一种利用深井水位落差势能进行发电的方法及发电站技术

一种利用深井水位落差势能进行发电的方法及发电站，包括垂直于水面方向的深井，深井内设有水轮机，深井底部设有圆盘形陀螺，所述水轮机位于圆盘形陀螺上方，所述水轮机连接发电机，所述圆盘形陀螺连接电动机。所述深井的邻近一侧设有操作井，操作井内设有发电机室、电动机室，发电机安装在发电机室内，电动机安装在电动机室内。所述水轮机通过第一传动轴连接发电机；所述圆盘形陀螺通过第二传动轴连接电动机。本发明专利技术为一种利用水库内深井水位落差势能进行发电的发电站，可开发出水库内水库水面到库底的落差势能，可广泛用于水库发电、浅海区域发电、内陆湖泊发电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为一种利用深井水位落差势能进行发电的方法及发电站，涉及水能发电领域。
技术介绍
目前，水电站大多为大坝坝内式发电站；坝前左岸引水式发电站；坝前右岸引水式发电站以及抽水蓄能式发电站。依靠水体重力，自上游向下游自然流动的动力发电，而水库内水库水面到库底的落差势能，还没有被开发利用。
技术实现思路
本专利技术提供一种利用深井水位落差势能进行发电的方法及发电站，开发利用水库水面至库底的落差势能，由垂直于水库水面方向，建立水库水面至库底的深井，井底封闭；深井底部设有圆盘形陀螺，上方设有水轮机，利用深井内水体的特性，由陀螺带动水体旋转使水体形成回转体，并在深井垂直中心轴线方向形成对流，使深井水位落差产生的势能转变为水体流动的动能，并通过水轮发电机将深井中水体产生的动能转换为电能。从而达到利用水库内的水能的目的。本专利技术采取的技术方案为：一种利用水库内深井水位落差势能进行发电的发电站，包括垂直于水面方向的深井，深井内设有水轮机，深井底部设有圆盘形陀螺，所述水轮机位于圆盘形陀螺上方，所述水轮机连接发电机，所述圆盘形陀螺连接电动机。所述深井的邻近一侧设有操作井，操作井内设有发电机室、电动机室，发电机安装在发电机室内，电动机安装在电动机室内。所述水轮机通过第一传动轴连接发电机；所述圆盘形陀螺通过第二传动轴连接电动机。所述水轮机包括水轮机叶片、水轮机轴，水轮机轴通过第一变速箱连接第一传动轴。所述发电机通过承重平台安装在发电机室内，电动机通过承重平台安装在电动机室内。所述圆盘形陀螺下方设有承重支墩，圆盘形陀螺与承重支墩之间设有推力轴承，圆盘形陀螺通过主轴连接第二变速箱，第二变速箱连接第二传动轴。所述第一传动轴、第二传动轴上均设有承重套管。所述发电机室、电动机室的室内与水面相通，并设有空气流通通道。所述深井的底部密封。所述水轮机设置在深井中心轴线的圆盘形陀螺上方位置，水轮机半径小于等于深井半径的1/2，即所述圆盘形陀螺的垂直中心轴线与水轮机中心轴线、以及深井的垂直中心轴线重合。所述圆盘形陀螺上方，沿深井中心轴线，布置多层水轮机，可多次获取深井落差势能发电。一种利用深井水位落差势能进行发电的方法，由垂直于水面方向，建立由水面至库底的深井，深井井底封闭，沿深井中心轴线方向的井底附近，布置圆盘形陀螺，圆盘形陀螺上方布置水轮机；利用深井内水体的特性，由电动机带动圆盘形陀螺旋转，进一步带动水体旋转使水体形成回转体，并在深井垂直中心轴线方向形成对流，使深井水位落差产生的势能，转变为水体流动的动能，进一步推动水轮机旋转，再由水轮机带动发电机旋转，将深井中水体产生的动能转换为电能。一种利用深井水位落差势能进行发电的方法，沿深井中心轴线方向的井底附近电动机带动圆盘形陀螺旋转，利用水的粘滞力随着圆盘形陀螺旋转，而带动水体旋转产生离心力，沿圆盘形陀螺附近同心圆柱面的水体呈阿基米德螺线扩散线形，向深井井壁附近运动形成高压水，下端水体沿深井井壁向上端运动，在深井中心轴线位置离心力趋近于零，在圆盘形陀螺上表面附近形成低压水，深井上端水体呈阿基米德螺线收敛线形，向下端方向运动；当圆盘形陀螺旋转达到一定角速度后，圆盘形陀螺上表面水体沿深井井壁向上运动至深井水面上方，深井上端水体沿深井中心轴线向下端运动至圆盘形陀螺上表面，建立竖向循环。一种利用深井水位落差势能进行发电的方法，所述水体与水轮机表面相遇时，水轮机受到水体向下流动的动能：即深井水面到水轮机表面位置差的水压力和水体旋转的向心力之和，即E=z+pρg+12ω2r22g.]]>本专利技术为一种利用深井水位落差势能进行发电的方法及发电站，技术效果如下：可开发出水库内水库水面到库底的落差势能，即：可广泛用于水库发电、浅海区域发电、内陆湖泊发电。在水库、浅海区域、内陆湖泊中天然具有水位落差，水域内建立深井即可用于发电。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图2为本专利技术的圆盘形陀螺俯视下的受力图。图3为本专利技术的圆盘形陀螺侧视下的受力图。图4为本专利技术的圆盘形陀螺在深井底部旋转带动水体对流、并成回转体结构示意图一；图5为本专利技术的圆盘形陀螺在深井底部旋转带动水体对流、并成回转体结构示意图二；图6为本专利技术的水轮机叶片受力分析图。具体实施方式如图1所示，一种利用水库内深井水位落差势能进行发电的发电站，包括垂直于水面方向的深井1，深井1内设有水轮机，深井1底部设有圆盘形陀螺2，所述水轮机位于圆盘形陀螺2上方，所述水轮机连接发电机3，所述圆盘形陀螺2连接电动机4。所述深井1的邻近一侧设有操作井5，操作井5内设有发电机室6、电动机室7，发电机3安装在发电机室6内，电动机4安装在电动机室7内。所述水轮机通过第一传动轴9连接发电机3；所述圆盘形陀螺2通过第二传动轴10连接电动机4。所述水轮机包括水轮机叶片12、水轮机轴13，水轮机轴13通过第一变速箱14连接第一传动轴9。所述发电机3通过承重平台8安装在发电机室6内，电动机4通过承重平台8安装在电动机室7内。所述圆盘形陀螺2下方设有承重支墩15，圆盘形陀螺2与承重支墩15之间设有推力轴承16，圆盘形陀螺2通过主轴连接第二变速箱17，第二变速箱17连接第二传动轴10。所述第一传动轴9、第二传动轴10上均设有承重套管11。承重套管11支撑水轮机自重。所述发电机室6、电动机室7的室内与水面相通，并设有空气流通通道，空气流通通道为运行人员通行和电力线路与外界连接通道。所述深井1的底部密封。所述水轮机设置在深井1中心轴线的圆盘形陀螺2上方位置，水轮机半径小于等于深井1半径的1/2，即所述圆盘形陀螺2的垂直中心轴线与水轮机中心轴线、以及深井1的垂直中心轴线重合。所述圆盘形陀螺2上方，沿深井1中心轴线，布置多层水轮机，可多次获取深井落差势能。一种利用深井水位落差势能进行发电的方法，由垂直于水面方向，建立由水库水面至库底的深井1，深井1井底封闭，沿深井1中心轴线方向的井底附近，布置圆盘形陀螺2，圆盘形陀螺2上方布置水轮机；利用深井1内水体的特性，由电动机4带动圆盘形陀螺2旋转，进一步带动水体旋转使水体形成回转体，并在深井1垂直中心轴线方向形成对流，使深井1水位落差产生的势能，转变为水体流动的动能，进一步推动水轮机旋转，再由水轮机带动发电机3旋转，将深井1中水体产生的动能转换为电能。一种利用深井水位落差势能进行发电的方法，电动机4带动圆盘形陀螺2旋转，利用水的粘滞力随着圆盘形陀螺2旋转，带动水体旋转产生离心力，沿圆盘形陀螺2附近同心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用水库内深井水位落差势能进行发电的发电站，包括垂直于水库水面方向，由水面至库底的深井(1)，其特征在于，深井(1)内设有水轮机，深井(1)底部设有圆盘形陀螺(2)，所述水轮机位于圆盘形陀螺(2)上方，所述水轮机连接发电机(3)，所述圆盘形陀螺(2)连接电动机(4)。

【技术特征摘要】
1.一种利用水库内深井水位落差势能进行发电的发电站，包括垂直于水库水面方向，由
水面至库底的深井(1)，其特征在于，深井(1)内设有水轮机，深井(1)底部设有圆盘
形陀螺(2)，所述水轮机位于圆盘形陀螺(2)上方，所述水轮机连接发电机(3)，所述
圆盘形陀螺(2)连接电动机(4)。
2.根据权利要求1所述一种利用水库内深井水位落差势能进行发电的发电站，其特征在
于，所述深井(1)的邻近一侧设有操作井(5)，操作井(5)内设有发电机室(6)、电动
机室(7)，发电机(3)安装在发电机室(6)内，电动机(4)安装在电动机室(7)内。
3.根据权利要求2所述一种利用水库内深井水位落差势能进行发电的发电站，其特征在
于，所述发电机(3)通过承重平台(8)安装在发电机室(6)内，电动机(4)通过承重
平台(8)安装在电动机室(7)内。
4.根据权利要求1所述一种利用水库内深井水位落差势能进行发电的发电站，其特征在
于，所述圆盘形陀螺(2)下方设有承重支墩(15)，圆盘形陀螺(2)与承重支墩(15)
之间设有推力轴承(16)接触，圆盘形陀螺(2)通过主轴连接第二变速箱(17)，第二变
速箱(17)连接第二传动轴(10)。
5.根据权利要求1所述一种利用水库内深井水位落差势能进行发电的发电站，其特征在
于，所述水轮机设置在深井(1)中心轴线的圆盘形陀螺(2)上方位置，水轮机半径小于
等于深井1半径的1/2，即6.根据权利要求1或5所述一种利用水库内深井水位落差势能进行发电的发电站，其特
征在于，所述圆盘形陀螺(2)上方，沿深井(1)中心轴线，布置多层水轮机。
7.采用如权利要求1～6所述任意一种发电站的发电方法，其特征在于，由垂直于水...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡庆云，
申请(专利权)人：胡庆云，
类型：发明
国别省市：湖北;42