CN202220709U - 用于海水养殖池的水利发电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种发电装置。为充分利用养殖池在进行水体交换时水体流动产生的势能，本实用新型提供一种用于海水养殖池的水利发电装置，该装置包括闸门、闸门平台、在闸门平台上沿闸门宽度设置的进水涵洞、进水涵洞内安装的水轮，以及用于保护水轮及实现缩放增加功能的导水板。该装置能以较小的水位落差得到较大的水流冲击力，该冲击力完全作用于水轮叶片之上，保持水轮的平稳快速转动，使水能得以充分利用。

Description

用于海水养殖池的水利发电装置
技术领域
本实用新型涉及一种发电装置，具体来讲，涉及一种用于海水养殖池的水利发电装置。
背景技术
目前海水养殖多在海边建造养殖池，利用涨潮落潮时海面与池内水面的高度差实现养殖池内的水体交换。具体是养殖池设置多个进水闸门及出水闸门，当海水落潮时，关闭进水闸门，打开出水闸门，养殖池内的水体经出水闸门排入海中；而当海水涨潮时，则关闭出水闸门，打开进水闸门，海水倒灌进入养殖池内，从而实现养殖池内水体的不断更换。一般情况下，养殖池内水体在进行交换时，池内水面与海面能够有1-2米的落差，大型养殖池完成一次水体交换需要较长的时间，此时间段内水体流动产生的势能被白白浪费。
发明内容
本实用新型的目的是充分利用养殖池在进行水体交换时水体流动产生的势能，提供一种用于海水养殖池的水利发电装置。
为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案为：用于海水养殖池的水利发电装置，包括闸门、闸门平台及发电机，其特征在于，该装置还包括：
在闸门平台上沿闸门宽度设置的进水涵洞；
一水轮，水轮为一圆柱形筒体，在筒体的两端固定水轮轴，在筒体的表面均匀地安装与其轴线平行的若干叶片，叶片与其安装的筒体表面法线呈一定角度，且方向一致；横卧的水轮通过其两端的水轮轴支撑于进水涵洞两侧的涵洞壁上并能自由转动，安装高度以水轮转动时其底面叶片与闸门平台之间距离保持在2-6cm为准，水轮两端的水轮轴伸出涵洞侧壁之外，水轮轴与发电机连接；
一带有弧面的导水板，导水板设置在进水涵洞的进水口处，其外弧面与闸门相对，导水板两侧与涵洞两侧壁密封连接，其上端与涵洞顶部密封，其下端与闸门平台之间形成进水通道，水轮被弧形导水板封堵于进水涵洞之内。
所述的进水涵洞采用混凝土浇筑或采用钢板焊接而成。
所述的叶片与其安装的筒体表面法线呈45°角。
所述的水轮，其两端的水轮轴通过轴承或铜套支撑于进水涵洞两侧的涵洞壁上。
所述的水轮筒体，其内腔注满聚氨酯。
所述的进水通道，其高度略高于水轮叶片与闸门平台之间的距离。
本实用新型的有益效果为：采用本实用新型提供的水利发电装置可以充分利用海水养殖池与海平面之间存在的水位差推动水轮转动，该装置中加装导水板可以防止水体直接冲击水轮造成水轮损坏，同时导水板下端与闸门平台之间形成的进水通道起到缩放加压的作用，能以较小的水位落差得到较大的水流冲击力，该冲击力完全作用于水轮叶片之上，保持水轮的平稳快速转动，使水能得以充分利用。
附图说明
附图1为该装置沿进水涵洞方向的剖视图。
附图2为进水涵洞进水面的主视图。
图中，1、闸门，2、闸门平台，3、进水涵洞，4、涵洞侧壁，5、涵洞顶，6、水轮，7、叶片，8、水轮轴，9、导水板，10、进水通道，11、养殖池，12、海面，13、拦网。
具体实施方式
    该实施例中介绍的用于海水养殖池的水利发电装置是设置在出水闸门的发电装置。
 如图1所示，建造于海边的养殖池11，养殖池11设有出水闸门1及闸门平台2，当海水落潮时，养殖池11内的水位高于海面12，此时打开闸门1即可将养殖池内的水体排入大海之中。
如图1、图2中所示，该装置在闸门平台2上沿闸门宽度设置了进水涵洞3，进水涵洞3包括两个涵洞侧壁4及涵洞顶5，涵洞底部即为闸门平台2，进水涵洞可以采用混凝土浇筑或采用钢板焊接而成。
如图1、图2所示，水轮6为一圆柱形筒体，在筒体的两端固定水轮轴8，在筒体的表面均匀地安装与其轴线平行的若干叶片7，叶片7与其安装的筒体表面法线呈一定角度，且方向一致，在本实施例中，叶片与其安装的筒体表面法线呈45°角。
如图2所示，横卧的水轮6通过其两端的水轮轴8支撑于进水涵洞3两侧的涵洞壁上并能自由转动，水轮6两端的水轮轴8伸出涵洞之外，水轮轴8与涵洞侧壁4可采用轴承或铜套进行固定。
如图1所示，水轮6的安装高度以水轮转动时其底面叶片7与闸门平台2之间距离保持在2-6cm为准，由于养殖池在每个闸门处都设置了拦网13，拦网13的作用是防止交换水体时养殖池内的养殖体跑出养殖池，因此叶片7与闸门平台2之间距离虽然保持在2-6cm，但不会有杂物通过而形成阻塞。
如图1所示，一带有弧面的导水板9设置在进水涵洞3的进水口处，其外弧面与闸门1相对。
如图2所示，导水板9两侧与涵洞两侧壁4密封连接，其上端与涵洞顶5密封，其下端与闸门平台2之间形成进水通道10，水轮6被弧形导水板9封堵于进水涵洞3之内。
如图1所示，为使水体通过进水通道10冲击到叶片7，进水通道10的高度略高于水轮叶片与闸门平台之间的距离。
由于本实用新型提供的水利发电装置是借助海水养殖池内水面与海平面之间的高度差实现工作，该水位落差较小，该发电装置中的水轮必须能够在较小的冲击力下就能实现快速转动，因此水轮必须采用轻质材料制作，减轻其自身重量，实际加工中，取铝材或其它高强度塑料材料为宜，同时为增强水轮的强度，在其筒体内腔注满聚氨酯。
本实用新型提供装置中加装导水板9可以取得明显的技术效果，由于水轮采用轻质材料制作，如果不加装导水板，闸门打开后水体直接冲击水轮本体，不但容易造成水轮损坏变形，同时水轮转动会出现振动及摆动现象，无法实现水轮的平稳运转。
另外，导水板9与闸门平台2之间形成的进水通道10可以实现缩放加压的技术效果，其工作原理是这样的，在水的压力和流速都恒定的情况下，水体流出闸门的压力*流速*水流截面积是一个恒定值。闸门开启面积大于进水通道的进水面积，水流流经进水通道后，流速已得到缩放和增快，进水通道内单位面积上的压力也就得到增大，这样就能以较小的水位落差造成水轮叶片上得到较大的水流冲击压力，推动水轮快速运转，同时由于作用力集中，水轮可以平稳运转，不会出现振动及摆动现象。
根据前述，在本装置中闸门1实际上也起到了缩放增压的技术效果，在该装置中水体通过两级缩放增压后完全可以推动水轮快速平稳运转。
水轮轴8与发电机连接，通过水轮的转动实现发电的技术目的。
根据本实施例的启示，在养殖池的进水闸门处也完全可以安装该发电装置，只要将该装置安装于养殖池内部的进水闸门平台上即可实现发电目的。
由于养殖池设有多个进水闸门及出水闸门，在每个闸门位置设置该水利发电装置，其交换水体时所发电量可以完全满足日常养殖需要。

Claims (6)

1.用于海水养殖池的水利发电装置，包括闸门、闸门平台及发电机，其特征在于，该装置还包括：
在闸门平台上沿闸门宽度设置的进水涵洞；
一水轮，水轮为一圆柱形筒体，在筒体的两端固定水轮轴，在筒体的表面均匀地安装与其轴线平行的若干叶片，叶片与其安装的筒体表面法线呈一定角度，且方向一致；横卧的水轮通过其两端的水轮轴支撑于进水涵洞两侧的涵洞壁上并能自由转动，安装高度以水轮转动时其底面叶片与闸门平台之间距离保持在2-6cm为准，水轮两端的水轮轴伸出涵洞侧壁之外，水轮轴与发电机连接；
一带有弧面的导水板，导水板设置在进水涵洞的进水口处，其外弧面与闸门相对，导水板两侧与涵洞两侧壁密封连接，其上端与涵洞顶部密封，其下端与闸门平台之间形成进水通道，水轮被弧形导水板封堵于进水涵洞之内。
2.根据权利要求1所述的用于海水养殖池的水利发电装置，其特征在于：所述的进水涵洞采用混凝土浇筑或采用钢板焊接而成。
3.根据权利要求1所述的用于海水养殖池的水利发电装置，其特征在于：所述的叶片与其安装的筒体表面法线呈45°角。
4.根据权利要求1所述的用于海水养殖池的水利发电装置，其特征在于：所述的水轮，其两端的水轮轴通过轴承或铜套支撑于进水涵洞两侧的涵洞壁上。
5.根据权利要求1所述的用于海水养殖池的水利发电装置，其特征在于：所述的水轮筒体，其内腔注满聚氨酯。
6.根据权利要求1所述的用于海水养殖池的水利发电装置，其特征在于：所述的进水通道，其高度略高于水轮叶片与闸门平台之间的距离。
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