CN109441700A - 一种水力发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水力发电装置，属于水利设备技术领域。本发明包括橡胶坝、工作室、水轮机、发电机、立向进水管、横向进水管；所述橡胶坝采用双袋双锚固，更好的利用水头差带动水轮机发电；所述橡胶坝设置在小溪、河流或人工渠道等水流流态平顺及河床岸坡稳定的河段河床上；所述工作室连接检修、工作通道的上出口；所述立向进水管、横向进水管构筑在河床地基下面，分别用于增大水头势能、加强水轮机的发电能力和保护水轮机。本发明与当代大型水利发电互补，尽最大的可能利用一切可以利用的水资源，原理简单，制作简易，适用范围广，造价低而经济效益高，用实际行动倡导可持续发展的科学理念。
Description
技术领域
本发明涉及一种水力发电装置，属于水利设备技术领域。
背景技术
微水能资源分布范围很广，包括小溪、小河、河湾、泉水、高山湖泊、天然瀑布、天然跌水、急滩、灌渠跌水、潮汐等，只要能足机组所需流量和水头要求即可。我国微、小水能蕴藏量十分丰富,而且资源分布与电力需求在地域分布上也有较好的一致性。但是长期以来，微水电的设计方法以及水轮机组都直接由小水电的成熟的办法缩小比例套用而来。但实际上，由于显著的比尺效应，这种简单的处理会使得水能利用效率极低，系统效率往往只能达到40％左右，所集中的水能资源只能被白白浪费。
微型水力发电相对其他可再生能源具有技术成熟、能量转化率高、经济性好等优点，微水能资源分布与农村电力需求具有一致性，利用多种可再生能源的天然互补性提高供电可靠性是一种经济可行的途径。微水电的比尺效应使得其开发利用技术不能简单地套用常规水电经验，微水电技术集成有利于山区微水能资源的开发利用，产学研结合可大大缩短微水电技术转让和推广应用的周期。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：本发明提供一种水力发电装置，利用橡胶坝和发电机新型组合，既满足了对坝体快速的组装，简单方便，又充分的能将水能加以利用，尽最大的可能利用一切可以利用的水资源。
本发明技术方案是：一种水力发电装置，包括橡胶坝1、工作室2、立向进水管8、横向进水管9、水轮机10、发电机16；所述橡胶坝1采用双袋双锚固，利用水头差带动水轮机10转动从而驱动发电机16发电；橡胶坝1设置在小溪、河流或人工渠道水流流态平顺及河床14岸坡稳定的河段河床上；工作室2连接检修、工作通道4的上出口；水轮机10、发电机16设置于工作室2内，且位于河床地基以下；立向进水管8、横向进水管9构筑在河床地基下面，分别用于增大水头势能、加强水轮机10的发电能力和保护水轮机10。
进一步地，还包括进水阀5、混凝土底板6、泄水阀11、齿轮17；混凝土底板6设置在橡胶坝1下面河床地基14上；泄水阀11设置在横向出水管9出水处，通过转向边坡将水排向下游；齿轮组17为水轮机10和发电机16的中间设备，起到中转带动发电的作用。
进一步地，所述立向进水管8与进水阀5相连，通过立向进水管8和横向进水管9在重力的作用下将水流引入水轮机10中，水轮机10通过转动轴与位于其上方的发电机16相连，以此来进行发电。
进一步地，所述橡胶坝1采用双袋锚固橡胶坝，用于更好的利用水头差带动水轮机发电，橡胶坝1可升可降，即可充坝挡水，又可坍坝过流，坝高调节自如，溢流水深能控制，河道水能不足以带动水轮机正常运转时，用水或气充胀形成挡水坝，增大水头差，使水轮机正常运转，稳定发电。
进一步地，所述工作室2用于控制整个发电装置，连接检修、工作通道4的上出口，便于工作人员的操作，工作室中设置有蓄电设备，对居民进行供电。
进一步地，所述工作室2内设置3条检修、工作通道4，是水轮机10及其零部件需要检修或更换时的工作通道。
进一步地，河堤7在整个装置工作时，形成一个稳定的支撑坝墩结构，此支撑坝墩结构形成一个固定的三角形支撑，增大了整个结构的稳定性。
进一步地，所述立向进水管8构筑在河床地基下面，与橫向进水管9相连，增大水头势能，加强水轮机10的发电能力。
进一步地，整个装置除了工作桥3、工作室2、检修、工作通道4部分、橡胶坝1，其余都设置在河床14底下，避免了发生波状水跃和折冲水流、防止有害的冲刷和淤积。
本发明的有益效果是：
本发明充分利用小水头发电，与当代大型水利发电互补，补充了国内对微小型水力发电应用少的遗憾，尽最大的可能利用一切可以利用的水资源，用实际行动倡导可持续发展的科学理念。
本发明原理简单，制作简易，适用范围广，造价低而经济效益高。
本发明利用橡胶坝和发电机新型组合，既满足了对坝体快速的组装，简单方便，又充分的能将水能加以利用。
本发明基于微型水力发电，相对其他可再生能源具有技术成熟、能量转化率高、经济性好等优点，微水能资源分布与农村电力需求具有一致性，利用多种可再生能源的天然互补性提高供电可靠性是一种经济可行的途径。
附图说明
图1是本发明橡胶坝充气(水)时整体结构剖面示意图；
图2是本发明橡胶坝未充气(水)时整体结构剖面示意图；
图3是本发明纵剖面示意图；
图4是本发明发电装置示意图。
图1-4中各标号：1-橡胶坝，2-工作室，3-工作桥，4-检修、工作通道，5-进水阀，6-混凝土底板，7-河堤，8-立向进水管，9-横向进水管，10-水轮机，11-泄水阀，12-上游水位，13-下游水位，14-河床，15-泄水转向边坡拍向下游，16-发电机，17-齿轮组。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1：如图1-4所示，一种水力发电装置，包括橡胶坝1、工作室2、立向进水管8、横向进水管9、水轮机10、发电机16；所述橡胶坝1采用双袋双锚固，利用水头差带动水轮机10转动从而驱动发电机16发电；橡胶坝1设置在小溪、河流或人工渠道水流流态平顺及河床14岸坡稳定的河段河床上；工作室2连接检修、工作通道4的上出口；水轮机10、发电机16设置于工作室2内，且位于河床地基以下；立向进水管8、横向进水管9构筑在河床地基下面，分别用于增大水头势能、加强水轮机10的发电能力和保护水轮机10。
进一步地，还包括进水阀5、混凝土底板6、泄水阀11、齿轮17；混凝土底板6设置在橡胶坝1下面河床地基14上；泄水阀11设置在横向出水管9出水处，通过转向边坡将水排向下游；齿轮组17为水轮机10和发电机16的中间设备，起到中转带动发电的作用。
进一步地，所述立向进水管8与进水阀5相连，通过立向进水管8和横向进水管9在重力的作用下将水流引入水轮机10中，水轮机10通过转动轴与位于其上方的发电机16相连，以此来进行发电。
进一步地，所述橡胶坝1采用双袋锚固橡胶坝，用于更好的利用水头差带动水轮机发电，橡胶坝1可升可降，即可充坝挡水，又可坍坝过流，坝高调节自如，溢流水深能控制，河道水能不足以带动水轮机正常运转时，用水或气充胀形成挡水坝，增大水头差，使水轮机正常运转，稳定发电。
进一步地，所述工作室2用于控制整个发电装置，连接检修、工作通道4的上出口，便于工作人员的操作，工作室中设置有蓄电设备，对居民进行供电。
进一步地，所述工作室2内设置3条检修、工作通道4，是水轮机10及其零部件需要检修或更换时的工作通道。
进一步地，河堤7在整个装置工作时，形成一个稳定的支撑坝墩结构，此支撑坝墩结构形成一个固定的三角形支撑，增大了整个结构的稳定性。
进一步地，所述立向进水管8构筑在河床地基下面，与橫向进水管9相连，增大水头势能，加强水轮机10的发电能力。
进一步地，整个装置除了工作桥3、工作室2、检修、工作通道4部分、橡胶坝1，其余都设置在河床14底下，避免了发生波状水跃和折冲水流、防止有害的冲刷和淤积。
本发明的工作原理是：
在小溪、河流或人工渠道等水流流态平顺及河床岸坡稳定的河段河床上布置橡胶坝1。橡胶坝1用胶布按要求得尺寸锚固与河床14底板上成封闭状，当进入立向进水管8中的水流不足以带动水轮机发电时，关闭立向进水管8上的进水阀5，用水(气)使橡胶袋充胀形成袋式挡水坝，抬高水位，利用上下游水头差所蕴藏的水能发电。
当上游水位12与下游水位13形成一定水头差足以带动水轮机10正常运转发电时，开进水阀5放水。在重力的作用下，水流通过立向进水管8和横向进水管9被引入到水轮机10中进行能量转换来发电。为了使水轮机10能够更好的正常运行，本设计采用双袋双锚固，增大上下游水头差，增强了水力发电能力。整个装置除了工作桥、工作室，检修、工作通道部分，其余都设置在河床14底下，这不仅避免发生波状水跃和折冲水流、防止有害的冲刷和淤积。传动轴连接着水轮机10和发电机16，通过齿轮组17中转带动发电。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.一种水力发电装置，其特征在于：包括橡胶坝(1)、工作室(2)、立向进水管(8)、横向进水管(9)、水轮机(10)、发电机(16)；所述橡胶坝(1)采用双袋双锚固，利用水头差带动水轮机(10)转动从而驱动发电机(16)发电；橡胶坝(1)设置在小溪、河流或人工渠道水流流态平顺及河床(14)岸坡稳定的河段河床上；工作室(2)连接检修、工作通道(4)的上出口；水轮机(10)、发电机(16)设置于工作室(2)内，且位于河床地基以下；立向进水管(8)、横向进水管(9)构筑在河床地基下面，分别用于增大水头势能、加强水轮机(10)的发电能力和保护水轮机(10)。
2.根据权利要求1所述的水力发电装置，其特征在于：还包括进水阀(5)、混凝土底板(6)、泄水阀(11)、齿轮(17)；混凝土底板(6)设置在橡胶坝(1)下面河床地基(14)上；泄水阀(11)设置在横向出水管(9)出水处，通过转向边坡将水排向下游；齿轮组(17)为水轮机(10)和发电机(16)的中间设备，起到中转带动发电的作用。
3.根据权利要求1所述的水力发电装置，其特征在于：所述立向进水管(8)与进水阀(5)相连，通过立向进水管(8)和横向进水管(9)在重力的作用下将水流引入水轮机(10)中，水轮机(10)通过转动轴与位于其上方的发电机(16)相连，以此来进行发电。
4.根据权利要求1所述的水力发电装置，其特征在于：所述橡胶坝(1)采用双袋锚固橡胶坝，用于更好的利用水头差带动水轮机发电，橡胶坝(1)可升可降，即可充坝挡水，又可坍坝过流，坝高调节自如，溢流水深能控制，河道水能不足以带动水轮机正常运转时，用水或气充胀形成挡水坝，增大水头差，使水轮机正常运转，稳定发电。
5.根据权利要求1所述的水力发电装置，其特征在于：所述工作室(2)用于控制整个发电装置，连接检修、工作通道(4)的上出口，便于工作人员的操作，工作室中设置有蓄电设备，对居民进行供电。
6.根据权利要求1所述的水力发电装置，其特征在于：所述工作室(2)内设置3条检修、工作通道(4)，是水轮机(10)及其零部件需要检修或更换时的工作通道。
7.根据权利要求1所述的水力发电装置，其特征在于：河堤(7)在整个装置工作时，形成一个稳定的支撑坝墩结构，此支撑坝墩结构形成一个固定的三角形支撑，增大了整个结构的稳定性。
8.根据权利要求1所述的水力发电装置，其特征在于：所述立向进水管(8)构筑在河床地基下面，与橫向进水管(9)相连，增大水头势能，加强水轮机(10)的发电能力。
9.根据权利要求1所述的水力发电装置，其特征在于：整个装置除了工作桥(3)、工作室(2)、检修、工作通道(4)部分、橡胶坝(1)，其余都设置在河床(14)底下，避免了发生波状水跃和折冲水流、防止有害的冲刷和淤积。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110030141A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-19 | 江苏信息职业技术学院 | 一种水利发电设备及其发电方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007147254A1 (en) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Hans Christian Behm | Adjustable weir for hydroelectric dam installations |
| CN101298861A (zh) * | 2008-02-18 | 2008-11-05 | 刘波 | 利用橡胶坝发电方法 |
| CN203067165U (zh) * | 2013-02-21 | 2013-07-17 | 叶永祥 | 改进的江河低水位集流发电系统 |
| CN106762345A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-05-31 | 天津市永亮水电设备制造有限公司 | 一种发电机水轮结构 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007147254A1 (en) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Hans Christian Behm | Adjustable weir for hydroelectric dam installations |
| CN101298861A (zh) * | 2008-02-18 | 2008-11-05 | 刘波 | 利用橡胶坝发电方法 |
| CN203067165U (zh) * | 2013-02-21 | 2013-07-17 | 叶永祥 | 改进的江河低水位集流发电系统 |
| CN106762345A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-05-31 | 天津市永亮水电设备制造有限公司 | 一种发电机水轮结构 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 童建栋: "《国际小水电的理论与实践》", 31 March 1993 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110030141A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-19 | 江苏信息职业技术学院 | 一种水利发电设备及其发电方法 |
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