一种利用循环水进行发电的装置及发电方法与流程

本发明涉及水力发电技术领域，特别涉及一种利用循环水进行发电的装置，还涉及一种利用循环水进行发电的发电方法。

背景技术：

目前常用的水利发电方法，是在江河上高度落差大的地段筑坝蓄水，利用高度落差进行发电。但此种发电方法受地势的局限，很难推广。为了解决这个难题，有很多发明人设计了摆脱这种地势局限利用水力进行发电的装置。如：

cn106062357a公开了一种用闭环系统/独立式系统发电的发电机系统和方法，该系统使用加压流体箱来使涡轮机转动，接着涡轮机操作发电机或交流发电机，然后将用过的流体泵回到加压箱以继续该过程。

cn103216377a公开了一种水力发电机，两个水槽的下端开口分别由两个水平管道连接，每个水槽与每个水平管道的连接处分别安装有控制开关；各水平管道内分别安装有一个有双密封塞的活塞，每个活塞的中间固定连接一拉力杆，该拉力杆的另一端固定在发电机上；水平管道开有拉力杆活动口，该拉力杆活动口小于活塞往复运动的最大范围；水平管道上分别开有进出水口，该进出水口处密封固定有细水管，并安装有开关，细水管的另一端伸到各水槽的上端口。所发的电可供一家一户使用，也可利用电网供给用户使用。其高水位的水不用是湍急的水，对流水的动力要求小，不用特殊的地势要求，适用范围宽。且结构简单，成本低廉。

上述两个装置仍然存在结构复杂、使用不方便的问题。

技术实现要素：

为了解决以上现有技术中水力发电中存在的受地势的局限、很难推广，结构复杂、使用不方便的问题，本申请提供了一种易推广使用、结构简单、使用方便的利用循环水进行发电的装置。

本申请还提供了一种利用循环水进行发电的发电方法。

本发明是通过以下措施得到的：

一种利用循环水进行发电的装置，包括动力单元和发电单元，动力单元与发电单元通过管路连接成一个回路；

发电单元管路上设置有若干个u型管道，u型管道内设置有若干个与管道方向垂直放置的叶轮，叶轮串联在一根传动轴上，传动轴穿出管道与外部的发电装置连接。

所述的装置，优选动力单元为泵或者给管路内施加压力的压力装置。

所述的装置，优选所述发电单元进水口高于水流经过的第一个u型管道进水口，这样水通过的时候，会达到一个增速的效果。

所述的装置，优选所述第一个u型管道进水口高于出水口，这样设置的目的，也是充分利用水的势能。

所述的装置，优选发电装置中与传动轴连接的部位设置有加速器，增速达到可发电的理想转速，再进行发电，提高转化效率。

所述的装置，除了能够单独使用进行发电以为，还能同工业生产中本身就有循环水系统（如循环冷却系统）的装置或者工艺进行结合，循环水系统完成本身的任务之外，还能进行发电，充分利用能源。对于本装置与工业生产中现有装置的结合，是下一步研究的重点。

一种利用循环水进行发电的发电方法，在充满水的管路回路中，水在动力单元输出的动力的驱动下，在管路内流动，依次通过若干个u型管道，u型管道内设置有若干个与管道方向垂直放置的叶轮，叶轮串联在一根传动轴上，水推动叶轮旋转，进而传动轴联动，传动轴穿出管道与外部的发电装置连接，通过传动轴的转动进行发电。

本发明的发电方法，利用动力单元输出的动力，在管路内形成水流，利用水压、流速来发电，水流在管路内形成循环。通过u型管道内设置的多级叶轮，把水的动能通过叶轮、传动轴输出到发电装置进行发电，为了提高发电效率，在发电之前先经过一个加速器，增速达到可发电的理想转速，再进行发电，提高转化效率。

所述的发电方法，优选动力单元输出的动力来自于泵或者给管路内施加压力的压力装置。

所述的发电方法，优选水在进入第一个u型管道前，经过一个由高位到低位的高度差。

所述的发电方法，优选结合工业生产中需要用到循环水系统的装置，利用循环水的动能进行发电。

本发明的有益效果：

1）本发明的利用循环水进行发电的装置，结构简单，易安装操作，利用循环水进行发电，对场地没有要求，利于推广使用；

2）此装置可以同工业生产中需要用到循环水系统的装置进行结合，在满足生产要求的同时，还能将水的动能充分利用进行发电，提高了能源的利用效率；

3）循环系统的动力来源，可以是泵，也可以是压力，可以根据情况自由选择，对其他配套装置的适用性强，适用范围更广。

附图说明

图1为一种实现方式的结构示意图，

其中，1、管路，2、u型管道，3、传动轴，4、发电装置，5、叶轮，6、动力装置，7、进水口，8、出水口，9、第一个u型管道进水口。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明的方案进行进一步说明：

实施例1

一种利用循环水进行发电的装置，示意图如图1，包括动力单元和发电单元，动力单元与发电单元通过管路1连接成一个回路；

发电单元管路上设置有若干个u型管道2，在本实施例中，设置了3组u型管道2，u型管道2内设置有若干个与管道方向垂直放置的叶轮5，叶轮5串联在一根传动轴3上，传动轴穿出管道后与外部的发电装置4连接。在本实施例中，设置了3组u型管道2，每组u型管道2连接2组发电装置4，这样3组u型管道2，就连接了6组发电装置4，如果增加u型管道2的组数，发电装置4的数量就可以成倍增加，具体数量要根据场地来进行选择。

在另一个实施例中，选择的动力单元为给循环水管路1内的水提供一个离心力的离心泵，或者给管路1内施加压力的压力装置，动力单元的选择，也是根据具体情况来具体选择，至于泵的马力和压力装置所产生的压力，也是要根据上述装置中u型管道2的数量来进行选择，这些都是本领域普通技术人员的常规选择，不需要花费创造性劳动，在此就不再一一赘述。

在另一个实施例中，选择的发电单元进水口7高于水流经过的第一个u型管道进水口9，这样水在从进水口7到第一个u型管道进水口9时，由于有高度差，会达到一个增速的效果。

在另一个实施例中，选择的第一个u型管道进水口9高于出水口8，这样设置的目的，也是充分利用水的势能。这样的话，本申请中的装置，可以是整体平行放置，也可以竖直放置，还可以倾泻成一个角度，每一种安装方式，都可以实现发明目的，安装方式的选择多样，可以更好的适应不同的安装使用环境。

在另一个实施例中，选择的发电装置4中与传动轴3连接的部位设置有加速器，增速达到可发电的理想转速，再进行发电，提高转化效率。

在另一个实施例中，由于前面的某个实施例中提到，本申请中的装置，可以是整体平行放置，也可以竖直放置，还可以倾泻成一个角度，每一种安装方式，都可以实现发明目的，安装方式的选择多样，可以更好的适应不同的安装使用环境。所以本发明的装置，同工业生产中的其他装置都具有很好的结合性。比方说，如果某个工业生产中，本身就设置有循环水系统（如循环冷却系统）的装置或者工艺，完全可以改装成本申请中的装置，这样，循环水系统完成本身的任务之外，还能进行发电，充分利用能源。对于本装置与工业生产中现有装置的结合，是下一步研究的重点。

实施例2

利用循环水进行发电的发电方法，是在充满水的管路1回路中，水在动力单元输出的动力的驱动下，在管路1内流动，依次通过若干个u型管道2，u型管道2内设置有若干个与管道方向垂直放置的叶轮5，叶轮5串联在一根传动轴3上，水推动叶轮5旋转，进而传动轴3联动，传动轴3穿出管道与外部的发电装置4连接，通过传动轴3的转动进行发电。

本发明的发电方法，利用动力单元输出的动力，在管路内形成水流，利用水压、流速来发电，水流在管路内形成循环。通过u型管道2内设置的多级叶轮5，把水的动能通过叶轮5、传动轴3输出到发电装置4进行发电，为了提高发电效率，在发电之前先经过一个加速器，增速达到可发电的理想转速，再进行发电，提高转化效率。

在另一个实施例中，选择的动力单元为给循环水管路1内的水提供一个离心力的离心泵，或者给管路1内施加压力的压力装置，动力单元的选择，也是根据具体情况来具体选择，至于泵的马力和压力装置所产生的压力，也是要根据上述装置中u型管道2的数量来进行选择，这些都是本领域普通技术人员的常规选择，不需要花费创造性劳动，在此就不再一一赘述。

在另一个实施例中，选择的发电单元进水口7高于水流经过的第一个u型管道进水口9，这样水在从进水口7到第一个u型管道进水口9时，由于有高度差，会达到一个增速的效果。

在另一个实施例中，选择的第一个u型管道进水口9高于出水口8，这样设置的目的，也是充分利用水的势能。这样的话，使用的装置，可以是整体平行放置，也可以竖直放置，还可以倾泻成一个角度，每一种安装方式，都可以实现发明目的，安装方式的选择多样，可以更好的适应不同的安装使用环境。

在另一个实施例中，选择的发电装置4中与传动轴3连接的部位设置有加速器，增速达到可发电的理想转速，再进行发电，提高转化效率。

在另一个实施例中，由于前面的某个实施例中提到，使用的装置，可以是整体平行放置，也可以竖直放置，还可以倾泻成一个角度，每一种安装方式，都可以实现发明目的，安装方式的选择多样，可以更好的适应不同的安装使用环境。所以本发明的工艺，同工业生产中的其他装置都具有很好的结合性。比方说，如果某个工业生产中，本身就设置有循环水系统（如循环冷却系统）的装置或者工艺，完全可以改装成本申请中的装置和工艺，这样，循环水系统完成本身的任务之外，还能进行发电，充分利用能源。对于本装置、工艺与工业生产中现有装置的结合，是下一步研究的重点。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受实施例的限制，其它任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、组合、替代、简化均应为等效替换方式，都包含在本发明的保护范围之内。