CN103397976A - 一种水力发电设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水力发电设备，其主要包括顺次相连的循环水室、轴力泵、上水室、水轮机室；所述轴力泵与外接电动机相连；所述上水室下端设置有与所述轴力泵相连接的进水口，所述上水室顶端分别设置有与所述水轮机室相连接的出水口；所述水轮机室内设置有下行水道和位于所述下行水道上面的水轮机，所述下行水道上端与所述出水口相连接，所述下行水道下端与所述循环水室相连接；所述水轮机连接有与之同轴的发电机；所述水轮机至少3台，所述至少3台水轮机从上到下、从左到右依次错位排列，所述水轮机的旋转轴与地面平行。其中，所述水轮机与所述发电机之间设置有与之同轴的增速机；所述水轮机两端分别连接有1台发电机。

Description

一种水力发电设备
技术领域
本发明涉及一种发电设备，尤其是涉及一种水力发电设备。
背景技术
水力发电系利用河流、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处，将其中所含势能转换成水轮机之动能，再借水轮机为原动力，推动发电机产生电能。利用水力推动水力机械(水轮机)转动，将水能转变为机械能，如果在水轮机上接上另一种机械(发电机)随着水轮机转动便可发出电来，这时机械能又转变为电能。水力发电在某种意义上讲是水的位能转变成机械能，再转变成电能的过程。
节能、环保、高效机组已成为发电设备产品的发展方向，作为水力发电设备重要组成部分的水轮机，现有水力发电机组主要是水平直列排列，水轮机的旋转轴与地面垂直。但是这种水轮机排列方式水利用率较差，有待进一步改进。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题和不足，意在提供了一种水利用率更高、发电效果更好的水力发电设备的技术方案。
本发明的水力发电设备，其特征在于：包括顺次相连的循环水室、轴力泵、上水室、水轮机室；所述轴力泵与外接电动机相连；所述上水室下端设置有与所述轴力泵相连接的进水口，所述上水室顶端分别设置有与所述水轮机室相连接的出水口；所述水轮机室内设置有下行水道和位于所述下行水道上面的水轮机，所述下行水道上端与所述出水口相连接，所述下行水道下端与所述循环水室相连接；所述水轮机连接有与之同轴的发电机；所述水轮机至少3台，所述至少3台水轮机从上到下、从左到右依次错位排列，所述水轮机的旋转轴与地面平行。
为了进一步提高水的利用率和发电效果，本发明的水力发电设备进一步加以改进，所述水轮机与所述发电机之间设置有与之同轴的增速机。
为了进一步提高水的利用率和发电效果，本发明的水力发电设备进一步加以改进，所述水轮机两端分别连接有1台所述发电机。
为了进一步提高水的利用率和发电效果，本发明的水力发电设备进一步加以改进，所述上水室设置有上水道，所述上水道的形状为螺旋状、斜坡交错状、台阶交错状中的一种。
为了进一步提高水的利用率和发电效果，本发明的水力发电设备进一步加以改进，所述水轮机的叶片的形状为方形、矩形、扇形中的一种。
本发明的水力发电设备中水轮机优选为5台。
本发明的水力发电设备中，采用水轮机至少3台，所述至少3台水轮机从上到下、从左到右依次错位排列，并且水轮机的旋转轴与地面平行；这样就能够实现水力作用在多台水轮机上做功：水经过第一台水轮机后，紧接着冲击第二台水轮，直到冲击最后一台水轮机；由此可见本发明的水力发电设备实现了水力多次利用，提高了水的利用率。同时，由于水的利用率提高，水轮机的做功总量也在增加，也必然导致发电量大幅度提高。
因此，本发明相对于现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具有明显的技术效果。
附图说明
图1为本发明的水力发电设备结构示意图。
图2为图1所示的上水室的结构示意图。
图3为图2的另一结构示意图。
图4为图2的另一结构示意图。
图5为图2的另一结构示意图。
图6为图1所示的水轮机、增速机、发电机之间的位置关系示意图。
其中，1为循环水室，2为轴力泵，3为上水室，4为水轮机室，5为水轮机，6为叶片，7为下行水道，8为进水口，9为出水口，10为上水道，11为增速机，12为发电机，13为旋转轴。
具体实施方式
下面结合说明书附图具体说明本发明的具体实施方式。
从附图1可以看出：本发明的水力发电设备，包括顺次相连的循环水室1、轴力泵2、上水室3、水轮机室4；所述轴力泵2与外接电动机相连；所述上水室3下端设置有与所述轴力泵2相连接的进水口8，所述上水室3顶端分别设置有与所述水轮机室4相连接的出水口9；所述水轮机室4内设置有下行水道7和位于所述下行水道7上面的水轮机5，所述下行水道7上端与所述出水口9相连接，所述下行水道7下端与所述循环水室1相连接；所述水轮机5连接有与之同轴的发电机12；所述水轮机5至少3台，所述至少3台水轮机5从上到下、从左到右依次错位排列，所述水轮机5的旋转轴13与地面平行。其中，所述水轮机5与所述发电机12之间设置有与之同轴的增速机11；所述水轮机5两端分别连接有1台发电机12；所述上水室3设置有上水道10，所述上水道的形状为螺旋状、斜坡交错状、台阶交错状中的一种；所述水轮机5的叶片6的形状为方形、矩形、扇形中的一种。
本发明的水力发电设备的具体工作方式为：首先打开外接电动机，电动机带动轴力泵2从循环水室1中泵取水；轴力泵2泵取水通过上水室3下端设置的进水口8进入上水室3，水进一步沿着上水室3中的螺旋状上水道10、斜坡交错状上水道10或者台阶交错状上水道10上水，直到上水室3的顶端的出水口9；水由出水口9进入水轮机室4中的下行水道7，水在下行水道7中冲击位于所述下行水道7上面的水轮机5。下行水道7内的水首先与第一台水轮机5的叶片6相接触，在水的压力作用下水轮机5围绕水轮机5的旋转轴13旋转，通过与水轮机5同轴的增速机11带动水轮机5两端的发电机12发电；从第一台水轮机5流下来的水，然后直接冲击第二台发电机5，以此类推，直到水从最后一台水轮机5流出，流入循环水室1内，以备下一次发电循环利用；所有发电机12发的电汇集在一起，储存下来。
上水室3中的上水道10设置成采用螺旋状、斜坡交错状或者台阶交错状，主要是出于这些形状的水道可以适当减小上水过程中水的重力。
在水轮机5与发电机12之间设置有与之同轴的增速机11，是通过增加发电机的转速，提高发电量。水轮机5两端分别连接有1台发电机12，是通过增加发电机的数量，增加发电量。

Claims (6)

1.一种水力发电设备，其特征在于：包括顺次相连的循环水室、轴力泵、上水室、水轮机室；所述轴力泵与外接电动机相连；所述上水室下端设置有与所述轴力泵相连接的进水口，所述上水室顶端分别设置有与所述水轮机室相连接的出水口；所述水轮机室内设置有下行水道和位于所述下行水道上面的水轮机，所述下行水道上端与所述出水口相连接，所述下行水道下端与所述循环水室相连接；所述水轮机连接有与之同轴的发电机；所述水轮机至少3台，所述至少3台水轮机从上到下、从左到右依次错位排列，所述水轮机的旋转轴与地面平行。
2.根据权利要求1所述的水力发电设备，其特征在于：所述水轮机与所述发电机之间设置有与之同轴的增速机。
3.根据权利要求2所述的水力发电设备，其特征在于：所述水轮机两端分别连接有1台所述发电机。
4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的水力发电设备，其特征在于：所述上水室设置有上水道，所述上水道的形状为螺旋状、斜坡交错状、台阶交错状中的一种。
5.根据权利要求4中任一权利要求所述的水力发电设备，其特征在于：所述水轮机的叶片的形状为方形、矩形、扇形中的一种。
6.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的水力发电设备，其特征在于：所述水轮机为5台。                                                                     
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