发电设备制造技术

本发明专利技术涉及发电设备，其通过山脉峡谷中的水产生的液压发电，包括：液压初级系统（20），其具有收集高海拔地区的水的储备装置（21）和用于在高压力下将收集的水送到几百米以下的引水管装置（22）。设备包括初级系统（20）、次级系统（56）和转动件（55）。设备包括固定于转动件（55）的多个桶（54）、流体的储备库（47）、以及与转动件（55）的齿轮（53）相联的交流发电机。开动液压缸（33）能够从储备库（47）收集流体并将流体泵送（45）到柱（46）的顶部，流体能够从此处溢至转动件（55）的桶（54）中，从而使转动件（55）围绕齿轮（53）转动。交流发电机能通过转动件（55）转动产生电能。

Power generation equipment

The invention relates to a power generation equipment, hydraulic power, the water in the mountains through the canyon include: (20) the primary hydraulic system, the reserve device has a collection of high altitude water (21) and used in high pressure water diversion will be collected to hundreds of meters below the pipe device (22). The equipment consists of a primary system (20), a secondary system (56), and a rotating part (55). The device includes a plurality of buckets (54) fixed to the rotating parts (55), a fluid storage bank (47), and an alternator connected with the gear (53) of the rotating parts (55). The operation of the hydraulic cylinder (33) can collect fluid from the reservoir (47) and pump the fluid (45) to the top of the column (46), where the fluid can overflow to the barrel (54) of the rotating part (55), so that the rotating part (55) can rotate around the gear (53). The alternator can generate electric energy by rotating a rotating part (55).

【技术实现步骤摘要】
发电设备
本专利技术涉及一种发电设备，该设备通过使用山脉和峡谷中可用的水所产生的液压进行发电。该设备尤其应用于发电领域。
技术介绍
专利文献FR992902公开了一种组合体，其通过盛装水的引水管进行发电。这种组合体包括一个水力发电站，该水力发电站由位于其上方更高位置的一个湖进行供水。这种组合体还包括由风等天然能源驱动的一个发电机，其将该水力发电站使用的水重新升高到该水力发电站的上游。然而，已发现由发电机供应的电力会根据风速发生变化，风是多变且不可靠的。同样地，该组合体重复使用水来填充位于更高位置的储备库，使得设备可以运行，并保持一个恒定的水位。位于更高位置的储备库和位于底部的集水池通过交替进行填充模式和排空模式来运行。当对其中一个进行填充时，另一个则被排空，反之亦然。在常规运行时，该组合体不进行连续发电。在全面运行时，涡轮机只能在其发电时间的50%内进行发电。该组合体在其发电时间的另外50%内不进行发电，而是消耗电能以将水升回到上游集水池。所消耗的电能需要由一个外部系统来产生。由于该组合体的构成方式，其需要大量的水以使该水力发电站运行。
技术实现思路
本专利技术目的在于弥补这些缺点。为此目的，本专利技术提供一种发电设备，该设备使用山脉和峡谷中可用的水所产生的液压进行发电，该设备包括一个液压初级系统，该液压初级系统具有一个储备装置和一个引水管装置，其中，该储备装置用于收集高海拔地区的水，该引水管装置用于在非常高的压力下，将收集的水运送到几百米以下；需要注意的是，该设备包括：-一个初级系统，其包括一个液压缸，该液压缸利用液压初级回路中的水的非常高的压力，且能够使用该液压初级回路中的水，-一个闭合回路中的流体的次级系统，其用于操作一个转动件，该次级系统包括：·该转动件，其绕着位于柱的顶部和底部的齿轮转，·多个桶，其固定于该转动件，·一个流体储备库，·开动该液压缸能够从储备库收集流体，并将流体泵送到柱的顶部，流体能够从此处溢出到转动件的桶中，从而使转动件围绕齿轮进行转动，以及·一个交流发电机，其与转动件的齿轮相关联，且该交流发电机能够通过该转动件的转动触发电能的产生。非常高的压力是指大于100bars。凭借这些措施，该设备能够以较低耗水量连续地进行发电。较低的耗水量对应于柱塞式缸的体积。若在初级回路中使用一体积的水，则在次级回路中有十体积的水在运转。除去活塞运动中由于摩擦而消耗的能量以及打开和关闭阀所需的能量，初级回路中的电能通过机械效应被全部传递到用于发电的次级回路。低耗水量的实例：-在1000m处收集的水柱可提供100kg/cm2的可用高压；-位于山上的水源使得水流量为每分钟1m3。-一个单个缸泵系统·缸活塞面积为5cm2，·泵活塞面积为500cm2，·泵活塞面积/缸活塞面积系数为10，-在第一高度处有一个平衡点，以在次级回路的顶部获得一个死流，-不足之处在于位于第二高度的转动件的运行点，其具有利于且优于使转动件的流量，-第二高度+水的重量=>待利用的潜在能量。转动件能够利用内部循环驱动一个涡轮机。次级系统是流体密封式的，水不会流失。根据下述的实施方式和可替换实施方式有利地实施本专利技术，这些实施方式可以是单独的，或以任何技术上可行的方式进行组合。在一个实施方式中，流体为水。水是常规且已知的产生电能的手段。涡轮机技术已经十分成熟。当流体为水时，本系统可更有效地进行发电。在一个实施方式中，次级回路包括至少一个液压泵，该液压泵通过多个相连的活塞连接到液压缸。因此，液压缸的动作将驱动液压泵。驱动液压泵需要至少一个液压缸，在另一个实施方式中，液压缸的两侧可分别具有一个液压泵。因此，单个液压缸的一个动作（缸的活塞向外和回行的冲程）驱动两个液压泵执行抽吸和输送。这将节省50%的高压水。在一个实施方式中，多个桶面向前方安装并构成为由一个溢流道用水来填充这些桶。在一个实施方式中，流体为空气。空气的重量较轻，无质量效应，可以在水平或垂直方向运送很长的距离（可以运送到一个远高于收集高压水的点的高度）。空气可以驱动具有内部回路的液压或高压压缩空气涡轮机。在一个实施方式中，次级回路包括至少一个泵，该泵通过多个相连的活塞连接到液压缸。因此，液压缸的动作将驱动泵以压缩空气。驱动液压泵需要至少一个缸，在另一个实施方式中，液压缸的两侧可分别具有一个泵。因此，单个液压缸的一个动作（缸的活塞向外和回行的冲程）驱动两个泵执行抽吸和输送。这将节省50%的高压水。在一个实施方式中，多个桶面向后方安装并构成为由一个压缩空气吸气嘴管用空气来填充这些桶。在一个实施方式中，该液压缸包括一个活塞和一个调节活塞运动速度的装置。附图说明参照附图，从下面的描述中可以明确本专利技术的其他优点、目的和特征，这些描述为说明性的且为完全非限制性的，其中：-图1示出了形成本专利技术的主题的发电设备的一个特定实施方式的元件的示意图，该发电设备使用山脉和峡谷中可用的水所产生的液压进行发电，-图2示出了沿着图1中由A表示的线剖开的图1的剖面图，-图3示出了图1的示意图的替代形式，为沿柱剖开的剖面图，-图4示出了根据另一实施方式的利用液压进行发电的设备。具体实施方式图1示出了一个发电设备的一个特定实施方式的元件，该发电设备使用山脉和峡谷中可用的水所产生的水压进行发电。该设备包括一个初级系统20，其由位于高海拔例如山顶的储水库21构成。水通过一个引水管装置22导向数百米以下进入一个高压水分配罐24。在下文的描述中，高压称为HP。引水管是指一条给水管道，即在引水管位于设备的上游且引水管比对其供水的储水库位置更低的情况下，在压力下运送水的管道的集合。该设备包括由至少一个初级回路构成的一个初级系统20。该设备包括由一个闭合回路中流体构成的一个次级系统56。在该实例中，流体为水。一个HP液压主截止阀23位于该HP水分配罐24的上游以关闭系统，从而允许对该设备的维护。可以关闭次级回路56并使其排空水，从而对次级回路56中的所有组件进行维护。该关闭操作由主截止阀23执行，这种情况下主截止阀23关闭。可以通过未示出的吹扫装置使得次级回路排空水。该HP水分配罐24中的HP水通过初级回路20中的HP液压截止阀26注入到次级系统56。该HP液压截止阀26位于HP水分配罐24的下方。在本实施方式中，有多个用于在平行安装的其他设备中使用HP水的其它出口25。在未示出的替代形式中，只有单个出口。当打开HP液压截止阀26时，来自HP水分配罐24的水流入一个HP水分配库57。在HP水分配库57的两侧分别具有一个用于抽吸的HP阀27，以及一个用于输送的HP阀29。HP水的流动用于使初级回路中的液压缸的活塞35移动，其中该活塞35位于初级回路中的HP液压缸的气缸33中。在系统关闭过程中，初级回路中的液压缸的活塞35位于初级回路中的HP液压缸的气缸33的左手部分（第一位置）。次级回路中的泵的活塞37位于次级回路56中的液压泵的主体34的左手部分（第一位置）。次级回路包括一个液压泵，其通过多个相连的活塞与液压缸连接，该活塞35通过一个缸-泵系统的杆36连接到活塞37。下面描述运行的各种模式。系统的关闭与开启：当关闭初级系统20时，初级回路中的下列HP液压阀被关闭：用于抽吸的HP阀27，输送时用于排水的阀28，用于输送的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发电设备，所述发电设备通过使用山脉和峡谷中可用的水所产生的液压进行发电，所述发电设备包括一个液压初级系统（20），所述液压初级系统（20）包括一个储备装置（21）和一个引水管装置（22），其中，所述储备装置（21）用于收集高海拔地区的水，且所述引水管装置（22）用于在非常高的压力下将收集的水运送到几百米以下；其特征在于，‑所述初级系统（20）包括一个液压缸（33），所述液压缸（33）利用液压初级回路中的水的非常高的压力，且所述液压缸（33）能够使用所述液压初级回路中的水，其特征还在于，所述发电设备还包括，‑形成闭合回路的流体的一个次级系统（56），其用于运行一个转动件（55），所述次级系统（56）包括：·所述转动件（55），其绕着位于柱（46）的顶部齿轮（53）和底部的齿轮（53）转，·多个桶（54），所述桶（54）固定于所述转动件（55），·流体的一个储备库（47），·启动所述液压缸（33）能够从所述储备库（47）收集流体，并将所述流体泵送（45）到所述柱（46）的顶部，所述流体能够从此处溢出到所述转动件（55）的桶（54）中，从而使所述转动件（55）围绕所述齿轮（53）进行转动，以及·一个交流发电机，其与所述转动件（55）的齿轮（53）相关联，且所述交流发电机能够通过所述转动件（55）的转动触发电能的产生。...

【技术特征摘要】
2016.07.29 FR 16573871.一种发电设备，所述发电设备通过使用山脉和峡谷中可用的水所产生的液压进行发电，所述发电设备包括一个液压初级系统（20），所述液压初级系统（20）包括一个储备装置（21）和一个引水管装置（22），其中，所述储备装置（21）用于收集高海拔地区的水，且所述引水管装置（22）用于在非常高的压力下将收集的水运送到几百米以下；其特征在于，-所述初级系统（20）包括一个液压缸（33），所述液压缸（33）利用液压初级回路中的水的非常高的压力，且所述液压缸（33）能够使用所述液压初级回路中的水，其特征还在于，所述发电设备还包括，-形成闭合回路的流体的一个次级系统（56），其用于运行一个转动件（55），所述次级系统（56）包括：·所述转动件（55），其绕着位于柱（46）的顶部齿轮（53）和底部的齿轮（53）转，·多个桶（54），所述桶（54）固定于所述转动件（55），·流体的一个储备库（47），·启动所述液压缸（33）能够从所述储备库（47）收集流体，并将所述流体泵送（45）到所述柱（46）的顶部，所述流体能够从此处溢出到所述转动件（55...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·卡里乌，塞德里克·卡里乌，凯文·卡里乌，洛伊克·卡里乌，阿兰·卡里乌，
申请(专利权)人：阿兰·卡里乌，
类型：发明
国别省市：法国,FR