一种虹吸式水循环智能发电装置系统

文档序号:1351677 发布日期:2020-07-24 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 一种虹吸式水循环智能发电装置系统 (Siphon type water circulation intelligent power generation device system ) 是由 徐达明 于 2020-05-05 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种虹吸式水循环智能发电装置系统,包括机房、大楼高塔、虹吸管道装置、动力装置、机械式高压水泵机组装置、集水器、压力装置以及智能控制台;机房设置于大楼高塔下方底层内,动力装置、机械式高压水泵机组装置以及智能控制台设置于机房内,集水器设置于机械式高压水泵机组装置下方,虹吸管道装置设置于大楼高塔两侧,压力装置设置于机房上方;大楼高塔上方设有封闭式上水池,机房内设有下水池,虹吸管道包括上水管和下水管;动力装置包括发电机组、水轮机组以及齿轮变速箱,发电机组通过齿轮变速箱与水轮机组连接;本发明利用虹吸现象的原理产生动能,减少污染,因地制宜,成本低、见效快、适应性广。(The invention discloses a siphon type water circulation intelligent power generation device system, which comprises a machine room, a high tower of a building, a siphon pipeline device, a power device, a mechanical high-pressure water pump unit device, a water collector, a pressure device and an intelligent control console, wherein the siphon pipeline device is arranged on the machine room; the machine room is arranged in the bottom layer below the high tower of the building, the power device, the mechanical high-pressure water pump unit device and the intelligent control console are arranged in the machine room, the water collector is arranged below the mechanical high-pressure water pump unit device, the siphon pipeline devices are arranged on two sides of the high tower of the building, and the pressure device is arranged above the machine room; a closed upper water pool is arranged above the high tower of the building, a lower water pool is arranged in the machine room, and the siphon pipeline comprises an upper water pipe and a lower water pipe; the power device comprises a generator set, a hydraulic turbine set and a gear transmission case, and the generator set is connected with the hydraulic turbine set through the gear transmission case; the invention utilizes the principle of siphon phenomenon to generate kinetic energy, reduces pollution, adapts to local conditions, and has low cost, quick effect and wide adaptability.)

一种虹吸式水循环智能发电装置系统

技术领域

本发明涉及一种发电装置系统,具体是指一种虹吸式水循环智能发电装置系统。

背景技术

随着社会的发展,国家出台了保护环境、解决资源的政策,现有发电系统存在消耗大量的能量、排放物有污染、存在地域限制、成本高、见效慢、运营成本高、适应性窄等问题存在,故国家为了保护环境、降低能耗,对现有火力发电厂、煤炭发电厂实行关停转型的电力行业政策,是可持续发展的纯绿色环保的电力产品项目,是电力行业一个革命性的创新项目。

所以,一种能耗小、成本低、无污染、见效快、不存在地域限制的虹吸式循环智能发电装置系统成为人们亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有技术存在能源消耗大、排放物有污染、存在地域限制、地理环境破坏严重、建造成本高、见效慢、运营成本高、适应性窄等问题。

为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案为:一种虹吸式水循环智能发电装置系统,包括机房、大楼高塔、虹吸管道装置、动力装置、机械式高压水泵机组装置、集水器、压力装置以及智能控制台;所述机房设置于大楼高塔下方底层内,所述动力装置、机械式高压水泵机组装置以及智能控制台设置于机房内,所述集水器设置于机械式高压水泵机组装置下方,所述虹吸管道装置设置于大楼高塔两侧,所述压力装置设置于机房上方;

所述大楼高塔上方设有封闭式上水池,所述机房内设有下水池,所述虹吸管道包括上水管和下水管,所述上水管与上水池的连接处设有第一单向阀,所述上水管远离上水池的一端设有三通管A和三通管B;所述三通管A一路与上水管连接,一路与压力装置连接,一路与三通管B连接;所述三通管B一路与三通管A连接,一路与压力装置连接,一路与集水器连接;所述三通管A和三通管B之间设置有第二单向阀;所述下水管与上水池的连接处设有电控截止阀,所述下水管远离上水池的一端设有冲击口电控截止阀,所述下水管通过冲击口电控截止阀与动力装置连接;

所述动力装置包括发电机组、水轮机组以及齿轮变速箱,所述发电机组通过齿轮变速箱与水轮机组连接,所述水轮机组与机械式高压水泵机组装置之间设有传动装置,所述机械式高压水泵机组装置通过传动装置与水轮机组连接;

所述机械式高压水泵机组装置包括若干同等规格的单体高压水泵、第一进水口以及第一出水口,所述第一出水口处设有第三单向阀将高压水压入集水器,所述若干单体高压水泵通过并联方式进行360度不同步运转,使得高压水泵统一压入集水器内,产生持续稳定压力的高压水;所述机械式高压水泵机组装置与齿轮变速箱的动力输出轴连接,所述动力输出轴的一端与齿轮变速箱的齿轮啮合,另一端由固定支架轴承固定;所述单体高压水泵可采用旋转式高压机械螺旋泵和曲轴活塞式机械高压泵,所述旋转式高压机械螺旋泵通过动力输出轴传递的旋转动力带动螺旋泵旋转轴转动,旋转轴上的连续性叶片将进水口的水卷入筒体内,将水从排水口排出统一进入集水器;所述曲轴活塞式机械高压泵通过曲轴,作为动力传动装置进行360度不同步运转带动各个筒体内的活塞作往复式运动,将水从进水口抽入缸体内后经活塞压迫后从出水口排出统一进入集水器。

所述压力装置包括高压水罐、压力平衡装置、变频高压气泵以及压力储气罐;所述高压水罐包括对称的第一罐体和第二罐体,所述第一罐体与第二罐体之间设有连通器,所述压力平衡装置设置于连通器内,所述第一罐体、第二罐体上均设有水位传感器、空气压力电控传感器、第一限压阀、第二进水口、第二出水口以及进出口,所述进出口上设有密封盖,所述第一罐体、第二罐体内均设有半浮体、半浮体定位托架;

控制台包括电控开关、控制面板以及输变电仪表,所述电控截止阀、冲击口电控截止阀、水位传感器、空气压力电控传感器均与控制面板电性连接。

进一步地,所述水轮机组包括飞轮、水斗、飞轮挡水罩、飞轮轴、飞轮力臂以及安装基础,所述飞轮挡水罩设置于飞轮外侧,所述水斗设置于飞轮上,所述飞轮轴设置于飞轮力臂中心位置,所述飞轮力臂一端与飞轮轴固定连接,另一端与水斗固定连接,所述安装基础上设有左承座支架和右承座支架,所述安装基础设置于左承座支架和右承座支架底部,所述飞轮安装于左承座支架和右承座支架上方,所述安装基础底部设置于下水池中。

进一步地,所述第二进水口处设有单向进水阀,所述第二出水口处设有单向出水阀,所述第二罐体上方设有超压单向泄水阀门,所述超压单向泄水阀门下方设有排水管,所述排水管远离超压单向泄水阀门一端设置于下水池中;所述三通管A通过单向出水阀与第二出水口连接,所述三通管B通过单向进水阀与第二进水口连接。

进一步地,所述压力平衡装置包括滑轮浮力式压力平衡装置和电磁感应鼠笼式压力平衡装置。

进一步地,所述滑轮浮力式压力平衡装置包括左右单向阀门、滑轮组、钢丝绳、第一单向压力平衡通气阀以及第一电控进气阀,所述左右单向阀门、滑轮组、钢丝绳均设置于高压水罐和连通器中,所述钢丝绳将设置于连通器内的左右单向阀门、滑轮组、半浮体环绕连接,所述钢丝绳两端分别与左右单向阀门连接,所述第一单向压力平衡通气阀设置于左右单向阀门上,第一电控进气阀的进气口设置于连通器内的左右单向阀门开启时的正上方外侧壁上,进气时高压气体刚好对着左右单向阀门吹气,吹动阀门关闭,使得滑轮组开始联动工作。

进一步地,所述电磁感应鼠笼式压力平衡装置包括第二电控进气阀、第二单向压力平衡通气阀、电磁感应线圈、鼠笼式活塞、活塞环、活塞定位滑道、通气道以及高压空气通气孔,所述鼠笼式活塞两端均设有向内开启的第四单向阀,所述第二单向压力平衡通气阀设置于第四单向阀门上,第二电控进气阀的进气口设置于连通器外侧壁上,当活塞在电磁感应的作用下游滑至一端时,所述通气道与第二电控进气阀的进气口刚好对齐,高压气体经过鼠笼式活塞体内进入高压水罐内,同时关闭活塞两端的第四单向阀,所述活塞定位滑道设置于连通器内侧边上,与鼠笼式活塞成凹凸配合形成固定的滑道,保证活塞通气道与进气口不会偏位。

进一步地,所述下水池上设有溢水口。

进一步地,所述上水池上设有第二限压阀、排气阀以及密封盖板,所述第二限压阀设置于密封盖板上,所述排气阀设置于上水池的最高处,所述密封盖板与上水池呈可拆卸连接。

进一步地,所述水位传感器包括上水位传感器和下水位传感器,所述飞轮挡水罩下方设置第三出水口,所述第一电控进气阀包括第一左电控进气阀和第一右电控进气阀,所述第二电控进气阀包括第二左电控进气阀和第二右电控进气阀。

进一步地,所述超压单向泄水阀门、第一电控进气阀、第二电控进气阀均与控制面板电性连接。

与现有技术相比,本发明的优点:本发明采用机房、大楼高塔、虹吸管道装置、动力装置、机械式高压水泵机组装置、集水器、压力装置以及智能控制台的配合结构,利用虹吸现象的原理产生动能,替代了火力发电厂的动力源进行持续循环发电,替代燃烧大量煤炭能耗,消除了煤炭燃烧产生的空气污染,同样可以达到原发电厂的产能效果,在不增加土地使用面积的情况下,在原来常规装机容量的基础上进行装机容量扩容改造,大大增加产能和经济效益,项目投资短平快,2年内可以收回全部投资成本;本发明既减少大量的火力发电厂因政策要求转型、停产而造成的资产经济损失,取消了大量煤炭能耗,消除煤炭燃烧产生的空气污染;本发明不存在水资源及地域限制,只要有合适的水头落差和能建造储存100-1000吨大型上、下储水池即可,因地制宜,成本低、见效快、适应性广;本发明设计合理,值得大力推广。

附图说明

图1是一种虹吸式水循环智能发电装置系统的结构示意图;

图2是滑轮浮力式压力平衡装置的结构示意图;

图3是电磁感应鼠笼式压力平衡装置的结构示意图;

如图所示:1、机房,2、大楼高塔,3、虹吸管道装置,4、动力装置,5、机械式高压水泵机组装置,6、集水器,7、压力装置,8、智能控制台,9、上水池,10、下水池,11、上水管,12、下水管,13、第一单向阀,14、三通管A,15、三通管B,16、第二单向阀,17、电控截止阀,18、冲击口电控截止阀,19、发电机组,20、水轮机组,21、齿轮变速箱,22、传动装置,23、高压水泵,24、第一进水口,25、第一出水口,26、第三单向阀,27、高压水罐,28、压力平衡装置,29、变频高压气泵,30、压力储气罐,31、第一罐体,32、第二罐体,33、连通器,34、水位传感器,35、空气压力电控传感器,36、第一限压阀,37、第二进水口,38、第二出水口,39、进出口,40、密封盖,41、半浮体,42、半浮体定位托架,43、电控开关,44、控制面板,45、输变电仪表,46、飞轮,47、水斗,48、飞轮挡水罩,49、飞轮轴,50、飞轮力臂,51、安装基础,52、左承座支架,53、右承座支架,54、单向进水阀,55、单向出水阀,56、超压单向泄水阀门,57、排水管,58、滑轮浮力式压力平衡装置,59、电磁感应鼠笼式压力平衡装置,60、左右单向阀门,61、滑轮组,62、钢丝绳,63、第一单向压力平衡通气阀,64、第一电控进气阀,65、第二电控进气阀,66、第二单向压力平衡通气阀,67、电磁感应线圈,68、鼠笼式活塞,69、活塞环,70、活塞定位滑道,71、通气道,72、高压空气通气孔,73、第四单向阀,74、溢水口,75、第二限压阀,76、放气阀,77、密封盖板,78、上水位传感器,79、下水位传感器,80、第三出水口,81、第一左电控进气阀,82、第一右电控进气阀,83、第二左电控进气阀,84、第二右电控进气阀。

具体实施方式

在本发明的描述中,需要解释的是,术语“上”、“下”“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义

结合附图1-3,对本发明进行详细介绍。

本发明在具体实施时提供了一种虹吸式水循环智能发电装置系统,包括机房1、大楼高塔2、虹吸管道装置3、动力装置4、机械式高压水泵机组装置5、集水器6、压力装置7以及智能控制台8;其特征在于:所述机房1设置于大楼高塔2下方底层内,所述动力装置4、机械式高压水泵机组装置5以及智能控制台8设置于机房1内,所述集水器6设置于机械式高压水泵机组装置5下方,所述虹吸管道装置3设置于大楼高塔2两侧,所述压力装置4设置于机房1上方;

所述大楼高塔2上方设有封闭式上水池9,所述机房1内设有下水池10,所述虹吸管道3包括上水管11和下水管12,所述上水管11与上水池9的连接处设有第一单向阀13,所述上水管11远离上水池9的一端设有三通管A14和三通管B15;所述三通管A14一路与上水管11连接,一路与压力装置7连接,一路与三通管B15连接;所述三通管B15一路与三通管A14连接,一路与压力装置7连接,一路与集水器6连接;所述三通管A14和三通管B15之间设置有第二单向阀16;所述下水管12与上水池9的连接处设有电控截止阀17,所述下水管12远离上水池9的一端设有冲击口电控截止阀18,所述下水管12通过冲击口电控截止阀18与动力装置4连接;

所述动力装置4包括发电机组19、水轮机组20以及齿轮变速箱21,所述发电机组19通过齿轮变速箱21与水轮机组20连接,所述水轮机组20与机械式高压水泵机组装置5之间设有传动装置22,所述机械式高压水泵机组装置5通过传动装置22与水轮机组20连接;

所述机械式高压水泵机组装置5包括若干同等规格的单体高压水泵23、第一进水口24以及第一出水口25,所述第一出水口25处设有第三单向阀26,所述若干单体高压水泵23通过并联方式进行360度不同步运转,使得高压水泵23统一压入集水器6内,产生持续稳定压力的高压水;

所述压力装置7包括高压水罐27、压力平衡装置28、变频高压气泵29以及压力储气罐30;所述高压水罐27包括对称的第一罐体31和第二罐体32,所述第一罐体31与第二罐体32之间设有连通器33,所述压力平衡装置28设置于连通器33内,所述第一罐体31、第二罐体32上均设有水位传感器34、空气压力电控传感器35、第一限压阀36、第二进水口37、第二出水口38以及进出口39,所述进出口39上设有密封盖40,所述第一罐体31、第二罐体32内均设有半浮体41、半浮体定位托架42;

所述智能控制台8包括电控开关43、控制面板44以及输变电仪表45,所述电控截止阀17、冲击口电控截止阀18、传感器34、空气压力电控传感器35均与控制面板44电性连接。。

所述水轮机组20包括飞轮46、水斗47、飞轮挡水罩48、飞轮轴49、飞轮力臂50以及安装基础51,所述飞轮挡水罩48设置于飞轮46外侧,所述水斗47设置于飞轮46上,所述飞轮轴49设置于飞轮力臂50中心位置,所述飞轮力臂50一端与飞轮轴49固定连接,另一端与水斗47固定连接,所述安装基础51上设有左承座支架52和右承座支架53,所述安装基础51设置于左承座支架52和右承座支架53底部,所述飞轮46安装于左承座支架52和右承座支架53上方,所述安装基础51底部设置于下水池10中。

所述第二进水口37处设有单向进水阀54,所述第二出水口38处设有单向出水阀55,所述第二罐体32上方设有超压单向泄水阀门56,所述超压单向泄水阀门56下方设有排水管57,所述排水管57远离超压单向泄水阀门56一端设置于下水池10中;所述三通管A14通过单向出水阀55与第二出水口38连接,所述三通管B15通过单向进水阀54与第二进水口37连接。

所述压力平衡装置28包括滑轮浮力式压力平衡装置58和电磁感应鼠笼式压力平衡装置59。

所述滑轮浮力式压力平衡装置58包括左右单向阀门60、滑轮组61、钢丝绳62、第一单向压力平衡通气阀63以及第一电控进气阀64,所述左右单向阀门60、滑轮组61、钢丝绳62均设置于高压水罐27和连通器33中,所述钢丝绳62将设置于连通器33内的左右单向阀门60、滑轮组61、半浮体41环绕连接,所述钢丝绳62两端分别与左右单向阀门60连接,所述第一单向压力平衡通气阀63设置于左右单向阀门60上,第一电控进气阀64的进气口设置于连通器33内的左右单向阀门60开启时的正上方外侧壁上,进气时高压气体刚好对着左右单向阀门60吹气,吹动阀门关闭,使得滑轮组61开始联动工作。

所述电磁感应鼠笼式压力平衡装置59包括第二电控进气阀65、第二单向压力平衡通气阀66、电磁感应线圈67、鼠笼式活塞68、活塞环69、活塞定位滑道70、通气道71以及高压空气通气孔72,所述鼠笼式活塞68两端均设有向内开启的第四单向阀73,所述第二单向压力平衡通气阀66设置于第四单向阀门73上,第二电控进气阀65的进气口设置于连通器33外侧壁上,当活塞在电磁感应的作用下游滑至一端时,所述通气道71与第二电控进气阀65的进气口刚好对齐,高压气体经过鼠笼式活塞68体内进入高压水罐27内,同时关闭活塞两端的第四单向阀73,所述活塞定位滑道70设置于连通器33内侧边上,与鼠笼式活塞68成凹凸配合形成固定的滑道,保证活塞通气道71与进气口不会偏位。

所述下水池10上设有溢水口74。

所述上水池9上设有第二限压阀75、排气阀76以及密封盖板77,所述第二限压阀75设置于密封盖板77上,所述排气阀76设置于上水池9的最高处,所述密封盖板77与上水池9呈可拆卸连接。

所述水位传感器34包括上水位传感器78和下水位传感器79,所述飞轮挡水罩48下方设置第三出水口80。

所述超压单向泄水阀门56、第一电控进气阀64、第二电控进气阀65均与控制面板44电性连接,所述第一电控进气阀64包括第一左电控进气阀81和第一右电控进气阀82,所述第二电控进气阀65包括第二左电控进气阀83和第二右电控进气阀84。

本发明一种虹吸式水循环智能发电装置系统的工作原理及其具体实施过程如下:

开机程序流程:准备—检查各存储水池的水位是否达到开机要求,上水池9水满仓、上水池9的排气阀76打开、下水池10不少于最高储水位的60%、高压水罐37水位处于上水位、打开变频空气高压泵29,使得压力储气罐30的气压达到最大水头压力1.2-1.5倍,打开压力平衡装置28的电控进气阀,高压气体冲击压力平衡装置28内的联动机构,将第一罐体31中的水顶开单向出水阀55进入上水管11,使得水满至上水池9内,密封的上水池9内的空气通过放气阀76逐步排除并使水储满仓,打开电控进气64的同时逐渐打开上水池9出水口处的电控截止阀17控制开关开启度0-10%,让上水池9的储存水逐渐进入下水管12至满管(减少进水时落水的冲击力),等上水池9的满水指示灯亮,立即关闭排气阀76,使上水管11、下水管12和上水池9迅速封闭形成虹吸管道,再迅速全部打开上水池9出水口至下水管12的电控截止阀17控制开关10-100%,同时逐步打开飞轮冲击口电控截止阀18的电控开关开启度0-10%开始逐渐开闸放水,边开闸边迅速检查观察飞轮46、齿轮变速箱21、各单体机械式高压水泵23、高压水罐27、压力平衡装置28、上水池9、下水池10及各个单向阀门开启的运转情况是否一切正常,逐渐开启加大飞轮冲击口截止阀18开启度10-100%,下水管12冲击口的高压水冲击飞轮46水斗47带动飞轮力臂50和飞轮轴49逐渐加速旋转,通过水轮机组20飞轮46的旋转产生旋转动力,飞轮46动力输出轴带动齿轮变速箱21分配旋转动力,一端的齿轮变速箱主轴动力带动发电机组19满足发电工作,另一端通过变速箱动力输出轴经动力转换装置同步带动机械式高压水泵机组装置5工作产生高压水;在电控开关打开上水池9出水口电控截止阀17开关时,压力平衡装置28内的联动机构瞬间投入工作,高压空气首先将第一罐体31的水往下压至上水管11道,使得上水管11、上水池9、下水管全12全部充满水,迅速形成虹吸管道;在开闸放水时,整个管路即产生虹吸现象,当压入上水管11的水,使得上水管11、上水池9、下水管12全部满仓后,虹吸现象使得第一罐体31中的水逐渐被虹吸管道吸走,同时也增加了虹吸管道内的虹吸能量,使得虹吸管道持续不断的运行,在压力平衡装置28内的联动机构的作用下,利用恒定的压力和瞬间压入的高压空气轮番的将两个高压水罐27内的高压水压入上水管11内,同时,当飞轮46开始旋转工作后,旋转动力同时立即带动机械式高压水泵机组装置5开始工作产生高压水并连续不断地将水输送到上水管11,在虹吸现象和高压水的双重作用下将水送至上水池9内,上水池9内的水又重新进入下水管12冲入水轮机组20中工作,周而复始形成循环水力而发电;

停机程序流程:首先关闭空气压缩机开关,关闭压力平衡装置28上的高压空气电控进气阀开关,使得高压水罐27失去空气补充压力,第一罐体31、第二罐体32中的空气压力趋向平衡,由于飞轮46惯性的作用,高压水泵仍然在继续工作,产生高压水,使得第一罐体31、第二罐体32的水位逐渐增加,并产生超高压水,使得第一罐体31、第二罐体32中水位都趋向满仓,当平衡的空气压力逐渐超过最高限压阀标准时,最高限压阀自动排除多余的压力空气,多余超高压的水通过超压单向泄水阀门56流入下水池,在关闭压力平衡装置28上的高压空气电控进气阀开关的同时,迅速关闭飞轮46冲击口电控截止阀18开启度100%-10%-0开始逐步停止放水(慢慢关闭),使飞轮46失去水的冲击力,由于发电机组19的发电阻力、压力罐内的超高压水的反作用力促使机械式高压水泵机组装置5的工作阻力增加,促使齿轮箱的阻力增大,反作用力促使飞轮46转速逐渐放慢,发电机组19和高压水泵23同时也失去动力逐渐停止运转,随着飞轮46冲击口电控截止阀18的逐渐全部关闭,虹吸管道的水逐渐停止流动,虹吸现象也逐步消失,上水管11逐步停止进水,整个系统装置逐渐停止工作。

滑轮浮力式压力平衡装置的工作原理:

当智能控制台8打开控制开关时,压力平衡装置28上的第一电控进气阀64首先瞬间打开,高压空气迅速进入第一罐体31并关闭连通器33内的左右单向阀门60的左单向阀门,使得第一罐体31产生高压并将第一罐体31内的水通过第一罐体31的半浮体41往下压,高压水迅速关闭第一罐体31的单向进水阀54、打开第一罐体31单向出水阀55将高压水压入上水管11,使得上水管11、上水池9、下水管12逐渐全部充满水;当第一罐体31的半浮体41在高压空气作用下提前接近第一罐体31的下水位半浮体定位托架42(水位接近但不低于第二进水口38)时,下水位传感器79立即感应关闭连通器33上的第一左电控进气阀81,这时第二罐体32内的半浮体41及水位刚好处于接触第二罐体32内的上水位传感器78的位置,上水位传感器78瞬间打开第一右电控进气阀82,随着第一右电控进气阀82的打开,高压空气迅速充入第二罐体32中,同时进入的高压气体迅速冲击关闭连通器33内的左右单向阀门60的右单向阀门,随着右单向阀门的逐渐关闭,阀门拉动钢丝绳62也逐渐将左右单向阀门60的左单向阀门打开,在左右单向阀门60一开一关的过程中,第一罐体31内的残留高压空气迅速冲入第二罐体32,瞬间使第二罐体32的压力增加,与第一罐体31趋向平衡,随着第一右电控进气阀82不断进入的高压空气,迅速将第二罐体32内的水通过半浮体41向下压产生高压水,瞬间关闭了第二罐体32的单向进水阀54,打开第二罐体32的单向出水阀55,将高压水压入上水管11,以不断满足上水管11、上水池9、下水管12的供水需要;同时,当第一罐体31突然停止供气使罐体压力减小,第一右电控进气阀82开启时,促使左右单向阀门60的一开一闭的开门转换产生拉力作用,拉动钢丝绳62、滑轮61、半浮体41吊轮使半浮体41带动水压产生失压,集水器6出来的高压水迅速顶开第一罐体31单向进水阀54进入第一罐体31,同时自动关闭了第一罐体31单向出水阀55,第一罐体31的水位逐渐上升,随着二个罐体的水位一上一下产生空气体积的变化,压力也随之变化,在连通器33内左右单向阀门60处于关闭通气道的状态下,有压力差的高压空气自动通过第一单向压力平衡通气阀63来自动调节使罐体内的空气压力相对平衡产生恒定的压力。当第一罐体31的水位半浮体41上升至上水位传感器78的位置时,第二罐体32的水位也已经下降至下水位传感器79的位置,连通器33上的二个第一左电控进气阀81、第一右电控进气阀82同时一开一关,第一罐体31、第二罐体32和压力平衡装置28又开始进行第二轮高压水补充的循环工作。当高压水压入上水管11,满足上水管11、上水池9、下水管12的供水满管需要时,整个管道即形成虹吸管道,当下水管12上的冲击口电控截止阀18开闸放水时,虹吸管道立即产生虹吸现象,只要有一定的水位落差,压力罐内的水即会自动被虹吸管道吸走。由于压力储气罐30的空气压力补充标准其程序编程是根据上水管11的水压需要事前设定的,在虹吸管道能量损失需要进行补充压力时,连通器33上的第一左电控进气阀81、第一右电控进气阀82的进气压力会按照需要自动控制调节,使上水管11不断增加压力,起到能量补充的作用。这样利用恒定的压力和瞬间压入的高压空气轮番的将压力罐内的高压水压入上水管11内,在虹吸现象的作用下连续不断地将水输送到水电站的上水池9内,上水池9内的水又重新进入下水管12冲入水轮机组20中工作,周而复始形成循环水力而发电。

磁感应鼠笼式压力平衡装置的工作原理:

当打开控制开关时,瞬间打开连通器33上的第一罐体31中的电磁感应线圈67,使得连通器33内的鼠笼活塞68迅速滑向第一罐体31的一侧,使得这一侧的第二左电控进气阀83、通气道71、第一罐体31的高压空气通气孔72迅速连通,同时高压空气第二左电控进气阀83瞬间打开,高压空气迅速进入第一罐体31,同时关闭鼠笼活塞68两端的第四单向阀73,使得第一罐体31产生高压并将罐体内的水通过半浮体41往下压,当罐体内的水压力超过上水管11的压力时瞬间关闭第一罐体的单向进水阀54,打开单向出水阀55将高压水压入至上水管11,使得上水管11、上水池9、下水管12逐渐全部充满水,使整个管路逐渐形成虹吸管道;当冲击口电控截止阀18开闸放水时,虹吸管道即产生虹吸现象,在压入上水管11的水使得上水管11、上水池9、下水管12全部满仓后,虹吸现象使得第一罐体31中的水逐渐被虹吸管道吸走;当第一罐体31内的半浮体41在高压空气作用下提前接近下水位托架、下水位接近单向进水阀54时(水位不能低于第二进水口37的高度),下水位传感器79立即关闭连通器33上的高压空气第二左电控进气阀83并关闭第一罐体31的电磁感应线圈67,同时迅速打开第二罐体32的电磁感应线圈67,使得连通器33内的鼠笼活塞68迅速滑向第二罐体32的一侧,使得这一侧的第二右电控进气阀84、鼠笼活塞通气道71、第二罐体32的高压空气通气孔72迅速连通,同时高压空气第二右电控进气阀84瞬间打开,高压空气迅速进入第二罐体32,同时关闭鼠笼活塞68两端的鼠笼活塞68通气道阀门73,使得第二罐体32逐渐产生高压并将罐体内的水通过半浮体41往下压,同时在第一罐体31剩余高压气体的作用下迅速打开鼠笼活塞68通气道阀门73,第一罐体31内的剩余高压空气瞬间通过鼠笼活塞68通气道阀门73冲入第二罐体32内,使得第一罐体31、第二罐体32的空气压力趋向平衡;同时,当第一罐体31突然停止供气使罐体压力减小,鼠笼活塞68在电磁感应线圈的作用下滑向第二罐体32时,部分剩余的高压空气进入了第二罐体32,第一罐体31产生失压,集水器6出来的高压水迅速顶开第一罐体31单向进水阀54进入第一罐体31,同时自动关闭了第一罐体31的单向出水阀55,第一罐体31的水位逐渐上升,随着二个罐体的水位一上一下产生空气体积的变化,压力也随之变化,在鼠笼活塞68通气道阀门73处于关闭通气道的状态下,有压力差的高压空气自动通过第一单向压力平衡通气阀63来自动调节使罐体内的空气压力保持相对平衡产生恒定的压力。第二罐体32的水位在恒定的压力和第二右电控进气阀84进入的高压空气作用下,迅速关闭第二罐体32的单向进水阀54,打开单向出水阀55,将高压水送入上水管11,继续满足虹吸管道的供水需要。当第一罐体31的水位半浮体41上升至上水位传感器78的位置时,第二罐体32的水位也已经下降至下水位传感器79的位置,连通器33上的两个第二电控进气阀65同时一开一关,第一罐体31、第二罐体32和压力平衡装置28又开始进行第二轮高压水补充的循环工作。当高压水压入上水管11,满足上水管11、上水池9、下水管12的供水满管需要时,整个管道即形成虹吸管道,当下水管飞轮冲击口18开闸放水时,虹吸管道立即产生虹吸现象,只要有一定的水位落差,压力罐内的水即会自动被虹吸管道吸走。由于压力罐的空气压力补充标准其程序编程是根据上水管的水压需要事前设定的,在虹吸管道能量损失需要补充管道压力时,连通器33上的第二左电控进气阀83和第二右电控进气阀84的进气压力会按照需要自动控制调节,使上水管不断增加压力,起到能量补充的作用。这样利用恒定的压力和瞬间压入的高压空气轮番的将压力罐内的高压水压入上水管11内,在虹吸现象的作用下连续不断地将水输送到水电站的上水池9内,上水池9内的水又重新进入下水管12冲入水轮机组20中工作,周而复始形成循环水力而发电。

本发明采用机房1、大楼高塔2、虹吸管道装置3、动力装置4、机械式高压水泵机组装置5、集水器6、压力装置7以及智能控制台8的配合结构,利用虹吸现象的原理产生动能,替代了火力发电厂的动力源进行持续循环发电,替代燃烧大量煤炭能耗,消除了煤炭燃烧产生的空气污染,同样可以达到原发电厂的产能效果,在不增加土地使用面积的情况下,在原来常规装机容量的基础上进行装机容量扩容改造,大大增加产能和经济效益,项目投资短平快,2年内可以收回全部投资成本;本发明既减少大量的火力发电厂因政策要求转型、停产而造成的资产经济损失,取消了大量煤炭能耗,消除煤炭燃烧产生的空气污染;本发明不存在地域限制,只要建造储存100-1000吨大型封闭储水池即可,因地制宜,成本低、见效快、适应性广;本发明设计合理,值得大力推广。

以上对本发明及其实施方式进行了描述,这种描述没有限制性,实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。

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