一种可调式减压发电一体装置的制作方法

本实用新型涉及节能发电领域，尤其涉及一种可调式减压发电一体装置。

背景技术：

目前，高层建筑的供水系统中是，先通过加压将水抽到屋顶后再分别向各楼层输送或水泵直接加压向各楼层输送，这会使低楼层的水压过大。为控制每楼层安全用水的最大水压，需要在每层楼的供水管道中添加减压设备，通过减压设备使输送到各楼层的水压符合安全使用要求。在设置减压阀的管道内存在着水流的富余压力，可以利用上述富余压力进行水力发电。

现有技术中，中国专利CN106640486A公开了一种减压发电系统，包括总减压阀、安全减压阀、叶轮发电机、稳压装置蓄电池组、负载电路和用电器件，在总管路与中区管路、低区管路的连接处设置安全减压阀，并在此处分支出发电区管路，在发电区管路上游的总管路上设置总减压阀，在发电区管路上设置有叶轮发电机，利用高层建筑中减压式给水系统中富余压力，在给水系统中用管道式发电装置代替传统的减压阀，并对其进行综合利用，从而解决建筑物的局部供电问题。上述现有技术中，发电区是设置在总减压阀所在总管路的支路中，叶轮处管径扩大，因此，该结构通过发电区域的水流流速较小，导致发电量较小；并且上述现有技术结构、管路较为复杂，安装的工程量较大，同一种装置不能适用于每个区域的减压需求。此外，该结构在通过减压阀门的水压较大情况下，减压阀门对水流的阻力较大，导致减压阀门易损坏。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供一种可调式减压发电一体装置，旨在解决现有减压与发电区域衔接不紧凑、减压后水流流速较小导致发电装置发电量较小、不易安装、水流对减压阀门作用力较大易损坏、同一种装置不能适用于每个区域的减压需求、不能在高压水流建筑中使用等问题。

本实用新型采取以下技术方案实现上述目的：

一种可调式减压发电一体装置，包括发电机(4)、管道(1)、减压块(2)和调节装置(6)；减压块(2)为两端开口且含有中空结构(22)的圆柱体形状，中空结构(22)的形状为沿着水流方向孔径逐渐减小的喇叭状结构；减压块外壁(21)与管道(1)内壁(12)固定连接；通过将减压块(2)设置成为沿着水流方向内径逐渐减小的中空结构(22)，减小水流对减压块(2)的作用力，使本装置能够在水压较大的建筑中使用，延长使用寿命；减压块(2)由固定减压块(23)和可调减压阀门(24)组成，可调减压阀门(24)设置在减压块(2)的下游端，且穿过管道(1)管壁通过螺栓(61)与调节装置(6)连接；调节装置(6)与管道(1)的外壁(11)固定连接；通过可调减压阀门(24)调节水流的横截面积，从而调节流速，使得装置能够应用到不同需求的减压区域；发电机(4)与管道(1)的外壁(11)固定连接，发电机(4)包括叶轮(3)和传动轴(41)，所述传动轴(41)穿过管道(1)的管壁连接发电机(4)主机与叶轮(3)；叶轮(3)设置在减压块(2)中空结构(22)的出口处，使得水流在流速最大时通过叶轮(3)，增加发电机(4)的发电量。

其进一步的技术方案为，减压块(2)与管道(1)内壁(12)通过焊接的方式连接。

其进一步的技术方案为，装置还包括法兰(5)，法兰(5)数量为两个，分别与管道(1)左右两端固定连接，通过法兰(5)将装置两端安装在建筑给水管道需要减压的位置，方便安装，降低施工成本。

本实用新型的工作原理为：通过法兰(5)或通过焊接将装置两端安装在建筑给水管道需要减压的位置。水流进入装置管道(1)，然后水流通过减压块(2)，由于减压块(2)的中空结构内径沿着水流方向逐渐减小，相对于现有技术中平面结构的减压阀门或减压板，减压块(2)受到水流的作用力较小；并且由于减压块(2)内部的流线型中空结构，使得在减压值相同的情况下，减压块(2)下游端孔径能够更小，在流量不变的情况下，流速与过流断面面积成反比，减压块(2)过流断面面积缩小，导致其附近水流流速增大，进而加快发电装置叶轮(3)的旋转速度，增加发电机(4)的发电量；且所述减压块(2)下游端设有可调减压阀门(24)，能够调节水流的横截面积，从而调节流速，使得装置能够应用到不同需求的减压区域。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过在管道(1)内部增设沿水流方向呈喇叭状中空结构的减压块(2)，减小了减压块(2)受到水流的作用力，中空结构为流线型，在减压值相同的情况下，本实用新型所述装置的孔径能够比减压阀门或减压孔板的孔径更小，从而水流流速增大，发电量增大；装置两端通过焊接或法兰(5)连接在建筑给水管道需要减压的位置，易安装且成本较低；通过把叶轮(3)设置在减压块(2)中空结构(22)的出口处，使得水流在流速最大时通过叶轮(3)，增加发电机(4)的发电量；减压块(2)下游端设有可调减压阀门(24)，使得装置能够应用到不同区域的减压需求。

附图说明

图1为：本实用新型所述可调式减压发电一体装置的结构图。

图2为：本实用新型所述左右两端带法兰的可调式减压发电一体装置的结构图。

图3为：本实用新型所述可调式减压发电一体装置的减压块结构示意图。

图4为：本实用新型所述可调式减压发电一体装置可调减压阀门升起的结构示意图。

图5为：本实用新型所述左右两端带法兰的可调式减压发电一体装置可调减压阀门升起的结构示意图。

图6为：本实用新型所述可调式减压发电一体装置可调减压阀门升起的减压块结构示意图。

图中：1、管道；11、外壁；12、内壁；2、减压块；21、减压块外壁；22、中空结构；23、固定减压块；24、可调减压阀门；3、叶轮；4、发电机；41、传动轴；5、法兰；6、调节装置；61、螺栓。

具体实施方式

如图1至图6所示，一种可调式减压发电一体装置，包括发电机(4)、管道(1)、减压块(2)和调节装置(6)；

所述减压块(2)为两端开口且含有中空结构(22)的圆柱体形状，所述中空结构(22)的形状为沿着水流方向孔径逐渐减小的喇叭状结构；减压块外壁(21)与管道(1)内壁(12)固定连接；通过将减压块(2)设置成为沿着水流方向内径逐渐减小的中空结构(22)，减小水流对减压块(2)的作用力，使本装置能够在水压较大的建筑中使用，延长使用寿命；流线型的中空结构，在减压值相同的情况下，孔径能够更小，增大水流流速；

所述减压块(2)由固定减压块(23)和可调减压阀门(24)组成，可调减压阀门(24)设置在减压块(2)的下游端，且穿过管道(1)管壁通过螺栓(61)与调节装置(6)连接；所述调节装置(6)与管道(1)的外壁(11)固定连接；通过调节螺栓(61)来调节可调减压阀门(24)，从而调节水流的横截面积及流速，使得装置能够应用到不同需求的减压区域；

所述发电机(4)与管道(1)的外壁(11)固定连接，发电机(4)包括叶轮(3)和传动轴(41)，所述传动轴(41)穿过管道(1)的管壁连接发电机(4)主机与叶轮(3)；所述叶轮(3)设置在减压块(2)中空结构(22)的出口处，使得水流在流速最大时通过叶轮(3)，增加发电机(4)的发电量。

如图1、图2、图4、图5所示，所述减压块(2)与管道(1)内壁(12)通过焊接的方式连接。

如图2、图5所示，所述装置还包括法兰(5)，所述法兰(5)数量为两个，分别与管道(1)左右两端固定连接，通过法兰(5)将装置两端安装在建筑给水管道需要减压的位置，方便安装，降低施工成本。

本实用新型通过在管道(1)内部增设沿水流方向呈喇叭状中空结构的减压块(2)，减小了减压块(2)受到水流的作用力，中空结构为流线型，在减压值相同的情况下，本实用新型所述装置的孔径能够比减压阀门或减压孔板的孔径更小，从而水流流速增大，发电量增大；装置两端通过焊接或法兰(5)连接在建筑给水管道需要减压的位置，易安装且成本较低；通过把叶轮(3)设置在减压块(2)中空结构(22)的出口处，使得水流在流速最大时通过叶轮(3)，增加发电机(4)的发电量；减压块(2)下游端设有可调减压阀门(24)，使得装置能够应用到不同区域的减压需求。