大气压力真空抽吸同步流量水力发电机组

摘要

大气压力真空抽吸同步流量水力发电机组，它包括上储水箱、真空抽吸泵、下储水池等，在上储水箱和真空抽吸泵之间设有真空水流管道，其内串列安装有多级水轮发电机组。还设有电动抽水泵。真空抽吸泵底部浸没于下储水池中，其底盖设有开关阀门。在水流真空管道上方还设有压力稳压储水箱，其底部与真空水流管道连通。本发明可利用大气压力和真空抽吸力使水流加速以大幅度提高发电效率，造价低，可在任何场合用作照明或动力源等，一次加水，无需大量自然水源。

说明书

本发明属发电设备技术领域，尤其是一种利用大气压力真空抽吸同步流量水力发电机组装置。

为了社会的建设和发展，世界各国都在寻找新能源的利用与开发，例如除了拦河建坝提高水位差利用水力资源发电、火力发电、核能发电外，人们还利用太阳能取暖发电，利用海水潮汐落差发电，利用地热或风力发电等。这些能源中，有的所产生的经济效益有限，还无法得到广泛利用，例如，核电站建造费用大，一旦泄漏，对人们身体健康将带来不良后果，风力发电一旦风停，发电机就会停止转动等等。在当今世界，各国电力不足是个影响经济发展的大障碍。

本发明的目的是设计一种利用大气压力真空抽吸同步流量的水力发电机组装置，使得在一定流量流速的情况下，利用大气压力使真空管道内产生流体加速度以增大势能的作用，通过多级发电大幅度提高发电效率。

本发明的目的是采用如下技术方案实现的：其整机结构特征包括(见附图)设有上落差储水箱11、真空抽吸泵1、下储水池3和机架15，其中在上落差储水箱11与真空抽吸泵1之间设有一真空水流管道6，在该真空水流管道6内具有多级串列式安装的水轮发电机组7，在上落差储水箱11与下储水池3之间还设有一根抽水泵管道12，在该抽水泵管道12下方安装有电动抽水泵13，它可将下储水池3中的水抽吸到上落差储水箱11中，其中真空抽吸泵1设置于下储水池3中，该真空抽吸泵1的底部浸没于下储水池3的水中，其底盖4上设有一个可控制水流出入的阀门(或闸门)，在真空水流管道6的上方还设有一个装满水的压力稳压储水箱10，该压力稳压储水箱的底部与真空水流管道6之间设有连通管路，工作时，它可使真空水流管道6中的水流保持稳定压力。    

以下结合附图实施例对本发明的具体结构和工作原理作进一步详细说明。

附图1是本发明的一种整机装置的结构示意图。

其中：1是(主)真空抽吸泵，1-1主抽吸管道，2辅助真空抽吸泵，2-1辅助抽吸管道，3下储水池，4(主)真空抽吸泵的底盖(装有水流开关控制阀门)，5辅助真空抽吸泵的底盖，6真空水流管道，7多级串列式安装的水轮发电机组，8辅助真空输水管道，9加水口，10(密闭)压力稳压储水箱，11上落差储水箱，12抽水泵管道，13电动抽水泵，14抽水泵电机，15机架(支撑钢架)，16水轮机，17水轮发电机组。

参照附图可知，本发明在具体设计制造时，还具有下述几种结构特征：

一、在下储水池3中还可设置若干个辅助真空抽吸泵2，这些辅助真空抽吸泵顶部设有辅助抽吸管道2-1与(主)真空抽吸泵1顶部的主抽吸管道1-1相连通。

二、装设在真空水流管道6内的串列式水轮发电机组7中的每单台发电机的(发电)功率应小于电动抽水泵13上的抽水泵电机14的功率，且水轮发电机组7单机出水口处流量(即真空水流管道6的出水口流量)小于或等于电动抽水泵13的抽水(管)流量。

例如，上述每单台发电机的功率选择为抽水泵电机14所耗功率的1/2～1/4为宜。

三、在多级串列式水轮发电机组7的每一台水轮机出水口处皆可设有(流速)流量调节器，以保证每一台发电机皆能正常工作(附图略)。

四、在上落差储水箱上可安装一根辅助真空输水管道8与真空水流管道6相连通，在该辅助真空输水管道8的顶端开设有一个可向压力稳压储水箱10和真空水流管道6加水的加水口9(加水口上可配设有密封盖，图略)。

五、在上落差储水箱11的上方还可增设一台水轮发电机组17。它可利用抽水泵管道12出水口处的水流发电(做到充分利用水能)，该水流经水轮机16桨叶后流入上落差储水箱11中。

六、真空水流管道6可制呈阶梯状(附图略)，也可制呈蛇形状(附图略)，而多级串列式的水轮发电机组7在真空水流管道6中也可呈阶梯状安装，或呈蛇形(交叉)状安装(附图略)。

本发明的工作原理过程如下：开机前，先从加水口9处预先给压力稳压储水箱10、真空水流管道6、(主)真空抽吸泵1(底盖应先紧闭)以及辅助真空抽吸泵2(底盖亦先紧闭)加满清水，同时亦预先给下储水池3和上落差储水箱11提供(泵入)足量的水，正式开机发电前，先启动抽水泵电机14，抽水泵13开始向上落差储水箱11供水(同时对水轮机16提供水能，让水轮机的发电机发电)，同时逐步打开(启动)主、辅真空抽吸泵，打开底盖上的水流开关控制阀门，使水路与下储水池3连通，这时在大气压力和真空抽吸泵的真空抽吸力共同作用下，上落差储水箱11中的水(源源不断地)被抽吸到水面以上，通过辅助真空输水管道8进入了安装有多级串列水轮发电机组7的垂直真空水流管道6内，由于上述的大气压力和真空抽吸泵的真空抽吸力的共同作用，这样水流就会在真空水流管道6内不断流动并产生水流加速度。因真空水流管道6内部上下压力差较大，根据落差高度和出水管口径设计管内流速每秒一般可达6-10米以上，流量可根据发电机组功率大小进行设计。又因真空水流管道6内的每一单台水轮发电机的功率小于电动抽水泵电机14的功率，且真空水流管道6的出水口流量(等于水轮发电机组7的单机出水口流量)小于或等于电动抽水泵的抽水(管)流量，所以上落差储水箱11中的水可以被源源不断地被吸入真空水流管道6中并提供加速水流势能供给串列的各级水轮发电机组不断发电。

本发明因真空水流管道6内设多级串列发电机组，各单台机是独立存在(在每一台水轮发电机处皆可设有流量调节器，以保证每一台机都正常工，而水流逐个流经各级水轮(发电)机组，是同一流量流速，当全部真空抽吸泵打开时，对真空水流管道产生真空抽吸时，各级发电机就同时发出设计所需电源电压，能极大提高发电效率，所以本发明实际是利用大气压力和真空抽吸力使水流加速提高发电效率的，本发明的优点还包括在任何场所都可应用作为照明或动力源等，一次性加水，无需大量自然水源，所需水量根据发电装机容量而定，造价成本只是同样水电站成本的20％，火电厂成本的10％，核电厂的0.3％，可设计建造小型或大型的发电装置。