一种高效节能发电设备及其发电方法与流程

文档序号:21732517发布日期:2020-08-05 01:27阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高效节能发电设备,其特征在于:包括开设于水坝(1)内的排水通道(2)、设置于排水通道(2)入口端处的防堵装置、顺次设置于水坝(1)右侧的上游发电装置(3)和下游发电装置(4),所述排水通道(2)的出口端处连接有三通管(5),三通管(5)的两个出口端处分别连接有右截止阀(6)和左截止阀(7),两个截止阀均设置于排水通道(2)的下方;所述上游发电装置(3)包括机壳(8)、水轮和上游发电机组(9),水轮包括主轴(10)、水轮本体(11)和叶片(12),主轴(10)的两端分别旋转安装于机壳(8)的前后壁上,水轮本体(11)安装于主轴(10)上,叶片(12)沿圆周分布于水轮本体(11)的外边缘上,机壳(8)的左右侧分别固设有位于水轮两侧的左喷管(13)和右喷管(14),两个喷管均倾斜向下设置,左喷管(13)的进水口经左支管(15)与左截止阀(7)的出口端连接,右喷管(14)的进水口经右支管(16)与右截止阀(6)的出口端连接,所述主轴(10)与上游发电机组(9)之间设置有换热装置,换热装置包括铜轴(17)、水箱(18)和铜板(19),铜轴(17)贯穿水箱(18)设置,铜轴(17)的一延伸端与主轴(10)的后端部经联轴器连接,铜轴(17)的另一延伸端与上游发电机组(9)的输入轴经联轴器连接,铜轴(17)的柱面上且绕其圆周方向焊接有多个位于水箱(18)内的铜板(19);所述机壳(8)内固设有向右倾斜向下的斜板(21),斜板(21)位于水轮的下方,机壳(8)的右侧开设有过水口(22),过水口(22)与斜板(21)的低位处相接;所述下游发电装置(4)包括排水管(23)、下游发电机组(24)和转轴(25),排水管(23)的左端口与过水口(22)连通,排水管(23)的右端口延伸于下游河道内,转轴(25)沿排水管(23)轴向旋转安装于排水管(23)内,转轴(25)上且沿其轴向固设有螺旋片(26),下游发电机组(24)与转轴(25)之间设置有传动装置。

2.根据权利要求1所述的一种高效节能发电设备,其特征在于:所述防堵装置包括空压机(27)、垂向油缸(28)、喇叭管(29)、隔网(30)、出气管(31)和钢架(32),所述喇叭管(29)的小端口固设于排水通道(2)的入口端处,隔网(30)焊接于喇叭管(29)的大端口处,喇叭管(29)的锥面上固设有多个喷嘴(33),喷嘴(33)朝向喇叭管(29)的大端口设置,所述钢架(32)固设于水坝(1)的左侧壁上且位于喇叭管(29)的上方,垂向油缸(28)固设于钢架(32)上,油缸活塞杆的作用端上焊接有圆盘(34),圆盘(34)的右端面上焊接有多个向上倾斜向上的钢条(35),所述空压机(27)固设于水坝(1)的顶部,出气管(31)的一端口与空压机(27)的出气端经管卡连接,另一端口与喷嘴(33)连接。

3.根据权利要求1所述的一种高效节能发电设备,其特征在于:所述机壳(8)的后侧设置有平台(36),所述上游发电机组(9)和水箱(18)均固设于平台(36)上,所述平台(36)上固设有两个轴承座(37),铜轴(17)的两端分别旋转安装于两个轴承座(37)内,所述平台(36)和机壳(8)的底部均固设有多个固设于地基(38)内的支脚(39)。

4.根据权利要求1所述的一种高效节能发电设备,其特征在于:所述排水管(23)的左端口经法兰盘(40)固设于机壳(8)上,排水管(23)的底部且沿其长度方向固设有多个固设于地基(38)内的支脚(39)。

5.根据权利要求1所述的一种高效节能发电设备,其特征在于:所述排水管(23)内且位于其左右端均焊接有支板(41),两个支板(41)的底部均开设有出水通道(42),所述转轴(25)的两端旋转安装于两个支板(41)之间。

6.根据权利要求1所述的一种高效节能发电设备,其特征在于:所述下游发电机组(24)固设于排水管(23)的顶部,下游发电机组(24)的输入轴贯穿排水管(23)顶部设置。

7.根据权利要求1所述的一种高效节能发电设备,其特征在于:所述传动装置包括主动锥齿轮(43)和从动锥齿轮(44),主动锥齿轮(43)安装于转轴(25)的右延伸端上,从动锥齿轮(44)安装于下游发电机组(24)输入轴的延伸端上,主动锥齿轮(43)与从动锥齿轮(44)啮合。

8.根据权利要求1所述的一种高效节能发电设备,其特征在于:所述水轮本体(11)的圆周方向焊接有多个与叶片(12)相对应的基座(45),每个叶片(12)的底部均焊接有安装板(46),安装板(46)上开设有多个通孔(47),基座(45)上开设有多个与通孔(47)相对应的螺纹孔(48),安装板(46)经螺钉(52)穿过通孔(47)且与螺纹孔(48)螺纹连接固定于基座(45)上,所述叶片(12)的两个端面上均开设有弧形槽(49)。

9.根据权利要求1所述的一种高效节能发电设备,其特征在于:所述水箱(18)的顶部设置有补水阀(50),水箱(18)的底部设置有出水阀(51)。

10.根据权利要求1所述的设备高效节能发电的方法,其特征在于:包括以下步骤:

s1、利用上游河道水进行发电,具体工作步骤为:

s11、工作人员打开水坝(1)中的闸门,上游河道中的上游水穿过隔网(30)上的网孔并进入喇叭管(29)内,随后上游水顺次经排水通道(2)、左截止阀(7)、左支管(15)和左喷管(13)流出,流出的上游水喷射到水轮左侧的叶片(12)上,叶片(12)受到倾斜向下的水流冲击后,叶片(12)驱动水轮本体(11)绕自身轴线做逆时针转动,水轮本体(11)带动主轴(10)绕自身轴线做逆时针转动,转动的主轴(10)带动铜轴(17)转动,铜轴(17)带动上游发电机组(9)的输入轴转动,上游发电机组(9)启动后开始发电;

s12、在水轮工作一段周期后,工作人员打开右截止阀(6)并关闭左截止阀(7),上游河道中的上游水穿过隔网(30)上的网孔并进入喇叭管(29)内,随后上游水顺次经排水通道(2)、右截止阀(6)、右支管(16)和右喷管(14)流出,流出的上游水喷射到水轮右侧的叶片(12)上,叶片(12)受到倾斜向下的水流冲击后,叶片(12)驱动水轮本体(11)绕自身轴线做顺时针转动,水轮本体(11)带动主轴(10)绕自身轴线做顺时针转动,转动的主轴(10)带动铜轴(17)转动,铜轴(17)带动上游发电机组(9)的输入轴转动,上游发电机组(9)启动后开始发电,从而实现了利用上游河道水进行发电;

s2、利用上游河道水进行发电,具体工作步骤为:

s21、步骤s1中冲击叶片(12)后的水流在重力下掉落于斜板(21)而变成势能较小的下游水,下游水沿着斜板(21)向下流动,下游水向右顺次穿过过水口(22)、左侧的出水通道(42)而进入到排水管(23)内,由于斜板(21)增大了下游水的势能,当带有势能的下游水冲击螺旋片(26)后,螺旋片(26)绕着转轴(25)轴线方向转动,从而带动转轴(25)转动,转轴(25)带动主动锥齿轮(43)转动,主动锥齿轮(43)带动从动锥齿轮(44)转动,从动锥齿轮(44)带动下游发电机组(24)的输入轴转动,下游发电机组(24)启动后开始发电,从而实现了利用下游河道水进行发电;

s22、随着下游水的继续向右流动,下游水穿过右侧的出水通道(42)而排放到下流河道中,完成了整个发电的过程;

s3、隔网的疏通,若观察到进入下游河道内的水流量较小时,则说明隔网(30)的左侧面及其网孔内附着有污泥或生活垃圾,此时只需操作垂向油缸(28)使其活塞杆向下伸出,活塞杆带动圆盘(34)及其上的钢条(35)向下运动,当钢条(35)的顶端头在隔网(30)的左端面上移动时,钢条(35)的顶端头将附着于左端面上的污泥或生活垃圾刮下,同时工作人员打开空压机(27),空压机(27)产出高压气体,高压气体顺次空压机(27)的出口端、出气管(31)、喷嘴(33)最后喷射到喇叭管(29)内,高压气体进入水产生具有压力的气泡,气泡将开滞在隔网(30)网孔内的污泥或生活垃圾向左吹出,操作一段时间后,操作垂向油缸(28)活塞杆缩回,并关闭空压机(27),从而实现了隔网的疏通,从而确保了上游水始终能够顺利进入到排水通道(2)内,确保了上游发电机组(9)和下游发电机组(24)始终不停机,从而极大的提高了发电效率。


技术总结
本发明公开了一种高效节能发电设备,它包括开设于水坝内的排水通道、设置于排水通道入口端处的防堵装置、顺次设置于水坝右侧的上游发电装置和下游发电装置,排水通道的出口端处连接有三通管,三通管的两个出口端处分别连接有右截止阀和左截止阀,上游发电装置包括机壳、水轮和上游发电机组,机壳的左右侧分别固设有位于水轮两侧的左喷管和右喷管,两个喷管均倾斜向下设置,主轴与上游发电机组之间设置有换热装置;下游发电装置包括排水管、下游发电机组和转轴。本发明的有益效果是:提高发电量、提高发电效率、降低发电成本、充分利用水轮主轴热量。

技术研发人员:不公告发明人
受保护的技术使用者:倪俊
技术研发日:2020.04.27
技术公布日:2020.08.04
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