一種流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法，具體是一種通過利用水動力回收裝置將沖水及流水的動能進行回收，回收的動能再傳動裝配體水車運轉，裝配體水車運轉不夠的動能再用變頻電機動力進行補充，使水進行循環(huán)做功的一種發(fā)電方法。其包括發(fā)電系統(tǒng)和動力系統(tǒng)，所述發(fā)電系統(tǒng)包括一級蓄水，水壩體、水閥、排水口、排水槽，引水管、排水管，水輪機、傳動軸、發(fā)電機、發(fā)電機蓋，導熱水管，所述動力系統(tǒng)包括二級蓄水、排水口，吃水槽水車，擋水板水車，裝配體水車，軸承，水車支撐體、軸承座，行星齒輪，變頻電機、傳動軸、傘形齒輪，回流引水槽、支撐體，擋水板、外擋板沖水板、減速箱、吊掛裝置。本發(fā)明具有建造方式更為靈活，建造成本更低，受建造環(huán)境限制的影響較小，適用環(huán)境廣泛等優(yōu)點。
【專利說明】
一種流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法
技術領域
[0001]本發(fā)明公開了一種流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法，具體是一種通過利用水動力回收裝置將沖水及流水的動能進行回收，回收的動能再傳動裝配體水車運轉，裝配體水車運轉不夠的動能再用變頻電機進行動力補充，使水進行循環(huán)做功的一種發(fā)電方法。
【背景技術】
[0002]目前現(xiàn)有的水電站建設需要靠蓄水以產生勢能，具有建造規(guī)模大，且受建造地理環(huán)境的條件限制等諸多不便，使的傳統(tǒng)水電站的建造受到了很多的限制，不能得到很廣泛的應用。

【發(fā)明內容】

[0003]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種建造規(guī)模更為靈活的一種流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法。
[0004]本發(fā)明一種流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法，包括發(fā)電系統(tǒng)和動力系統(tǒng)，所述發(fā)電系統(tǒng)包括一級蓄水、水壩體、水閥、排水口、排水槽，引水管、排水管，水輪機、傳動軸、發(fā)電機，所述水輪機通過傳動軸與發(fā)電機相連，所述引水管前端連接著一級蓄水、后端連接至水輪機，沖轉水輪機做功后的水通過排水管將水排至動力系統(tǒng);所述動力系統(tǒng)包括二級蓄水，裝配體水車、裝配體水車，水車支撐體，行星齒輪，變頻電機，所述變頻電機固定在水車支撐體上，回流引水槽，所述回流引水槽通過支撐體支撐在水壩體的基本體上，擋水板，所述擋水板通過支撐體支撐在回流引水槽上，外擋板沖水板，所述外擋板沖水板支撐體一柱連接至回流引水槽沖水口側壁上、另一柱連接至水壩體側壁上，減速箱，所述減速箱吊掛在吊掛裝置上，吊掛裝置另一端連接至回流引水槽槽體上，所述擋水板通過傘形齒輪與傳動軸連接，傳動軸前端固定軸承內，軸承固定在支撐體上，傳動軸后端連接至減速箱，所述外擋板沖水板通過傘形齒輪與傳動軸連接，傳動軸前端固定軸承內，軸承固定在支撐體上，傳動軸后端連接至減速箱，減速箱的動力輸出通過傳動軸傳動，傳動軸下端固定在軸承內、傳動軸通過傘形齒輪連接傳動軸、軸承和軸承由支撐架支撐，支撐架固定在支撐體上，傳動軸前端固定在軸承內、后端固定在水車支撐體上的軸承內，末端通過傘形齒輪與裝配體水車的轉軸相連接。
[0005]作為本發(fā)明的進一步技術方案，所述一級蓄水和引水管相接處的水壩體上還設置有引水管閥門。
[0006]作為本發(fā)明的更進一步技術方案，所述水壩面向二級蓄水側還設置有一級蓄水水平位排水口，水平位排水口下方設置有排水槽通向二級蓄水。
[0007]作為本發(fā)明的更進一步技術方案，所述裝配體水車為吃水槽水車和擋水板水車的裝配組合，其中吃水槽水車包括吃水口、排氣口、外擋水板、下?lián)跛濉葥跛鍌葥醢?，由外擋水板、下?lián)跛?、內擋水板和側擋板合圍形成一個開口水槽，在外擋水板上設有排氣口，擋水板水車包括下?lián)醢濉葥醢?、側擋板，擋水板水車由下?lián)醢濉葥醢搴蛡葥醢迤春闲纬梢粋€個開口，其開口正對著排水管的排水口。
[0008]作為本發(fā)明的更進一步技術方案，所述裝配體水車為吃水槽水車和擋水板水車的自由裝配組合。
[0009]作為本發(fā)明的更進一步技術方案，所述水車支撐體建在二級蓄水內，所述裝配體水車通過轉軸，安裝在水車支撐體頂端的軸承座上。
[0010]作為本發(fā)明的更進一步技術方案，所述電機傳動軸連接至減速箱，減速箱動力輸出傳動軸通過傘形齒輪與裝配體水車的轉軸相連接。
[0011]作為本發(fā)明的更進一步技術方案，所述裝配體水車的轉軸通過傘形齒輪與傳動軸相連，通過傘形齒輪與傳動軸相連，傘形齒輪與傘形齒輪之間裝有行星齒輪，行星齒輪固定在軸承座上。
[0012]作為本發(fā)明的更進一步技術方案，所述二級蓄水外側壁上端設置有排水口。
[0013]本發(fā)明的一種流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法具體工作過程如下。
[0014]首先打開水閥，一級蓄水中的水通過水壩體中的引水管引水沖轉水輪機，水輪機獲得的沖水動能經由傳動軸傳動驅動發(fā)電機發(fā)電，沖轉水輪機后的水經排水管排向二級蓄水。
[0015]排水管的排水口排出的水直接沖擊在裝配體水車的擋水板水車開口中，作用于擋水板水車的下?lián)醢?、內擋板和側擋板內側，沖水動能驅動擋水板水車運轉，吃水槽水車隨著擋水板水車一起運轉，隨著裝配體水車的運轉，二級蓄水中的水從吃水槽水車的吃水口中流入吃水槽水車的水槽中，流入水槽中的水通過裝配體水車的運轉往上提。裝配體水車的啟動及運行，需要變頻電機補充動力，為裝配體水車的運轉增加動能。
[0016]通過裝配體水車的運轉，吃水槽水車水槽中的水倒入回流引水槽，水經回流引水槽往下流。在回流引水槽上設有擋水板，水在回流引水槽往下流過程中再沖轉回流引水槽上的擋水板。水在回流引水槽中沖轉回流引水槽上的擋水板后繼續(xù)向下回流，在回流至回流引水槽沖水口往一級蓄水沖水時水再次沖轉回流引水槽沖水口前端的外擋板沖水板，水沖轉回流引水槽前端的外擋板沖水板后隨著外擋板沖水板的運轉落入一級蓄水?；亓饕凵系膿跛搴突亓饕蹧_水口前端的外擋板沖水板獲得的沖水動能通過傘形齒輪連接傳動軸，將動力傳動至減速箱，再由減速箱的動力輸出傳動軸通過傘形齒輪連接的傳動軸將動力傳動至裝配體水車。
[0017]通過本發(fā)明的設計，把排水管排水口的沖水動能通過裝配體水車的擋水板水車進行回收再利用，再通過變頻電機輔助裝配體水車的運轉，吃水槽水車中吃進的水倒入回流弓丨水槽，水經回流引水槽流入一級蓄水時再沖轉回流引水槽上的擋水板和回流引水槽沖水口前的外擋板沖水板。該方法通過二次沖水動能回收和一次流水動能回收，將回收的動力通過齒輪連接傳動軸驅動裝配體水車運轉。為確保該方法中整個水動力系統(tǒng)的自循環(huán)運行，裝配體水車的吃水回流量要大于或等于沖水口排水的總排水量，為確保裝配體水車的運轉速度達到要求，通過變頻電機來補充裝配體水車達到運轉速度要求所需動力，通過變頻電機的動力輸出大小控制裝配體水車的運轉速度，以便裝配水車的啟動或運轉過程中動力不足時，為裝配體水車提供額外的運轉動力。
[0018]本發(fā)明具有結構簡單，建造方式更為靈活，建造成本更低，受建造條件限制的影響較小等優(yōu)勢，本發(fā)明一種流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法的適用環(huán)境更為廣泛。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的整體運行示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明圖1回流引水槽局部放大圖。
[0021 ]圖3為本發(fā)明吃水槽水車剖面示意圖。
[0022]圖4為本發(fā)明吃水槽水車正面?zhèn)让媸疽鈭D。
[0023]圖5為本發(fā)明擋水板水車側面示意圖。
[0024]圖6為本發(fā)明單沖水口裝配體水車示意圖。
[0025]圖7為本發(fā)明多沖水口裝配體水車示意圖。
[0026]圖8為本發(fā)明回流引水槽側視、正視示意圖。
[0027]圖9為本發(fā)明擋水板和外擋板沖水板示意圖。
[0028]圖10為本發(fā)明導熱水管安裝示意圖。
[0029]圖11為本發(fā)明多沖水口水車運行示意圖。
[0030]圖中，發(fā)電系統(tǒng)1、一級蓄水11，水壩體12、水閥121、排水口122、排水槽1221，引水管13、排水管131，水輪機14、傳動軸141、發(fā)電機142、發(fā)電機蓋1421，導熱水管15，動力系統(tǒng)
2、二級蓄水21、排水口 211，吃水槽水車221、吃水口 2211、排氣口 2212、外擋水板2213、下?lián)跛?214、內擋水板2215、側擋板2216，擋水板水車222、下?lián)醢?221、內擋板2222、側擋板2223，裝配體水車223、轉軸2231，裝配體水車224、轉軸2241，水車支撐體23、軸承座231，行星齒輪24，變頻電機25、傳動軸251、減速箱2511、傳動軸2512、傘形齒輪2513，回流引水槽26、支撐體261，擋水板27、支撐體271、傘形齒輪272、傳動軸2721、軸承2722，外擋板沖水板28、支撐體281、傘形齒輪282、傳動軸2821、軸承2822，減速箱29、吊掛裝置291、傳動軸292、軸承2921、傘形齒輪2922、軸承2923、支撐架293、傳動軸2924、軸承2925、傘形齒輪2926。
【具體實施方式】
[0031]下面通過附圖和【具體實施方式】詳細闡述本發(fā)明技術方案。
[0032]如圖1至圖8所示，一種流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法，包括發(fā)電系統(tǒng)I和動力系統(tǒng)2，其特征在于:所述發(fā)電系統(tǒng)I包括一級蓄水11、水壩體12、水閥121、排水口 122、排水槽1221，引水管13、排水管131，水輪機14、傳動軸141、發(fā)電機142，所述水輪機14通過傳動軸141與發(fā)電機142相連，所述引水管13前端連接著一級蓄水11、后端連接至水輪機14，沖轉水輪機14做功后的水通過排水管131將水排至動力系統(tǒng)2;所述動力系統(tǒng)2包括二級蓄水21，裝配體水車223、裝配體水車224，水車支撐體23，行星齒輪24，變頻電機25，所述變頻電機25固定在水車支撐體23上，回流引水槽26，所述回流引水槽26通過支撐體261支撐在水壩體12的基本體上，擋水板27，所述擋水板27通過支撐體271支撐在回流引水槽26上，外擋板沖水板28，所述外擋板沖水板28支撐體281—柱連接至回流引水槽26沖水口側壁上、另一柱連接至水壩體12側壁上，減速箱29，所述減速箱29吊掛在吊掛裝置291上，吊掛裝置另一端連接至回流引水槽26槽體上，所述擋水板27通過傘形齒輪272與傳動軸2721連接，傳動軸2721前端固定軸承2722內，軸承2722固定在支撐體271上，傳動軸2721后端連接至減速箱29，所述外擋板沖水板28通過傘形齒輪282與傳動軸2821連接，傳動軸2821前端固定軸承2822內，軸承2822固定在支撐體281上，傳動軸2821后端連接至減速箱29，減速箱29的動力輸出通過傳動軸292傳動，傳動軸292下端固定在軸承2921內、傳動軸292通過傘形齒輪2922連接傳動軸2924、軸承2921和軸承2923由支撐架293支撐，支撐架293固定在支撐體261上，傳動軸2924前端固定在軸承2923內、后端固定在水車支撐體23上的軸承2925內，末端通過傘形齒輪2926與裝配體水車223的轉軸2231相連接。
[0033]所述一級蓄水11和引水管13相接處的水壩體12上還設置有引水管閥門121。
[0034]所述水壩12面向二級蓄水21側還設置有一級蓄水11水平位排水口 122，水平位排水口 122下方設置有排水槽1221通向二級蓄水21。
[0035]所述裝配體水車223、裝配體水車224，為吃水槽水車221和擋水板水車222的裝配組合，其中吃水槽水車221包括吃水口 2211、排氣口 2212、外擋水板2213、下?lián)跛?214、內擋水板2215側擋板2216，由外擋水板2213、下?lián)跛?214、內擋水板2215和側擋板2216合圍形成一個開口水槽，在外擋水板2213上設有排氣口 2212，擋水板水車222包括下?lián)醢?221、內擋板2222、側擋板2223，擋水板水車222由下?lián)醢?221、內擋板2222和側擋板2223拼合形成一個個開口，其開口正對著排水管131的排水口。
[0036]所述裝配體水車為吃水槽水車221和擋水板水車222的自由裝配組合。
[0037]所述水車支撐體23建在二級蓄水21內，所述裝配體水車223或裝配體水車224，通過轉軸2231或通過轉軸2241，安裝在水車支撐體23頂端的軸承座231上。
[0038]所述變頻電機25傳動軸251連接至減速箱2511，減速箱2511動力輸出傳動軸2512通過傘形齒輪2513與裝配體水車223的轉軸2231相連接。
[0039]所述裝配體水車223的轉軸2231通過傘形齒輪2926與傳動軸2924相連，通過傘形齒輪2513與傳動軸2512相連，傘形齒輪2926與傘形齒輪2513之間裝有行星齒輪24，行星齒輪24固定在軸承座231上。
[0040]所述二級蓄水21外側壁上端設置有排水口211，二級蓄水21蓄滿的水可以通過排水口 211排出。
[0041]本發(fā)明的運轉過程如下。
[0042]在圖1圖2中，首先打開水閥121，一級蓄水11中的水通過水壩體12中的引水管13引水沖轉水輪機14，水輪機14獲得的沖水動能經由傳動軸141傳動驅動發(fā)電機142發(fā)電，沖轉水輪機14后的水經排水管131排向二級蓄水21。排水管131的排水口沖出的水直接沖擊在裝配體水車223的擋水板水車222開口中，作用于擋水板水車222的下?lián)醢?221、內擋板2222和側擋板2223內側，沖水動能驅動擋水板水車223運轉，吃水槽水車221隨著擋水板水車222—起運轉，隨著裝配體水車223的運轉，二級蓄水21中的水從吃水槽水車221的吃水口 2211中流入吃水槽水車221的水槽中，流入水槽中的水通過裝配體水車223的運轉往上提。裝配體水車223的啟動及運行，需要變頻電機25補充動力，為裝配體水車223的運轉增加動能。通過裝配體水車223的運轉，吃水槽水車221水槽中的水倒入回流引水槽26，水經回流引水槽26往下流。在回流引水槽26上設有擋水板27，水在回流引水槽26往下流的過程中再沖轉回流弓丨水槽26上的擋水板27。水在回流引水槽26中沖轉回流引水槽26上的擋水板27后水繼續(xù)向下回流，在回流至回流引水槽26沖水口往一級蓄水11沖水時，水再次沖轉回流引水槽26沖水口前端的外擋板沖水板28，水沖轉回流引水槽前端的外擋板沖水板28后隨著外擋板沖水板28的運轉落入一級蓄水11?；亓饕?6上的擋水板27沖水獲得的動能通過傘形齒輪272連接傳動軸2721將動力傳動至減速箱29，回流引水槽26沖水口前端的外擋板沖水板28沖水獲得的動能通過傘形齒輪282連接傳動軸2821將動力傳動至減速箱29，再由減速箱29動力輸出傳動軸2921通過傘形齒輪2922連接的傳動軸2924，傳動軸2924末端通過傘形齒輪2926連接裝配體水車223的轉軸2231，將動力傳動裝配體水車223用于驅動裝配體水車223運轉。通過本發(fā)明的設計，把排水管131排水口的沖水動能通過裝配體水車223的擋水板水車222開口進行回收再利用，再通過變頻電機25動力輔助裝配體水車223運轉，吃水槽水車221中吃進的水倒入回流引水槽26，水經回流引水槽26流入一級蓄水11時再沖轉回流引水槽26上的擋水板27，水沖轉回流引水槽26上的擋水板27后繼續(xù)向下流，在沖出回流引水槽26沖水口時再次沖轉回流引水槽前的外擋板沖水板28。該流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法通過沖水動能回收和流水動能回收，將回收的動力通過齒輪連接傳動軸驅動裝配體水車運轉。為確保該方法中整個水動力系統(tǒng)的自循環(huán)運行，裝配體水車的吃水回流量要大于或等于排水管131排水口沖水的總排水量，為確保裝配體水車的運轉速度達到要求，通過變頻電機25來補充裝配體水車達到運轉要求速度所需動力，并通過變頻電機25的動力輸出大小控制裝配體水車的運轉速度，以便裝配水車的啟動或運轉過程中動力不足時，為裝配體水車提供額外的運轉動力。變頻電機25還可做為本發(fā)明的一個技術優(yōu)化方案，一級蓄水11水量多時，在用電峰谷時段可減小變頻電機25功率，讓二級蓄水21多蓄些水，在用電低谷時段加大變頻電機25功率，讓裝配體水車快速回水。
[0043]在圖3圖4中，吃水槽水車221，包括吃水口 2211、排氣口 2212、外擋水板2213、下?lián)跛?214、內擋水板2215、側擋板2216。由外擋水板2213、下?lián)跛?214、內擋水板2215和側擋板2216合圍形成一個開口水槽。在外擋水板2213上設有排氣口 2212，排氣口 2212的作用是為了讓吃水槽水車221的吃水口 2211能夠更快速的吃水和倒水。
[0044]在圖5中，擋水板水車222，包括下?lián)醢?221、內擋板2222、側擋板2223，擋水板水車222的下?lián)醢?221、內擋板2222和側擋板2223拼合形成一個個開口。排水管131沖水口沖出的水直接沖進擋水板水車222的開口中，沖在下?lián)醢?221、內擋板2222和側擋板2223內側，最有效的回收排水管131沖水口的沖水動能。
[0045]在圖6中，裝配體水車223，如圖6所示，該裝配體水車包含了 I列擋水板水車222和2列吃水槽水車221，其中2列吃水槽水車221將I列擋水板水車222夾在中間。
[0046]在圖7中，裝配體水車224，如圖7所示，該裝配體水車包含了2列擋水板水車222和4列吃水槽水車221，其中2列擋水板水車222將4列吃水槽水車221夾在中間。通過圖6圖7所示，裝配體水車可以是吃水槽水車221和擋水板水車222的自由組合，其數量可以取決于水壩體12的排水管131的數量，由擋水板水車222回收排水管131的沖水動能，由吃水槽水車221吃水運水倒入回流引水槽26。
[0047]在圖8中，回流引水槽26側視正視圖，在圖中，擋水板27通過支撐體271支撐在回流引水槽上，外擋板沖水板28設置在回流引水槽的沖水口前端。
[0048]在圖9中，擋水板27和外擋板沖水板28側視圖，擋水板27設在回流引水槽26內，兩邊不加擋板是為了最小程度的影響回流引水槽當中流水的流速。外擋板沖水板28外擋板的作用在于聚攏回流引水槽26沖水口的沖水，最大程度的回收回流引水槽26沖水口的沖水動會K。
[0049]在圖10中，水電站發(fā)電機運轉定子和轉子工作時溫度容易過高，這會影響發(fā)電機的使用壽命和效率。由于流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法倒流的水量是被設計的可以大于排水管131沖水總沖水量的，可以在水壩體12靠一級蓄水11側接一些導熱水管15，導熱水管15接通發(fā)電機房。導熱水管15連通發(fā)電機房的進水口可安裝閥門以控制導熱水管的進水。導熱水管引入的水可以是通過三通裝置連接分流流入發(fā)電機房內導熱水管的，導熱水管15放在發(fā)電機機蓋1421上與發(fā)電機機蓋1421相接觸，發(fā)電機機蓋1421的熱量傳給導熱水管15，一級蓄水中的水流入導熱水管15中，帶走導熱水管15的熱量，在導熱水管15另一頭接通到二級蓄水21。這樣可以有效的降低發(fā)電機的溫度。從導熱水管排出的水的溫度會在一定程度上的提高整個水自循環(huán)系統(tǒng)中水的溫度，這對水自循環(huán)系統(tǒng)而言有兩個好處:1、水溫越高，水分子熱就運動越劇烈，水的粘力就越小，水的阻力也就越小。2、這樣可以起到防止水自循環(huán)系統(tǒng)中的水在冬天結冰的可能性。當然在極寒條件下應該增加其它的防護措施。導熱水管15是可以安裝多條的，并且是可以方便移除的。
[0050]為了更為清楚的說明本發(fā)明一種流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法，以下提供三個實施例。
[0051 ] 實施例一:圖1圖6中，一級蓄水11，水位18.6米、池寬35米、長60米，一級蓄水11蓄水量為39060立方米。水壩體12，水壩體12高于一級蓄水11水平位2.76米?；亓饕?6對著裝配體水車223處開口寬15米，對著一級蓄水11方向開口寬4.5米。引水管13直徑1.2米，引水口直徑1.2米，排水管131直徑1.2米，排水口直徑1.2米，引水口和排水口直徑一至。該實例中水輪機14規(guī)格選定為軸流定漿式(ZD560-LH-120)，發(fā)電機為SF-1000-14，功率為1000千瓦時，轉速每分鐘428.6轉，額定轉矩1800千牛米，發(fā)電機142效率為85%。二級蓄水21，水平位高8米、池寬35米、長60米，二級蓄水21蓄水量為16800立方米。水車支撐體23高23.25米。水車材質為鋼結構和玻璃鋼組合，水車直徑為42.5米，其中吃水槽水車221有2列共120個吃水槽口，吃水車槽水車221壁厚30毫米，吃水糟水車221吃水口 2211開口高0.4米，吃水槽水車221內部槽寬2.12m，槽深1.84m，槽周向長度2.23m，外擋水板2213周長為1.83米，排氣口 2212周長為100毫米。吃水槽水車221單列重約190-200噸，吃水槽水車221運行受到水阻力約為60-70牛。擋水板水車222擋水板寬1.8米，擋水車壁厚20毫米，擋板厚35毫米，沖板厚35毫米，槽深I米，單列擋水板水車223約重130-140噸，單列擋水板水車222運行受到水阻力約為160-180牛。裝配體水車223的轉速設定為一分鐘一圈，排水管131排水口的沖水流速約8.6-9.2米每秒，出水口流量每秒約為9.5-10.5噸，吃水槽水車221每個水槽吃水量約4.8-5.2噸，重力產生扭矩約為1010-1032千牛米(一個水槽)，排水管131排水口排水動力矩約為2030-2040千牛米。沖擊力約為95-105千牛，從排水管131沖水口到擋水板水車222的距離為4.6米。水到擋水板水車222擋板的時間約為0.43-0.52秒，垂直速度約為4.25-4.5米每秒。維持裝配體水車223的運轉約需消耗2200-2210千瓦動能，裝配體水車223在二級蓄水21內運轉水阻損耗為0.55-0.65千瓦。擋水板水車222從排水管131沖水口沖水獲得980-990千瓦動能，回流引水槽26內擋水板27從回流引水槽26中的流水中獲得190-200千瓦沖水動能，回流引水槽26沖水口外擋板沖水板28從回流引水槽26沖水口獲得590-600千瓦沖水動能，其中經傳動軸，減速箱，傘形齒輪傳動損耗約90-95瓦動能，可回收得到約690-705千瓦動能。通過擋水板水車222從排水管131沖水獲得980-990千瓦動能?；亓饕?6內擋水板27從回流引水槽流水獲得190-200千瓦沖水動能，回流引水槽沖水口擋水板從回流引水槽沖水口獲得590-600千瓦沖水動能，其中經傳動軸，減速箱，傘形齒輪傳動損耗約90-95千瓦動能，可回收得到約690-705千瓦動能，經過二處沖水一處流水總共回收得到約1670-1695千瓦動能。所驅動裝配體水車223達到轉速要求還缺530-515千瓦動能，通過變頻電機25為裝配體水車223的運轉補充550-530千瓦動能以提高裝配體水車223的轉速，以維持吃水槽水車221的吃水回流沖水量大于或等于排水管131的排水量，選擇700千瓦變頻電機做為裝配體水車23運轉動力的補充，因為所選電機功率高于裝配體水車維持與排水管131沖水口沖水量持平運轉所缺動力，因此裝配體水車223的運轉速度會增快，使裝配體水車223吃水槽水車221的吃水回流量會大于排水管131沖水口沖水總量，在一級蓄水11水平位，在相對水壩體12朝二級蓄水21方向開有排水口 122，排水口下端設有排水槽1221，使被灌滿的一級蓄水11水平位的水通過一級蓄水11水平位排水口 122，經排水槽1221自動流向二級蓄水，以保證本裝置系統(tǒng)的自循環(huán)運轉。通過本裝置系統(tǒng)中水輪機14傳動發(fā)電機142做功生產電量為850千瓦時，變頻電機25驅動裝配體水車23運轉消耗電量為550-530千瓦時，本裝置自循環(huán)做功獲得電量為300-320千瓦時。
[0052]實施例二:在圖11圖7中，一級蓄水11，水位18.6米、池寬35米、長60米，一級蓄水蓄水量為390060立方米。水壩體12高于一級蓄水11水位2.76米?；亓饕?6對著裝配體水車223處開口寬25米，對著一級蓄水11方向開口寬4.5米。引水管直徑1.2米，引水口直徑1.2米，排水管直徑1.2米，排水口直徑1.2米，引水口和排水口直徑一至。該實例中水輪機14規(guī)格選定為軸流定漿式(ZD560-LH-120)，發(fā)電機為SF-1000-14，功率為1000千瓦時，轉速每分鐘428.6轉，額定轉矩1800千牛米，發(fā)電效率85%。在該實例中，在水壩體12上開有兩條引水管13、兩條排水管131，與其對應水輪機14、傳動軸141、發(fā)電機142，吃水槽水車221、擋水板水車222，都是實例一中的I倍。二級蓄水21，水平位高8米、池寬35米、長60米，二級蓄水21蓄水量為16800立方米。水車支撐體23高23.25米。水車材質為鋼結構和玻璃鋼組合，水車直徑為42.5米，其中吃水槽水車221為4列裝配組合共240個吃水槽口，吃水車槽水車221壁厚30毫米，吃水糟水車221吃水口 2211開口高0.4米，吃水槽水車221內部槽寬2.12m，槽深1.84m，槽周向長度2.23m，外擋水板2213周長為1.83米，排氣口 2212周長為100毫米。吃水槽水車221單列重約190-200噸，吃水槽水車運行受到水阻力約為130-150牛。擋水板水車222擋水板寬1.8米，擋水車壁厚20毫米，擋板厚35毫米，沖板厚35毫米，槽深I米，擋水板水車222運行受到水阻力約為320-340牛，單列擋水板水車222約重130-140噸。裝配體水車224的轉速設定為一分鐘一圈，排水管131沖水口流速約8.6-9.2米每秒，兩個排水管131的出水口流量每秒約為19-21噸，吃水槽水車221每個水槽裝水約4.8-5.2噸，重力產生扭矩約為1000-1032千牛米(一個水槽)，排水管131沖水口水動力矩約為4040-4060千牛米。沖擊力約為195-205千牛，排水管131沖水口到檔水板水車222的距離為4.6米。水到擋水板水車222擋板的時間約為0.43-0.52秒，垂直速度約為4.25-4.5米每秒。維持裝配體水車224的運轉約需消耗4400-4410千瓦動能，裝配體水車224在二級蓄水21內運轉水阻損耗為1.25-1.3千瓦。擋水板水車222從排水管131沖水口沖水獲得1960-1980千瓦動能。回流引水槽26內擋水板27從回流引水槽26流水獲得380-400千瓦沖水動能，回流引水槽26沖水口外擋板沖水板28從回流引水槽26沖水口獲得1180-1200千瓦沖水動能，其中經傳動軸，減速箱，傘形齒輪傳動損耗約180-190千瓦動能，可回收得到約1380-1410千瓦動能。通過擋水板水車222從排水管131沖水口沖水獲得1960-1980千瓦動能，回流引水槽26內擋水板27從回流引水槽26流水獲得380-400千瓦沖水動能，回流引水槽26沖水口外擋板沖水板28從回流引水槽沖水口獲得1180-1200千瓦沖水動能，其中經傳動軸，減速箱，傘形齒輪傳動損耗約180-190千瓦動能，可回收得到約1380-1410千瓦動能，本裝置系統(tǒng)經過三處沖水一處流水總共獲得約3340-3390千瓦動能。所驅動裝配體水車224達到轉速要求還缺1060-1030千瓦動能，通過變頻電機25為裝配體水車224的運轉補充1100-1060千瓦動能提高裝配體水車224的轉速，以維持吃水槽水車221吃水回流沖水量大于或等于排水管131排水口排水總量，選擇1400千瓦變頻電機做為裝配體水車224運轉動力的補充。通過本裝置系統(tǒng)中兩臺水輪機14傳動兩臺發(fā)電機142做功生產電量和為1700千瓦時，變頻電機25驅動裝配體水車224運轉消耗電量為1100-1060千瓦時，本裝置系統(tǒng)自循環(huán)做功獲得電量為600-640千瓦時。通過實列I和實列2的描述，我們可以得出結論，本流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法可以通過適應水壩體12的寬度，通過增加引水管13和與之對應的排水管131，水輪機14、傳動軸141、發(fā)電機142，再增加配套的裝配體水車，可以增加本流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法做功獲得的電量，提高本流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法的產能效率。
[0053]實施例三:在圖1中，一級蓄水11，水位18.6米、池寬35米、長60米，一級蓄水11蓄水量為39060立方米。水壩體12高于一級蓄水11水平位2.76米?；亓饕?6對著裝配體水車223處開口寬15米，對著一級蓄水11方向開口寬4.5米。引水管13直徑2米，引水口直徑2米，排水管131直徑2米，排水口直徑2米。水輪機14規(guī)格選擇為軸流定漿式(ZD560-LH-120)，發(fā)電機142選擇為永磁發(fā)電機，發(fā)電功率為1200千瓦時，轉速每分鐘250轉，額定轉矩45.9千牛米，發(fā)電機效率93.8%。二級蓄水21，水平位高8米、池寬35米、長60米，二級蓄水21蓄水量為16800立方米。水車支撐體23高23.25米。裝配體水車223材質為混合材質。水車直徑為42.5米，其中吃水槽水車221有2列共120個吃水槽口，其中吃水糟水車221寬5米，吃水糟水車221吃水口開口高0.4米，吃水槽水車221內部槽寬4.4m，槽深2.9m，槽周向長度2.23m，吃水槽擋板周長為1.83米，排氣口周長為100毫米。吃水槽水車221單列重約220-240噸，單列吃水槽水車221運行受到水阻力約為70-80牛。擋水板水車222擋水板寬2.6米，擋水車壁厚20毫米，擋板厚35毫米，沖板厚35毫米，槽深I米，單列擋水板水車222運行受到水阻力約為300-310牛，單列擋水板水車222約重130-140噸。裝配體水車223的轉速設定為一分鐘轉一圈，排水管131沖水口出水流速約8.6-9.2米每秒，排水管131沖水口流量每秒約為27.5-28.5噸，吃水槽水車221每個水槽裝水約13.8-14.2噸，重力產生扭矩約為2780-2820千牛米(一個水槽)，排水管131沖水口水動力矩約為5500-5520千牛米。沖擊力約為270-280千牛，排水管131沖水口到水車的距離為4.6米，排水管131沖水口沖出的水到擋水板水車222擋板的時間約為0.43-0.52秒，垂直速度約為4.25-4.5米每秒。維持裝配體水車223的運轉約需消耗4600-4620千瓦動能，裝配體水車223在二級蓄水21內運轉水阻損耗為0.58-0.68千瓦。擋水板水車222從排水管131沖水口沖水獲得2080-2120千瓦動能，回流引水槽26內擋水板27從回流引水槽26流水中獲得550-570千瓦流水沖轉動能，回流引水槽26沖水口外擋板沖水板28從回流引水槽26沖水口獲得1800-1820千瓦沖水動能，其中經傳動軸，減速箱，傘形齒輪傳動損耗約230-250千瓦動能，可回收得到約1820-1840千瓦動能。通過擋水板水車222從排水管131沖水口沖水獲得2080-2120千瓦動能?；亓饕?6內擋水板27從回流引水槽流水獲得550-570千瓦沖水動能，回流引水槽26沖水口外擋板沖水板28從回流引水槽26沖水口獲得1800-1820千瓦沖水動能，其中經傳動軸，減速箱，傘形齒輪傳動損耗約230-250千瓦動能，可回收得到約1820-1840千瓦動能，經過二處沖水一處流水總共獲得約4100-4160千瓦動能。所驅動裝配體水車223運轉達到轉速要求還缺500-460千瓦動能，通過變頻電機25為水車的運轉補充506-466千瓦動能以提高裝配體水車223的轉速，以維持吃水槽水車221吃水回流沖水量大于或等于排水管131排水口的排水總量，選擇1800千瓦變頻電機做為裝配體水車23運轉動力的補充。通過本裝置系統(tǒng)中水輪機14傳動發(fā)電機142做功生產電量為1116千瓦時，變頻電機驅動水車消耗電量為506-466千瓦時，本裝置自循環(huán)做功獲得電量為610-650千瓦時。通過本實列的描述，我們可以得出結論，本流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法可以通過修改其系統(tǒng)裝置的參數，而使本系統(tǒng)裝置產生不一樣的做功輸出效果。
[0054]本發(fā)明一種流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法與現(xiàn)有水力發(fā)電技術相比較有如下有益效果，對建設條件的要求不是很高，使用現(xiàn)有材料和技術就能建造，并能方便維護。
[0055]此外，應當理解，雖然本說明書按照【具體實施方式】對本方法的運行加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將本說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其它實施方式。
【主權項】
1.一種流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法，包括發(fā)電系統(tǒng)(I)和動力系統(tǒng)(2)，其特征在于:所述發(fā)電系統(tǒng)(I)包括一級蓄水(II)、水壩體(12)、水閥(121)、排水口(122)、排水槽(1221)，引水管(13)、排水管(131)，水輪機(14)、傳動軸(141)、發(fā)電機(142)，所述水輪機(14)通過傳動軸(141)與發(fā)電機(142)相連，所述引水管(13)前端連接著一級蓄水(11)、后端連接至水輪機(14)，沖轉水輪機(14)做功后的水通過排水管(131)將水排至動力系統(tǒng)(2 );所述動力系統(tǒng)(2)包括二級蓄水(21)，裝配體水車(223)，水車支撐體(23)，行星齒輪(24)，變頻電機(25)，所述變頻電機(25)固定在水車支撐體(23)上，回流引水槽(26)，所述回流引水槽(26)通過支撐體(261)支撐在水壩體(12)的基本體上，擋水板(27)，所述擋水板(27)通過支撐體(271)支撐在回流引水槽(26)上，外擋板沖水板(28)，所述外擋板沖水板(28)支撐體(281)—柱連接至回流引水槽(26)沖水口側壁上、另一柱連接至水壩體(12)側壁上，減速箱(29)，所述減速箱(29)吊掛在吊掛裝置(291)上，吊掛裝置另一端連接至回流引水槽(26)槽體上，所述擋水板(27)通過傘形齒輪(272)與傳動軸(2721)連接，傳動軸(2721)前端固定軸承(2722)內，軸承(2722)固定在支撐體(271)上，傳動軸(2721)后端連接至減速箱(29)，所述外擋板沖水板(28)通過傘形齒輪(282)與傳動軸(2821)連接，傳動軸(2821)前端固定軸承(2822)內，軸承(2822)固定在支撐體(281)上，傳動軸(2821)后端連接至減速箱(29)，減速箱(29 )的動力輸出通過傳動軸(292)傳動，傳動軸(292 )下端固定在軸承(2921)內、傳動軸(292)通過傘形齒輪(2922)連接傳動軸(2924)、軸承(2921)和軸承(2923)由支撐架(293)支撐固定，支撐架(293)固定在支撐體(261)上，傳動軸(2924)前端固定在軸承(2923)內、后端固定在水車支撐體(23)上的軸承(2925)內，末端通過傘形齒輪(2926)與裝配體水車(223)的轉軸(2231)相連接。2.根據權利要求1所述的一種流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法，其特征在于:所述一級蓄水(11)和引水管(13)相接處的水壩體(12)上還設置有引水管閥門(121)。3.根據權利要求1所述的一種流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法，其特征在于:所述水壩(12)面向二級蓄水(21)側還設置有一級蓄水(11)水平位排水口(122)，水平位排水口(122)下方設置有排水槽(1221)通向二級蓄水(21)。4.根據權利要求1所述的一種流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法，其特征在于:所述裝配體水車(223)、裝配體水車(224)，為吃水槽水車(221)和擋水板水車(222)的裝配組合，其中吃水槽水車(221)包括吃水口(2211)、排氣口(2212)、外擋水板(2213)、下?lián)跛?2214)、內擋水板(2215)側擋板(2216)，由外擋水板(2213)、下?lián)跛?2214)、內擋水板(2215)和側擋板(2216)合圍形成一個個開口水槽，在外擋水板(2213)上設有排氣口(2212)，擋水板水車(222)包括下?lián)醢?2221)、內擋板(2222)、側擋板(2223)，擋水板水車(222)由下?lián)醢?2221)、內擋板(2222)和側擋板(2223)拼合形成一個個開口，其開口正對著排水管(131)的排水口。5.根據權利要求4所述的一種流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法，其特征在于:所述裝配體水車為吃水槽水車(221)和擋水板水車(222 )的自由裝配組合。6.根據權利要求4-5所述的一種流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法，其特征在于:所述水車支撐體(23)建在二級蓄水(21)內，所述裝配體水車(223)或裝配體水車(224)，通過轉軸(2231)或通過轉軸(2241)，安裝在水車支撐體(23)頂端的軸承座(231)上。7.根據權利要求1所述的一種流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法，其特征在于:所述變頻電機(25)傳動軸(251)連接至減速箱(2511)，減速箱(2511)動力輸出傳動軸(2512)通過傘形齒輪(2513)與裝配體水車(223)的轉軸(2231)相連接。8.根據權利要求1所述的一種流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法，其特征在于:所述裝配體水車(223)的轉軸(2231)通過傘形齒輪(2926)與傳動軸(2924)相連，通過傘形齒輪(2513)與傳動軸(2512)相連，傘形齒輪(2926)與傘形齒輪(2513)之間裝有行星齒輪(24)，行星齒輪(24)固定在軸承座(231)上。9.根據權利要求1所述的一種流體動力回收循環(huán)發(fā)電方法，其特征在于:所述二級蓄水(21)外側壁上端設置有排水口(211)。
【文檔編號】F03B13/08GK105971808SQ201610132221
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月9日
【發(fā)明人】楊林
【申請人】楊林