CN202023677U - 水渠自然水流梯级式梯形凹槽叶片聚能水轮机水力发电站 - Google Patents

水渠自然水流梯级式梯形凹槽叶片聚能水轮机水力发电站 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种水渠自然水流梯级式梯形凹槽叶片聚能水轮机水力发电站,在引、尾水渠上架设一种凹槽叶片的水轮机,利用水渠的自然水流动能冲击带动水轮机,通过万向节联轴器伸缩式传动轴,将动力传输到增速机上增速,使其速度达到发电机转速要求。同时利用叶片上的滑拉窗门调节功率,通过电控制系统稳频调控后输入电网,并网发电。该实用新型能将现有沟渠动能利用起来,产生更大的社会经济效益。

Description

水渠自然水流梯级式梯形四槽叶片聚能水轮机水力发电站
技术领域:
[0001] 本实用新型涉及一种水渠上应用的水力发电站,特别是一种水渠自然水流梯级式梯形凹槽叶片聚能水轮机水力发电站。
背景技术:
[0002] 现有利用水渠自然水流发电的装置设计不完善,其技术上存在着缺陷于不足,令现有技术领域里的工程技术人员不能实施其设计方案,或制造出来电能不能实现产业化, 或不能满足并网发电的技术要求,或不能实现自动调节“相位角”,或不能实现自动调节水轮机“负荷”,或不能实现增加水轮机的速度以满足发电机转速的要求,甚至有的设计方案根本无法实现其发电的目的,其技术设计不完备,整体结构功能不全,从技术上实施不了并网发电,所发出来的电不能被利用,其不具备实用性,也不会有较好的社会效果,如专利号: 200520110668. 8,200920203518. X 等技术。
发明内容:
[0003] 本实用新型为了解决现有技术中所存在的设计缺陷与不足,对水渠的水利资源进行再利用,提出一种新的技术设计方案:在引、尾水渠上架设一种特殊的水轮机,利用水渠的自然水流动能冲击水轮机叶片,使水轮机产生转矩,通过万向节联轴器伸缩式传动轴,将动力传输到增速机上增速,使其速度达到发电机转速要求,经水轮机叶片负荷功率调节,由无极调速机构稳速后,带动发电机转动,经电控制系统稳频调控后输入电网,并网发电。水轮机的动力输出轴与万向节联轴器伸缩式传动轴连接,万向节联轴器伸缩式传动轴连接到增速机上,通过增速机与发电机联轴器和发电机相连,实现发电功能。
[0004] 1、水轮机采用特制的梯形凹槽型叶片聚集水流动能,叶片的几何形状与水渠截断面形状一样,叶片的入水深度应与水渠侧壁、渠底之间留有一定的距离,以保证水轮机的正常转动以及水流的畅通。
[0005] 2、在引、尾水渠沿壁顶端固定“梯形凹槽叶片聚能水轮机”,使水轮机的叶片深入其水渠的水流之中,聚集水流动能。
[0006] 3、采用增速机增加水轮机速度技术,在水轮机的轴向动力输出端连接一增速机, 使其水轮机速度增加后,输出转速达到发电机的转速要求。
[0007] 4、在“梯形凹槽叶片聚能水轮机”的动力输出轴的两端,各设置一套功率相等的发电机组,以保证水轮机的运转平稳。
[0008] 5、采用升降塔架支撑水轮机可升降式技术,便于设备安装与维护。
[0009] 6、采用在水轮机梯形凹槽型叶片上开设滑拉窗门技术,滑拉窗门开口的大小可根据负荷大小的需要进行调控,调节叶片水流阻力的大小,来控制水轮机动力负荷。
[0010] 7、增速机与发电机的动力传动,采用无级变速离合联轴技术,起到电力上网进行相位角的调节作用。
[0011] 8、采用万向节联轴器伸缩式传动轴,可避免水轮机动力转矩轴向传递过程的不同心。
[0012] 实用新型的有益效果:
[0013] 我国水渠资源丰富,水渠众多,水渠上的水资源能量巨大,具有再利用开发价值, 推广自然水渠水流动能资源再利用发电技术,对节能减排,实现低碳经济,可起到积极的有益效果。
附图说明:
[0014] 图1 :水渠水力发电站主视结构示意图
[0015] 图2 :水渠水力发电站侧视结构示意图
[0016] 图中,1第一升降机,2第二升降机,3第一水轮机升降塔架,4第二水轮机升降塔架,5第二水轮机升降塔架支撑杆,6第一水轮机升降塔架支撑杆,7叶片,22滑拉窗门,8水轮机,9第二增速机,10第一增速机,11第二万向节联轴器伸缩式传动轴,18第一万向节联轴器伸缩式传动轴,12第二增速机与发电机联轴器,13第一增速机与发电机联轴器,14第一发电机,15第二发电机,16第二水渠坝体,17第一水渠坝体,19第一水轮机升降塔架左侧支撑杆,20第一水轮机升降塔架右侧支撑杆,21水轮机升降塔架底座,23增速机轴。
具体实施方式:
[0017] 如图1、2所示:水渠自然水流梯级式梯形凹槽叶片聚能水轮机水力发电站,由第一升降机1,第二升降机2,第一水轮机升降塔架3,第二水轮机升降塔架4,第二水轮机升降塔架支撑杆5,第一水轮机升降塔架支撑杆6,叶片7,滑拉窗门22,水轮机8,第二增速机9,第一增速机10,第二万向节联轴器伸缩式传动轴11,第一万向节联轴器伸缩式传动轴 18,第二增速机与发电机联轴器12,第一增速机与发电机联轴器13,第一发电机14、第二发电机15,第二水渠坝体16,第一水渠坝体17等机械设备结构组成,利用引水渠的滚滚水流动能,通过这种特殊的水轮机,将水流的动能转变成机械能带动发电机发电。
[0018] 一、在水渠的第二水渠坝体16上设置第二水轮机升降塔架4,第一水渠坝体17上设置第一水轮机升降塔架3,第一水轮机升降塔架3的内侧和第二水轮机升降塔架4的内侧都设有两根竖直、凹槽相对的工字钢导轨滑道,两导轨滑道相对的槽内放置水轮机8轴的轴承座,水轮机8的轴两端第二万向节联轴器伸缩式传动轴11和第一万向节联轴器伸缩式传动轴18分别与第二增速机9和第一增速机10相连接,第二增速机9通过第二增速机与发电机联轴器12和第二发电机15相连;第一增速机10通过第一增速机与发电机联轴器 13和第一发电机14相连。第一水轮机升降塔架3和第二水轮机升降塔架4上分别设置有第一升降机1和第二升降机2,在第一升降机1和第二升降机2的作用下,水轮机8可在其导轨滑道上做升降移动,叶片7下降至水渠水中,获取水流冲击动能,在水流动能的推动下水轮机8旋转产生转矩,经水轮机8轴传递到第二增速机9和第一增速机10,其水流动能转变成机械能转矩。
[0019] 二、在叶片7中开设滑拉窗门22,可改变其叶片阻力的大小,用以调节其水轮机动力负荷,其滑拉窗门22为电动自动控制滑拉窗门,通过控制系统自动调节滑拉窗门22开口的大小,实现水轮机动力负荷自动调控,满足并网发电上下负荷的技术要求。
[0020] 三、通过第一升降机1和第二升降机2将水轮机向上提升,叶片7脱离出水面,断开水流冲击,水轮机8停止转动,便于安装与维修。
[0021] 四、水渠自然水流梯级式梯形凹槽叶片聚能水轮机水力发电站的核心技术,是水轮机凹槽叶片的几何外形,水轮机凹槽叶片的几何外形应该与水渠截面形状一致,为适应各式水渠截面形状的水流条件,可根据水渠截面几何形状,来设计水轮机凹槽叶片的几何外形。

Claims (4)

1. 一种水渠自然水流梯级式梯形凹槽叶片聚能水轮机水力发电站,包括:第一水渠坝体(17)上设置的第一水轮机升降塔架(3),第二水渠坝体(16)上设置的第二水轮机升降塔架G),水轮机(8)由第一水轮机升降塔架C3)和第二水轮机升降塔架(4)支撑,其特征是:水轮机(8)的叶片(7)为凹槽型;水轮机(8)的动力输出轴两端分别与第一万向节联轴器伸缩式传动轴(18)和第二万向节联轴器伸缩式传动轴(11)连接,第二万向节联轴器伸缩式传动轴(11)连接到第二增速机(9)上,第二增速机(9)通过第二增速机与发电机联轴器(1¾和第二发电机(1¾相连;第一万向节联轴器伸缩式传动轴(18)连接到第一增速机 (10)上,第一增速机(10)通过第一增速机与发电机联轴器(1¾和第一发电机(14)相连。
2.根据权利要求1所述的一种水渠自然水流梯级式梯形凹槽叶片聚能水轮机水力发电站,其特征是:水轮机(8)凹槽叶片的几何外形与水渠截面形状相同。
3.根据权利要求1所述的一种水渠自然水流梯级式梯形凹槽叶片聚能水轮机水力发电站,其特征是:第一水轮机升降塔架(¾和第二水轮机升降塔架(4)上分别设置有第一升降机(1)和第二升降机O),第一水轮机升降塔架C3)的内侧和第二水轮机升降塔架(4)的内侧都设有两根竖直、凹槽相对的工字钢导轨滑道,两导轨滑道相对的槽内放置水轮机(8) 轴的轴承座,在第一升降机(1)和第二升降机(¾的作用下,水轮机(8)可在导轨滑道上做升降移动。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种水渠自然水流梯级式梯形凹槽叶片聚能水轮机水力发电站,其特征是:叶片(7)上设有滑拉窗门。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102900589A (zh) * 2012-10-29 2013-01-30 梁孟林 一种转轮水力发电系统
CN109058025A (zh) * 2018-07-13 2018-12-21 深圳市乐业科技有限公司 一种可调节的便于安装的平流式水力发电设备
CN109139344A (zh) * 2017-06-15 2019-01-04 时扬 一种无坝式水流涡轮发电系统

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