[其他]水锤装置

说明书

本发明涉及一种利用水管中的水锤作用产生的压力滤的水锤装置。

普通的水锤装置可用于引起水锤力，将径流水提升到具有高水头的高处水库中。这种类型的水锤装置的缺点是布置不灵活，因为相对其扬水量来说所采用的外廓形状须占据大的空间（《机械工程手册》第六版，日本机械工程协会编，第9-62页第9章水力机械）。

本发明的目的是提供一种能克服上述缺点的水锤装置。

本发明的另一目的是给水力发电站提供采用水锤的方法和不受地域限制的机会。大多数的水力发电是靠在河道上建立高水头的拦河坝并在其附近建立水电站实现的，因而电站的布置受到地域的限制。

常规的抽水蓄能电站将排掉的水用电泵抽到具有高水头的上游水库，要消耗相当大量的电能。因此，本发明的又一个目的是提供采用这种水锤装置的发电站，能以最少的能量消耗进行抽水蓄能。

为实现上述发明目的，本发明的水锤装置由用以产生冲击波的冲击波控制阀、与该冲击波控制阀相联用以传导冲击波的水管和布置在该水管中途的允许冲击波可从该水管传至下游的单向阀组成。此外，本发明的水锤系统还包括位于该单向阀下游的高压箱，用以对这样的冲击波蓄能，和接在该高压箱下游的压力调节阀，用以对这样的压力箱中任何超过预定值的压力卸压。着眼于本发明的另一目的，一种具有该水锤装置的发电站也涉及到了，它包括用以产生冲击波的冲击波控制阀，与该冲击波控制阀相联用以传导冲击波的水管和布置在该水管中途的允许冲击波从该压力水管传至下游的单向阀。此外，该发电站还使用设置在该单向阀下游的高压箱，对冲击波蓄能，用接在该高压箱下游的压力调节阀对压力箱中任何超过预定值的压力卸压，以及用发电装置将该压力调节阀的弃水转换为动力源。

图1是本发明的一种抽水蓄能电站实施例的管线布置平面图。

图2是图1中的实施例的侧视图。

图3是一种冲击波控制阀的剖视图。

图4是一种与流量控制阀相联的单向阀的剖视图。

图5是一种蓄水箱的俯视图。

图6是沿图5中A-A线的截面图。

图7是沿图5中B-B线的截面图。

图8是一种阀的剖视图。

图9是一种阀致动器的示意图。

图10是凸轮的透视图。

图11是冲击波控制阀1和2的另一种实施例的示意图。

图12是图11中的阀1和2的局部剖视图。

下面结合附图对本发明的一个实施例进行说明：

图1和图2表示一个抽水蓄能站，它包括两套相同的安装在海床上的按照本发明的水锤装置。加有撇号“′”的标号与不加撇号的标号相同。冲击波阀1、2、3、4、1′、2′、3′和4′、都具相同的结构，如果它们突然关闭，可在一条长压力水管上产生水锤现象。从图3可以清楚看出，冲击波阀1呈圆柱状，带一个扩散端，它包括压盖式扩张阀1a和阀座1b。扩张阀1a允许海水流入水管，但一旦关闭就要出现水锤现象。扩张阀1a具有相同形状的衬板1c，它在整个相应的接触面上都是用耐磨材料制的。冲击波阀1还采用了一个提升阀5，通过导向件1d使扩张阀1a运动。导向件1d作为限位件起控制扩张阀1a排量的作用，通过保持扩张阀1a和阀座1b间某个给定的间距它允许一定量的海水流过。提升阀5由缸体5a和活塞5b组成。活塞5b与扩张阀1a连成一体。提升阀5在缸体5a下端处与空气供给管6相联。该空气供给管6导入压缩空气以升高活塞5b，从而将扩张阀1a打开。在靠近缸体5a上端设有一个排气阀7，以允许压缩空气排走，从而活塞5b可以回到缸体5a下端处的原始位置。排气阀7具有一个孔7c，它通常由靠在弹簧7b上的球7a关闭着。如果活塞5b上升到其上部位置，其横向外缘将会把球7a从孔7c处推开，让压缩空气通过孔7c自由流过。随之而来的是，如果压缩空气通过空气供给管6送入提升阀5，扩张阀1a将与阀座1b分开并停在图上实线表示出的打开位置。当压缩空气由排气阀7排走时，扩张阀1a将移到图中虚线表示的关闭位置，这将引起外部压力（水压）的变化。