高压废水发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及高压废水发电装置，可有效解决利用高压废水发电的问题，包括：包括转动轴、转盘、水斗和喷头；转盘固定装在转动轴上，转盘的周边上均布有倾斜状的多个水斗；水斗外周边置有均布的喷嘴口朝向水斗斗面的喷头，转动轴经连轴器与发电机的转子轴连接在一起，带动发电机发电；本实用新型专利技术结构简单，新颖独特，易安装使用，有效利用高压废水，节能环保，有显著的经济和社会效益。由于采用缓冲底板，高压水流不会直接作用于水斗主体结构，不易出现水斗断裂的现象。另外，水斗在转动的时候，由于缓冲了高速流体的冲击，这也减少了反向的力矩，提高了冲击式水轮机的效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术发电设备，特别是一种高压废水发电装置。
技术介绍
随着工业生产的迅速发展，有大量工业废水产生，许多COD含量高的工业废水经相应技术处理后，水中有机污染物的去除率可高达99%，但因COD含量低，经减压后直接排放，造成了资源浪费。例如经WAO技术处理后产生的废水，反应器出口的废水压力可高达4MPa，需要通过减压阀减压后方可排放。压力能直接减压排放会造成大量流体机械能的浪费。如果能够充分利用这些流体中蕴含的能量，就可以取得明显的节能降耗的作用。水力发电是一种可观可利用的能量形式，水力发电打破了一些因为获得需要的能源而造成污染的弊端。水轮机发电是以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。即利用有速度流体的冲击力推动水轮转动，进而产生电能。水轮发电机对进入水轮机的流体速度有一定要求，若流体速度小，则不足以推动水轮机做功。普通河流的速度不足以用来发电。水利发电利用的水能主要是蕴藏于水体中的位能（高度差），如普通水利发电和潮汐发电。水轮发电机发电需要提供高速且较为清洁的流体；而高压流体压力能直接减压排放又造成能源的浪费。水斗式水轮机是目前冲击式水轮机中应用最广泛的一种机型，适合小流量，高水头的水电站。水斗式水轮机内部存在着不良流动干扰，对水轮机的安全稳定运行有着很大的影响，可以导致水轮机效率下降，并引起机组不稳定。现有技术中，水斗式水轮机因高速水流的冲击力大，容易出现水斗断裂（断斗）现象。水头和水流量是发电的两大要素，水头高流量小或者水头低流量大均发不出大量电。因此，在保证流量调控合理的前提下，高压废水的发电量非常可观。但如何利用高压废水进行发电至今未见有公开的报导。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本技术之目的就是提供一种高压废水发电装置，可有效解决利用高压废水发电的问题。本技术解决的技术方案是，本实施例高压废水发电装置包括：包括转动轴、转盘、水斗和喷头；转盘2固定装在转动轴1上，转盘2的周边上均布有倾斜状的多个水斗（图中给出均布的12个）；水斗3外周边置有均布的喷嘴口朝向水斗斗面的喷头4，转动轴1经连轴器与发电机的转子轴连接在一起，带动发电机发电；所述水斗的斗面为凹面，所述凹面的中心具有开口3-6，开口处置有用于打开或封闭开口的缓冲底板3-2。如上所述的高压废水发电装置，其中，所述的喷头为2-4个，喷头相对转动轴的轴线中心对称分布。如上所述的高压废水发电装置，其中，所述的喷头为3个。如上所述的高压废水发电装置，其中，所述的水斗为容腔结构；所述容腔结构的一侧面为斗面3-1，另一相对侧为缓冲后盖3-4。如上所述的高压废水发电装置，其中，所述缓冲底板3-2与缓冲后盖3-4之间设置有压力弹簧3-3，所述缓冲后盖3-4外边上开有均布的导流孔3-5。如上所述的高压废水发电装置，其中，所述的斗面3-1、缓冲底板3-2、缓冲后盖3-4构成截面为月牙状的空腔结构，缓冲底板3-2、压力弹簧3-3构成斗面凹面中心开口的开闭结构。如上所述的高压废水发电装置，其中，所述的开口3-6为凹弧面圆形。所述的缓冲底板3-2为与开口3-6相嵌合的圆形板。本技术结构简单，新颖独特，易安装使用，有效利用高压废水，节能环保，有显著的经济和社会效益。由于采用缓冲底板，高压水流不会直接作用于水斗主体结构，不易出现水斗断裂的现象。另外，水斗在转动的时候，由于缓冲了高速流体的冲击，这也减少了反向的力矩，提高了冲击式水轮机的效率。附图说明图1为本技术水轮机结构主视图。图2为本技术的水斗主视图。图3为本技术的水斗剖面侧视图（缓冲底板开启）。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式作详细说明。由图1-2所示，本技术包括转动轴、转盘、水斗和喷头，转盘2固定装在转动轴1上，转盘2的周边上均布有倾斜状的若干个水斗（图中给出均布的12个），水斗3外周边置有均布的喷嘴口朝向水斗凹面的喷头4，转动轴1经连轴器与发电机的转子轴连接在一起，带动发电机发电。所述水斗的斗面为凹面，所述凹面的中心具有开口3-6，开口处置有用于打开或封闭开口的缓冲底板3-2。进一步的，所述的喷头为2-4个（图中给出3个），喷头相对转动轴的轴线中心对称分布。所述的水斗为容腔结构；所述容腔结构的一侧面为斗面3-1，另一相对侧为缓冲后盖3-4。也可以说，所述缓冲底板3-2与缓冲后盖3-4之间设置有压力弹簧3-3。所述的水斗是由斗面3-1、缓冲底板3-2、压力弹簧3-3、缓冲后盖3-4和导流孔3-5构成，斗面3-1凹面的中心有开口3-6，开口处置有用于打开或封闭开口的缓冲底板3-2，缓冲底板的背面上装有与缓冲后盖3-4相连的压力弹簧3-3，缓冲后盖3-4外边上开有均布的导流孔3-5。所述的斗面3-1、缓冲底板3-2、压力弹簧3-3、缓冲后盖3-4构成截面为月牙状的空腔结构；缓冲底板3-2、压力弹簧3-3构成斗面凹面中心开口的开闭结构；所述的开口3-6为凹弧面圆形；所述的开口3-6为凹弧面圆形。所述的缓冲底板3-2为与开口3-6相嵌合的圆形板。本技术的工作情况是，使用时，喷头4与工业废水排放管道相连通，转动轴经联轴器与发电机的转子轴连接在一起，经过有机物去除的高压废水，蕴含能量大，且较为清洁，可以直接接触水轮机的水轮，带动发电机发电，高压废水进入管道，通过转子流量计来调节流量，液体压力表显示其进口压力；经过减压阀适当减压后（如果压力低可以不启动减压阀）进入常压变径管道（扩大管道内径），管道内径的扩大有利于输送大流量液体，进而利于发电功率的提高；根据伯努利方程，在高压差作用下的流体压力能转化为动能（因压差大，产生的动能足够推动水轮机发电），即在常压变径管道内形成高速流体，而后直接进入水轮机，推动水轮转动转化为机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出。得到的电能通过蓄电设备储存起来，作为供电来源。由上述可以看出，本技术具有：1、将高压流体的压力能通过水轮发电机间接转化为电能，避免了压力能浪费，同时又产生了一种品位更高的能源——电能，更方便工业应用（将流体压力能转化为动能，直接为水轮发电机提供动力来源）。2、综合衡量水量和不良流动干扰现象，通过调节喷嘴个数和角度来避免此问题带来的严重后果。本技术中设置2-4个喷嘴来增大水流量（图中给出3个）；每个喷嘴均匀分配在水轮机周围，角度在90°-180°。这样可以减小甚至避免两喷嘴中的射流同时流入流出同一个水斗造成的负面影响。3、将水斗改造成后端带有大压力弹簧的特殊结构，如图3所示。水斗由两部分组成，类似于两个碗状的嵌套（水斗前端设置有缓冲底板3-2），水斗的后盖为缓冲后盖3-4。缓冲底板3-2用来直接与高速水流接触，后端的缓冲后盖3-4带有多个导流孔3-5。从正面看前端水斗由环形和中间的同心圆组成，中心圆的圆心后端安装压力弹簧3-3，当水的冲击力过大时，推动一端的压力弹簧3-3压缩，小圆凹陷，水斗出现缝隙，部分高速水流从此缝隙穿过，通过缓冲后盖3-4的导流孔以及此裂缝流出水斗，这样可以缓解冲击力，当水流冲击力恢复正常状态，压缩的弹簧伸长，斗面3-1和缓冲底板3-2合二为一。总之，本技术将高压废水中的压力能转化为动能，直接应用于水轮发电机进行发电。一方面避免了高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压废水发电装置，其特征在于，包括转动轴、转盘、水斗和喷头；转盘（2）固定装在转动轴（1）上，转盘（2）的周边上均布有倾斜状的多个水斗；水斗（3）外周边置有均布的喷嘴口朝向水斗斗面的喷头（4），转动轴（1）经连轴器与发电机的转子轴连接在一起，带动发电机发电；所述水斗的斗面为凹面，所述凹面的中心具有开口（3‑6），开口处置有用于打开或封闭开口的缓冲底板（3‑2）。

【技术特征摘要】
1.一种高压废水发电装置，其特征在于，包括转动轴、转盘、水斗和喷头；转盘（2）固定装在转动轴（1）上，转盘（2）的周边上均布有倾斜状的多个水斗；水斗（3）外周边置有均布的喷嘴口朝向水斗斗面的喷头（4），转动轴（1）经连轴器与发电机的转子轴连接在一起，带动发电机发电；所述水斗的斗面为凹面，所述凹面的中心具有开口（3-6），开口处置有用于打开或封闭开口的缓冲底板（3-2）。2.根据权利要求1所述的高压废水发电装置，其特征在于，所述的喷头为2-4个，喷头相对转动轴的轴线中心对称分布。3.根据权利要求2所述的高压废水发电装置，其特征在于，所述的喷头为3个。4.根据权利要求1所述的高压废水发电装置，其特征在于，所述的水斗为容腔结构；所述容腔结构的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洁，袁学玲，齐静，邢阳，李升军，
申请(专利权)人：安阳华森纸业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：河南;41