[發明專利]一種水下靜壓能利用裝置及方法

在審

• 申請號: 201810009034.5
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN108035839A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 董杰東;董一漩
• 申請（專利權）人: 董杰東
• 主分類號: F03B17/00
• 分類號: F03B17/00;F03B13/00;F03B15/00;F04F5/04;F04F1/18
• 代理公司: 北京創遇知識產權代理有限公司 11577
• 代理人: 呂學文;朱紅濤

1.一種水下靜壓能利用裝置，其特征在于：所述水下靜壓能利用裝置包括用于將水下靜壓力轉換成水流向上沖擊力的水流處理器(1)和第一控制器(2)，水流處理器(1)設置在水下，水流處理器(1)包括用于使水流形成射流功能的文丘里噴射器(11)以及和文丘里噴射器(11)連接的進氣管(12)、導流管(13)，文丘里噴射器(11)設有水流進口(111)、抽氣口(112)和水流出口(113)，進氣管(12)的下端設有氣流單向閥(121)并與抽氣口(112)連通，進氣管(12)的上端伸出水面之上，導流管(13)的下端設有水流電動閥(131)并與水流出口(113)連通，導流管(13)的上端伸出水面之上，導流管(13)在靠近水流出口(113)的一端設有水位傳感器(132)、排水泵(133)和第一水流量傳感器(134)，電動閥(131)、水位傳感器(132)、排水泵(133)和第一水流量傳感器(134)分別與第一控制器(2)連接，排水泵(133)的吸水口與導流管(13)相互連通，排水泵(133)的排水通道設有水流單向閥(135)，第一控制器(2)和電源連接。

2.根據權利要求1所述的一種水下靜壓能利用裝置，其特征在于：所述水下靜壓能利用裝置在水面上設有水上浮體(3)，水上浮體(3)設有控制臺(31)，控制臺(31)設有電源開關，所述進氣管(12)的上部、導流管(13)的上部分別固定在水上浮體(3)上，所述第一控制器(2)設置在控制臺(31)內。

3.根據權利要求2所述的一種水下靜壓能利用裝置，其特征在于：所述進氣管(12)和導流管(13)分別由多節管道連接組成，每節管道的兩端分別設有用于相互固定的法蘭。

4.根據權利要求2所述的一種水下靜壓能利用裝置，其特征在于：所述水上浮體(3)設有用于調整所述水下靜壓能利用裝置水下深度的電動葫蘆升降器(32)，電動葫蘆升降器(32)與第一控制器(2)連接，電動葫蘆升降器(32)的鋼絲繩鎖頭與文丘里噴射器(11)鎖定。

5.根據權利要求2所述的一種水下靜壓能利用裝置，其特征在于：所述導流管(13)的頂部設有具有發電功能的電動水輪機(4)和用于轉換電動水輪機(4)的電驅動功能或發電功能的第二控制器(5)，電動水輪機(4)和第二控制器(5)連接，第二控制器(5)安裝在控制臺(31)內，第二控制器(5)和電源以及變電站的變壓器連接。

6.根據權利要求5所述的一種水下靜壓能利用裝置，其特征在于：所述電動水輪機(4)的旋轉軸設有伸入導流管(13)內用于驅動水流向上流動或接受水流沖擊的水輪(41)。

7.根據權利要求5所述的一種水下靜壓能利用裝置，其特征在于：所述導流管(13)設有第二水流量傳感器(136)，第二水流量傳感器(136)和第二控制器(5)連接。

8.根據權利要求1所述的一種水下靜壓能利用裝置，其特征在于：所述導流管(13)的水面之上的一端和供水站的集水容器(6)連通。

9.根據權利要求1所述的一種水下靜壓能利用裝置，其特征在于：在所述文丘里噴射器(11)的水流進口(111)處設有海水淡化裝置(7)，海水淡化裝置(7)的一端的淡水排出口與水流進口(111)連通，所述導流管(13)的水面之上的一端設有淡水儲存箱(137)。

10.一種水下靜壓能利用方法，其特征在于：所述利用方法采用權利要求1-9任一項所述的一種水下靜壓能利用裝置對靜壓能進行利用，包括如下：

接通控制臺(31)的電源開關，第一控制器(2)控制電動葫蘆升降器(32)將水流處理器(1)放置到水下預設的深度；

水流處理器(1)到達預設的深度后，第一控制器(2)控制電動閥(131)驅動閥門截斷導流管(13)和文丘里噴射器(11)的連通；

第一控制器(2)控制排水泵(133)排出導流管(13)內的水以形成水壓差，當水位傳感器(132)采集到導流管(13)內的水下降到底部時，將水位信息傳輸到第一控制器(2)；

第一控制器(2)切斷排水泵(133)供電，同時，第一控制器(2)控制電動閥(131)驅動閥門打開，使文丘里噴射器(11)和導流管(13)相互連通；

具有靜壓力的水流經文丘里噴射器(11)的水流進口(111)壓入文丘里噴射器(11)內，流入文丘里噴射器(11)內的水流體出現流速增大，水流速的增大伴隨水流體壓力的降低，高速流動的水流體附近會產生低壓，從而經抽氣口(112)吸附進氣管(12)內的空氣，吸入進氣管(12)內的空氣混入水流中，氣流單向閥(121)阻止空氣倒流回去，同時文丘里噴射器(11)將水流向導流管(13)的方向噴射，接著，混有空氣的水流經水流出口(113)高速流入進入導流管(13)內，由于導流管(13)內的水流混有空氣致使水密度較低，在靜水壓對水流的壓動力以及空氣浮力的共同效應下水流在導流管(13)內高速上升；

導流管(13)內的高速上升水流沖擊電動水輪機(4)的水輪(41)高速旋轉并帶動電動水輪機(4)的發電裝置發電，電動水輪機(4)發出的電能經第二控制器(5)輸送到變電站的變壓器上變壓，然后進入電網；

對水輪(41)沖擊后的水流注入和導流管(13)連通的供水站的集水容器(6)內進行二次利用。