CN109356764B - 流动水体牵引固定漂浮水动能发电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种流动水体牵引固定漂浮水动能发电机。包括水轮、漂浮体，发电机，进水口，导流舵板，导流板，防护网，水轮护板，牵引索，定位索和防护罩，其特征是通过牵引索和定位索，将具有漂浮能力的水轮发电装置动态定位于流动水面的有效激流位置，由流动水体驱动水轮联动发电机运转实现持续稳定的发电和供电。本发明与现有技术相比，结构简单，体量少，重量轻，功效比高，制造、安装、运转成本低，对河道和周边环境影响甚微，尤其适用于沿河的偏僻山区，边区交通不便，架设供电线路困难的闭塞村落，居户和临时驻守单位用电所需，因而具有很好的推广应用价值。

Description

流动水体牵引固定漂浮水动能发电机

一、技术领域：

本发明涉电能源生产，具体涉及一种流动水体牵引固定漂浮水动 能发电机。

二、背景技术：

现代社会生产力的发展和人们生活水平的提高，都离不开电能。 但是对于人口稀少，边远偏僻，交通不便的地区架设输电线路，不但 经济上极不划算，也还存在许多难以逾越的自然障碍。预其送电不如 就地发电。现行利用自然环境条件发电包括风能、光能、水能等多种 方式，但因受地理地貌，气候气象，昼夜等因素影响各具优劣，受运 输、安装和运行管理等成本因素和技术难度因素影响，存在诸多可能 性和可行性的探讨，选择和决策问题。

三、发明内容

本发明的目的是针对上述目标、困难和问题，针对难以完成输电 线路架设，又靠近常年流水河道的村落，住户及需电群体，提供一种 投入少，规模易控，技术含量低，环境适应能力强，管理方便，持续 稳定发供电的流动水体牵引固定漂浮水动能发电机。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种流动水体牵引固定漂浮水动能发电机，包括水轮、漂浮体、 发电机、导流舵板、导流板、防护栅网、水轮护板、防护罩进水口、出水口、牵引索和定位索，其特征是将水轮和发电机固定安装于环状 漂浮体中间，由牵引索拉挂漂浮于常年有水河道的流动水面，通过导 流舵板的反作用力和定位索牵固动态定位于流动水面的有效激流位 置，流动水体驱动水轮，联动发电机运转，实现持续稳定的发电和供 电，其各部还具有以下具体特征。

(1)所述漂浮体在刚性定型框架范围内是由刚性材料制做的空电 壳罐，或柔性材料制做的充气囊罐，或硬质泡沫裹皮制做，以单体或 多个拼接组合而成，其浮力大于水轮、发电机、导流舵板、导流板、 防护栅网、水轮护板等重量加漂浮体自身重量之和；

(2)所述导流舵板为与漂浮体外沿相切，斜向固定安装于牵引索 和定位索锚固岸侧的垂直平板。

(3)所述导流板是安装于水轮受力侧、离心性外张的垂直平板、 其高度与水轮相当。

(4)所述防护栅网为前端与导流舵板锐角相接，斜向封堵进水口， 由多条水平金属滑杆组成的箅形滤网。

(5)所述水轮护板是垂直安装于水轮非受力侧，半径大于水轮半 径的弧形板。

(6)罩是遮扣于漂浮体之上，共同形成防止激浪溅水和雨水浸入， 为发电机提供的一个密闭干燥空间。

(7)所述牵引索是一端栓结于岸上桩基，一端固结于导流舵板前 沿中段，动态控制该装置在河道中横向位置的柔性绳索。

(8)所述定位索是一端固结于导流舵板后沿中段，另一端栓结于岸上桩基，动态控制该装置在河道中纵向位置的柔性绳索。

所述的流动水体牵引固定漂浮水动能发电机，其特征是在河道两岸相对位置同时安装两台套。

所述的流动水体牵引固定漂浮水动能发电机，其特征是在河道一侧或两岸的上下游方向上依序安装多台套。

本发明的流动水体牵引固定漂浮水动能发电机与现有技术相比，具有以下突出的实质性特点和显著的优点：

1、本发明适用于靠近流动水体的河道附近安装应用，于常年流水又无冰封期河道安装，可实现持续，稳定的长期供电，于季节性及处冰冻河道也可实现适应性阶段或创造条件下持续、稳定供电。

2、本发明的流动水体牵引固定漂浮水动能发电机结构简单，制造容易，规模可大可小，适用范围广，同等功率机组总体重量和体积小，各组件易分解组装，便于运输，尤其适用于不能或暂时没有修通公路的山区，偏远村落，住户，也适用于较长驻守执行任务的单位，部门实现用电需求。

3、依靠流动河水动能发电，不受或甚少受地域环境的气候、气象、风力影响，也不受昼夜、光照时间和强度影响。

4、本装置安装漂浮于河道水流之中，无须修筑坝提等基建工程，无须占用和改变岸上土地面程和生态环境，一次性投入和运转成本低廉且高度环保。

5、本装置依靠漂浮体使发电装置漂浮于水面。通过导流舵板的反方向推力，结合定位索的限定作用，使该装置稳定动态的处于流动水面的有效激流，不会在水流中左右摆动。也不会因河道的丰、枯水变化被淹没和搁浅。

6、进水口前方斜向水平防护栅网的设置，可有效阻挡疏导漂浮物不致碰撞或缠挂水轮影响其正常运转。

7、由于本装置被牵引索和定位索位定于河道的固定断面，在较宽河面可于两岸同断面上并排安装两台，也可在河道的上下游方向上依序安装多台，不会产生相互干扰和影响，实现较大规模群组供电。

8、由于本装置漂浮于水面，保养维修可通过定位索，拖拽于岸边进行，有条件时也可吊离水面或上岸进行，安全方便。

四、附图说明：

图1为流动水体牵引固定漂浮水动能发电机的整体平面示意图。

图2为流动水体牵引固定漂浮水动能发电机的正面局部剖面示意图。

图3为流动水体牵引固定漂浮水动能发电机的水轮断面示意图。

图中：1水轮、2漂浮体、3发电机、4进水口、5出水口、6导流舵板、7导流板、8防护栅网、9水轮护板、10牵引索、11定位索、12 防护罩、13河岸、14桩基。

五、具体实施方式：

结合说明书附图对本发明作以下进一步地详细说明：

如图2、图3所示，水轮1和发电机3遵照重量轻、功效比高和可靠性的原则选用或制造，漂浮体2以水轮1、发电机3、导流舵板6、导流板7、防护栅网8、水轮护板9和防护罩12加自身的估算总重量确定其规模太小，以重力中心、漂浮中心和稳定中心的可靠性和稳定性制做容纳固定漂浮块的环形框架结构，环形框架的中间设置水轮1 和发电机3的固定装置和连接空间，发电机3设置于漂浮体2的上面；与防护罩12组合成防水的干燥密封空间。在漂浮体2的岸基侧设置斜向相切、长度大于漂浮体2直径二分之一、高度不超出水轮下沿的垂直导流舵板6。导流舵板6前部与防护栅网8和前导流板7呈锐角固定支撑。后端以支架加强固定支撑。进水口4由导流板7围合迎向流水的喇叭口形。出水口5开放。防护栅网8为一端与导流舵板6相接，另一端固定于对侧导流板7前沿的多条水平金属滑杆组成的箅形滤网，斜向封堵进水口4。水轮护板9为与水轮1同心固定于岸基侧的弧板，高度稍大于水轮桨叶。防护罩12为防水扣帽。于导流舵板6的两端中上部设置拴结牵引索10和定位索11的扣鼻。

上述零组件以整体规模成套匹配制做，可组装后携运于应用现场，也可运至后现场组装。

按装应用时，选择适宜河段，于河岸13上分别设置牵引索10和定位索11的桩基14。通过牵引索10和定位索11将水动能发电机装置动态定位于流动水面的有效激流位置，伴随定位索11引出输电导线，调整各部功能状态，进入稳定供发电运行。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的己知技术。

Claims (3)

1.一种流动水体牵引固定漂浮水动能发电机，包括水轮、漂浮体、发电机、导流舵板、导流板、防护栅网、水轮护板、防护罩、进水口、出水口、牵引索和定位索，其特征是将水轮和发电机固定安装于环状漂浮体中间，由牵引索拉挂漂浮于常年有水河道的流动水面，通过导流舵板的反作用力和定位索牵固、动态定位于流动水面的有效激流位置，流动水体驱动水轮、联动发电机运转，实现持续稳定的发电和供电，其各部还具有以下具体特征：

(1)所述漂浮体在刚性定型框架范围内是由刚性材料制做的中空壳罐，或柔性材料制做的充气囊罐，或硬质泡沫裹皮制做，以单体构成或多个拼接组合而成，其浮力大于水轮、发电机、导流舵板、导流板、防护栅网、水轮护板重量加漂浮体自身重量之和；

(2)所述导流舵板为与漂浮体外沿相切，斜向固定安装于牵引索和定位索锚固岸侧的垂直平板；

(3)所述导流板是安装于水轮受力侧、离心性外张的垂直平板、其高度与水轮相等；

(4)所述防护栅网为前端与导流舵板锐角相接，斜向封堵进水口，由多条水平金属滑杆组成的箅形滤网；

(5)所述水轮护板是垂直安装于水轮非受力侧，半径大于水轮半径的弧形板；

(6)防护罩是遮扣于漂浮体之上，其作用是防止激浪溅水和雨水浸入，为发电机提供的一个密闭干燥空间；

(7)所述牵引索是一端栓结于岸上桩基，一端固结于导流舵板前沿中段，动态控制漂浮水动能发电机在河道中横向位置的柔性绳索；

(8)所述定位索是一端固结于导流舵板后沿中段，另一端栓结于岸上桩基，动态控制漂浮水动能发电机在河道中纵向位置的柔性绳索；

(9)所述水轮、漂浮体、发电机、导流舵板、导流板、防护栅网、水轮护板、防护罩、牵引索和定位索以整体规模成套匹配制做，可组装后携运于应用现场，也可运至后现场组装。

2.根据权利要求1所述的流动水体牵引固定漂浮水动能发电机，其特征是在河道两岸相对位置同时安装两台套。

3.根据权利要求1所述的流动水体牵引固定漂浮水动能发电机，其特征是在河道一侧或两岸的上下游方向上依序安装多台套。

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