CN210859035U - 一种舟载卧式水轮发电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水轮发电领域，尤其涉及一种舟载卧式水轮发电设备，其包括：无底浮舟、水流管道、储水箱和水轮发电机组；无底浮舟包括围板和封闭围板的上端的顶板；围板的前部开有与水流管道相匹配的进水孔，所述围板的后部开有与所述水流管道相匹配的出水孔；水流管道设置于围板内且水流管道的第一端对直进水孔设置，水流管道的第二端对直出水孔设置，水能够从进水孔中流入再流经水流管道并从出水孔流出；水轮发电机组设置于水流管道中且能由进入水流管道内的水流发电；储水箱的两端固定于围板上。该设备不需拦河筑坝、移民搬迁，不占用土地，不需改变河道修建水力发电设施，制造简单，成本低廉、便于利用推广提供更多的电力资源。

Description

一种舟载卧式水轮发电设备

技术领域

本实用新型涉及水轮发电领域，尤其涉及一种舟载卧式水轮发电设备。

背景技术

水力发电是利用河流、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处，将其中所含势能转换成水轮机之动能，再借水轮机为原动力，推动发电机产生电能。为获得大量的势能，需要拦河筑坝，修建大型水库，这就破坏了江河水资源的生态平衡，附近的居民也要因此而搬迁。因此，在我国电力需求和江河治理环境保护的强力拉动下，我国水轮机及辅机制造行业进入快速发展期，其经济规模及技术水平都有显著提高，我国水轮机制造技术已达世界先进水平。目前，节能、环保、高效环保机组已成为发电设备产品的发展方向，作为水力发电设备重要组成部分的水轮机，未来也将朝着大功率和高参数环保型方向发展。大型混流式水电机的国产化还带动了我国贯流式水轮机和冲击式水轮机的技术进步，我国水轮机制造业在国际市场上的地位不断提高。

水轮发电机是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。利用水力推动水力机械转动，将水能转变为机械能，在水轮机上接上发电机随着水轮机转动便可发出电来，这时机械能又转变为电能。水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出，是水电站生产电能的主要动力设备。

现有的水轮发电机中有采用浮管式水轮发电机，但浮管式水轮发电机漂浮不定、定位不稳，难以保持稳定发电状态；现有的水轮发电机中也有采用水车式发电机，但是水车式发电机中的水轮高大、支架繁琐、枯水期不能正常运行。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型提供一种舟载卧式水轮发电设备，旨在解决现有的水位落差式发电中需要拦河筑坝，移民搬迁，占用粮田土地，改变自然河道修建水力发电设施的问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：无底浮舟、水流管道、储水箱和水轮发电机组；

所述无底浮舟包括围板和封闭所述围板的上端的顶板；所述围板的前部开有与所述水流管道相匹配的进水孔，所述围板的后部开有与所述水流管道相匹配的出水孔；

所述水流管道设置于所述围板内且所述水流管道的第一端对直所述进水孔设置，所述水流管道的第二端对直所述出水孔设置，水能够从所述进水孔中流入再流经所述水流管道并从所述出水孔流出；

所述水轮发电机组设置于所述水流管道中且能够由进入所述水流管道内的水流发电；

所述储水箱的两端固定于所述围板上。

优选地，所述舟载卧式水轮发电设备包括多个所述水轮发电机组，所述水轮发电机组均设置于所述水流管道中，所述水轮发电机组为卧式水轮发电机组。

优选地，所述舟载卧式水轮发电设备包括多个连接板，所述连接板对称固定于所述水轮发电机组的两边，且所述水轮发电机组通过所述连接板与所述水流管道固定连接。

优选地，所述舟载卧式水轮发电设备包括防护网，所述防护网固定于所述围板上的所述进水孔处并与所述进水孔相匹配。

优选地，所述舟载卧式水轮发电设备还包括防护栏杆；所述防护栏杆设置于所述顶板上。

优选地，所述舟载卧式水轮发电设备包括多个所述储水箱，多个所述储水箱对称设置于所述水流管道的两侧，所述储水箱的一端固定于所述围板的前部，所述储水箱的另一端固定于所述围板的后部。

优选地，所述储水箱上设置有注水管口和密封盖，所述注水管口设置于所述储水箱的顶部，所述注水管口的一端与所述储水箱连通，所述注水管口的另一端穿过所述顶板与所述密封盖连接。

优选地，所述舟载卧式水轮发电设备还包括导水机构，所述导水机构设置于所述围板的两侧且靠近所述围板的前部。

优选地，所述导水机构包括对称设置的导水板、连接杆和滑槽；所述导水板分别设置于所述无底浮舟的两侧；所述滑槽对称设置于所述顶板上；所述导水板的一端铰接于所述无底浮舟上，所述连接杆的第一端与所述导水板的自由端铰接且所述连接杆的第二端能够沿所述滑槽滑动。

优选地，所述导水机构还包括限位紧固件，所述连接杆上开有限位安装孔，所述限位紧固件能够安装于所述限位安装孔中，且所述连接杆通过所述限位紧固件固定于所述滑槽中。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的舟载卧式水轮发电设备不需拦河筑坝，不需搬迁移民，不需改变河道破坏自然环境修建水力设施，不需占用粮田土地，省工省力成本低廉，根据河岸流量大小组成江河岸边不同规模的新型水力发电站，生产更多的清洁能源能够提供一定规模的电力；该设备依靠于江河岸边，不会影响河道航运及正常流量，也不影响雨季河道排洪，枯水期正常运行；舟体通过设置围板和顶板而不采用底板，避免了舟体对水流的阻碍，且无底的舟体结构和储水箱的配合，能够使水流管道始终保持在水面以下，而能够保证舟载卧式水轮发电设备的发电效率。水轮发电机组将水能转化为电能，利用水力推动水轮转动，从而将水能转变为机械能，发电机随着卧式水轮转动便可发出电来，这时机械能又转变为电能，进而实现发电需求，卧式水轮与发电机连为一体构成卧式水轮发电机组，制造简单，为建造江河岸边发电站降低成本，便于利用推广。

附图说明

图1为本实用新型的舟载卧式水轮发电设备的结构示意图；

图2为本实用新型的舟载卧式水轮发电设备的截面示意图。

【附图标记说明】

1：无底浮舟；11：顶板；12：围板；2：水流管道；3：储水箱； 31：注水管口；32：密封盖；4：水轮发电机组；5：导水机构；51：导水板；52：连接杆；53：滑槽；54：限位紧固件；6：连接板；7：防护网；8：防护栏杆。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供一种舟载卧式水轮发电设备，如图1和图2所示，其包括：无底浮舟1、水流管道2、储水箱3和水轮发电机组4；无底浮舟1包括围板12和封闭围板12的上端的顶板11；围板12的前部开有与水流管道2相匹配的进水孔，围板12的后部开有与水流管道2相匹配的出水孔；水流管道2设置于围板12内且水流管道2的第一端对直进水孔设置，水流管道2的第二端对直出水孔设置，水能够从进水孔中流入再流经水流管道2并从出水孔流出；水轮发电机组4设置于水流管道2中且能够由进入水流管道2内的水流发电；储水箱3的两端固定于围板12上。其中，水流管道2可以为围板12内由相邻的储水箱3限定的前后延伸的流道，水轮发电机组4安装于流道旁边的支撑结构上。或者，水流管道2还可以为管道式结构，此时，水流管道2的第一端固定于围板12的前部且水流管道2的第二端固定于围板12的后部，从而实现水流管道2的安装。

本实用新型提供的舟载卧式水轮发电设备不需拦河筑坝修建大型水库，也不需搬迁移民，不占用良田土地，省工省力成本低廉，根据河岸流量大小建成不同规模的水力发电站，生产更多的清洁能源能够提供一定规模的电力；该设备依托于江河岸边，不会影响河道航运及正常流量，也不影响雨季河道排洪，枯水期正常运行；舟体通过设置围板12和顶板11而不采用底板，避免了舟体对水流的阻碍，且无底的舟体结构和储水箱3的配合，能够使水流管道2始终保持在水面以下，而能够保证舟载卧式水轮发电设备的发电效率。其中，该设备适用于江河河道，为发电站提供用电需求。

进一步地，如图1所示，本实用新型提供的舟载卧式水轮发电设备包括多个水轮发电机组4，水轮发电机组4均设置于水流管道2中，水轮发电机组4为卧式水轮发电机组。卧式水轮发电机组能够将水能转化为电能，进入水流管道2中的自然流水变成旋流状态，此时水流速度增加从而推动卧式水轮转动，进而带动电机发电，此过程可以将水能转变为机械能，发电机随着卧式水轮转动便可发出电来，这时机械能又转变为电能，进而实现发电需求，卧式水轮与发电机连为一体构成卧式水轮发电机组，制造简单，为建造江河岸边发电站降低成本，便于利用推广。

另外，舟载卧式水轮发电设备包括多个连接板6，连接板6对称固定于水轮发电机组4的两边，且水轮发电机组4通过连接板6与水流管道2固定连接。通过设置连接板6，使得水轮发电机组4固定于水流管道2内，提高了舟载卧式水轮发电设备安全性，也使得水轮发电机组4 能够正常运行，且方便维修水轮发电机组4。

进一步地，舟载卧式水轮发电设备包括防护网7，防护网7固定于围板12上的进水孔处并与进水孔相匹配。防护网7能够拦截河道中的水草以及垃圾，避免水草和垃圾进入水流管道2中阻碍卧式水轮的转动。另外，舟载卧式水轮发电设备还包括防护栏杆8；防护栏杆8设置于顶板11上，防护栏杆8可以保证人员的安全，提高安全性。

进一步地，如图1和图2所示，舟载卧式水轮发电设备包括多个储水箱3，多个储水箱3对称设置于水流管道2的两侧，储水箱3的一端固定于围板12的前部，储水箱3的另一端固定于围板12的后部。另外，储水箱3上设置有注水管口31和密封盖32，注水管口31设置于储水箱 3的顶部，注水管口31的一端与储水箱3连通，注水管口31的另一端穿过顶板11与密封盖32连接，且顶板11上开有与注水管口31相匹配的孔；设置密封盖32能有效防止储水箱3中的水洒出，通过注水管口 31向储水箱3中加水或者将储水箱3中的水抽掉，可以实时调整舟载卧式水轮发电设备的潜水深度，实现上升或者沉降；通过控制储水箱3中的水量保证水流管道2中始终有水流过，从而使得水轮发电机组4中的卧式水轮始终转动，保证设备的正常运行。

如图1所示，本实用新型提供的舟载卧式水轮发电设备还包括导水机构5，导水机构5设置于围板12的两侧且靠近围板12的前部。导水机构5包括对称设置的导水板51、连接杆52和滑槽53；导水板51分别设置于无底浮舟1的两侧；滑槽53对称设置于顶板11上；导水板51 的一端铰接于无底浮舟1上，连接杆52的第一端与导水板51的自由端铰接且连接杆52的第二端能够沿滑槽53滑动。通过设置导水机构5，使得水流更为集中，提高水流的水力，从而加快卧式水轮的转动。

进一步地，导水机构5还包括限位紧固件54，连接杆52上开有限位安装孔，限位紧固件54能够安装于限位安装孔中，且连接杆52通过限位紧固件54固定于滑槽53中，根据实际的水流情况，通过控制连接杆52的位置的来调整导水板51自由端的开度，需要调整时，松开限位紧固件54，将连接杆52调至所需位置，再拧紧限位紧固件54，从而限定此时导水板51的位置。

需要理解的是，以上对本实用新型的具体实施例进行的描述只是为了说明本实用新型的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，但本实用新型并不限于上述特定实施方式。凡是在本实用新型权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种舟载卧式水轮发电设备，其特征在于，所述舟载卧式水轮发电设备包括：无底浮舟、水流管道、储水箱和水轮发电机组；

所述无底浮舟包括围板和封闭所述围板的上端的顶板；所述围板的前部开有与所述水流管道相匹配的进水孔，所述围板的后部开有与所述水流管道相匹配的出水孔；

所述水流管道设置于所述围板内且所述水流管道的第一端对直所述进水孔设置，所述水流管道的第二端对直所述出水孔设置，水能够从所述进水孔中流入再流经所述水流管道并从所述出水孔流出；

所述水轮发电机组设置于所述水流管道中且能够由进入所述水流管道内的水流发电；

所述储水箱的两端固定于所述围板上。

2.如权利要求1所述的舟载卧式水轮发电设备，其特征在于：所述舟载卧式水轮发电设备包括多个所述水轮发电机组，所述水轮发电机组均设置于所述水流管道中，所述水轮发电机组为卧式水轮发电机组。

3.如权利要求2所述的舟载卧式水轮发电设备，其特征在于：所述舟载卧式水轮发电设备包括多个连接板，所述连接板对称固定于所述水轮发电机组的两边，且所述水轮发电机组通过所述连接板与所述水流管道固定连接。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的舟载卧式水轮发电设备，其特征在于：所述舟载卧式水轮发电设备包括防护网，所述防护网固定于所述围板上的所述进水孔处并与所述进水孔相匹配。

5.如权利要求1-3中任意一项所述的舟载卧式水轮发电设备，其特征在于：所述舟载卧式水轮发电设备还包括防护栏杆；所述防护栏杆设置于所述顶板上。

6.如权利要求1-3中任意一项所述的舟载卧式水轮发电设备，其特征在于：所述舟载卧式水轮发电设备包括多个所述储水箱，多个所述储水箱对称设置于所述水流管道的两侧，所述储水箱的一端固定于所述围板的前部，所述储水箱的另一端固定于所述围板的后部。

7.如权利要求6所述的舟载卧式水轮发电设备，其特征在于：所述储水箱上设置有注水管口和密封盖，所述注水管口设置于所述储水箱的顶部，所述注水管口的一端与所述储水箱连通，所述注水管口的另一端穿过所述顶板与所述密封盖连接。

8.如权利要求1-3中任意一项所述的舟载卧式水轮发电设备，其特征在于：所述舟载卧式水轮发电设备还包括导水机构，所述导水机构设置于所述围板的两侧且靠近所述围板的前部。

9.如权利要求8所述的舟载卧式水轮发电设备，其特征在于：所述导水机构包括对称设置的导水板、连接杆和滑槽；所述导水板分别设置于所述无底浮舟的两侧；所述滑槽对称设置于所述顶板上；所述导水板的一端铰接于所述无底浮舟上，所述连接杆的第一端与所述导水板的自由端铰接且所述连接杆的第二端能够沿所述滑槽滑动。

10.如权利要求9所述的舟载卧式水轮发电设备，其特征在于：所述导水机构还包括限位紧固件，所述连接杆上开有限位安装孔，所述限位紧固件能够安装于所述限位安装孔中，且所述连接杆通过所述限位紧固件固定于所述滑槽中。

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