处的距离,θ1为所述上轨迹与所述第一入水管连接处的夹角(锐角),θ2为所述下轨迹与所述第一入水管连接处的夹角(锐角),e为自然常数,k1,k2为修正系数。

通过上述方程设置所述第二入水管的所述上轨迹与所述下轨迹,使得所述上轨迹与所述下轨迹自所述第一入水管连通至所述检测单元的内部空间时,所述上轨迹与所述下轨迹的距离先增加再降低,所述第二入水管具有渐变的内径,从而使得经过所述第二入水管的水加速并形成一定的自旋,这样进入所述检测池的内部空间时,与所述第一入水管进入的水产生一定的碰撞并能够带动已经进入所述检测池的水的进一步流动,使得所述检测池的内部空间的水混合均匀,这样使得检测的结果更能代表所述检测池的内部空间的水的均值,保证了检测结果的实时性和真实性。所述第二入水管的设置避免了搅拌装置的使用,节省了电能,更有利于该系统的推广使用。

优选的,所述第二入水管内表面上设置有螺旋状凹槽,所述凹槽的设置能够进一步加强经过所述第二入水管的水的自旋程度,使得所述检测池的内部空间的水混合更加均匀。

实施例三

在上述实施方式的基础上,如图3所示,所述检测装置设置于所述检测池的外部。所述检测装置包括基座551,第一转轴552,第一转臂553,第二转轴554,第二转臂555,检测器556,所述第一转轴固定连接于所述基座上,所述第一转臂一端通过所述第一转轴活动连接于所述基座上,所述第一转臂能够绕所述第一转轴旋转;所述第二转轴固定连接于所述第一转臂另一端,所述第二转臂一端通过所述第二转轴活动连接于所述第一转臂上,所述第二转臂能够绕所述第二转轴旋转;所述检测器556设置于所述第二转臂的另一端,所述检测器为集成水质传感器,所述集成水质传感器包括ph传感器,tds传感器,电导率传感器等。所述检测池还设置有检测口557,所述检测口上设置有盖板,所述盖板与所述检测口活动连接,正常状态下,所述盖板为关闭状态,需要检测时则打开所述盖板,所述检测装置通过所述检测口进入所述检测池进行水质检测。

所述检测装置还包括激光测距装置,用于检测所述检测器距离所述检测池水面的距离h。所述激光测距装置包括激光器以及成像装置,所述激光器设置于所述第二转臂上,所述成像装置设置于所述第一转臂上,为了能够精准的检测距离h,在所述检测池内、所述检测口557的下方固定设置有固定杆,所述固定杆上设置有浮标,所述浮标可以在所述固定杆上上下滑动,所述浮标的设置使得所述激光器发射的激光直接照射于所述浮标,发生漫反射,测出所述检测器距离水面的高度h。优选的,为了能够更好的发生漫反射,所述浮标为白色海绵或黄色海绵。

所述成像装置包括透镜以及光电探测器,所述激光器发出的激光束经准直聚焦后入射到所述检测口或所述浮标表面上,其漫反射经所述透镜形成光斑成像在所述光电探测器上,所述检测口与所述浮标之间的距离变化h1会引起所述光电探测器上相点位移δa,通过计算公式就可获得所述检测器距离水面的高度h。

h=h1+h2

公式中,h1为所述盖板与所述浮标之间的距离,δa为所述光电探测器上相点位移,b为所述透镜与所述浮标之间的距离,c为所述透镜与所述光电探测器之间的距离,h2为所述检测器与所述盖板之间的距离。

所述激光测距装置能够实时检测所述检测池内水位高度,并根据实时高度调节所述第一转臂与所述第二转臂,使得所述检测器精准进入所述检测池内实时检测,使得所述检测器只有在检测的时候才需要接触中水源,避免中水源对所述检测器的影响,增加所述检测器的使用寿命。

实施例四

在上述实施方式的基础上,所述发电单元,其结构图如图4和图5所示,其包括水轮组件31、发电机32、蓄电池33,所述水轮组件31与所述发电机32连接,通过所述水轮组件31的运动实现所述发电机32发电,所述蓄电池33和所述发电机32通过导线连接,所述蓄电池33用于存储所述发电机32所产生的电量。

所述水轮组件31包括外壳311、导流装置312、水轮装置313、转动轴314,所述导流装置312、所述水轮装置313、所述转动轴314设置在所述外壳311内部。

所述外壳311包括蜗壳水道3111、进水水道3112和出水水道3113,所述蜗壳水道3111包括空心管道31111和密封板31112,所述进水水道3112与所述空心管道31111连接,所述出水水道3113与所述密封板31112连接。所述空心管道31111为蜗壳结构,横截面为圆形,所述空心管道31111的横截面直径由所述进水水道3112位置向出水水道3113位置逐渐变小,所述空心管道31111的横截面圆心所形成的中心线在同一水平面上,且所述中心线到所述外壳311中心的距离由所述进水水道3112位置向出水水道3113位置方向逐渐变小;所述密封板31112与所述空心管道31111连接,所述空心管道31111和所述密封板31112在所述外壳311中心形成空心部,所述空心管道31111向所述外壳311中心一侧设置开口,使所述空心管道31111的空心部分与所述空心部连接,所述进水水道3112中心线在所述空心管道31111中心线连接并处于同一平面上,所述出水水道3113垂直于所述空心管道31111中心线平面设置,并且所述出水水道3113中心线通过所述外壳311的中心。

所述导流装置312包括导流板3121和控制装置3122。所述导流板3121与所述控制装置3122连接,所述导流板3121以所述外壳311中心为圆心环形阵列设置,所述导流板3121设置在所述空心部内,并与所述密封板31112活动连接,优选的,所述导流板3121通过轴与所述密封板31112连接,所述控制装置3122与所述轴连接,所述控制装置3122控制所述轴的转动从而实现所述导流板3121绕所述轴进行摆动。

所述转动轴314垂直设置于所述空心管道31111中心线平面,并且所述转动轴314轴线通过所述外壳311的中心。所述出水水道3113与所述转动轴314同轴。所述转动轴314包括轮齿,所述水轮装置313包括齿槽,所述转动轴314与所述水轮装置313通过所述轮齿和所述齿槽连接,所述转动轴314还包括限位环,所述限位环用于限制所述水轮装置的空间位置。

所述水轮装置313设置在所述空心部内,且所述水轮装置与所述转动轴同轴设置,所述水轮装置313包括水轮主体3131、第一扇体3132、第二扇体3133。所述水轮主体3131包括杆体31311和盘座31312,所述盘座31312形状为圆环型,所述杆体31311与所述盘座31312同轴设置并固定连接一体,所述第一扇体3132固定在所述盘座31312上,所述第二扇体3133固定在所述杆体31311上。所述杆体31311包括配合部,所述配合部设置所述齿槽,通过将所述转动轴314装入所述配合部,所述轮齿和所述齿槽的配合连接,实现所述转动轴314和所述杆体31311的连接,并且在所述杆体31311转动时,通过所述轮齿和所述齿槽的连接,实现所述转动轴314的转动。

所述杆体31311包括出水孔道31313,所述出水孔道31313的一端为进水端,所述出水孔道31313另一端为出水端,所述进水端设置在所述内部空间内的所述杆体表面上,所述出水端设置出水管31314,所述出水管31314为螺旋型管。

所述密封板31112设置凹槽,所述盘座31312可放置在所述凹槽内;所述出水水道3113内部设置隔水部31131,所述隔水部31131和所述水轮主体在所述出水水道3113的内部形成内部空间,所述内部空间通过所述杆体31311和所述隔水部31131之间的缝隙及设置在所述杆体31311的所述出水孔道31313与外部空间连接。

所述第一扇体3132固定在所述盘座31312上,所述第一扇体3132包括若干弧形片31321,所述弧形片31321一端固定在所述杆体31311上,所述弧形片31321以所述杆体31311轴线在所述盘座31312表面的点为圆心环状均匀设置,所述出水孔道31313的所述进水端设置在相邻所述弧形片31321之间的所述杆体31311表面上。

以所述盘座31312圆心为原点,所述弧形片31321中心线在所述杆体31311上的端点向原点的连线方向为a轴,水平面上垂直于所述a轴的方向为b轴,建立坐标系。其中所述弧形片31321中心线轨迹为:

其中,(x1,y1)为所述弧形片中心线上的点坐标,x1为所述弧形片中心线上点在a轴上的坐标,y1为所述弧形片中心线上点在b轴上的坐标,n为所述导流板的数量,m为所述弧形片的数量,r为所述杆体横截面半径,r为所述导流板到所述原点的距离,θ为所述导流板的最大调节角度。

通过所述中心线轨迹方程设置所述弧形片31321形状,所述弧形片31321沿所述转动轴轴径方向越向轴心位置所述弧形片31321的弧度就越小,使得所述水流冲击所述弧形片31321的位置弧度较大,实现所述弧形片31321对所述水流冲击势能的有效收集,由于所述弧形片对所述水流的反作用力,导致所述水流产生一定的回流,所述弧形片形状设置在靠近所述轴心处弧度较小,实现回流的所述水流较平稳的引导至所述出水孔道31313,减少回流造成的能量损失。

所述第二扇体3133包括若干扇叶,所述扇叶以所述杆体31311轴线为中心环状均匀设置在所述杆体31311的一端。所述隔水部31131保证所述内部空间的水流对所述扇叶的有效冲击,避免水流从所述扇叶边缘流过,造成水流能量的损失。所述扇叶形状优选设置为所述水流向越靠近所述杆体31311轴线位置的所述扇叶部分进行冲击,能量转化效率就越高。

实施例五

图6为所述发电单元的优选结构图;所述水轮组件31还包括永磁组件315,所述永磁组件包括第一永磁组3151和第二永磁组3152,所述第一永磁组3151包括第一环体31511和第二环体31512,所述第一环体31511和所述第二环体31512为永磁体,所述第一环体31511设置在所述杆体31311上表面上,所述第二环体31512设置在所述转动轴314上,所述第二环体31512优选设置在所述第一环体31511对应位置,所述第二环体31512与所述第一环体31511沿竖直方向磁力相吸;

所述第二永磁组3152包括若干第一磁块31521和若干第二磁块31522,所述第一磁块31521设置在所述轮齿上,所述第二磁块31522设置在所述齿槽内,优选的所述第二磁块31522与所述第一磁块31521一一对应设置,所述第一磁块31521和所述第二磁块31522沿所述转动轴314轴径方向磁力相斥。

非工作状况下,通过所述第一环体31511和所述第二环体31512的磁力下,所述第一环体31511和所述第二环体31512连接,当水流进入所述空心部内,由于所述水轮装置313自身重力和所述水流冲击力的影响下,对所述水轮装置313产生向下的压力,所述压力与所述第一永磁组3151的磁力产生平衡,实现所述水轮装置313在竖直方向的磁悬浮平衡状态。

当所述水流经过所述导流板3121按一定角度冲击所述水轮装置313时,由于在所述蜗壳水道3111各位置的水压有所不同,导致所述水流对所述水轮装置313的冲击力有所不同,从而使所述水轮装置313受力不均,部分所述齿槽靠近对应的所述轮齿,部分所述齿槽远离对应的所述轮齿,造成所述水轮装置313的偏移。通过所述第二永磁组3152的磁力作用,对于相互靠近的所述齿槽和所述轮齿,由于距离缩短所述第二永磁组3152之间的磁力增加,对于相互远离的所述齿槽和所述轮齿,由于距离增加所述第二永磁组3152之间的磁力降低,通过磁力的变化实现对所述水轮装置313位置的调整,校正所述水轮装置313的偏移状态,避免因所述水轮装置313的偏移造成的能量损失及机械磨损。在所述第二永磁组3152作用下,在轴径方向上,所述齿槽和所述齿轮之间具有一定的间隙,在所述第二永磁组3152对所述水轮装置位置进行调整时,所述齿槽和所述齿轮之间在轴径方向上不会产生直接的机械接触,实现所述水轮装置313的减震效果,避免水流变化产生的震动对所述发电机构的影响。

实施例六

如图7所示,图7为所述发电单元的优选结构图,在实施例四和实施例五的基础上进行改进,具体在于将实施例四和实施五进行结合改进。

所述发电单元工作具体流程为;当水流从所述进水水道3112进入所述蜗壳水道3111时,所述水流通过所述导流板3121冲击所述弧形片31321,所述控制装置3122调节所述导流板3121改变所述水流冲击所述弧形片31321的角度,使所述水流推动所述水轮装置313转动,所述蜗壳水道3111的结构调节所述水流因在所述蜗壳水道3111内流动的距离不同而造成的各处水压不同的状况,缓解所述水流对各所述弧形片31321的冲击力不均而造成的所述水轮装置313的偏斜;通过所述第二永磁组3152实现对所述水轮装置313位置的调整,校正所述水轮装置313的偏移状态。

当水流较小时,所述水流通过所述导流板3121流向所述弧形片31321,对所述弧形片31321产生推动力,所述水流在对所述弧形片31321产生推动力时,所述弧形片31321对所述水流施加反作用力,所述水流在所述反作用力的影响下会产生较强的回流,造成水流的能量损失,本发明所述出水孔道31313的所述进水端设置在相邻所述弧形片31321之间的所述杆体31311表面上,实现所述水流在冲击所述弧形片31321后直接通过所述进水端进入所述出水孔道31313,并经过所述出水孔道31313的出水端进入所述出水管,减少因回流效果引起的能量损失;所述出水管为螺旋型,且所述出水管的弯曲弧度方向与所述弧形片31321的弧形方向相同,所述出水管出水口位置优选的在进水口的下方避免所述水流的能量损失,所述出水管的形状优选的从所述进水口到所述出水口管径逐渐变小实现所述水流的水压从所述进水口至所述出水口逐渐增加,提高所述水流从所述出水口流出的速度;通过所述水流从所述出水管的流出,所述水流对所述出水管有一定的反冲力作用,所述反冲力推动所述杆体31311进行转动;当所述水流进行所述内部空间后,所述水流通过所述杆体31311和所述隔水部31131之间的缝隙流出所述内部空间,所述水流冲击所述第二扇体3133,推动所述第二扇体3133进行转动,在水流对所述弧形片31321的冲击力,对所述出水管的反冲力,对所述第二扇体3133的推动力的作用下,使所述杆体31311进行转动,所述杆体31311转动通过所述轮齿和所述齿槽连接,带动所述转动轴314进行转动,进而使所述发电机32进行发电。

当水流过大时,水流量的过多造成所述内部空间水量的沉积,所述盘座31312下表面设置环形隔板,随着所述内部空间水位的提升,所述隔板、所述杆体31311和所述盘座31312所形成的空间内空气无法排出,由于浮力作用,造成所述水轮装置313的沿所述转动轴314轴向上移,所述盘座31312脱离所述凹槽,所述水流可通过所述盘座31312和所述凹槽之间的空间的快速进行所述内部空间,所述杆体31311在下端设计有由上向下横截面积逐渐变小的形状,当所述水轮装置313上抬,所述杆体31311和所述隔水部31131之间的空隙加大,实现所述水流快速从所述内部空间流出,通过进水和出水水流流量的影响,改变所述内部空间内水位的高低,从而改变所述水轮装置上移高度,所述水流装置自身结构通过所述水轮装置313上移高度的改变,调节所述内部空间进水流量和出水流量,使所述内部空间内水压稳定,确保所述水轮装置313有效工作。

在水流由小变大的状态下,在水流较小时,为保证水流有效的冲击所述弧形片31321并通过所述出水孔道31313流动,避免水流从所述盘座31312和所述凹槽之间的缝隙流动,所述盘座31312放置在所述凹槽内时,所述盘座31312和所述凹槽之间具有一定的密封性,造成在所述转动轴314转动时,所述盘座31312和所述凹槽之间具有一定的相对摩擦作用,当水流增大时,所述水流引起的转动轴314的转速增加,同时由于所述盘座31312和所述凹槽之间的接触脱离,所述盘座31312和所述凹槽之间产生一定的流体支承,减少所述摩擦力实现所述转动轴314转速的进一步提高,降低因摩擦力而造成的水流能量损失,避免所述转动轴314和所述水轮装置313直接接触做相对运动,实现降低所述发电机构的机械损耗。

实施例七

所述杆体31311具体结构为:所述杆体31311包括溢流部、直体部、球头部,所述溢流部上端设置所述直体部,下端设置所述球头部,所述配合部和所述齿槽设置在所述直体部内,所述第二扇体设置在所述球头部上,所述溢流部整体呈倒圆台状,为对称结构,所述溢流部横截面左右两侧边均为弧形曲线,所述弧形曲线与所述隔水部31131对应设置,所述内部空间内的水流从所述溢流部和所述隔水部31131之间的空间流出。

以所述轴线在所述溢流部上表面的点为原点,水平方向为x轴,竖直方向为y轴建立坐标系,所述弧形曲线轨迹为

其中,x2为所述弧形曲线上的点在x轴上的坐标,y2为所述弧形曲线上的点在y轴上的坐标,m为所述水轮装置的重量,s为所述隔板与所述杆体之间的横截面积,ρ为水流密度,d为所述出水水道内径,d1为所述直体部直径,d2为所述隔水部内径。

通过公式设置所述溢流部两侧边弧形曲线的形状,使得所述溢流部上端的横截面直径变化量较大,所述溢流部下端的横截面直径变化量较小,即所述溢流部表面自上端向下端弯曲程度逐渐变小,所述溢流部和所述隔水部31131之间形成有效的流通空间,便于水流通过。所述溢流部形状设置保证随所述水轮装置313上移距离的增加,所述溢流部和所述隔水部31131之间的空间增大,实现在进入所述内部空间水流改变的情况下,所述内部空间进水和出水的水量平衡,稳定所述内部空间水压。

在所述水流仅通过所述进水管进入所述内部空间时,由于进入所述内部空间的水量较少,通过所述溢流部形状设置,所述溢流部和所述隔水部31131之间的空间较小,保证水流从所述内部空间流出时具有一定的水压,实现水流对所述第二扇体3133的有效推动;在所述进水水道3112的水流突然增大导致所述水轮装置313上移时,由于水流通过所述盘座31312和所述凹槽之间产生的缝隙进入所述内部空间致使进入所述内部空间的水量增加,通过所述溢流部形状设置,所述溢流部和所述隔水部31131之间有足够的空间将所述水量排出,避免所述内部空间内水量的过量汇集,实现所述内部空间进水和出水的水量平衡,保证所述内部空间水压的稳定。

实施例八

本发明还涉及一种能源回收利用系统的使用方法,步骤具体是:

a1,所述收集单元收集的中水源依次经过所述第一处理单元,所述发电单元,所述蓄水池进入所述检测单元;

经过所述第一处理单元初步处理会后进入所述发电单元,所述发电单元利用水力发电;所述第一处理单元的初步处理即过滤处理;

经过所述发电单元的中水源进入所述蓄水池,当所述蓄水池内中水源达到设定水位时,打开所述出水口,使得中水源进入所述检测单元;

a2,所述检测装置对进入所述检测单元内的中水源进行检测,分析检测结果判断中水源为中水或者污水;

a3,所述分流装置根据所述检测装置的检测结果进行中水、污水的分流,中水回用,污水进入所述第二处理单元;

a4,所述第二处理单元对污水进行深度处理后,排入所述检测单元;

a5,重复步骤a2至步骤a3,即完成一次中水回用。

经过所述步骤a4,污水经过所述第二处理单元的深度处理后,排入所述检测单元,重复所述步骤a2至所述步骤a3,中水回用,污水则进入所述第二处理单元,与未经过所述第二处理单元深度处理的污水混合后,再次进行深度处理。

其中,步骤a2,所述检测装置对进入所述检测单元内的中水源进行检测分析的具体检测步骤为:

b1,所述第一转臂绕所述第一转轴旋转,使得所述第一转臂与所述检测池水平面垂直;所述第二转臂绕所述第二转轴旋转,使得所述第二转臂位于所述检测口的上方,此时所述第二转臂与所述第一转臂的夹角为90°;

b2,所述激光测距装置分别向所述盖板以及所述浮标发射激光,测量计算得到所述检测器距离所述水面的距离h;

b3,根据所述步骤b2计算得出的距离h,计算所述第一转臂与所述第二转臂的运动轨迹,使得所述检测器能够通过所述检测口精准的进入所述检测池,并对所述检测单元内的中水源进行检测分析,分析检测结果判断中水源为中水或者污水。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,对本发明而言仅仅是说明性的,而非限制性的。本专业技术人员理解,在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变,修改,甚至等效,但都将落入本发明的保护范围内。

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