[发明专利]压差式虹吸流发电装置组成水循环发电系统

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种压差式虹吸流发电装置组成水循环发电系统，它包括由多个单级的虹吸水力发电装置、配套的加压的密封储水池、循环水引水管道、泵水设备、空气加压设备、储气罐和传压管道组成，属水力发电技术领域。

(二)背景技术

多级虹吸水力发电装置组成水循环发电系统的发明，开辟了虹吸流水循环发电的先河。但是，由于多级虹吸水力发电装置组成水循环发电系统还是采用的传统的虹管结构，即虹管的入水口必须高于虹管的出水口，这一位差的存在，使整个系统的设计安装必须是阶梯的，即从最高层的第一级，根据设定的位差一级一级下降，直至下降到最后一级。如果级数越多，位差越大，那么所形成的阶梯的高度越高，给虹吸水力发电设备基础的设计、安装和建造厂房带来很多的不便，施工复杂，成本高，给以后对设备的检查维修也会带来很多的不便，这是问题之一；问题之二虹管的高度不能做的很高，最高不能超过去10米。问题之三是传统的虹管结构发电装置一旦安装好后就不能随意变动了，给系统的扩容带来很多不便。为了解决这些问题，这就需要我们进一步改革创新。

(三)发明内容

为了克服多级虹吸水力发电装置组成水循环发电系统存在的不足，本发明提出了一种压差式虹吸流发电装置组成水循环发电系统。其特点是：它根据所用虹管的高度来设定系统的基准气压，如果这个基准气压为一个大气压的时，虹管可达10米；基准气压为2个大气压时，虹管可达20米；基准气压为3个大气压时，虹管可30米。同时再根据每级虹管所需的位差来设定形成虹吸流的气压差，用气压差产生的压强差来形成虹吸流的创新思路替代传统的用位差来形成虹吸流的，这就可将系统的多级虹吸水力发电装置安装在一个水平面上，解决了传统虹管的阶梯结构的设计安装的复杂性，大大地方便了设计安装维护，同时还为系统的扩容和调控提供了便利。

本发明的目的是这样实现的：

压差式虹吸流发电装置组成水循环发电系统它包括由多个单级的虹吸水力发电装置、配套的加压的密封储水池、循环水引水管道、泵水设备、空气加压设备、储气罐和传压管道组成。其特点是多个单级的虹吸水力发电装置由同样的虹管和水轮发电机构成，虹管的入水口可以高于虹管的出水口，也可以低于虹管的出水口，还可以与虹管的出水口在同一水平面上，虹管的出水口处要加一个水阀控制，虹管的高度可以高于10米以上或甚至更高。我们可根据所用的虹管的高度很方便地来设定系统的基准气压。当基准气压为一个大气压时，虹吸管能跨越10米的高度向外引流；当基准气压为二个大气压时，虹管的高度可达到20米；当基准气压为三个大气压时，虹管的高度可达到30米；如果再加大基准气压，虹管的高度还可以提高。配套的加压的密封储水池可使用同样体积的储水池，储水池的长宽高一般要大于虹管的直径很多，并且做成密封型的，储水池所承受的压力越大，虹管可做得越高。配套的加压的密封储水池的一端与单级的虹吸水力发电装置的虹管进水管连接，另一端与环内上一级的单级的虹吸水力发电装置的虹管出水管相连接；配套的加压的密封储水池要安装一个气压表，用于监测配套的加压的密封储水池内的压力的大小。配套的加压的密封储水池还要与一个传压管道相连接，并加一个气阀用于调节配套的加压的密封储水池气压。配套的加压的密封储水池还要安装一个放气阀，用于降低密封储水池内的气压。循环水引水管道是将最后一级虹吸水力发电装置虹管下落的水引导到第一级虹吸水力发电装置的配套的加压的密封储水池处，以便于水泵将水抽到第一级的配套的加压的密封储水池内，循环水引水管道的直径要大于虹管的直径，它既是个储水池，也是个储气池，它要能储下多级虹吸水力发电系统内的排出的水和气。泵水设备主要将循环水引水管道引来的水抽到第一级虹吸水力发电装置的配套的加压的密封储水池内，以实现水循环发电的目的，由于所有的虹吸水力发电装置的配套的加压的密封储水池都安装在同一水平面上，泵水所用的管道就短了，也可节省管道的成本。泵水设备可以用电动水泵，也可以用水轮泵，只要流量与扬程满足系统要求就行。空气加压设备主要用于给储气罐加压，它与储气罐相连接，连接处要加气阀控制。储气罐主要用于储存一定的气压，为各配套的加压的密封储水池提供一个较高的稳定的气压，确保虹吸流的形成及正常运行。储气罐有一个气压表、两个进气管及气阀控制，一个进气管与空气加压设备相接，另一个进气管与最后一级的循环水引水管道相连；储气罐所储的气压应满足多个单级的虹吸水力发电装置的配套的加压的密封储水池内需要的气压的压力。储气罐还有两个出气管及控制阀，一个出气管作为储气罐内气压过高时排气降压的出气管，另一个出气管作为供给各个配套的加压的密封储水池加气压的出气管。储气罐的气压一般要高于整个系统所用的气压。传压管道主要将储气罐内的气压传送到各个配套的加压的密封储水池内，为各级虹管形成虹吸流提供所需的工作气压，以确保各级虹吸流正常发电，传压管道的各出入管口处要加气阀控制。