CN207728477U - 水车水力发电装置 - Google Patents

Abstract

一种水车水力发电装置，包括水车、墩坝、加速管、降阻窗口和翻转门，墩坝用于将河道上游的水位抬高，将被抬高后的河道上游水流引入加速管进水端的加速管进口，墩坝顶部支撑加速管进水端；加速管包括依次分成直管段和蜗牛螺旋段，加速管蜗牛螺旋段内置有通过水车的主轴和叶轮装配的叶片，加速管出口位于直管段下方，加速管出口的水流方向朝向墩坝，且加速管直管段的左端高、右端低；叶片的叶身上开设有降阻窗口，叶片迎水面上铰接有开启或闭合降阻窗口的翻转门，且铰接处的铰轴位于叶片叶尖侧的降阻窗口边沿；引入加速管内的水流流向并撞击加速管蜗牛螺旋段内、旋入水车主轴上方的叶片迎水面和翻转门，推动水车上叶片旋转，带动主轴转动。

Description

水车水力发电装置

技术领域

本实用新型涉及发电设备技术领域，具体是一种水车水力发电装置。

背景技术

水能在发电设备技术领域被广泛的运用。传统的发电设备通常都是通过在河道上修建大坝形成10米以上的落水差来利用水能发电，没有利用到河道中水流自然流动的流速所产生的水能。另外，对环境、生态要求高、破坏大，同时利用水能的效率低。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种利用河道中水流自然流动的流速产生的水能来抬高水位，经过加速管进一步加速，通过加速管的不断加速，形成高流速的水流冲击水车，水能利用率高、实用性强的水车水力发电装置。

本实用新型采用的技术方案是，一种水车水力发电装置，包括水车，所述水车由河道两侧的水车支撑座支撑，该水车主要由主轴、叶轮和叶片组成，所述主轴通过轴承支承在水车支撑座上，该主轴的一端通过变速器连接发电机，所述叶轮安装在主轴上，所述叶片安装在叶轮上；所述发电装置还包括墩坝、加速管、降阻窗口和翻转门，所述墩坝用于将河道上游的水位抬高，将被抬高后的河道上游水流引入加速管进水端的加速管进口，该墩坝的顶部支撑加速管进水端；所述加速管包括依次分成直管段和蜗牛螺旋段，该加速管蜗牛螺旋段内置有通过水车的主轴和叶轮装配的叶片，该加速管的加速管出口位于加速管直管段下方，加速管出口的水流方向朝向墩坝，并且加速管直管段的左端高、右端低；所述叶片的叶身上开设有降阻窗口，该叶片叶身的迎水面上铰接有开启或闭合降阻窗口的翻转门，并且该铰接处的铰轴位于叶片叶尖侧的降阻窗口边沿；引入加速管内的水流流向并撞击加速管蜗牛螺旋段内、旋入水车主轴上方的叶片的迎水面和翻转门，推动水车上的叶片旋转，带动主轴转动。

所述加速管进口与蜗牛螺旋段前端进口之间的加速管沿水流方向逐渐缩小。

所述墩坝的迎水面为弧形面。

进一步，所述墩坝的弧形面上设置有多个沿河道上游来水方向的导流槽。

所述叶片的叶身向主轴旋转方向相反的方向弯曲。

本实用新型的有益效果是：本实用新型充分利用河道中水流自然流动的流速产生的水能来抬高水位，引入加速管中，通过加速管的不断加速，进入加速管蜗牛螺旋段，形成高流速的水流冲击水车的叶片和翻转门，提高水能利用率，降低对环境、生态的要求，适用于各种河道水流流动的流速产生的水能来发电，实用性强。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的俯视图。

图中代号含义：1—水车支撑座；2—主轴；3—叶轮；4—叶片；5、15—迎水面；6—变速器；7—发电机；8—墩坝；9—加速管；10—蜗牛螺旋段；11—加速管进口；12—降阻窗口；13—翻转门；14—铰轴；16—导流槽；17—河道；18—加速管出口；19—直管段。

具体实施方式

参见图1、图2所示：本实用新型是一种水车水力发电装置，包括水车，所述水车由河道17两侧的水车支撑座1支撑，该水车主要由主轴2、叶轮3和叶片4组成，所述主轴2通过轴承支承在水车支撑座1上，该主轴2的一端通过变速器6连接发电机7，所述叶轮3安装在主轴2上，所述叶片4安装在叶轮3上。其中，叶片4包括叶根、叶尖以及叶根与叶尖之间的叶身。

所述发电装置还包括墩坝8、加速管9、降阻窗口12和翻转门13，所述墩坝8用于将河道17上游的水位抬高，将被抬高后的河道17上游水流引入加速管9进水端的加速管进口11，该墩坝8的顶部支撑加速管9进水端；所述加速管9包括依次分成直管段19和蜗牛螺旋段10（沿加速管9内水流方向依次分成直管段19和蜗牛螺旋段10），该加速管蜗牛螺旋段10内置有通过水车的主轴2和叶轮3装配的叶片4，该加速管9的加速管出口18位于加速管9直管段19下方，加速管9出口的水流方向朝向墩坝8，并且加速管9直管段19的左端高、右端低（加速管9直管段19的左端为加速管进口11侧）；所述叶片4的叶身上开设有降阻窗口12，该叶片4叶身的迎水面5上铰接有开启或闭合降阻窗口12的翻转门13，并且该铰接处的铰轴14位于叶片4叶尖侧的降阻窗口12边沿；引入加速管9内的水流流向并撞击加速管9蜗牛螺旋段10内、旋入水车主轴2上方的叶片4的迎水面5（指在加速管9中正面与加速管9加速后的水流接触的叶片4表面）和翻转门13，推动水车上的叶片4旋转，带动主轴2转动，主轴2通过变速器6与发电机7连接，实现水能发电。

加快加速管9内的水流流速，所述加速管进口11与蜗牛螺旋段10前端进口之间的加速管9沿水流方向逐渐缩小。

另外，所述墩坝8的迎水面15为弧形面。为了消除涡流和湍流现象，所述墩坝8的弧形面上设置有多个沿河道17上游来水方向的导流槽16。

所述叶片4的叶身向主轴2旋转方向相反的方向弯曲（参见图1所示，叶片4的叶身是逆时针方向弯曲）。以保证叶片4充分承接与加速管9中的水流冲击，优选的，保证加速管9内水流的流向与叶片4的迎水面5相切。

工作过程：河道17上游的水流正面冲击墩坝8的迎水面15，被墩坝8的迎水面15将河道17上游的水流抬高后引入加速管9进水端的进口，并通过加速管9的管身加速，再流入加速管9的蜗牛螺旋段10，引入加速管9内的水流流向并撞击加速管9蜗牛螺旋段10内、旋入水车主轴2上方的叶片4的迎水面5和翻转门13，推动水车上的叶片4旋转，带动主轴2转动。其中，引入加速管9内的水流流向并撞击加速管9蜗牛螺旋段10内、旋入水车主轴2上方的叶片4的迎水面5和翻转门13，使原本在重力作用下处于竖直状态的翻转门13偏摆并贴合在对应的降阻窗口12上，水流推动此叶片4顺时针旋转，叶片4继续从主轴2上方旋转至主轴2下方位置后，在重力的作用下，翻转门13以铰轴14为中心进行偏摆，偏摆后的翻转门13贴合在降阻窗口12一侧的叶片4叶尖一侧上，开启降阻窗口12，使水流穿过降阻窗口12，降低该叶片4旋转中叶片4在水流中旋转的阻力。继续旋转，在重力的作用下，翻转门13由贴合在叶片4上逐渐过渡到翻转门13处于竖直悬空状态，降阻窗口12仍然开启。如此循环往复下去。叶片4带动主轴2旋转，主轴2通过变速器6带动发电机7发电。

以上具体技术方案仅用以说明本实用新型，而非对其限制。尽管参照上述具体技术方案对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (5)

1.一种水车水力发电装置，包括水车，所述水车由河道两侧的水车支撑座支撑，该水车主要由主轴、叶轮和叶片组成，所述主轴通过轴承支承在水车支撑座上，该主轴的一端通过变速器连接发电机，所述叶轮安装在主轴上，所述叶片安装在叶轮上；其特征在于：所述发电装置还包括墩坝、加速管、降阻窗口和翻转门，所述墩坝用于将河道上游的水位抬高，将被抬高后的河道上游水流引入加速管进水端的加速管进口，该墩坝的顶部支撑加速管进水端；所述加速管包括依次分成直管段和蜗牛螺旋段，该加速管蜗牛螺旋段内置有通过水车的主轴和叶轮装配的叶片，该加速管的加速管出口位于加速管直管段下方，加速管出口的水流方向朝向墩坝，并且加速管直管段的左端高、右端低；所述叶片的叶身上开设有降阻窗口，该叶片叶身的迎水面上铰接有开启或闭合降阻窗口的翻转门，并且该铰接处的铰轴位于叶片叶尖侧的降阻窗口边沿；引入加速管内的水流流向并撞击加速管蜗牛螺旋段内、旋入水车主轴上方的叶片的迎水面和翻转门，推动水车上的叶片旋转，带动主轴转动。

2.根据权利要求1所述水车水力发电装置，其特征在于：所述加速管进口与蜗牛螺旋段前端进口之间的加速管沿水流方向逐渐缩小。

3.根据权利要求1所述水车水力发电装置，其特征在于：所述墩坝的迎水面为弧形面。

4.根据权利要求3所述水车水力发电装置，其特征在于：所述墩坝的弧形面上设置有多个沿河道上游来水方向的导流槽。

5.根据权利要求1所述水车水力发电装置，其特征在于：所述叶片的叶身向主轴旋转方向相反的方向弯曲。