CN2374666Y - 水轮机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种水轮机,由巨轮(1)、导轮(2)、链条(3)、支架(4)、水叶(5)、水槽(6)组成,巨轮(1)由支架(4)支撑,巨轮(1)、导轮(2)及链条(3)上均安装有水叶(5),巨轮直径Φ>20m。转动时链条上的水叶分别与巨轮(1)和导轮(2)上的水叶齿合,链条(3)通过水槽(6)时在水的冲压下不断转动从而带动导轮(2)和巨轮(1)转动产生机械能,再将机械能转换为电能,本实用新型适应于各种类型的水电站。
Description
本实用新型涉及一种水轮机，属于水力发电机械设备领域。
现代水力发电机站，是水轮机将水能变为机械能，传给发电机转换为电能。
目前，已有技术中的水力发电机组的水轮机，有多种类型：1、反击式：混流式、轴流式(轴流定浆式、轴流转浆式)、斜流式、贯流式《全贯流式、半贯流式(灯泡式、轴伸式、竖井式)》水轮机；
2、冲击式：水斗式、斜击式、双击式水轮机，总归为反击式和冲击式两大类型。这两种类型的水轮机直径都不大。例如，水轮机组型号为HL260-WJ-42，即水轮机的直径只有0.4m。现有中小型水电站，水轮机的直径都不大。即使长江三峡水电站这样大型的水电站，安装26台70万Kw的水轮机组，单台水轮机的最大直径为9.85m，不超过10米。由于水轮机直径小，效率就低。
本实用新型的目的，是设计一种结构简单的巨型水轮机，以提高发电效率，满足各种大、中、小水电站的需要。
本实用新型是采用下述技术方案实现的。
由巨轮(1)、导轮(2)、链条(3)、支架(4)、水叶(5)、水槽(6)组成水轮机，巨轮(1)由支架(4)支撑，巨轮(1)、导轮(2)及链条(3)上均安装有水叶(5)，转动时链条上的水叶分别与巨轮(1)和导轮(2)上的水叶齿合，链条(3)通过水槽(6)时，在水的冲压下不断转动从而带动导轮(2)和巨轮(1)转动产生机械能，巨轮直径Φ＞20m。
上述方案中，水叶(5)与巨轮(1)、导轮(2)、链条(3)的连接可采用固定连接或活动连接，如铆接、扦接、焊接、扣接等等。
巨轮(1)类似子一个中间有支撑条的自行车轮车，支架(4)由四根钢柱组成，一根链条安装一个水轮叶，然后串联起来，将巨轮与导轮围成一个封闭的环形轨迹，水槽为方形，链子入口处的水槽(6)与地面垂直。水槽可为方形或圆形等形状。
由上述方案组成的水轮机，结构简单，发电效率高，适用于各种水电站。
本实用新型水轮机为巨型水轮机，巨机水轮机工作原理及其与现有小型水轮机工作效率对比情况如下：
在有水头落差开发方式(引水式、堤坝式跌水)建立水力发电站。
如果水头落差H有10m；20m；30m；50m；100m；150m；200m等。巨型水轮机的直径，可以根据水头落差设计成Φ20m；Φ40m；Φ60m；Φ100m；Φ200m；Φ300m；Φ400m等
水轮机出力：根据水力学公式：N＝9.81QH(kw)。
H——是设计水头(m)。
Q——是设计流量(m3/s)。
n——是水轮机效率。
n＝N/N1＝N/(9.81QH)＝85-90％。
N——是水轮机出力。
N1——是水轮机理论出力。
巨型水轮机理论出力：
巨型水轮机的特点，是巨大的直径，转动时传动的转矩M∶M＝P(Φ/2)。将M引入水力学公式N＝9.81QH＝9.81QH(Φ/2)kw。
M——巨轮转动的转矩。
P——拉力(水力)。
D——巨轮直径。
例1：某水电站，水轮机组型号为HL260-WJ-42，即直径为0.42m，水轮机出力为67.6Kw，设计水头H＝11.5m，设计流量Q＝0.76m3/s。
1、根据常规水力发电机组，水轮机理论出力：
N＝0.76*11.5*9.81＝85.7Kw。
2、巨型水轮机理论出力：
用直径为Φ20m的巨型水轮机，代替HL260-WJ-42水轮机。
根据将M引入水力学公式：
N＝9.81QH＝9.81QH(Φ/2)＝9.81*0.76*11.5*10＝857Kw。
按年发电量，每年增加发电量：856.7Kw/85.7Kw＝10倍。
例2：某水电站，水轮机组型号为HL260-WJ-42，水轮机出力为67.9Kw，设计水头H＝21m，设计流量Q＝0.41m3/s。
1、根据常规水力发电机组，水轮机理论出力：
N＝0.41*21*9.81＝84.5Kw。
2、巨型水轮机理论出力：
用直径为Φ40m的巨型水轮机，代替HL260-WJ-42水轮机。
根据将M引入水力学公式：
N＝9.81QH＝9.81QH(Φ/2)＝9.81*0.41*21*20＝1689Kw。
按年发电量，每年增加发电量：1689kw/84.5kw＝4.5kw＝19.98倍。
下面通过附图进一步描述技术方案，本实用新型不限于所述实施例。
图一为本实用新型的结构示意图。
图中：1、巨轮；2、导轮；3、链条；4、支架；5、水叶；6、水槽；7、钢柱；8、支撑架；9、巨轮轴。
1、巨轮(1)——直径Φ20m以上，类似于一个自行车轮子，中间有支撑条(6)，巨轮轮子的厚度和宽度及大小均可根据需要，按一定的比例尺放大。
2、支架(4)——由四根钢柱组成，穿过巨轮轴(9)，将巨轮支撑在空中。
3、链条(3)——由巨轮的节圆直径，确定周节长度，一根链子安装一个水叶，一个一个的链接起来，将巨轮与导轮，围成一个封闭的环形轨迹。相当于水车样提。
4、水叶(5)——方形，固定在链条上，一根链条固定一个水叶，相当于水车的水叶子。
5、水槽(6)——方形，相当于水车的桶子，链条进口处的水槽与地面垂直。
6、导轮(2)——引导链条和水叶，在水槽中，按规定的轨迹运动。
本实用新型的水轮机工作过程是：
跌水通过进入口，进入方形水槽，由于水的重量(1m3的水为1000Kg)。将水叶和链条向下压，水能变成动能，推动巨轮运动。由于跌水不断地进入方形水桶，在水叶和链条的作用下，巨轮不断地运动。
巨轮与发电机之间，通过增速器，将巨轮的机械能传给发电机，发电机将巨轮的机械能转换成电能。
Claims (4)
1、一种水轮机，由巨轮(1)、导轮(2)、链条(3)、支架(4)、水叶(5)、水槽(6)组成，其特征在于巨轮(1)由支架(4)支撑，巨轮(1)、导轮(2)及链条(3)上均安装有水叶(5)，转动时链条上的水叶分别与巨轮(1)和导轮(2)上的水叶齿合，链条(3)通过水槽(6)时在水的冲压下不断转动从而带动导轮(2)和巨轮(1)转动产生机械能，巨轮直径Φ＞20m。
2、根据权利要求1所述的水轮机，其特征在于水叶(5)与巨轮(1)、导轮(2)、链条(3)的连接采用固定连接或活动连接，它们是铆接、扦接、焊接、扣接。
3、根据权利要求1或2所述的水轮机，其特征在于水槽为方形或圆形。
4、根据权利要求1或2所述的水轮机，其特征在于巨轮(1)类似于一个中间有支撑条的自行车轮子，支架(4)由四根钢柱组成，一根链子安装一个水叶，然后串联起来，将巨轮与导轮围成一个封闭的环形轨迹，水槽为方形，链子入口处的水槽与地面垂直。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN99231436U CN2374666Y (zh) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | 水轮机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN99231436U CN2374666Y (zh) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | 水轮机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2374666Y true CN2374666Y (zh) | 2000-04-19 |
Family
ID=34020300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN99231436U Expired - Fee Related CN2374666Y (zh) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | 水轮机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2374666Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102086833A (zh) * | 2010-09-27 | 2011-06-08 | 王钟鸣 | 拉力式结构水轮无坝发电方法 |
-
1999
- 1999-04-22 CN CN99231436U patent/CN2374666Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102086833A (zh) * | 2010-09-27 | 2011-06-08 | 王钟鸣 | 拉力式结构水轮无坝发电方法 |
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