CN214741808U - 一种板式水轮发电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及发电技术领域，一种板式水轮发电系统，包括翻板和发电系统，其中翻板上设有过水缺口，翻板朝向内河下游一侧设有两个对立设置的导流墙，该导流墙与过水缺口相对；发电系统包括水轮组件和发电机，水轮组件包括水轮和叶片，水轮通过转轴和轴承安装在两个导流墙之间，水轮外环面设有若干个叶片，翻板朝向内河下游一侧与叶片相对处为内凹的弧形结构，该弧形结构叶片外端移动路径位置相匹配，水轮通过转动组件与发电机连接并驱动发电机发电。本系统通过在翻板上开设过水缺口，利用河水势能驱动水轮组件转动发电，一经建成可实现免维护永久发电，使得能源充分利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及发电技术领域，特别是板式水轮发电系统。
背景技术
现有技术中，城市内河设立翻板，水流经过翻板直接流入下级河道中，水能没有充分利用。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提出的板式水轮发电系统，可利用内河水流势能发电。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种板式水轮发电系统，其特征在于：包括翻板和发电系统，其中翻板上设有过水缺口，所述翻板朝向内河下游一侧设有两个对立设置的导流墙，该导流墙与过水缺口相对；所述发电系统包括水轮组件和发电机，所述水轮组件包括水轮和叶片，水轮通过转轴和轴承安装在两个导流墙之间，所述水轮外环面设有若干个叶片，所述翻板朝向内河下游一侧与叶片相对处为内凹的弧形结构，该弧形结构叶片外端移动路径位置相匹配，所述水轮通过传动组件与发电机连接并驱动发电机发电。
作为优选的，所述水轮和叶片挂载在翻板的下方。
作为优选的，所述叶片的末端为圆形倒角结构。
作为优选的，所述发电机挂载在翻板内河下游一侧的上侧。
作为优选的，所述发电机为防水电机。
作为优选的，所述传动组件为传动轮和传动链，所述传动链和轴承均为水润滑轴承。
作为优选的，所述发电机为24V或36V发电机。
使用本实用新型的有益效果是：
本系统通过在翻板上开设过水缺口，利用河水势能驱动水轮组件转动发电，一经建成可实现免维护永久发电，使得能源充分利用。
附图说明
图1为本实用新型板式水轮发电系统的结构示意图。
图2为本实用新型板式水轮发电系统另一视角的示意图。
附图标记包括：
10-翻板，11-过水缺口，12-导流墙，21-水轮，22-叶片，23-转轴，24- 传动轮，25-传动链，26-发电机。
具体实施方式
为使本技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本技术方案进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而不是要限制本技术方案的范围。
如图1-图2所示，本实施例提出的一种板式水轮21发电系统，包括翻板10和发电系统，其中翻板10上设有过水缺口11，翻板10朝向内河下游一侧设有两个对立设置的导流墙12，该导流墙12与过水缺口11相对；发电系统包括水轮21组件和发电机26，水轮21组件包括水轮21和叶片22，水轮21通过转轴23和轴承安装在两个导流墙12之间，水轮21外环面设有若干个叶片22，翻板10朝向内河下游一侧与叶片22相对处为内凹的弧形结构，该弧形结构叶片22外端移动路径位置相匹配，水轮21通过传动组件与发电机26连接并驱动发电机26发电。本实施例中，水轮21通过转轴23架设在导流墙12上。
水轮21和叶片22挂载在翻板10的下方，使得过水缺口11和水轮21 之间形成较大落差。叶片22的末端为圆形倒角结构。
发电机26挂载在翻板10内河下游一侧的上侧，防止发电机26浸水。发电机26为防水电机。
如图2所示，传动组件为传动轮24和传动链25，传动链25和轴承均为水润滑轴承，形成自润滑。
为使发电安全，发电机26为24V或36V发电机26，发电机26的发电电压低于安全电压。
如河内水位较高，本系统可通过翻板10翻起，以起到泄洪的作用。
实施例1
翻板10高4m，过水缺口11高2m、宽2m。翻板10与河床之间采用弧形结构，以提高河水势能的利用率。预设，过水口的流量约为2m3/s，通过过水口的河水流速约为1m/s。
假定河水经过水轮21后不发生堵塞，水势能全部利用，则相同流量的河水在经过水轮21前后流速应一致，即在流过水轮21前后，河水动能不变，而其势能全部被利用，最终被用来发电。
由于水的势能可能无法全部利用、水轮21和发电机26在转动过程中会有摩擦损耗、升速齿轮存在轴承损耗和齿轮损耗、以及发电机26 存在铁耗等，可假设河水的势能到发电机26输出电能之间的转换效率为30％。
水的密度为1000kg/m3，则流量为2m3/s河水从2m高的高位时的势能为：
mgh＝1000*2*10*2＝40000W＝40kW
则最终可利用的电能为：
40000*30％＝12000W＝12kW
因为河水在经过水轮21前后不发生堵塞，且水的势能全部转化，则相同流量的河水在经过水轮21前后动能保持不变，即流速应一致，因此V1＝V2＝V3＝1m/s。可利用河水流速初步估算叶片22叶尖处线速度 V＝V2＝1m/s，水轮2121半径暂定2m，则水轮21角速度为ω＝1/2rad/s＝0.5 rad/s，则水轮21转速为n＝60*0.5/2/3.14≈5rpm。因此若经过升速齿轮后，发电机2622转速达到1450rpm，则升速齿轮升速比约为1450/5＝290∶1。
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本技术内容的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本实用新型的构思，均属于本专利的保护范围。
Claims (7)
1.一种板式水轮发电系统，其特征在于：包括翻板和发电系统，其中翻板上设有过水缺口，所述翻板朝向内河下游一侧设有两个对立设置的导流墙，该导流墙与过水缺口相对；所述发电系统包括水轮组件和发电机，所述水轮组件包括水轮和叶片，水轮通过转轴和轴承安装在两个导流墙之间，所述水轮外环面设有若干个叶片，所述翻板朝向内河下游一侧与叶片相对处为内凹的弧形结构，该弧形结构叶片外端移动路径位置相匹配，所述水轮通过传动组件与发电机连接并驱动发电机发电。
2.根据权利要求1所述的板式水轮发电系统，其特征在于：所述水轮和叶片挂载在翻板的下方。
3.根据权利要求1所述的板式水轮发电系统，其特征在于：所述叶片的末端为圆形倒角结构。
4.根据权利要求1所述的板式水轮发电系统，其特征在于：所述发电机挂载在翻板内河下游一侧的上侧。
5.根据权利要求1所述的板式水轮发电系统，其特征在于：所述发电机为防水电机。
6.根据权利要求1所述的板式水轮发电系统，其特征在于：所述传动组件为传动轮和传动链，所述传动链和轴承均为水润滑轴承。
7.根据权利要求1所述的板式水轮发电系统，其特征在于：所述发电机为24V或36V发电机。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202120580333.1U CN214741808U (zh) | 2021-03-22 | 2021-03-22 | 一种板式水轮发电系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN214741808U true CN214741808U (zh) | 2021-11-16 |
Family
ID=78596120
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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2021
- 2021-03-22 CN CN202120580333.1U patent/CN214741808U/zh active Active
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