專利名稱：循環抽水蓄能發電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及抽水蓄能發電領域，尤其涉及一種循環抽水蓄能發電裝置。
背景技術：
傳統的抽水蓄能發電是在夜里用電低谷時，用多余的電將低位水庫的水抽到高位 水庫儲存。白天用電高峰時再將高位水庫的水通過水輪機放到低位水庫，同時水輪機帶動 發電機發電。 一般情況下抽3度電、發2度電。這種由電能-水能-電能的轉換過程、損耗 較大，最終的轉換率為60%——70%，因此它僅用于峰谷電價的調節、調頻、調幅等輔助用 電手段。 有人依據氣體可壓縮、液體不易壓縮原理，并以"水力發電裝置"為名，于2001年 11月20日申請了實用新型專利、專利號為ZL01271038. 5。該專利的特征是用電將低位水 箱的水抽到高位水箱，然后將高位水箱的水通過在前有進口 、后有排口的方形管道里排到 低位水箱。將這一方形管道分成若干多流體力量段，在每一力量段內設置一個可自由調速 的葉輪，葉輪則利用每一力量段的等量流體力作勻速同步運轉、帶動管道外部的永磁發電 機以同速旋轉發電，將各發電機發出的電能量相加輸出，得到所需的總電能量，該本實用新 型專利基本上也是抽水蓄能發電的一種。該專利盡可能合理地利用流體能發電，對節能減 排、改善環境有很大的推動作用。 但是，該本實用新型專利發電用水量大、發電條件有限，只有在水的流速達到發電 機額定轉速所需的流速時，發電機才會正常發電。因此，受水流速度條件的限制，該專利至 今沒有樣機做出，難以實施推廣。
發明內容本實用新型的目的在于克服現有技術的不足而提出一種結構合理、既能明顯減小 用水量又能有效降低流體回旋阻力的循環抽水蓄能發電裝置。
本實用新型的技術方案是這樣實現的包括高位水箱，通過管道、方形管道、排水
管道以及管道與高位水箱連通的低位水箱，在方形管道里面設置有水輪機，水輪機的中心
軸伸出方形管道，在中心軸伸出方形管道的部分套裝有增速機和發電機。 所述的水輪機由安裝在中心軸上的葉片組成，該葉片分為不做功葉片和做功葉片
兩部分。 所述的水輪機的中心軸的兩頭超過葉片邊緣的部分固定安裝有方形鐵框，該方形
鐵框上下邊小于葉片的邊，同時該方形鐵框左右邊大于葉片的邊。 所述的方形管道通過設置在其內部的水道與水輪機連通。
本實用新型具有以下優點整個機組設計合理、實用，有利于節約成本、 實施起來更加方便，用本實用新型發明建發電站，意味著可將傳統的抽水蓄能水
電站按照人們的意志"移來移去"，而且也不再是"調峰填谷"，而是不間斷的連續發電，同時
還可廣泛用在河流、河渠、潮汐流、海洋流等有水流的地方發電，水能轉化效率高。
圖1為本實用新型的整體結構示意圖； 圖2為本實用新型的方形管道結構示意圖； 圖3為本實用新型的葉片結構示意圖。
具體實施方式如圖1、2、3所示，包括高位水箱l，通過管道2、方形管道7、排水管道4以及管道6 與高位水箱1連通的低位水箱5，其特征在于在方形管道7里面設置有水輪機8，水輪機8 的中心軸伸出方形管道7，在中心軸伸出方形管道7的部分套裝有增速機11和發電機12。 所述的水輪機8由安裝在中心軸上的葉片組成，該葉片分為不做功葉片9和做功
葉片io兩部分。 所述的水輪機8的中心軸的兩頭超過葉片邊緣的部分固定安裝有方形鐵框13，該
方形鐵框13上下邊小于葉片的邊，同時該方形鐵框13左右邊大于葉片的邊。 所述的方形管道7通過設置在其內部的水道3與水輪機8連通。 當遇到水的沖擊力時，葉片成垂直狀、下邊被鐵框的邊擋著，此時葉片呈做功的狀
態。當遇到回旋阻力時，由于水的反方向的沖力，葉片向上抬起90。成平行狀態。該技術的
效果是極大地降低了流體的回旋阻力。 通常流體的速度要比發電機的轉速慢，要使雙方的速度一致，就必須增加流體的 速度，改變發電機的轉速。要增加流體的速度就必須增加水箱的高度，也就增加施工的難度 及投資，采用增速機增速實施起來就更加方便。 具體的說是用市電將低位水箱的水抽到高位水箱儲存，儲滿后斷開市電電源，打 開出水閥門，將高位水箱的水通過方形管道排到低位水箱，方形管道里安裝多臺水輪機，管 道外部安裝多臺增速機，且增速機與發電機相連，水流推動水輪機轉動，帶動發電機發電， 打開自發電電源，繼續將水抽到高位水箱，上水管的流量與下水管的流量相同，且高位水箱 始終保持一個恒定水位，同樣的流量將低位水箱的水抽到高位水箱，同樣的流量將高位水 箱的水通過方形管道排到低位水箱、構成一個自循環狀態，方形管道可任意延長，根據恒定 流的連續性原理，通過各過水截面的流量為一常數，即在方形管道里對于不可壓縮的水流， 單位時間流入Sl的質量等于單位時間從S2流出的質量，否則在Sl與S2之間的管內就會 發生質量缺少或堆積。方形管道是等截面的，各斷面的動能是相等的，因此，沿管向安裝的 多臺水輪機的轉速也是相同的，發電機可任意疊加，自用電量為一個恒定值，總發電量為一 個可變值，隨發電機的增加而增加，發電機隨管道的延長而增加。
權利要求一種循環抽水蓄能發電裝置，包括高位水箱(1)，通過管道(2)、方形管道(7)、排水管道(4)以及管道(6)與高位水箱(1)連通的低位水箱(5)，其特征在于在方形管道(7)里面設置有水輪機(8)，水輪機(8)的中心軸伸出方形管道(7)，在中心軸伸出方形管道(7)的部分套裝有增速機(11)和發電機(12)。
2. 根據權利要求l所述的循環抽水蓄能發電裝置，其特征在于所述的水輪機(8)由 安裝在中心軸上的葉片組成，該葉片分為不做功葉片(9)和做功葉片(10)兩部分。
3. 根據權利要求2所述的循環抽水蓄能發電裝置，其特征在于所述的水輪機(8)的 中心軸的兩頭超過葉片邊緣的部分固定安裝有方形鐵框(13)，該方形鐵框(13)上下邊小 于葉片的邊，同時該方形鐵框(13)左右邊大于葉片的邊。
4. 根據權利要求l所述的循環抽水蓄能發電裝置，其特征在于所述的方形管道(7) 通過設置在其內部的水道(3)與水輪機(8)連通。
專利摘要本實用新型涉及抽水蓄能發電領域，尤其涉及一種循環抽水蓄能發電裝置，包括高位水箱，通過管道、方形管道、排水管道以及管道與高位水箱連通的低位水箱，在方形管道里面設置有水輪機，水輪機的中心軸伸出方形管道，在中心軸伸出方形管道的部分套裝有增速機和發電機，所述的水輪機由安裝在中心軸上的葉片組成，該葉片分為不做功葉片和做功葉片兩部分，整個機組設計合理、實用，有利于節約成本、實施起來更加方便。
文檔編號F03B13/06GK201502481SQ20092022387
公開日2010年6月9日 申請日期2009年9月29日 優先權日2009年9月29日
發明者牛學豐, 牛鑫宇 申請人:牛學豐