CN204827775U - 一种抽水蓄能水轮发电机系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种抽水蓄能水轮发电机系统,包括引水管路、水轮机、发电机和抽水蓄能装置,其中引水管路沿瀑布水流下落的方向竖直架设,引水管路将瀑布下落的水流收集,并通过聚水斗将水流聚集至冲水管,从而形成稳定的高压冲刷水流,利用这个水流冲刷叶片驱动叶轮旋转,叶轮再通过中轴将旋转传输至大伞齿轮,进而带动驱动长轴转动,驱动长轴上的多个主动齿轮再驱动多个发电机进行发电,抽水蓄能装置能对引水管路水量多少进行调节。本抽水蓄能水轮发电机系统结构新颖,能够有效利用瀑布等具有自然水位落差的水流进行发电,发电成本低,供电稳定,可靠性高,可为瀑布边居住的普通用户提供廉价而清洁的电力能源。

Description

一种抽水蓄能水轮发电机系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种发电机系统,具体是一种抽水蓄能水轮发电机系统,属于水力发电设备技术领域。
背景技术
[0002]目前的水力发电技术一般是采用在河流上截流建坝,人为制造水位差,然后再利用高低水位差的势能来推动水轮机进行发电,另外还有部分小型水利设施是利用架设在小河上的水车进行发电,但是自然界还存在着一些落差较大的瀑布,包括溪流断面形成的瀑布和半山腰山洞向下流水形成的瀑布等自然水位落差,却没有合适的发电设施来利用这些瀑布下落流水的势能,究其原因,主要是因为瀑布的流水下落时较为分散,形成的冲力不稳定,而且瀑布的水流量时多时少,常规的水力发电设施难以有效利用这样的动力进行发电。
实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的是提供一种抽水蓄能水轮发电机系统,本发电机系统采用引水管路配合一个结构新颖的水轮机,再加上一个抽水蓄能装置,可以将瀑布等分散下落的水流聚集起来并有效利用,进而形成一套完整的发电系统,为普通用户提供廉价而清洁的电力能源。
[0004] 本实用新型所采用的具体技术方案如下:
[0005] —种抽水蓄能水轮发电机系统,其特征是:包括引水管路、水轮机、发电机和抽水蓄能装置,其中引水管路沿水流下落的方向竖直架设,引水管路下端连接一个漏斗形聚水斗,聚水斗出口连接冲水管;所述水轮机采用卧式安装,水轮机包括外壳和叶轮,外壳为圆盒状且固定安装在地面上,冲水管作为进水管路斜向连接在外壳圆周面上,可旋转的叶轮设在外壳内部中心轴线上,叶轮设有内圈和外圈,内圈和外圈之间连接有若干辐条,外圈外侧圆周面上设有若干向外壳内侧圆周面伸展的叶片,夕卜壳内侧圆周面与叶轮外圈外侧圆周面之间的通道构成水流冲刷通道,在水流冲刷通道末端的外壳圆周面上还设有出水管,出水管通过管路连接回水池;在水轮机外壳上方的轴心线位置还竖立有一根垂直的中轴,中轴下端伸入外壳内并与叶轮内圈固定连接,中轴下端还分别通过向心轴承和推力轴承与外壳顶面和底面相连接,中轴上端固定连接一个大伞齿轮;所述水轮机外壳上方还架设有一条水平布置的驱动长轴,驱动长轴的一端固定安装有小伞齿轮,该小伞齿轮与中轴上的大伞齿轮相啮合,驱动长轴中部安装有多个主动齿轮,并配备有多个发电机,每个主动齿轮均与一个发电机的驱动齿轮相啮合,进而驱动发电机发电,所有发电机通过输出线路并网后向外供电;所述抽水蓄能装置包括一个抽水机和一个蓄能水槽,蓄能水槽设置在引水管路的一侧,并通过连接管与引水管路相连通,连接管上设有阀门,抽水机的抽水管连接回水池,供水管向蓄能水槽供水,抽水机由所述发电机的输出线路进行供电。
[0006] 所述叶片与外圈斜向连接,且叶片相对外圈圆周面的倾斜方向与冲水管相对水轮机外壳圆周面的倾斜方向相对应。
[0007] 为了加强对所述中轴的固定和保护,中轴在大伞齿轮上部的位置设有加强支架,在大伞齿轮下部的位置设有中轴轴套,中轴轴套外侧也设有加强支架,两加强支架的底脚均和地脚相连接。
[0008] 本实用新型的原理及优点为:本抽水蓄能水轮发电机系统使用引水管路将瀑布等自然下落的水流收集,并通过聚水斗将水流聚集至冲水管,从而形成稳定的高压冲刷水流,利用这个水流冲刷叶片驱动叶轮旋转进行发电,并将水流冲刷的出水引入回水池,当用自然下落的水流量很大时,发电量会有剩余,用剩余的电力驱动抽水蓄能装置,将回水池中的水抽至蓄能水槽进行蓄能,当自然下落的水流量很小时,打开蓄能水槽的阀门,对引水管路的水进行补充,从而使整个发电系统对外供电更加稳定。另外由于发电机采用多机并网的方式,发电效率更高,各发电机独立运行,个别故障不会影响整个发电系统的正常工作,不会轻易出现完全断电的现象,因此供电可靠性高。本抽水蓄能水轮发电机系统结构新颖,能够有效利用瀑布等具有自然水位落差的水流进行发电,发电成本低,供电稳定,可靠性高,可为瀑布边居住的普通用户提供廉价而清洁的电力能源。
附图说明
[0009]图1为本抽水蓄能水轮发电机系统的结构示意图。
[0010]图2为引水管路、水轮机部分及抽水蓄能装置的结构示意图。
[0011] 图中:1-引水管路,2-聚水斗,3-冲水管,4-水轮机,5-中轴轴套,6-出水管,7_加强支架,8-大伞齿轮,9-中轴,10-小伞齿轮,11-驱动长轴,12-主动齿轮,13-驱动齿轮,14-发电机,15-蓄能水槽,16-阀门,17-回水池,18-溢流槽,19-抽水机,20-叶轮,21-外圈,22-内圈,23-辐条,24-叶片,25-外壳。
具体实施方式
[0012] 下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0013] 如图1-2所示,本抽水蓄能水轮发电机系统包括引水管路1、水轮机4、发电机14和抽水蓄能装置,其中引水管路I沿水流下落的方向竖直架设,引水管路I下端连接一个漏斗形聚水斗2,聚水斗2出口连接冲水管3。所述水轮机4采用卧式安装,水轮机4包括外壳25和叶轮20,外壳25为圆盒状且固定安装在地面上,冲水管3作为进水管路斜向连接在外壳25圆周面上,可旋转的叶轮20设在外壳25内部中心轴线上,叶轮20设有内圈22和外圈21,内圈22和外圈21之间连接有若干辐条23,外圈21外侧圆周面上设有若干向外壳25内侧圆周面伸展的叶片24,叶片24与外圈21斜向连接,且叶片24相对外圈21圆周面的倾斜方向与冲水管3相对水轮机外壳25圆周面的倾斜方向相对应。外壳25内侧圆周面与叶轮外圈21外侧圆周面之间的通道构成水流冲刷通道,在水流冲刷通道末端的外壳25圆周面上还设有出水管6,出水管6通过管路连接回水池17。在水轮机外壳25上方的轴心线位置还竖立有一根垂直的中轴9,中轴9下端伸入外壳25内并与叶轮内圈22固定连接,中轴9下端还分别通过向心轴承和推力轴承与外壳25顶面和底面相连接,中轴9上端固定连接一个大伞齿轮8。为了加强对中轴9的固定和保护,中轴9在大伞齿轮8上部的位置设有加强支架7,在大伞齿轮8下部的位置设有中轴轴套5,中轴轴套5外侧也设有加强支架7,两加强支架7的底脚均和地脚相连接。所述水轮机外壳25上方还架设有一条水平布置的驱动长轴11,驱动长轴11的一端固定安装有小伞齿轮10,该小伞齿轮10与中轴9上的大伞齿轮8相啮合,驱动长轴11中部安装有多个主动齿轮12,并配备有多个发电机14,每个主动齿轮12均与一个发电机14的驱动齿轮13相啮合,进而驱动发电机14发电,所有发电机14通过输出线路并网后向外供电。所述抽水蓄能装置包括一个抽水机19和一个蓄能水槽15,蓄能水槽15设置在引水管路I的一侧,并通过连接管与引水管路I相连通,连接管上设有阀门16,抽水机19的抽水管连接回水池17,供水管向蓄能水槽15供水,抽水机19由所述发电机14的输出线路进行供电。
[0014] 本实用新型使用时架设在瀑布下游边上,引水管路I沿瀑布水流下落的方向竖直架设,引水管路I将瀑布下落的水流收集,并通过聚水斗2将水流聚集至冲水管3,从而形成稳定的高压冲刷水流,利用这个水流冲刷叶片24驱动叶轮20旋转,叶轮20再通过中轴9将旋转传输至大伞齿轮8,进而带动驱动长轴11转动,驱动长轴11上的多个主动齿轮12再驱动多个发电机14进行发电,另外系统还配备抽水蓄能装置对引水管路I水量多少进行调节,使发电更加稳定,这样就构成了一套完整的抽水蓄能水轮发电机系统。

Claims (3)

1.一种抽水蓄能水轮发电机系统,其特征是:包括引水管路(I)、水轮机(4)、发电机(14)和抽水蓄能装置,其中引水管路(I)沿水流下落的方向竖直架设,引水管路(I)下端连接一个漏斗形聚水斗(2),聚水斗(2)出口连接冲水管(3);所述水轮机(4)采用卧式安装,水轮机(4)包括外壳(25 )和叶轮(20 ),外壳(25 )为圆盒状且固定安装在地面上,冲水管(3 )作为进水管路斜向连接在外壳(25)圆周面上,可旋转的叶轮(20)设在外壳(25)内部中心轴线上,叶轮(25)设有内圈(22)和外圈(21),内圈(22)和外圈(21)之间连接有若干辐条(23),外圈(21)外侧圆周面上设有若干向外壳(25)内侧圆周面伸展的叶片(24),外壳(25)内侧圆周面与叶轮外圈(21)外侧圆周面之间的通道构成水流冲刷通道,在水流冲刷通道末端的外壳(25)圆周面上还设有出水管(6),出水管(6)通过管路连接回水池(17);在水轮机外壳(25)上方的轴心线位置还竖立有一根垂直的中轴(9),中轴(9)下端伸入外壳(25)内并与叶轮内圈(22)固定连接,中轴(9)下端还分别通过向心轴承和推力轴承与外壳(25)顶面和底面相连接,中轴(9)上端固定连接一个大伞齿轮(8);所述水轮机外壳(25)上方还架设有一条水平布置的驱动长轴(11),驱动长轴(11)的一端固定安装有小伞齿轮(10),该小伞齿轮(10)与中轴(9)上的大伞齿轮(8)相啮合,驱动长轴(11)中部安装有多个主动齿轮(12),并配备有多个发电机(14),每个主动齿轮(12)均与一个发电机(14)的驱动齿轮(13)相啮合,进而驱动发电机(14)发电,所有发电机(14)通过输出线路并网后向外供电;所述抽水蓄能装置包括一个抽水机(19)和一个蓄能水槽(15),蓄能水槽(15)设置在引水管路Cl)的一侧,并通过连接管与引水管路(I)相连通,连接管上设有阀门(16),抽水机(19)的抽水管连接回水池(17 ),供水管向蓄能水槽(15 )供水,抽水机(19 )由所述发电机(14 )的输出线路进行供电。
2.根据权利要求1所述的抽水蓄能水轮发电机系统,其特征是:所述叶片(24)与外圈(21)斜向连接,且叶片(24)相对外圈(21)圆周面的倾斜方向与冲水管(3)相对水轮机外壳(25)圆周面的倾斜方向相对应。
3.根据权利要求1所述的抽水蓄能水轮发电机系统,其特征是:所述中轴(9)在大伞齿轮(8 )上部的位置设有加强支架(7 ),在大伞齿轮(8 )下部的位置设有中轴轴套(5 ),中轴轴套(5)外侧也设有加强支架(7),两加强支架(7)的底脚均和地脚相连接。
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CN107489585A (zh) * 2017-09-05 2017-12-19 李光胜 双轮机
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