技术领域

本发明涉及流体发电、节能、环保技术领域，尤其涉及一种流体/水流发电系统。

背景技术

电厂、化工厂、污水处理厂等领域存在着大量的使用后的尾水，有的尾水直接排放，有的尾水进行二次利用，尾水中存在着大量的能量，如水流动能、水位势能、气液混合物内能，高温蒸汽的热能等，现有的尾水利用仍有进一步提高利用效率的空间。本发明主要对尾水的动能、气体能量进行回收利用，通过对流体/水流发电系统结构的改进以提高利用效率，从而实现环保、节约能源。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种水流发电系统，旨在对尾水的动能、气体能量进行回收利用，通过对水流发电系统结构的改进提高利用效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种流体发电系统，包括：水轮机（1）、发电机（5）、主管（8）、支管（9），支管旁接于主管，主管上设有控制阀，支管上设有控制阀，水轮机与发电机传递转矩地连接，水轮机经增速器连接发电机，发电机连接逆变器，其特征在于：支管上旁接气液分离管（10），气液分离管入口位于水轮机下游端，气液分离管上设有气液分离器（2），气液分离管上、气液分离器上游端设有控制阀，经气液分离器分离后的流体经回流管（11）接入水轮机。

进一步地，回流管上设有蓄压气囊（3），气液分离器（2）与蓄压气囊（3）之间设有控制阀。

进一步地，水轮机包括叶轮（18），叶轮位于管道（20）内，管道内叶轮上游设有导流装置。

进一步地，管道内叶轮下游设有出口引流部（26）。

进一步地，蓄压气囊（3）内的流体经回流管（11）进入喷嘴（24）并从喷嘴的锥形出口（25）喷出。

进一步地，导流装置包括导流板（21），导流板（21）倾斜设置，导流板一端经铰接端（22）与管道连接。

进一步地，出口引流部（26）包括倾斜部（28），用于疏导流体。

进一步地，叶轮（18）包括叶片（19），叶片包括径向内侧的平直段（191）和径向外侧的弧形段（192）。

本发明能够充分对流体/水流，主要对尾水的动能、气体能量进行回收利用，通过对流体/水流发电系统结构的改进以提高利用效率，从而实现节约能源、环保。

附图说明

图1为本发明流程结构图；

图2为本发明水轮机结构图；

图3为本发明叶片放大图。

图中：水轮机1、气液分离器2、蓄压气囊3、增速器4、发电机5、逆变器6、稳压器7、主管8、支管9、气液分离管10、回气管/回流管11、第一流量控制阀12、第二流量控制阀13、第三流量控制阀14、第四流量控制阀15、第五流量控制阀/单向流量控制阀16、第六流量控制阀17、第七流量控制阀171；叶轮18、叶片19、管道20、导流板21、铰接端22、活动端23、气体喷嘴24、锥形出口25、出口引流部26、弧形部27、倾斜部28、平直段191、弧形段192、弧形面193。

具体实施方式

本发明提供了一种水流发电系统，下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见附图1-3：该流体发电系统包括水轮机1、气液分离器2、蓄压气囊3、增速器4、发电机5、逆变器6、稳压器7、主管8、支管9、气液分离管10、回气管11、第一流量控制阀12、第二流量控制阀13、第三流量控制阀14、第四流量控制阀15、第五流量控制阀/单向流量控制阀16、第六流量控制阀17、第七流量控制阀171；叶轮18、叶片19、管道20、导流板21、铰接端22、活动端23、气体喷嘴24、锥形出口25、出口引流部26、弧形部27、倾斜部28、平直段191、弧形段192、弧形面193。

流体（如水、气液混合液）进入主管8，当需要发电时打开控制阀13，关闭控制阀171；也可设置控制阀13、控制阀171的开度使主管8和支管9分别流着期望的流量。进入支管9的水/气液混合液冲击水轮机1，水轮机1连接增速器4、发电机5，从而带动发电机5发电；发电机5连接逆变器6、稳压器7，实现稳定的电压储存/输送。若进入支管9的是水，则关闭阀15，打开阀14,；若进入支管9的是气液混合液，则打开阀15，关闭阀14，完成冲击水轮机1后的气液混合液进入气液分离器2，分离后的水沿气液分离管10进入主管8，分离后的气沿回气管11进入蓄压气囊3，回气管11上设有单向流量控制阀16，蓄压气囊3起到增压的作用，蓄压气囊3内的气体经回气管11进入气体喷嘴24从气体喷嘴24的锥形出口25喷出，以一倾斜角度冲击叶轮18的叶片19，该倾斜角度为35-45°。完成冲击水轮机1后的气液混合液流入主管8，经阀17排出或作进一步处理。

水轮机1包括叶轮18、叶片19、管道20、导流板21、出口引流部26，导流板21设在叶轮18上游端，以一倾斜角度设置，导流板21与竖直线呈角度a，导流板21一端经铰接端22与管道20连接，导流板21一端经活动端23与管道20连接，活动端23的位置可调节，以调节角度a，可根据需要调节角度a，优选设置为40-55°。

出口引流部26设在叶轮18下游端，出口引流部26连接在管道20的管壁上，出口引流部26包括弧形部27、倾斜部28，弧形部27与叶轮叶片19的径向外端转动轨迹相匹配，倾斜部28位于弧形部27下侧，倾斜部28与竖直线呈角度b，角度b优选为45-60°。导流板21、气体喷嘴24、出口引流部26位于管道20的同一侧。

叶轮18包括叶片19、轮毂、和/或轴套，轮毂/轴套与水轮机1传递转矩连接。叶片19包括径向内侧的平直段191、径向外侧的弧形段192，弧形段192具有弧形面193，弧形面193位于叶轮18旋转方向的后侧。叶片19长度B，平直段191长度A，A/B=0.45-0.50；叶片19最大厚度D，最小厚度C，C/D=0.25-0.35。

还包括控制器，控制器与各动作元件/装置电性连接，如控制器连接各阀、发电机、水轮机，从而控制它们的动作/运行。

本发明能够充分对流体/水流，主要对尾水的动能、气体能量进行回收利用，通过对流体/水流发电系统结构的改进以提高利用效率，从而实现节约能源、环保。

上述实施方式是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的结构均属于本发明的保护范围。