CN102400843A - 导流型反击式双转子潮流能水轮机 - Google Patents

导流型反击式双转子潮流能水轮机 Download PDF

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赵智博
李文龙
张鑫
李熠
朱永伟
郑大勇
张敏
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Abstract

本发明的目的在于提供导流型反击式双转子潮流能水轮机，包括导流罩、外壳、叶轮、增速齿轮箱、发电机，导流罩通过导流罩支架连接外壳，叶轮、增速齿轮箱、发电机安装在外壳里，所述的叶轮包括上游叶轮和下游叶轮，上游叶轮和下游叶轮上安装叶片，所述的增速齿轮箱包括上游增速齿轮箱和下游增速齿轮箱，上游叶轮与上游增速齿轮箱的输入轴相连接，下游叶轮与下游增速齿轮箱的输入轴相连，上游增速齿轮箱的输出轴与发电机外转子相连接，下游增速齿轮箱的输出轴与发电机内转子相连接，发电机内转子置于发电机外转子内部。本发明能量利用率高，不仅能对来流的能量充分利用，而且能够有效增加发电机转子的相对转速，从而提高发电量。

Description

导流型反击式双转子潮流能水轮机
技术领域
本发明涉及的是一种水力发电设备机械技术领域的水轮机。
背景技术
海洋潮流能是一种情节的可再生能源，开发海洋潮流能对缓解能缓和环境问题具有重要的意义。潮流能发电技术是隶属于水力发电技术的一部分，它是利用海水的周期性涨落，所产生的流体势能带动发电设备进行运转，从而产生电能，炒楼能水轮机作为潮流能的一种获取装置，其形成与发展的历史还比较短暂，主要开启与上世纪末，由一些欧美国家进行研制，其基本结构主要从风机结构演变而来，被称为“水下风车”。
传统的潮流能水轮机一般是单转子的，即整体水轮机只有一个叶轮部件。由于潮流能水轮机的工作环境是在海平面以下，是靠水流流过叶轮所产生的扭矩进行工作的，所以基本不存在水力势能的做功情况，属于零水头工作；加之海水的流速较慢，因此，这种水轮机输出功率并不高；并且水流流过叶轮之后，会产生很强的湍动能，这种能量会对下游环境产生很大破坏，从而影响生态系统的稳定性。
可以通过在下游增加一个叶轮，通过合理改变叶片的翼型，使其反向旋转，从而抵消掉一部分上游叶轮所产生的湍动能。当前，很多西方国家就成功利用带有两个叶轮的风机，成功解决了风力场内风机尾流的相互干扰问题。但受这种风机结构重量的限制，它的装机容量一般都很小，很难形成大规模的风力发电站。
我国的潮流能资源丰富，全国共130个水道，在舟山群岛各岛之间的水道是我国潮流最大的海域，如西后门水道，册子水道，金塘水道、秀山水道、龟山水道等，潮流速度可达4.0m/s；自江苏斗龙港向南，经长江口、浙江、福建沿海潮流也有1.5-3.0m/s；渤海海峡北侧老铁山水道达3.0m/s；琼州海峡2.0-2.5m/s；渤海沿岸的斋堂岛水道2.0m/s。然而，我国潮流能开发技术起步较晚，目前还不能形成产业化经营。因此，积极研制潮流能水轮机设备，开发潮流能资源，对解决我国目前能源紧缺，不可再生资源开发过量等问题，具有重大的意义。同时，这也是一件功在当代利在千秋的重要举措。
发明内容
本发明的目的在于提供可以解决水轮机发电量小、容易损坏、工作不稳定等问题的导流型反击式双转子潮流能水轮机。
本发明的目的是这样实现的：
本发明导流型反击式双转子潮流能水轮机，其特征是：包括导流罩、外壳、叶轮、增速齿轮箱、发电机，导流罩通过导流罩支架连接外壳，叶轮、增速齿轮箱、发电机安装在外壳里，所述的叶轮包括上游叶轮和下游叶轮，上游叶轮和下游叶轮上安装叶片，所述的增速齿轮箱包括上游增速齿轮箱和下游增速齿轮箱，上游叶轮与上游增速齿轮箱的输入轴相连接，下游叶轮与下游增速齿轮箱的输入轴相连，上游增速齿轮箱的输出轴与发电机外转子相连接，下游增速齿轮箱的输出轴与发电机内转子相连接，发电机内转子置于发电机外转子内部。
本发明还可以包括：
1、还包括刹车装置，所述的刹车装置包括制动盘和制动片，制动盘与增速齿轮箱相连。
2、所述的上游叶轮与下游叶轮的中心在同一条轴线上，且上游叶轮与下游叶轮成逆向旋转。
3、所述的导流罩的形状一端为渐缩形、另一端为渐放形。
4、所述的叶轮的外侧安装导流帽，安装叶轮上的叶片分别为三片，叶片按周向均匀分布。
本发明的优势在于：本发明能量利用率高，导流罩能增加来流的流速，从而提高来流的动能，它配有上、下游两个叶轮，不仅能对来流的能量充分利用，而且，由于两个叶轮转向相反，能够有效增加发电机转子的相对转速，从而提高发电量。同时，其内部安装的增速齿轮箱能有效的提高叶轮的输入转速，从而增加发电机转子的旋转速度。另外，上游叶轮产生的湍流由下游叶轮抵消掉，这样不仅会降低对环境产生的损害，而且还有利于发电机组稳定的工作。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的图1中的A的放大图；
图3为本发明的导流罩的剖面图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1～3，如图1所示本发明导流型双转子潮流能发电水轮机，它包括安装在外围的导流罩1、导流帽2、上游叶轮3、上游增速齿轮箱4、发电机外转子5、发电机内转子6、下游增速齿轮箱7、刹车装置8及下游叶轮9构成。导流罩1通过导流罩支架1a与水轮机的外壳体相连接，上游叶轮3的轮毂通过键与上游增速齿轮箱4的输入轴相连接，下游叶轮9通过键与下游增速齿轮箱7的输入轴相连，上游叶轮3与下游叶轮9的中心在同一条轴线上，两个叶轮成逆向旋转，上游增速齿轮箱4的输出轴与发电机外转子5通过联轴器相连接，下游增速齿轮箱7的输出轴通过联轴器与发电机内转子6相连接。发电机内转子6置于发电机外转子5内部。
所述上游增速齿轮箱4的输出端与发电机外转子5通过联轴器连接，所述下游增速齿轮箱7的输出端与发电机内转子6通过联轴器相连接，发电机的外转子5及内转子6均采用轴承支撑，两转子在同一轴线上相对旋转切割磁力线，从而产生电能。
刹车装置8的制动盘8a在箱体端盖与增速齿轮箱之间，制动盘8a通过键连接方式，与增速齿轮箱的输入轴相连接，当发生台风或其它极端恶劣的自然现象，引起叶轮的转速发生波动时，为防止水轮机的电控系统发生破坏，刹车装置制动片7b将自动启动，将制动盘抱死。
叶轮采用周向均匀布置三个叶片3a，每个叶片3a的根部与叶轮轮毂通过胀紧套2a相连接。水轮机的壳体通过导流罩支架1a固定在导流罩1的中心，壳体与导流罩支架1a之间通过螺栓相连接。为保证水流能顺利流过，导流罩支架1a的截面也是流线型的。
本发明的目的是为解决潮流能水轮机在低水头的复杂海洋环境中，由于水动力不足及台风等复杂天气情况影响，造成了水轮机发电量小、容易损坏、工作不稳定等问题，而发明的一种新型潮流能发电设备。它的外部安装有导流罩1设备，由于其截面造型的特殊性，它能够增强来流的流速，从而增强来流的水动力性能。它的内部放置两台增速器及一台双转子发电机，两台增速器的输入端分别与上下游叶轮相连接，输出端分别与双转子发电机的内、外转子相连，且上、下游叶轮旋转的方向相反，即上游叶轮3如果顺时针旋转，下游叶轮9则逆时针旋转。双转子发电机的内、外转子同轴逆向旋转，切割磁力线产生电能，内、外转子均采用轴承支撑。这样发电机的相对转速提高了2倍，发电量也会相应提高。同时，为防止由于水流不稳定，造成发电设备的损坏，它的内部安装了制动装置8，可以有效的阻止叶轮的旋转，从而保护发电设备。

Claims (9)

1.导流型反击式双转子潮流能水轮机，其特征是：包括导流罩、外壳、叶轮、增速齿轮箱、发电机，导流罩通过导流罩支架连接外壳，叶轮、增速齿轮箱、发电机安装在外壳里，所述的叶轮包括上游叶轮和下游叶轮，上游叶轮和下游叶轮上安装叶片，所述的增速齿轮箱包括上游增速齿轮箱和下游增速齿轮箱，上游叶轮与上游增速齿轮箱的输入轴相连接，下游叶轮与下游增速齿轮箱的输入轴相连，上游增速齿轮箱的输出轴与发电机外转子相连接，下游增速齿轮箱的输出轴与发电机内转子相连接，发电机内转子置于发电机外转子内部。
2.根据权利要求1所述的导流型反击式双转子潮流能水轮机，其特征是：还包括刹车装置，所述的刹车装置包括制动盘和制动片，制动盘与增速齿轮箱相连。
3.根据权利要求1或2所述的导流型反击式双转子潮流能水轮机，其特征是：所述的上游叶轮与下游叶轮的中心在同一条轴线上，且上游叶轮与下游叶轮成逆向旋转。
4.根据权利要求1或2所述的导流型反击式双转子潮流能水轮机，其特征是：所述的导流罩的形状一端为渐缩形、另一端为渐放形。
5.根据权利要求3所述的导流型反击式双转子潮流能水轮机，其特征是：所述的导流罩的形状一端为渐缩形、另一端为渐放形。
6.根据权利要求1或2所述的导流型反击式双转子潮流能水轮机，其特征是：所述的叶轮的外侧安装导流帽，安装叶轮上的叶片分别为三片，叶片按周向均匀分布。
7.根据权利要求3所述的导流型反击式双转子潮流能水轮机，其特征是：所述的叶轮的外侧安装导流帽，安装叶轮上的叶片分别为三片，叶片按周向均匀分布。
8.根据权利要求4所述的导流型反击式双转子潮流能水轮机，其特征是：所述的叶轮的外侧安装导流帽，安装叶轮上的叶片分别为三片，叶片按周向均匀分布。
9.根据权利要求5所述的导流型反击式双转子潮流能水轮机，其特征是：所述的叶轮的外侧安装导流帽，安装叶轮上的叶片分别为三片，叶片按周向均匀分布。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102953922A (zh) * 2012-11-26 2013-03-06 梁林杰 一体双向涡轮海流发电机
CN102996323A (zh) * 2012-12-12 2013-03-27 大连理工大学 潮流能一体式双转子直驱发电装置
CN103114960A (zh) * 2013-02-05 2013-05-22 厦门大学 可用于低速环境的潮流能发电装置
CN103511171A (zh) * 2013-10-10 2014-01-15 浙江大学 一种潮流能发电装置及其控制方法
CN103967697A (zh) * 2014-05-09 2014-08-06 河海大学 一种海流能发电装置及其机组
CN104993566A (zh) * 2015-07-02 2015-10-21 北京理工大学 一种人体足部机械能发电装置
CN105804929A (zh) * 2016-03-10 2016-07-27 温州职业技术学院 坐底式潮流发电水轮机
CN106968870A (zh) * 2017-05-27 2017-07-21 重庆同利实业有限公司 浮管式水力发电机
CN109139347A (zh) * 2018-08-31 2019-01-04 北京维蓝清能科技有限公司 一种增驱式潮流发电装置
CN109469511A (zh) * 2018-12-19 2019-03-15 江苏大学 一种轴流式对旋双转子多工况透平
CN109505724A (zh) * 2018-12-19 2019-03-22 江苏大学 一种轴流式对旋鱼友好型透平装置
CN110234868A (zh) * 2016-12-09 2019-09-13 动能Nrg技术股份有限公司 流体动力发电机
CN112796919A (zh) * 2020-12-30 2021-05-14 浙江大学 一种高效率双转子电机结构的潮流能发电装置
CN113294279A (zh) * 2021-07-05 2021-08-24 安徽理工大学 一种全贯流潜水湿式水轮发电机

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1599838A (zh) * 2001-10-04 2005-03-23 罗泰克控股有限公司 发电机和涡轮机单元
CN1636111A (zh) * 2001-09-17 2005-07-06 净流能量系统有限公司 水力涡轮发电机
CN201054535Y (zh) * 2006-12-07 2008-04-30 申祖腾 双转子发电机
CN101403370A (zh) * 2008-11-13 2009-04-08 哈尔滨工程大学 同轴双转子通用风力发电机
CN201705539U (zh) * 2010-06-22 2011-01-12 李新民 一种海水发电装置
CN201705535U (zh) * 2010-06-22 2011-01-12 李新民 一种海流发电装置
CN202300818U (zh) * 2011-10-26 2012-07-04 哈尔滨工程大学 导流型反击式双转子潮流能水轮机

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1636111A (zh) * 2001-09-17 2005-07-06 净流能量系统有限公司 水力涡轮发电机
CN1599838A (zh) * 2001-10-04 2005-03-23 罗泰克控股有限公司 发电机和涡轮机单元
CN201054535Y (zh) * 2006-12-07 2008-04-30 申祖腾 双转子发电机
CN101403370A (zh) * 2008-11-13 2009-04-08 哈尔滨工程大学 同轴双转子通用风力发电机
CN201705539U (zh) * 2010-06-22 2011-01-12 李新民 一种海水发电装置
CN201705535U (zh) * 2010-06-22 2011-01-12 李新民 一种海流发电装置
CN202300818U (zh) * 2011-10-26 2012-07-04 哈尔滨工程大学 导流型反击式双转子潮流能水轮机

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102953922A (zh) * 2012-11-26 2013-03-06 梁林杰 一体双向涡轮海流发电机
CN102996323A (zh) * 2012-12-12 2013-03-27 大连理工大学 潮流能一体式双转子直驱发电装置
CN103114960A (zh) * 2013-02-05 2013-05-22 厦门大学 可用于低速环境的潮流能发电装置
CN103114960B (zh) * 2013-02-05 2015-08-19 厦门大学 可用于低速环境的潮流能发电装置
CN103511171A (zh) * 2013-10-10 2014-01-15 浙江大学 一种潮流能发电装置及其控制方法
CN103511171B (zh) * 2013-10-10 2016-05-11 浙江大学 一种潮流能发电装置的控制方法
CN103967697A (zh) * 2014-05-09 2014-08-06 河海大学 一种海流能发电装置及其机组
CN103967697B (zh) * 2014-05-09 2016-06-08 河海大学 一种海流能发电装置及其机组
CN104993566A (zh) * 2015-07-02 2015-10-21 北京理工大学 一种人体足部机械能发电装置
CN105804929B (zh) * 2016-03-10 2018-11-27 温州职业技术学院 坐底式潮流发电水轮机
CN105804929A (zh) * 2016-03-10 2016-07-27 温州职业技术学院 坐底式潮流发电水轮机
CN110234868A (zh) * 2016-12-09 2019-09-13 动能Nrg技术股份有限公司 流体动力发电机
CN110234868B (zh) * 2016-12-09 2022-05-31 动能Nrg技术股份有限公司 流体动力发电机
CN106968870A (zh) * 2017-05-27 2017-07-21 重庆同利实业有限公司 浮管式水力发电机
CN109139347A (zh) * 2018-08-31 2019-01-04 北京维蓝清能科技有限公司 一种增驱式潮流发电装置
CN109469511A (zh) * 2018-12-19 2019-03-15 江苏大学 一种轴流式对旋双转子多工况透平
CN109505724A (zh) * 2018-12-19 2019-03-22 江苏大学 一种轴流式对旋鱼友好型透平装置
CN112796919A (zh) * 2020-12-30 2021-05-14 浙江大学 一种高效率双转子电机结构的潮流能发电装置
CN112796919B (zh) * 2020-12-30 2022-05-24 浙江大学 一种高效率双转子电机结构的潮流能发电装置
CN113294279A (zh) * 2021-07-05 2021-08-24 安徽理工大学 一种全贯流潜水湿式水轮发电机

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