CN112360668A - 一种小型叶轮发电装置 - Google Patents

一种小型叶轮发电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112360668A
CN112360668A CN202011247220.6A CN202011247220A CN112360668A CN 112360668 A CN112360668 A CN 112360668A CN 202011247220 A CN202011247220 A CN 202011247220A CN 112360668 A CN112360668 A CN 112360668A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipeline
power generation
adjusting
cavity
impeller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011247220.6A
Other languages
English (en)
Inventor
张晋
黄橙橙
隋佳鑫
陈星�
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yanshan University
Original Assignee
Yanshan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yanshan University filed Critical Yanshan University
Priority to CN202011247220.6A priority Critical patent/CN112360668A/zh
Publication of CN112360668A publication Critical patent/CN112360668A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F03B11/02—Casings
    • F03B11/025—Covers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B15/00—Controlling
    • F03B15/02—Controlling by varying liquid flow
    • F03B15/04—Controlling by varying liquid flow of turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/12—Blades; Blade-carrying rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/12—Blades; Blade-carrying rotors
    • F03B3/121—Blades, their form or construction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/16—Stators
    • F03B3/18—Stator blades; Guide conduits or vanes, e.g. adjustable
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/70—Application in combination with
    • F05B2220/706—Application in combination with an electrical generator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

本发明公开了一种小型叶轮发电装置，包括装置本体，所述装置本体包括第一管道和与第一管道侧壁连通、呈一定倾斜角度设置的第二管道，所述第一管道内部设置有将第一管道的腔体分隔为流入腔和流出腔的隔板，且流出腔与第二管道连通，所述隔板上设置有水流能够流入流出腔的调节口，且隔板前端的流入腔内还设置有水流能够流入第二管道的流通口，所述调节口的直径大于流通口的直径；所述第二管道的内部贯穿设置有调节调节口水流流量的调节杆，所述第二管道的顶端罩有调节外罩，且调节杆的外端伸出调节外罩，本发明能够实现将管道中水的动能转换成电能，并通过调节杆来改变水流大小，对发电装置功率进行控制。

Description

一种小型叶轮发电装置
技术领域
本发明涉及一种小型叶轮发电装置，尤其是一种用于管道收集水动能转化为电能的发电装置，属于叶轮发电领域。
背景技术
国内水力资源相对的充足，并且水力发电为绿色发电方法，所以我国对水力发电十分重视。水力发电的基本原理是利用水位落差，带动水轮发电机转动产生电力。
目前，对于具有较大水位落差的大坝水力发电运用较为普遍，但对于管道等场合水的动能利用较少，造成了大量的资源浪费。如何将能量最大限度的进行运用，减少资源浪费已经成为急需解决的问题。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种小型叶轮发电装置，能够实现将管道中水的动能转换成电能，并通过调节杆来改变水流大小，对发电装置功率进行控制。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种小型叶轮发电装置，包括装置本体，所述装置本体包括第一管道和与第一管道侧壁连通、呈一定倾斜角度设置的第二管道，所述第一管道内部设置有将第一管道的腔体分隔为流入腔和流出腔的隔板，且流出腔与第二管道连通，所述隔板上设置有水流能够流入流出腔的调节口，且隔板前端的流入腔内还设置有水流能够流入第二管道的流通口，所述调节口的直径大于流通口的直径；所述第二管道的内部贯穿设置有调节调节口水流流量的调节杆，所述第二管道的顶端罩有调节外罩，且调节杆的外端伸出调节外罩；
所述第二管道内部设置有发电腔，且发电腔内设置有引导水流流向的导流环，所述导流环的内部铰接有叶轮，且叶轮上均匀排布有多片呈一定角度偏转的叶片，所述发电腔的内部还设置有发电机和与发电机电性连接的蓄电器，且发电机的主动轴与叶轮铰接，所述发电腔的外部罩有发电外罩，所述发电外罩上设置有与发电机电性连接的LED灯
本发明技术方案的进一步改进在于：所述第一管道的两端设置有与水流管道相连接的法兰。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述调节杆包括通过转动能够上、下调节的杆体和设置于杆体内端的调节头，所述杆体外部设置有外螺纹，且第二管道的内部设置有与外螺纹相配合的圆孔，所述调节头设置为端部直径较小的圆锥台。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述叶轮上均匀排列8片叶片，且每一叶片偏转30°。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述叶轮和导流环均通过固定环固定设置于发电腔的内部。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述隔板与水流方向的夹角为钝角，第二管道与水流方向的夹角为锐角。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述发电外罩和调节外罩通过固定螺栓固定设置。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
1、本发明通过紧凑的设计能够满足在设备正常运转的同时，将发电装置的体积尽可能控制在最小体积。
2、采用调节杆实现控制驱动旋转叶轮的水流量，从而使发电设备的功率可以根据实际情况可调，改变流入叶轮水流大小，对发电设备起到保护作用。
3、采用法兰与管道相连接的形式，便于整体设备的安装与携带。
4、本发明的导流环通过固定环安装在发电腔内，当有水流流入发电装置后，将水精确引导在叶轮叶片上，同时固定环为导流环的定位起到辅助作用；并且，叶轮通过固定环定位，在水流的作用下旋转发电，为了叶轮顺畅运行，将叶轮上的叶轮斜度设置为30°，并设置8个叶轮，增加水流对叶轮的驱动作用，实现了叶轮的连续性工作。
5、本发明上部安装有调节外罩，调节外罩将调节杆包裹，保护其不受外界损坏；侧部安装有发电外罩，发电外罩将发电设备包裹，保护其不受外界损坏。
6、本发明提出的叶轮发电装置，可以运用到现有的所有管道中，具有广泛的运用前景，其以管道内水的流动为动能，带动发电设备运转，将动能转换为电能存储在蓄电器中，实现发电，减少能源浪费。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明内部结构示意图；
图3是本发明发电腔结构示意图；
其中，1、装置本体，2、LED灯，3、固定螺栓，4、发电外罩，5、调节外罩，6、调节杆，7、流入腔，8、法兰，9、第一管道，10、流通口，11、发电腔，12、流出腔，13、发电机，14、固定环，15、叶片，16、叶轮，17、导流环，18、蓄电器。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
如图1所示，一种小型叶轮发电装置，包括装置本体1，所述装置本体1包括第一管道9和与第一管道9侧壁连通、呈一定倾斜角度设置的第二管道，第二管道与水流方向的夹角为锐角。第一管道9的两端设置有与水流管道相连接的法兰8，有将第一管道的腔体分隔为流入腔7和流出腔12的隔板，且流出腔12与第二管道连通，所述隔板上设置有水流能够流入流出腔12的调节口，且隔板前端的流入腔内还设置有水流能够流入第二管道的流通口10，所述调节口的直径大于流通口10的直径；
所述第二管道的内部贯穿设置有调节调节口水流流量的调节杆6，所述调节杆6包括通过转动能够上、下调节的杆体和设置于杆体内端的调节头，所述杆体外部设置有外螺纹，且第二管道的内部设置有与外螺纹相配合的圆孔，所述调节头设置为端部直径较小的圆锥台。所述第二管道的顶端罩有调节外罩5，调节外罩5通过固定螺栓3固定设置，且调节杆6的外端伸出调节外罩5。
如图2和图3所示，第二管道内部设置有发电腔11，且发电腔11内设置有引导水流流向的导流环17，所述导流环17的内部铰接有叶轮16，叶轮16和导流环17均通过固定环14固定设置于发电腔11的内部。叶轮16上均匀排列8片叶片15，且每一叶片偏转30°，所述发电腔11的内部还设置有发电机13和与发电机13电性连接的蓄电器18，且发电机13的主动轴与叶轮16铰接，所述发电腔11的外部罩有发电外罩4，且通过固定螺栓3固定设置，所述发电外罩4上设置有与发电机13电性连接的LED灯2；
工作原理：
所述流入腔7的水流入口为A口，流出腔12的水流出口为D口，隔板上的调节口为B口，导流环17的出口为C口。
当管道内的水从A口流入第一管道9的流入腔7时，通过调节调节杆6的高度，控制从B口流入流出腔的水流量，当转动调节杆6上调到顶端时，B口完全打开，由于B口的直径大于流通口的直径，则从A口流入的水流流入B口不经过发电腔直接从D口流出；随着调节杆6的下移则一部分水流从流通口10流入进入发电腔进行发电，且调节杆6越下移则流入发电腔的水流量越大。
当有水流从流通口流入到发电腔后，流入的水流经过导流环17的引导，精确地带动叶轮16旋转，从而实现发电，带动叶轮16旋转后，水流从C口流入到第二管道中，进入流出腔，最后从D口流出。
叶轮16转动所产生的电能一部分会点亮安装在发电外罩4上的LED灯2，且产生的电能越高则亮度越大，当叶轮16不在工作时，LED灯2将熄灭，LED灯2的亮度还会表明发电装置的发电功率。
综上所述，本发明通过对发电装置的一体化设计，达到使用方法简单，运用范围广，维护简便等优点。从而达到对管道内的能量达到最大限度的收集，减少资源的浪费。

Claims (7)

1.一种小型叶轮发电装置，其特征在于：包括装置本体（1），所述装置本体（1）包括第一管道（9）和与第一管道（9）侧壁连通、呈一定倾斜角度设置的第二管道，所述第一管道内部设置有将第一管道的腔体分隔为流入腔（7）和流出腔（12）的隔板，且流出腔（12）与第二管道连通，所述隔板上设置有水流能够流入流出腔（12）的调节口，且隔板前端的流入腔内还设置有水流能够流入第二管道的流通口（10），所述调节口的直径大于流通口（10）的直径；所述第二管道的内部贯穿设置有调节调节口水流流量的调节杆（6），所述第二管道的顶端罩有调节外罩（5），且调节杆（6）的外端伸出调节外罩（5）；
所述第二管道内部设置有发电腔（11），且发电腔（11）内设置有引导水流流向的导流环（17），所述导流环（17）的内部铰接有叶轮（16），且叶轮（16）上均匀排布有多片呈一定角度偏转的叶片（15），所述发电腔（11）的内部还设置有发电机（13）和与发电机（13）电性连接的蓄电器（18），且发电机（13）的主动轴与叶轮（16）铰接，所述发电腔（11）的外部罩有发电外罩（4），所述发电外罩（4）上设置有与发电机（13）电性连接的LED灯（2）。
2.根据权利要求1所述的一种小型叶轮发电装置，其特征在于：所述第一管道（9）的两端设置有与水流管道相连接的法兰（8）。
3.根据权利要求1所述的一种小型叶轮发电装置，其特征在于：所述调节杆（6）包括通过转动能够上、下调节的杆体和设置于杆体内端的调节头，所述杆体外部设置有外螺纹，且第二管道的内部设置有与外螺纹相配合的圆孔，所述调节头设置为端部直径较小的圆锥台。
4.根据权利要求1所述的一种小型叶轮发电装置，其特征在于：所述叶轮（16）上均匀排列8片叶片（15），且每一叶片偏转30°。
5.根据权利要求1所述的一种小型叶轮发电装置，其特征在于：所述叶轮（16）和导流环（17）均通过固定环（14）固定设置于发电腔（11）的内部。
6.根据权利要求1所述的一种小型叶轮发电装置，其特征在于：所述隔板与水流方向的夹角为钝角，第二管道与水流方向的夹角为锐角。
7.根据权利要求1所述的一种小型叶轮发电装置，其特征在于：所述发电外罩（4）和调节外罩（5）通过固定螺栓（3）固定设置。
CN202011247220.6A 2020-11-10 2020-11-10 一种小型叶轮发电装置 Pending CN112360668A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011247220.6A CN112360668A (zh) 2020-11-10 2020-11-10 一种小型叶轮发电装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011247220.6A CN112360668A (zh) 2020-11-10 2020-11-10 一种小型叶轮发电装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112360668A true CN112360668A (zh) 2021-02-12

Family

ID=74510072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011247220.6A Pending CN112360668A (zh) 2020-11-10 2020-11-10 一种小型叶轮发电装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112360668A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101354006A (zh) * 2008-06-25 2009-01-28 黄于阗 利用输送管道流体压力的小型发电装置
CN102853086A (zh) * 2011-07-01 2013-01-02 浙江三花股份有限公司 一种电动阀装置
CN107559123A (zh) * 2017-08-31 2018-01-09 天津大学 一种便携式导流管道发电装置
CN209145762U (zh) * 2018-10-22 2019-07-23 莫建学 一体式管道微水流发电机
CN110043415A (zh) * 2019-05-28 2019-07-23 秦皇岛凡尔科技有限公司 一种低压差管道发电机
CN110242480A (zh) * 2019-07-29 2019-09-17 秦皇岛凡尔科技有限公司 一种管道发电机及其电动阀
CN111441895A (zh) * 2020-04-16 2020-07-24 河南金源黄金矿业有限责任公司 微型水力余压发电装置
CN211573683U (zh) * 2019-12-30 2020-09-25 广西科技师范学院 管道发电装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101354006A (zh) * 2008-06-25 2009-01-28 黄于阗 利用输送管道流体压力的小型发电装置
CN102853086A (zh) * 2011-07-01 2013-01-02 浙江三花股份有限公司 一种电动阀装置
CN107559123A (zh) * 2017-08-31 2018-01-09 天津大学 一种便携式导流管道发电装置
CN209145762U (zh) * 2018-10-22 2019-07-23 莫建学 一体式管道微水流发电机
CN110043415A (zh) * 2019-05-28 2019-07-23 秦皇岛凡尔科技有限公司 一种低压差管道发电机
CN110242480A (zh) * 2019-07-29 2019-09-17 秦皇岛凡尔科技有限公司 一种管道发电机及其电动阀
CN211573683U (zh) * 2019-12-30 2020-09-25 广西科技师范学院 管道发电装置
CN111441895A (zh) * 2020-04-16 2020-07-24 河南金源黄金矿业有限责任公司 微型水力余压发电装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20110035229A (ko) 유속 유량 조절형 초저낙차 수차의 구조
CN110242480B (zh) 一种管道发电机及其电动阀
CN113062827B (zh) 一种工业循环水系统余压发电装置
CN109441691B (zh) 一种尾水管带整流板混流式水轮机
CN203394678U (zh) 直接水轮发电机
CN112360668A (zh) 一种小型叶轮发电装置
CN210396955U (zh) 一种多次利用水力的发电装置
CN108591080A (zh) 一种智能变频调速的高效恒功率低比速潜水泵
CN202228266U (zh) 集风式风力发电机组
CN209557149U (zh) 一种永磁变频水轮发电机组
CN110030137A (zh) 一种新型的雨水发电装置
CN202732197U (zh) 水力发电机顶盖防沙泵板机构
CN109083800A (zh) 一种贯流式多工况转轮灯泡一体式透平
CN201170152Y (zh) 一种潮汐发电设施
CN212838163U (zh) 一种海波浪发电装置
CN208885544U (zh) 一种智能变频调速的高效恒功率低比速潜水泵
CN114087106A (zh) 一种管道发电机
CN206513492U (zh) 一种竖井贯流式水轮机
CN205315191U (zh) 贯流式水轮机
CN210919321U (zh) 一种家用迷你水力发电装置
CN221096705U (zh) 流量可调型管道式循环水余压发电装置
CN217558457U (zh) 一种水利发电导水装置
CN218062522U (zh) 利用自然流水或风力作为动力发电的装置
CN220849878U (zh) 一种卧式水轮机
CN215979672U (zh) 一种精准水力发电电力控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210212

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication