CN201265477Y - 水力发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型旨在公开将导水管出水口朝上以便于装卸维护，在导水管与发电机之间设置变速器以提高发电机转速比，在发电机外部设置气压罩以避免发电机进水的专门利用低水头或水流的水力发电装置。所述装置主要由导水管、水轮、主轴、机架、发电机、变速器及气压罩组成。其有益效果是：提高水能利用效率；不仅适用于河床或海洋潮汐势能发电领域，也适用于河流或海流动能发电领域；减少占用土地，减轻对自然生态的影响；永久水工构建少，建设速度快，调整布局灵活，可持续发展性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及发电技术领域的装置，具体涉及利用水域势能或动能的水力发电装置。
背景技术
一种公知的坝后水力发电装置，是建造大坝蓄水，水库中的水经过纵深地下水道获得高品位水头来推动坝后发电机的水轮连续旋转而发电。但其不足之处是：依靠大坝营造巨型水库，需要占用大量的土地资源，使生态环境发生巨大的变迁，建设周期长，一次性投资大，处理坝体及所属构建病险艰难。
实用新型内容
本实用新型克服了现有技术中的不足，提供将导水管出水口朝上便于装卸维护，一种在导水管与发电机之间设置变速器以提高发电机转速比，一种在发电机外部设置气压罩避免发电机进水的专门利用低水头或水流的水力发电装置。
本实用新型的技术方案是：
一种水力发电装置，包括进水口、导水管、水轮室、水轮、轮轴、主轴、出水口、机架、发电机及抽气管；所述导水管和发电机安装在机架上，水轮安装在导水管出水口一端的水轮室内，水轮上的轮轴与发电机的旋转轴由主轴连接；其特征在于，所述发电机位于导水管的出水口上方，导水管出水口的管口朝上。
另一种水力发电装置，包括进水口、导水管、水轮室、水轮、轮轴、主轴、出水口、机架、发电机、直角联轴器、主动轮输入轴、变速器及从动轮输出轴；所述导水管、变速器和发电机安装在机架上，导水管以卧式布置，水轮安装在导水管出水口一端的水轮室内，主轴垂直布置于发电机与水轮之间，水轮上的轮轴与主轴下端由直角联轴器连接；其特征在于，所述发电机位于导水管上方，变速器位于主轴和发电机之间，变速器的主动轮输入轴与主轴上端连接，变速器的从动轮输出轴与发电机的旋转轴连接。
再一种水力发电装置，包括进水口、导水管、水轮室、水轮、轮轴、主轴、出水口、机架、发电机、护套管、气压罩及外壳法兰；所述导水管和外壳带有法兰的发电机安装在机架上，水轮安装在导水管中的水轮室内，水轮上的轮轴与发电机的旋转轴由主轴连接；其特征在于，所述发电机位于导水管上方，发电机外壳法兰下部套有气压罩，气压罩上端的法兰与发电机外壳法兰对接固位。
本实用新型的有益效果是：提高水能利用效率；操作简单快捷，维护容易；完全避免发电机在水下工作时水进入机内；不仅适用于河床或海洋潮汐势能发电领域，同样适用于河流或海流动能发电领域；可减少占用土地，减轻对自然生态的影响；永久水工建筑少，建设速度快，调整布局灵活，可持续发展性强。当用水泵替代发电机时，能够提升河水到高位蓄水库连续发电，且蓄水库容无需很大。
附图说明
图1是本实用新型第一个实施例的立面图。
图2是本实用新型第二个实施例的立面图。
图3是本实用新型第三个实施例的立面图。
图中：进水口(1)、导水管(2)、水轮室(3)、水轮(4)、轮轴(5)、主轴(6)、出水口(7)、机架(8)、发电机(9)、抽气管(10)、直角联轴器(11)、主动轮输入轴(12)、变速器(13)、从动轮输出轴(14)、护套管(15)、气压罩(16)、外壳法兰(17)、水底桩基(01)、堤坝(02)、给水域(03)、尾水域(04)、水流水面(05)。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
图1所示实施例是利用河床或海洋潮汐势能发电，其装置主要由进水口(1)、导水管(2)、水轮室(3)、水轮(4)、轮轴(5)、主轴(6)、出水口(7)、机架(8)、发电机(9)及抽气管(10)组成。
由堤坝将河床或浅海域围割出给水域和尾水域，使两水域落差约4M。
机架(8)位于尾水域一侧，由水底桩基或堤坝支撑固位。
内径约3M的钢制导水管(2)横跨在堤坝上，由堤坝和机架(8)支撑固位，进水口(1)伸进给水域的水中构成水封，出水口(7)伸进尾水域的水中构成水封，使出水口(7)的管口朝上；出水口(7)一端的直管为水轮室(3)；在导水管(2)的最高管壁部位安装带有阀门的抽气管(10)；水轮(4)从出水口(7)伸进水轮室(3)，其轮轴(5)向上伸出出水口(7)；发电机(9)安装在机架(8)上，位于出水口(7)上方，其旋转轴向下伸出；主轴(6)垂直布置于发电机(9)与轮轴(5)之间。
主轴(6)下端与轮轴(5)、上端与发电机(9)旋转轴均以夹壳式联轴器连接。
本实施例在使用时，保持进水口(1)和出水口(7)的水封，用抽气设备从抽气管(10)抽取导水管(2)中的气体，使水从进水口(1)和出水口(7)同时进入导水管(2)，上升汇合形成虹吸水流后关闭抽气管(10)的阀门，导水管(2)内的连续水流便推动水轮(4)旋转并输出发电。将出水口(7)管口朝上，以便利水轮(4)装卸和维护；将出水口(7)伸入水中，使连续水流速度头损失最小，而管内流速最大。
图2所示的实施例是利用河流或海流动能发电，其装置主要由进水口(1)、导水管(2)、水轮室(3)、水轮(4)、轮轴(5)、主轴(6)、出水口(7)、机架(8)、发电机(9)、直角联轴器(11)、主动轮输入轴(12)、变速器(13)及从动轮输出轴(14)组成。
机架(8)由水底桩基或桥梁或浮体支撑固位。
导水管(2)、变速器(13)、发电机(9)安装在机架(8)上，发电机(9)位于导水管(2)上方，变速器(13)位于发电机(9)与导水管(2)之间。
导水管(2)为卧式布置，在出水口(7)一端的水轮室(3)内安装水轮(4)，轮轴(5)伸向出水口(7)的管口；由一对扇形齿轮组成的直角联轴器(11)布置在出水口(7)外，其输入轴水平伸出与轮轴(5)以刚性联轴器连接，输出轴向上伸出；变速器(13)为齿轮副啮合传动，主动轮输入轴(12)向下伸出，从动轮输出轴(14)向上伸出；发电机(9)旋转轴向下伸出，主轴(6)垂直布置于发电机(9)与水轮(4)之间。
主轴(6)下端与直角联轴器(11)的输出轴、主轴(6)上端与变速器(13)的主动轮输入轴(12)、变速器(13)的从动轮输出轴(14)与发电机(9)的旋转轴均以夹壳式联轴器连接。
本实施例中，变速器(13)也可以为皮带传动方式，使发电机(9)位于变速器(13)的下方。
本实施例在使用时，将导水管(2)浸入河流或海流的水中，变速器(13)和发电机(9)高于水流水面，由锥形进水口(1)收集水流在导水管(2)内增压加速流动，推动水轮(4)旋转并输出发电；通过变速器(13)的变速传动，实现发电机(9)获得一定扭矩和较高转速的目的。
图3所示的实施例也是利用河流或海流动能发电，其装置主要由进水口(1)、导水管(2)、水轮室(3)、水轮(4)、轮轴(5)、主轴(6)、出水口(7)、机架(8)、发电机(9)、护套管(15)、气压罩(16)及外壳法兰(17)组成。
机架(8)由水底桩基或桥梁或浮体支撑固位。
导水管(2)及发电机(9)安装在机架(8)上，发电机(9)位于导水管(2)上方。
导水管(2)由上体90°弯头和下体90°弯头承插而成，其垂直管段为水轮室(3)；水轮室(3)中心线上方的管壁设置过轴护套管(15)；水轮(4)安装在水轮室(3)内，轮轴(5)向上；主轴(6)垂直布置穿过护套管(15)。主轴(6)下端与轮轴(5)、上端与发电机(9)旋转轴均以夹壳式联轴器连接。
发电机(9)外壳设有外壳法兰(17)；管状气压罩(16)上端焊接有法兰，由下而上套于发电机(9)外部，其法兰与发电机的外壳法兰(17)之间夹密封圈用螺栓锁紧，下端口低于发电机(9)外壳最低端面；将发电机(9)电缆从气压罩(16)的下端口引出。
本实施例在使用时，允许将发电机(9)和导水管(2)全部浸入水流中，由锥形进水口(1)收集水流在导水管(2)内增压加速流动，推动水轮(4)旋转并输出发电。
当水流水面高于发电机(9)时，气压罩(16)下端口与水构成水封，在气压罩(16)内因气体被压缩使水位低于发电机(9)外壳最低端面，实现避免水从发电机(9)旋转轴密封处或从电缆接线盒进入机内的目的。在外壳法兰(17)上方加防水外罩，还可使发电机(9)完全不被水浸泡。
本实施例所述的水力发电装置，特别适应于有洪水汛期的河流中使用。
Claims (3)
1、一种水力发电装置，包括进水口、导水管、水轮室、水轮、轮轴、主轴、出水口、机架、发电机及抽气管；所述导水管和发电机安装在机架上，水轮安装在导水管出水口一端的水轮室内，水轮上的轮轴与发电机的旋转轴由主轴连接；其特征在于，所述发电机位于导水管的出水口上方，导水管出水口的管口朝上。
2、一种水力发电装置，包括进水口、导水管、水轮室、水轮、轮轴、主轴、出水口、机架、发电机、直角联轴器、主动轮输入轴、变速器及从动轮输出轴；所述导水管、变速器和发电机安装在机架上，导水管以卧式布置，水轮安装在导水管出水口一端的水轮室内，主轴垂直布置于发电机与水轮之间，水轮上的轮轴与主轴下端由直角联轴器连接；其特征在于，所述发电机位于导水管上方，变速器位于主轴和发电机之间，变速器的主动轮输入轴与主轴上端连接，变速器的从动轮输出轴与发电机的旋转轴连接。
3、一种水力发电装置，包括进水口、导水管、水轮室、水轮、轮轴、主轴、出水口、机架、发电机、护套管、气压罩及外壳法兰；所述导水管和外壳带有法兰的发电机安装在机架上，水轮安装在导水管中的水轮室内，水轮上的轮轴与发电机的旋转轴由主轴连接；其特征在于，所述发电机位于导水管上方，发电机外壳法兰下部套有气压罩，气压罩上端的法兰与发电机外壳法兰对接固位。
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|---|---|---|---|---|
| CN106150834A (zh) * | 2015-04-15 | 2016-11-23 | 颜志服 | 节水陀螺形水力发电机 |
| CN108757284A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-06 | 台州鼎拓工业设计有限公司 | 一种新型电业公司用单片轮式发电装置 |
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| CN106150834B (zh) * | 2015-04-15 | 2018-10-30 | 颜志服 | 节水陀螺形水力发电机 |
| CN108757284A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-06 | 台州鼎拓工业设计有限公司 | 一种新型电业公司用单片轮式发电装置 |
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