[实用新型]一种管道式水力发电设备

说明书

本实用新型公开了一种管道式水力发电设备，包括蓄水容器，所述蓄水容器的上部设有与自然水体上游相对应的进水端，蓄水容器的底部连接有通向自然水体下游的管道；管道上连接有至少两台水力发电机。本实用新型提供的管道式水力发电设备，能一边建设一边运行发电，充分利用设备完成前的时间进行能量转化，后期扩展规模的能力强；蓄水容器内水体势能与发电量的比值较高，电能转化率高。

技术领域

本实用新型涉及水力发电领域，尤其涉及一种管道式水力发电设备。

背景技术

电能作为现代工农业生产发展主要采用的能源，可通过火力发电、水力发电、核能发电、太阳能发电等方式获得。其中，水力发电利用的水能主要是蕴藏于水体中的位能。目前为实现将水能转换为电能，需要在河流等自然水体上兴建不同类型的水电站。

然而，在河流上兴建水电站，需要对河流进行节流和引流，再在河床处建设设备，其工程量大，周期长，需要水电站基本完成后才能开始进行水力发电。

目前已有将河流的上游水体引流至蓄水罐，并通过蓄水罐底部水压给单个水力发电机发电，水体再流入河流下游的发电方式。虽然这种方式无需在河流上兴建水电站，工程量小，但由于水体能量很大，要建造单个能将大部分水能转化为电能的水力发电机，该水力发电机的体积大，成本极高，安装麻烦，而且工期很长，需要整体工程基本完成后才能进行水力发电。这种一次性投入大量资金且正式投入运营所需的前期准备时间过长的方式，难以被普通企业所接受。

从外，蓄水罐中的水体进入管道后，势能转化为动能，并以较大动能冲击单个水力发电机的叶轮。为足以推动大型水力发电机的叶轮，必须使水体具有较大的流速。但水体冲击完水力发电机后，从水力发电机输出端流出的水体速度仍然较快，说明水体动能没有被充分利用，蓄水罐内水体势能与发电量的比值较小，未能充分利用水能发电。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种管道式水力发电设备，能一边建设一边运行发电，充分利用设备完成前的时间进行能量转化，后期扩展规模的能力强。

为实现上述目的，本实用新型提供一种管道式水力发电设备，包括蓄水容器，所述蓄水容器的上部设有与自然水体上游相对应的进水端，蓄水容器的底部连接有通向自然水体下游的管道；管道上连接有至少两台水力发电机。

作为本实用新型的进一步改进，各所述水力发电机中包括至少两台相互串联的水力发电机。

作为本实用新型的更进一步改进，所述管道包括主管道和至少两组沿主管道水流方向依次串联的支管组，每组支管组包括相并联的第一支管和第二支管；所述水力发电机设置在第一支管上；每组支管组上均设有水流换向结构。

作为本实用新型的更进一步改进，所述水流换向结构包括第一三通阀和第二三通阀；第一三通阀的进水端与主管道连通，第一三通阀的两个出水端分别与第一支管和第二支管两者的进水端连通；第二三通阀的两个进水端分别与第一支管和第二支管两者的出水端连通，第二三通阀的出水端与主管道连通。

作为本实用新型的更进一步改进，所述水流换向结构包括第一开关阀和第二开关阀；第一开关阀设置在第一支管上且分别位于水力发电机的前后两端；第二开关阀设置在第二支管上。

作为本实用新型的更进一步改进，各所述水力发电机中包括至少两台相互并联的水力发电机。

作为本实用新型的更进一步改进，所述管道包括相连接的主管道和至少两条相互并联的第三支管；第三支管上设有相互串联的第三开关阀和水力发电机；第三开关阀为两个且分别位于第三开关阀的前后两端。

作为本实用新型的更进一步改进，所述管道上靠近出水端处连接有调速阀。

作为本实用新型的更进一步改进，所述管道上设有多个转角处。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型的管道式水力发电设备的优点为：