浮力轉換壓力的發電裝置的製作方法

2023-04-24 14:49:46 1

專利名稱：浮力轉換壓力的發電裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於水力發電領域，涉及一種水力發電裝置，尤其涉及一種利用浮 力轉換成壓力的發電裝置。技術背景現有的水力發電基本都是利用水的落差產生的動力作為動力源進行發電， 這就要求有相適應的地理條件和水文環境才能實現，因此，水力發電受到地理 環境和水文條件的制約。發明內容本發明的目的是為了克服現有技術中水力發電的缺點，提供一種不受地理 環境和水文條件制約的，利用浮力轉換成壓力作為動力源的發電裝置。本發明利用浮力轉換成壓力的發電裝置，包括豎井和略高於豎井的循環水 池，該豎井的底部通過進水閥及管道與循環水池底部相通，豎井的底部還過出 水閥及管道與發電機的動力裝置連通所述豎井內設置有活塞，活塞的底部外圍 設有活動式密封裝置。為了確保活塞能夠浮於水面，活塞的質量/體積應小於l (即水的密度)。所述活動式密封裝置包括固定在活塞底部的由電動液壓推桿控制的傘形 結構骨架和固定在傘形結構骨架外圍的彈性密封環。彈性密封環在電動液壓裝 置的控制下可以打開和收合，以實現浮力與壓力的轉換。所述豎井的底部設置有四個限位樁， 一方面，限定活塞的位移下限，另一 方面，對彈性密封環起到保護作用。所述活塞的上下外壁各設置有彈性限位輪，以保持活塞始終與豎井的內壁 相接觸，保證活塞在豎井的中心穩定運行。本發明的工作原理是打開進水閥，循環水池中的水在空氣壓力作用下進 入豎井，豎井內的活塞隨著豎井內水位上升的上升而上升。當豎井內的水位上 升，活塞達到最高位時，關閉進水閥，打開活塞底部的密封環，這時整個活塞 在重力作用下，由浮在水面的狀態改變成向下壓的壓力狀態。打開出水閥，豎井內的水在活塞壓力的作用下沿出水管道通向發電機，作為發電機的動力源進 行發電，然後經循環水池流入另一個處於上浮狀態的豎井， 一臺發電機由多個 豎井配套供給動力，使其達到不間斷的發電的目的。當活寒到達底部限位樁的 位置時，關閉出水閥，打開密封環，然後打開進水閥，循環水池裡的水在空氣 壓力的作用下由底部進入豎井，豎井內的活塞隨著水位的上升而上升，當到達 最高位時時，關閉進水閥。如此往復循環運行，以實現發電機的連續發電。 本發明相比現有技術具有以下優點1、 本發明的豎井及循環水池均由鋼筋混凝土構築於地下，利用活塞和空 氣壓力，將浮力轉換成壓力作為發電機的動力源進行發電，使水利發電不受地 理環境和水文條件的制約，可根據需要隨時隨地建立發電設施進行發電，適應 性強，有利於推廣應用。2、 本發明採用人工方式形成水位落差，適應於中小型發電站的建設，可 建設1 5萬千瓦機組的發電站。3、 本發明的運行成本低，發電效率高，可實施全年365天部間斷髮電。4、 本發明沒有廢水、廢氣的排放，綠色環保。


圖1為本發明的發電裝置的結構示意2為本發明活動式密封裝置的結構示意圖具體實施方式
一種利用浮力轉換成壓力的發電裝置，由鋼筋混凝土構築於地下的豎井1 循環水池2兩部分組成，其中循環水池2的位置略高於豎井1。豎井的內壁要 求耐壓，光滑器精度要高，可採用不鏽鋼板材進行覆裹豎井內壁。豎井l的底 部通過進水閥6及管道與循環水池2底部相通；豎井1的底部同時還通過出水 閥7及管道與發電機8的動力裝置連通。豎井l內設置有由混凝土構築的活塞3，且活塞的質量/體積比小於l，以 保證其能浮於水面；在活塞的上下外壁周圍均勻設置有彈性限位輪10，以保 證活塞在豎井的中心穩定運行；活塞3的底部由固定螺栓12、 13固定有由電 動液壓推桿11控制的傘形結構骨架9，傘形結構骨架9在電動液壓推桿11的 控制下可實現打開和收合；傘形結構骨架9的外圍設置有彈性密封環4;在豎 井1的底部設置有活塞限位樁5。工作時，打開進水閥6，循環水池2中的水在空氣壓力作用下進入豎井1， 豎井內的活塞3隨著豎井內水位上升的上升而上升。當活塞上升到最高位時， 關閉進水閥，並通過液壓機構打開活塞底部的密封環4，活塞在重力作用下由 浮在水面的狀態改變為向下壓的壓力狀態。打開出水閥7，豎井2內的水在活 塞壓力的作用下沿出水管道通向發電機8，作為發電機的動力源進行發電；然 後經循環水池流入另 一個處於上浮狀態的豎井( 一 臺發電機由多個豎井配套供 給動力，使其達到不間斷的發電的目的)。當活寒3到達底部限位樁5的位置 時，關閉出水閥7，打開密封環4和進水閥6，循環水池2中的水在空氣壓力 的作用下進入豎井2，豎井內的活塞隨著水位的上升而上升。如此往復循環運 行，以實現發電機的連續發電。
權利要求
1. 一種利用浮力轉換成壓力的發電裝置，其特徵在於包括豎井(1)和略高於豎井的循環水池(2)，且豎井(1)的底部通過進水閥(6)及管道與循環水池(2)相通，豎井的底部還通過出水閥(7)及管道與發電機(8)的動力裝置連通；所述豎井內設置有活塞(3)，該活塞的質量/體積小於1；所述活塞(3)底部外圍設有活動式密封裝置。
2、 如權利要求1所述利用浮力轉換成壓力的發電裝置，其特徵在於所 述活動式密封裝置包括固定在活塞底部的由電動液壓推桿(11)控制的傘形結 構骨架(9)和固定在傘形結構骨架(9)外圍的彈性密封環(4)。
3、 如權利要求1所述利用浮力轉換成壓力的發電裝置，其特徵在於所 述豎井(1)的底部設置有限位樁(5)。
4、 如權利要求1所述利用浮力轉換成壓力的發電裝置，其特徵在於所 述活塞(3)的上下外壁設置有彈性限位輪(10)。
全文摘要
本發明提供了一種利用浮力轉換成壓力作為動力源的發電裝置，該裝置包括豎井和略高於豎井的循環水池，該豎井的底部通過進水閥及管道與循環水池底部相通；所述豎井內設置有活塞，活塞底部的外圍設有活動式密封裝置；豎井的底部通過出水閥及管道與發電機的動力裝置連通。為了確保活塞能夠浮於水面，活塞的質量/體積應小於1。本發明的豎井及循環水池均由鋼筋混凝土構築於地下，利用活塞和空氣壓力，將浮力轉換成壓力作為發電機的動力源進行發電，使水利發電不受地理環境和水文條件的制約，可根據需要隨時隨地建立發電設施進行發電，適應性強，效率高，適應於中小型發電站。
文檔編號E02B9/00GK101260857SQ20081009392
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月23日 優先權日2008年4月23日
發明者峰 齊 申請人:峰 齊