CN102606373B - 弧形水压转动水轮发电机组 - Google Patents
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Abstract
一种弧形水压转动水轮发电机组，属于水利发电设备领域。包括机身(1)，机身(1)内安装可以旋转的水轮组，其特征在于：机身前部设置由上水板、水量调节板(8)构成的进水口(9)，进水口(9)用于将水流导向水轮组；水轮组包括水轮轴(4)、水轮片(7)和支架(5)，支架(5)上设置挡块(6)，水轮片(7)的顺时针旋转角度受挡块(6)限制，水流冲击水轮片(7)在弧形水仓(2)上旋转；水轮轴(4)连接发电机。经过以上设置和优化，本装置可以安装在江河窄狭处或者近海岸处，当水流通过上水板进入弧形水仓，推压水轮片，使水轮组转动，带动发电机发电，本发明可移动，适用地理环境广，发电效率高，建造成本低。
Description
技术领域
本发明提供一种弧形水压转动水轮发电机组，属于水利发电设备领域。
背景技术
目前我国需要节能环保的发电机组，满足人民的用电需要。以前发明的水利发电机，风力发电机发电量小，大多造价高，也达不到用电需求。
现有的水利发电机组使用时，需要筑造水坝，将水轮发电机设置在水坝底部，利用水位落差，冲击水轮片转动，带动发电机转子转动，发电。
其存在的不足是，筑造水坝拦水成本高，在水流量较小的河流，这种方式不适用，也没有足够的水流用于发电，浪费成本。一次建造使用时候，不能移动，河水干涸之后，将闲置，造成重大损失。
另外，这种水利发电机组不能在海水中利用潮汐发电。
发明内容
根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的问题是：提供一种可移动，适用地理环境广，发电效率高，建造成本低的弧形水压转动水轮发电机组。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：弧形水压转动水轮发电机组，包括机身，机身内安装可以旋转的水轮组，其特征在于：机身前部设置由上水板、水量调节板构成的进水口，进水口用于将水流导向水轮组；独立的机身可以根据需要更换放置的环境，上水板和水量调节板的设置使得适应不同流量的使用环境，并且让水位提升，增加水量的势能，该设计可以适应河流、海岸，使用地理环境广泛；
水轮组设置在进水口后部，水轮组中心线与进水口相适应，水流从进水口进入冲击水轮组旋转；提高水流冲击效率；
水轮组包括水轮轴、水轮片和支架，水轮片通过支架固定在水轮轴上，支架固定在水轮轴上，水轮片与支架通过转轴连接，水轮片可以在支架上旋转，水轮片设置与支架相适应的阻挡斜面，使得水轮片与支架保持在同一直线，支架上设置挡块，水轮片的顺时针旋转角度受挡块限制，旋转角度a为0°-120°；水轮组旋转后，水轮片根据自身重力和水流冲击力，调整角度，使得水轮轴扭矩最大，水流势能的转换效率。
水轮组下部设置弧形水仓，弧形水仓与水轮片相适应，同心，水流冲击水轮片在弧形水仓上旋转，阻挡水流溢出；实现最大限度的阻挡水流，将水流流下水位差的冲击力绝大部分对水轮片做功，进一步提高转换效率。
水轮轴连接发电机。实现电能的发出。发电机可以进行防水处理，防止水位过高时妨碍发电机工作，进一步适应各种应用环境。
其中优选方案是：
所述的机身上部设置双层加热盖，双层加热盖设置在水轮组上方。解决高纬度地区寒冷结冰造成的水轮组冻结，同时防止大风天气对水轮片造成的阻力影响，提高应用范围。
所述的双层加热盖呈弧形与水轮组直径相适应，双层加热盖末端伸出机身，双层加热盖末端与弧形水仓末端低水位高度平齐。水位达到上水口上端时，双层加热盖构成封闭环境，进一步提高加热效果。双层加热盖优选采用透明玻璃钢瓦，防风防晒，支撑力大。也可以采用透明保温的玻璃、塑料。
所述的进水口设置挡水板。挡水板设置在进水口前部，可以提高水位，防止水流从机身下部流过，提高使用水流的范围，适应多种不同流量的水文环境。
所述的水轮轴两端分别设置3-6对支架，每对支架固定一个水轮片，水轮轴设置轴套，水轮轴固定连接发电机转子，轴套与机身固定，机身固定发电机定子。发电机定子直接固定在机身上，减少了发电机二次固定措施，减少了转换环节，进一步提高了发电效率。每个水轮轴上水轮片的设置根据需要设定，既满足水轮片自身旋转，又提高水流势能的转换。
所述的机身设置支撑柱。支撑柱用于将机身固定在某一高度，该高度适应河床、海岸的水位高度，并且便于移动，甚至低于水面将机身潜入水中。
所述的上水板设置下水斜坡，下水斜坡与水轮组相适应。水流经过上水板提高以后，先利用下水斜坡增加冲击力，然后再冲击水轮片，提高水轮组旋转扭力。
本发明的弧形水压转动水轮发电机组所具有的有益效果是：经过以上设置和优化，本装置可以安装在江河窄狭处或者近海岸处，根据需要安装数台，拦截水流使水位提高在0.3-2米以上，当水流通过上水板进入弧形水仓，推压水轮片，使水轮组转动，带动发电机发电，海浪潮汐的水流的水位差或者河流水位差在0.3米以上的地方均可安装使用，使得本产品实现发电，适用地理环境广；
尤其具有：
1、安装方便，发电效率高，市场前景好；
2、如遇紧急情况拆卸，转移方便，可以潜入水里；
3、可以根据需要适当增加水轮组的大小，水轮轴的直径，挡水，防止水流白白漫过流失，提高水流利用率；
4、制作简单耐用，建造制作成本低，是现有用电的有益补充。
附图说明
图1为本发明的实施例1的结构示意图；
图2为本发明的实施例1的水轮片的结构示意图；
图3为本发明的实施例1的支撑柱的结构示意图；
图4为本发明的实施例2的结构示意图；
其中：1、机身2、弧形水仓3、双层加热盖4、水轮轴5、支架6、挡块7、水轮片8、水量调节板9、进水口10、上水板11、挡水板12、轴套13、支撑柱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：
实施例1：
如图1、图2、图3所示，机身1内安装可以旋转的水轮组，机身1前部设置由上水板10、水量调节板8构成的进水口9，进水口9用于将水流导向水轮组；独立的机身1可以根据需要更换放置的环境。上水板10和水量调节板8的设置使得适应不同流量的使用环境，并且让水位提升，增加水量的势能，该设计可以适应河流、海岸，使用地理环境广泛。
水轮组设置在进水口9后部，水轮组中心线与进水口9相适应，相对高度可以根据需要设置高于进水口9高度的0.1-0.33倍，水流从进水口9进入冲击水轮组旋转；提高水流冲击效率。
水轮组包括水轮轴4、水轮片7和支架5，水轮片7通过支架5固定在水轮轴4上，支架5固定在水轮轴4上，水轮片7与支架5通过转轴连接，水轮片7可以在支架5上旋转，水轮片7设置与支架5相适应的阻挡斜面，使得水轮片7与支架保持在同一直线，支架5上设置挡块6，水轮片7的顺时针旋转角度受挡块6限制，旋转角度a为0°-120°，满足在下方时水轮片7与支架5成一平面，在上方时，水轮片7与支架5之间成夹角a，既可以减小机身1的高度，有可以减小阻力，增加效率；水轮组旋转后，水轮片7根据自身重力和水流冲击力，调整角度，使得水轮轴4扭矩最大，提高水流势能的转换效率。
水轮组下部设置弧形水仓2，弧形水仓2与水轮片7相适应，弧形水仓2与水轮组同心，水流冲击水轮片7在弧形水仓2上旋转，阻挡水流溢出；实现最大限度的阻挡水流，将水流流下水位差的冲击力绝大部分对水轮片做功，进一步提高转换效率。
水轮轴4连接发电机。实现电能的发出。发电机可以进行防水处理，防止水位过高时妨碍发电机工作，进一步适应各种应用环境。
机身1上部设置双层加热盖3，双层加热盖3设置在水轮组上方。解决高纬度地区寒冷结冰造成的水轮组冻结，同时防止大风天气对水轮片造成的阻力影响，提高应用范围。
双层加热盖3呈弧形与水轮组直径相适应，双层加热盖3末端伸出机身1，双层加热盖3末端与弧形水仓2末端低水位高度平齐。双层加热盖3构成封闭环境，进一步提高加热效果。双层加热盖3优选采用透明玻璃钢瓦，防风防晒，支撑力大。也可以采用透明保温的玻璃、塑料。
进水口9前方下部设置可以活动的挡水板11。挡水板11设置在进水口9前部，可以提高水位，防止水流从机身下部流过，提高使用水流的范围，适应多种不同流量的水文环境。
水轮轴4两端分别设置3-6对支架5，每对支架5固定一个水轮片7，水轮轴4设置轴套12，水轮轴4固定连接发电机转子，轴套12与机身1固定，机身1固定发电机定子。发电机定子直接固定在机身1上，减少了发电机二次固定措施，减少了转换环节，进一步提高了发电效率。每个水轮轴4上水轮片7的设置根据需要设定，既满足水轮片7自身旋转，又提高水流势能的转换。
机身1设置支撑柱13。支撑柱13用于将机身1固定在某一高度，该高度适应河床、海岸的水位高度，并且便于移动，甚至低于水面将机身1潜入水中。支撑柱13也可以用气筏代替，设置气筏的时候，尤其适用于应用在海浪中，方便调整方向。
实施例2：
在实施例1的基础上，上水板10设置下水斜坡，下水斜坡与水轮组相适应。水流经过上水板10提高以后，先利用下水斜坡增加冲击力，然后再冲击水轮片7，提高水轮组旋转扭力。
Claims (1)
1.一种弧形水压转动水轮发电机组，包括机身(1)，机身(1)内安装可以旋转的水轮组，其特征在于：
机身(1)前部设置由上水板(10)、水量调节板(8)构成的进水口(9)，进水口(9)用于将水流导向水轮组；所述的进水口(9)设置挡水板(11)；
水轮组设置在进水口(9)后部，水轮组中心线相对高度设置高于进水口(9)高度的0.1-0.33倍，水流从进水口(9)进入冲击水轮组旋转；
水轮组包括水轮轴(4)、水轮片(7)和支架(5)，水轮片(7)通过支架(5)固定在水轮轴(4)上，支架(5)固定在水轮轴(4)上，水轮片(7)与支架(5)通过转轴连接，水轮片(7)可以在支架(5)上旋转，水轮片(7)设置与支架(5)相适应的阻挡斜面，使得水轮片(7)与支架(5)保持在同一直线，支架(5)上设置挡块(6)，水轮片(7)的顺时针旋转角度受挡块(6)限制，旋转角度a为0°-120°；
水轮组下部设置弧形水仓(2)，弧形水仓(2)的弧形半径与水轮片(7)旋转构成的圆半径相适应，弧形水仓的圆弧中心点与水轮中心轴同心，阻挡水流溢出，水流冲击水轮片(7)在弧形水仓(2)上旋转；
水轮轴(4)连接发电机；
所述的机身(1)上部设置双层加热盖(3)，双层加热盖(3)设置在水轮组上方；
所述的双层加热盖(3)呈弧形与水轮组直径相适应，双层加热盖(3)末端伸出机身(1)，双层加热盖(3)末端与弧形水仓(2)末端低水位高度平齐；
所述的水轮轴(4)两端分别设置3-6对支架(5)，每对支架(5)固定一个水轮片(7)，水轮轴(4)设置轴套(12)，水轮轴(4)固定连接发电机转子，轴套(12)与机身(1)固定，机身(1)固定发电机定子；
所述的机身(1)设置支撑柱(13)；
所述的上水板(10)设置下水斜坡，下水斜坡向下倾斜且末端终止于弧形水仓(2)。
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