河流能量采集装置、制造方法和采集方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及河流能量采集领域，具体为河流能量采集装置、制造方法和采集方法。本发明专利技术河流能量采集装置、制造方法，包括：储水容器；上水管，该上水管与所述储水容器连通；下水管，该下水管位于储水容器的下方且与所述储水容器连通；其中至少所述下水管处于竖直角度；输气管，所述输气管安装于所述储水容器，该输气管的一端处于储水容器的外部，另一端处于储水容器内部的上方；至少一条混气管，所述混气管安装于所述储水容器内部；所述混气管的一端处于所述储水容器内的上方，另一端处于所述下水管内。本发明专利技术河流能量采集方法，包括河流能量采集装置、制造方法；将上水管设置于河流上游、下水管设置于河流下游；利用负压气体通过输气管对外作功。对外作功。对外作功。

【技术实现步骤摘要】
河流能量采集装置、制造方法和采集方法


[0001]本专利技术涉及河流能量采集领域，具体为河流能量采集装置、制造方法和采集方法。
[0002]
技术介绍

[0003]一条河流的能量基本上取决于河流水量和落差，它们又以流量一词概括地加以表示；流量通常用立方英尺/秒（即用每秒钟通过一特定断面的立方英尺数）或用公制立方米每秒（米3/秒）表示。
[0004]在采集河流能量方面，通常利用水轮机来实现河流能量的采集，水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的主流机械。现代水轮机大多数安装在水电站内，用来驱动发电机发电。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也就越大。水轮机及辅机是重要的水电设备是水力发电行业必不可少的组成部分，是充分利用清洁可再生能源实现节能减排、减少环境污染的重要设备，其技术发展与我国水电行业的发展规模相适应。在我国电力需求的强力拉动下，我国水轮机及辅机制造行业进入快速发展期，其经济规模及技术水平都有显著提高，我国水轮机制造技术已达世界先进水平。而水轮机等设备仅适用于一些大型的河流，对于低流速、低落差、小流量的河流，效率低及性价比太低无法应用，在现有全世界众多河流当中，低流速、低落差的河流一直由于无法高效率、高效益利用，因而造成了资源的浪费。
[0005]除了水轮机以外，目前其他利用河流落差能量进行能量输出的方案中，还有水锤泵、水车、阿基米德螺旋泵、水轮泵等；特别是在将河流能量转变成压差气体能量的技术中，有液气能技术，也就是水力空气压缩技术，其基本为正压系统，也就是将水流落差的机械能转变成高于大气压的有压气体的技术。也有通过利用虹吸原理，将河流落差的机械能转变为负压气体的技术，所有利用虹吸现象将河流能量转变为负压气体压差能的技术方案中都至少存在如下缺点：其一、就是容易断流，为了解决该问题，很多人采用更粗的管子，但更粗的管子只是撑的时间长一点而已，但不能解决断流问题；其二、虹吸必然都有负压，只要有负压就会使水中的气体析出，并且负压越高、以及水的紊流和震动越大，水中气体就会剧烈大规模析出越多；如果不把水中析出的气体排走，就会在虹吸管内的上部积累，积累到一定程度后虹吸必断流；要想不断流，水流速必须要很快，通过高流速将大气团破碎成小气泡带入下水管吸排走，但高流速此时的效率必很低；同时流速高也意味着水中同时有更多的气体析出，最终还是难逃虹吸断流和效率低这两个方面的结果；其三、在虹吸管的出水端，水体的紊流或振动也会使气体析出，并且小气泡也容易向上蹿；其四、整条虹吸管进水和出水流速一样，水中气体更容易析出；
其五、高负压将气体吸入下水管向下带的时候，小气泡与水融合不多，效率不高；其六、现河流中安装虹吸管也容易进入垃圾堵塞；其七、现有虹吸的负压无法利用，且易断流；无法对外作功；即使勉强对外作功，也效率极低；其八、现有虹吸无法调节出水流速；同时也造成另一方面的缺点就是无法有效的将虹吸管中混合的小气泡随水向下排出；其九、现有的负压利用方面只能利用虹吸管将水从一个地方吸至另一个地方，无法实际应用，更无法高效的利用负压；其十、现有虹吸转换效率极低，对能量浪费严重；其十一、另外还有重点问题就是转换效率很低，且效率很不稳定，也正是因为效率极低且不稳定，因此通过利用虹吸现象将河流能量转变为负压气体压差能的成熟的技术方案现目前没有。
[0006]其十二、尤其是对于低落差、低流速的河流，现有技术中利用虹吸负压更没有高效应用的设备或方法。
[0007]
技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是至少解决以上部分问题。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术河流能量采集装置，包括：储水容器；上水管，该上水管与所述储水容器连通；下水管，该下水管位于所述储水容器的下方且与所述储水容器连通；其中至少所述下水管处于竖直角度；输气管，所述输气管安装于所述储水容器，该输气管的一端处于所述储水容器的外部，另一端处于所述储水容器内部的上方；至少一条混气管，所述混气管安装于所述储水容器内部；所述混气管的一端处于所述储水容器内的上方，另一端处于所述下水管内。
[0010]作为本专利技术河流能量采集装置的一种优选实施方案，所述储水容器的过流量至少不小于所述上水管或所述下水管的过流量。
[0011]作为本专利技术河流能量采集装置的一种优选实施方案，将其中的储水容器、上水管和下水管替换为流体管；所述流体管包括上水管和下水管；其中至少所述下水管处于竖直角度；所述流体管的水平最高位置设有输气管，该输气管的一端处于所述流体管的外部，另一端处于所述流体管内部的上方；至少一条混气管，所述混气管安装于所述流体管内；所述混气管的一端处于所述流体管内的上方，另一端处于所述流体管内部其中所述的下水管内。
[0012]作为本专利技术河流能量采集装置的一种优选实施方案，所述流体管内设有液位控制部件，该液位控制部件与所述输气管连通，当所述液位控制部件的位置在所述流体管内上下浮动时，所述液位控制部件开启或关闭所述输气管。
[0013]作为本专利技术河流能量采集装置的一种优选实施方案，所述流体管的水平最高位置设置有过水流量不小于所述上水管和所述下水管的空腔以替代所述储水容器。
[0014]作为本专利技术河流能量采集装置的一种优选实施方案，所述下水管上方的端部处于所述上水管的内部。
[0015]作为本专利技术河流能量采集装置的一种优选实施方案，所述上水管的直径大于所述下水管的直径。
[0016]作为本专利技术河流能量采集装置的一种优选实施方案，所述上水管的直径至少为下水管的1.5倍。
[0017]作为本专利技术河流能量采集装置的一种优选实施方案，所述下水管的管径为至少180毫米以上。
[0018]作为本专利技术河流能量采集装置的一种优选实施方案，所述混气管至少处于所述下水管内的端部处于水平角度。
[0019]作为本专利技术河流能量采集装置的一种优选实施方案，处于所述下水管内的所述混气管设有至少一条出气缝和/或至少一个出气孔。
[0020]作为本专利技术河流能量采集装置的一种优选实施方案，所述至少一条出气缝和/或至少一个出气孔设置于环绕所述混气管水平下方的180度范围内。
[0021]作为本专利技术河流能量采集装置的一种优选实施方案，处于所述下水管内的所述混气管的上方设有与所述下水管和/或所述混气管固定连接的斜板。
[0022]作为本专利技术河流能量采集装置的一种优选实施方案，所述储水容器的内部设有与所述输气管连通的液位控制部件，当所述液位控制部件的位置在所述储水容器内上下浮动时，所述液位控制部件开启或关闭所述输气管。
[0023]作为本专利技术河流能量采集装置的一种优选实施方案，所述液位控制部件为浮球阀或电磁阀。
[0024]作为本专利技术河流能量采集装置的一种优选实施方案，所述下水管上方的端部处于所述储水容器的内部，其水平位置等于或高于所述储水容器的底部。
[0025]作为本专利技术河流能量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.河流能量采集装置，其特征在于包括：储水容器；上水管，该上水管与所述储水容器连通；下水管，该下水管位于所述储水容器的下方且与所述储水容器连通；其中至少所述下水管处于竖直角度；输气管，所述输气管安装于所述储水容器，该输气管的一端处于所述储水容器的外部，另一端处于所述储水容器内部的上方；至少一条混气管，所述混气管安装于所述储水容器内部；所述混气管的一端处于所述储水容器内的上方，另一端处于所述下水管内。2.根据权利要求1所述的河流能量采集装置，其特征在于所述储水容器的过流量至少不小于所述上水管或所述下水管的过流量。3.根据权利要求1所述的河流能量采集装置，其特征在于将其中的储水容器、上水管和下水管替换为流体管；所述流体管包括上水管和下水管；其中至少所述下水管处于竖直角度；所述流体管的水平最高位置设有输气管，该输气管的一端处于所述流体管的外部，另一端处于所述流体管内部的上方；至少一条混气管，所述混气管安装于所述流体管内；所述混气管的一端处于所述流体管内的上方，另一端处于所述流体管内部其中所述的下水管内。4.根据权利要求3所述的河流能量采集装置，其特征在于所述流体管内设有液位控制部件，该液位控制部件与所述输气管连通，当所述液位控制部件的位置在所述流体管内上下浮动时，所述液位控制部件开启或关闭所述输气管。5.根据权利要求3所述的河流能量采集装置，其特征在于所述流体管的水平最高位置设置有过水流量不小于所述上水管和所述下水管的空腔以替代所述储水容器。6.根据权利要求3所述的河流能量采集装置，其特征在于所述下水管上方的端部处于所述上水管的内部。7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的河流能量采集装置，其特征在于所述上水管的直径大于所述下水管的直径。8.根据权利要求7所述的河流能量采集装置，其特征在于所述上水管的直径至少为下水管的1.5倍。9.根据权利要求7所述的河流能量采集装置，其特征在于所述下水管的管径为至少180毫米以上。10.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的河流能量采集装置，其特征在于所述混气管至少处于所述下水管内的端部处于水平角度。11.根据权利要求10所述的河流能量采集装置，其特征在于处于所述下水管内的所述混气管设有至少一条出气缝和/或至少一个出气孔。12.根据权利要求11所述的河流能量采集装置，其特征在于所述至少一条出气缝和/或至少一个出气孔设置于环绕所述混气管水平下方的180度范围内。13.根据权利要求10所述的河流能量采集装置，其特征在于处于所述下水管内的所述混气管的上方设有与所述下水管和/或所述混气管固定连接的斜板。
14.根据权利要求1或2所述的河流能量采集装置，其特征在于所述储水容器的内部设有与所述输气管连通的液位控制部件，当所述液位控制部件的位置在所述储水容器内上下浮动时，所述液位控制部件开启或关闭所述输气管。15.根据权利要求14所述的河流能量采集装置，其特征在于所述液位控制部件为浮球阀或电磁阀。16.根据权利要求1或2或5所述的河流能量采集装置，其特征在于所述下水管上方的端部处于所述储水容器的内部，其水平位置等于或高于所述储水容器的底部。17.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的河流能量采集装置，其特征在于所述下水管上方端部的位置高低可调。18.根据权利要求10所述的河流能量采集装置，其特征在于所述混气管处于所述下水管内的水平截面占所述下水管水平截面的15%
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65%。19.河流能量采集装置制造方法，其特征在于包括以下两条方案其一：（1）包括相连通的上水管、储水容器以及下水管；（2）包括U形或L形的流体管，将该流体管上方的折弯处设置与其连通的空腔作为储水容器，所述流体管由所述储水容器分隔为上水管和下水管；将以上方案任意一条，其中所述上水管和所述下水管分别设置于所述储水容器的下方；并且其中至少将所述的下水管设置为竖直角度；在所述储水容器内安装输气管，将输气管一端与外部连通，另一端与储水容器内部连通；在所述储水容器内安装至少一条混气管，将该混气管的一端设置于所述储水容器内的上方，另一端安装于所述下水管内。20.根据权利要求19所述的河流能量采集装置制造方法，其特征在于控制所述输气管的过流量，使所述储水容器内部水的液面的高度持续保持在所述输气管和所述下水管之间。21.根据权利要求19或20所述的河流能量采集装置制造方法，其特征在于删除其中所述储水容器，仅保留所述上水管和所述下水管；将其中所述下水管上方的端部处于所述上水管的内部。22.根据权利要求19或20所述的河流能量采集装置制造方法，其特征在于将其中所述储水容器的过流量设置为至少不小于所述上水管或所述下水管的过流量。23.根据权利要求19或20所述的河流能量采集装置制造方法，其特征在于将其中所述上水管的直径设置为大于所述下水管的直径。24.根据权利要求19或20所述的河流能量采集装置制造方法，其特征在于将其中所述混气管至少处于所述下水管内的端部设置为水平角度。25.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘摇，黄国林，王新明，
申请(专利权)人：广州易能克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：