CN202914233U

CN202914233U - 水力灌轮发电***

Info

Publication number: CN202914233U
Application number: CN 201220361556
Authority: CN
Inventors: 翁阳春
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-07-25
Filing date: 2012-07-25
Publication date: 2013-05-01
Anticipated expiration: 2022-07-25

Abstract

本实用新型公开了一种水力灌轮发电***，解决现有的山区水力发电***因无法集中利用水流重力势能进行发电从而导致资源利用率不高的问题。该发电***，包括发电机组，与该发电机组相连的灌轮装置，位于灌轮装置上方并利用水力驱动该灌轮装置运行的引水驱动装置，以及与该引水驱动装置固定相连的支撑架。本实用新型实用性高，针对性强，且结构简单、使用方便，通过巧妙的结构设计便能很好地将水流的重力势能集中起来用于发电，不仅提高了资源的利用率，并且在水流量为2m³/s的条件下也大幅度提高了发电机的装机容量，并且本实用新型也便于安装和维护，因此，与现有技术相比，本实用新型具有显著的进步，适于推广使用。

Description

水力灌轮发电***

技术领域

本实用新型涉及一种发电***，具体地说，是涉及一种水力灌轮发电***。

背景技术

水力发电，顾名思义，便是将水的重力势能转换为电能的发电形式。水力发电的原理为：河川、湖泊等位于高处具有重力势能的水流至低处，带动传动齿轮转动从而将水的重力势能转换成传动齿轮的机械能，传动齿轮又推动发电机发电，将机械能转换成电能。

目前的山区水力发电***，通常采用瀑布式的水流冲击（即让水自动从高处往低处倾泻）带动水轮机转动，从而推动发电机进行发电。但是该种发电方式水流冲击较为分散，无法将水流的重力势能集中起来进行利用，因而在能量的利用这块较为浪费，资源无法得到充分地利用。

因此，充分利用资源，提高能量的利用率，便成为目前山区水力发电领域需要填补的空白。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水力灌轮发电***，主要解决现有的山区水力发电***因无法集中利用水流重力势能进行发电从而导致资源利用率不高的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

水力灌轮发电***，包括发电机组，与所述发电机组相连的灌轮装置，位于灌轮装置上方并利用水力驱动该灌轮装置运行的引水驱动装置，以及与该引水驱动装置固定相连的支撑架。

具体地说，所述灌轮装置包括与发电机组相连的中转轴，通过轴承与该中转轴活动相连的转轮支撑架，与该中转轴固为一体结构并以该中转轴为圆心转动的转轮，以及与该转轮外部固定相连且内部设有挡板的储水器，储水器通过钢条与挡板相连接。

进一步地，所述发电机组包括连接有电控柜的发电机，通过高速传动轴与该发电机相连接的变速箱，与该变速箱相连的分离器，以及一端与该分离器相连、另一端与一传动齿轮相啮合的主轴齿轮；所述的传动齿轮与中转轴相连接。

再进一步地，所述引水驱动装置包括位于储水器上方并与支撑架固定相连的引水管道，设置在引水管道的中部且与该引水管道连通的第一分支水管，以及分别设置在引水管道的端部且均与该引水管道连通的第二分支水管和第三分支水管，第一分支水管、第二分支水管以及第三分支水管的出水口均对准储水器。

作为优选，所述储水器为八至十二个。

为防止本实用新型在长期使用过程中，灌轮装置会与水发生氧化反应从而导致灌轮装置被腐蚀生锈，影响本实用新型的使用，在所述储水器、挡板以及转轮上均设有防锈层。

本实用新型的设计原理在于，在灌轮装置上方设计一根略带倾斜的引水管道，并将该引水管道与引水渠连通，水流因为重力缘故便会自动从引水渠流向引水管道，并依次从第一分支水管、第二分支水管以及第三分支水管流出，从第一分支水管流出的水冲入到储水器中首先带动转轮转动，进而再利用分别从第二分支水管和第三分支水管流出的水冲到储水器中进行补水，增大水流的重力势能，从而使转轮带动传动齿轮转动，实现发电机发电，如此反复循环，便能保证发电机持续稳定地发电。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型设计巧妙，且结构简单，使用方便，根据实际的地理位置，只需设置好水位的落差高度，并通过“引水、灌轮”的操作方式，便能实现发电机的稳定发电。

（2）本实用新型将理论与实际相结合，无需大流量水流便能有效地使整个发电过程完全遵循“重力势能—机械能—电能”的能量转换原理进行发电，能量利用率高，与传统的单纯利用水力冲击推动发电机发电相比，在水流量大约为2m³/s的条件下，本实用新型更能将水流的重力势能集中起来进行利用，从而大幅度提高发电机的装机容量；并且本实用新型还可以根据实际需要灵活控制水的流量和水流的速度，从而确保发电机转速的稳定，保证发电效率。

（3）本实用新型储水器优选设为八至十二个，并且均匀布置在转轮上，紧密的结构设计可以整个灌轮装置能够充分利用到水流的重力势能，不仅增加了转轮的有效功率，而且也达到了节约能源的目的，很好地响应了目前国家关于节能减排政策方面的号召。

（4）本实用新型在储水器、挡板以及转轮上均设有防锈层，可以防止灌轮装置在长期使用过程中遭到氧化腐蚀，使本实用新型在使用过程中避免了需要常常维护的麻烦。

（5）本实用新型性价比高，且制造成本低，在山区水力发电方面具有较强的针对性，本实用新型以其独特的结构设计拥有着广泛的应用前景和市场价值，因此，本实用新型具有很高的实用性，适于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为图1的右视图。

图3为储水器的剖视图。

图4为灌轮装置的工作原理示意图。

上述附图中，附图标记对应名称为：

1—引水管道，2—支撑架，3—第一分支水管，4—第二分支水管，5—第三分支水管，6—中转轴，7—轴承，8—转轮支撑架，9—转轮，10—挡板，11—储水器，12—电控柜，13—发电机，14—高速传动轴，15—液压站，16—变速箱，17—冷却风扇，18—分离器，19—主轴齿轮，20—传动齿轮，21—工作台，22—引水渠。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1～3所示，本实用新型包括发电机组、引水驱动装置、灌轮装置以及支撑架2。所述发电机组与灌轮装置相连，该发电机组用以发电，并安装在工作台21上，且其包括连接有电控柜12的发电机13，通过高速传动轴14与该发电机13相连接的变速箱16，与该变速箱16相连的分离器18，以及一端与该分离器18相连、另一端与一传动齿轮20相啮合的主轴齿轮19，此外，所述变速箱16还分别与液压站15和冷却风扇17相连，液压站15用于为变速箱16提供动力，而冷却风扇17则用于对变速箱16进行冷却降温；而灌轮装置则用于为发电机13发电提供机械能，其包括中转轴6，通过轴承7与该中转轴6活动相连的转轮支撑架8，与该中转轴6固为一体结构并以该中转轴6为圆心转动的转轮9，以及与该转轮9外部固定相连且内部设有挡板10的储水器11，该储水器11一边封闭，另一边开口，且内部为空心结构，并通过钢条与挡板10相连接，如图3所示，本实施例中，每个储水器11内部均设有四个挡板10，并且四个挡板10错开布置，方便灌轮装置在单次利用完水流的重力势能后水从储水器11流出。所述的传动齿轮20则与中转轴6相连接，便于能量的传递。另外，为了能够充分地利用到水流的重力势能，同时也是为了发电机13能够稳定地进行发电，本实用新型的储水器11优选设为八至十二个，也可根据转轮9内径的大小进行布置，以便满足实际需求。本实施例中的发电***以在水位落差为10m，水流量大约为2m³/s的条件下进行应用为例，将储水器11的数量设为八个，并均匀布置在转轮9上，使水流能够连续地冲入到储水器11中，从而持续带动转轮9转动。并且为了防止本实用新型在使用过程中，其灌轮装置因长期与水接触会发生氧化反应，从而导致灌轮装置被腐蚀生锈，影响本实用新型的使用，故在储水器11、挡板10以及转轮9上均设有防锈层。

引水驱动装置用于利用水力驱动灌轮装置运行，具体地说，该引水驱动装置包括位于储水器11上方并与支撑架2固定相连的引水管道1，设置在引水管道1的中部且与该引水管道1连通的第一分支水管3，以及分别设置在引水管道1的端部且均与该引水管道1连通的第二分支水管4和第三分支水管5，第一分支水管3、第二分支水管4以及第三分支水管5的出水口均对准储水器11。引水管道1与引水渠22连通，且该引水管道1自引水渠22往下略为倾斜，当引水渠22中充满水时，水将顺着引水渠22流向引水管道1，并通过三个分支水管分别源源不断地流入到储水器11中，从而持续带动转轮9转动。

本实用新型的工作过程如下：

本实用新型一般设置在山区旁边，先在山区中挖通一条引水渠22，引水渠22与地面的水位落差为10m~30m之间最为理想，接着便将引水管道1的源头与引水渠22连通，并通过支撑架2将该引水管道1架起固定好，同时分别建立起相应高度工作台21和灌轮装置，将发电机组安装在工作台21上并与灌轮装置相连。灌轮装置的工作原理如图4所示，当水从引水渠22流入引水管道1时，在水压作用下，水将依次从第一分支水管3、第二分支水管4以及第三分支水管5流出。水从第一分支水管3流出，并冲入到储水器11中，此时，储水器11中装有水后，会因为重力的作用带动转轮9转动，在转轮9转动到相应的位置时，从第二分支水管4和第三分支水管5流出的水也正好冲入到该储水器11中增大水流的重力势能，使转轮9持续转动，由于每个储水器11中都设有挡板10，会对冲入的水流起到缓冲的作用，故在储水器11受到水流冲击时，不会出现因为水流冲击太猛导致水流反弹并溢出储水器11的情况，从而也避免了水流重力势能的损失，充分利用了能量。

转轮9经水力带动转动后，便会同时带动与其固为一体结构的中转轴6转动，而中转轴6转动的同时也会带动与其相连接的传动齿轮20转动，从而使得传动齿轮20与主轴齿轮19之间发生齿轮运动使主轴齿轮19做低速转动，然后经变速箱16变速后带动高速传动轴14做高速转动，从而便能推动发电机13进行发电，并且根据实际情况，在发电的同时，通过电控柜12的控制和调节，可以实现发电机13发电电流和电压的改变，以便满足用户的需求。

本实用新型在山区水力发电方面，根据地理位置的实际情况进行设置，本实用新型将理论与实践充分结合，针对性强，能够大幅度提高发电机13的装机容量，并且整个灌轮装置结构简单，使用、安装以及维护都很方便，且整个发电***的制造成本也不高，因此，本实用新型具有很高的实用价值和推广价值。

按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。

Claims

1.水力灌轮发电***，包括发电机组，其特征在于：还包括与所述发电机组相连的灌轮装置，位于灌轮装置上方并利用水力驱动该灌轮装置运行的引水驱动装置，以及与该引水驱动装置固定相连的支撑架（2）；所述灌轮装置包括与发电机组相连的中转轴（6），通过轴承（7）与该中转轴（6）活动相连的转轮支撑架（8），与该中转轴（6）固为一体结构并以该中转轴（6）为圆心转动的转轮（9），以及与该转轮（9）外部固定相连且内部设有挡板（10）的储水器（11），储水器（11）通过钢条与挡板（10）相连接。

2.根据权利要求1所述的水力灌轮发电***，其特征在于：所述发电机组包括连接有电控柜（12）的发电机（13），通过高速传动轴（14）与该发电机（13）相连接的变速箱（16），与该变速箱（16）相连的分离器（18），以及一端与该分离器（18）相连、另一端与一传动齿轮（20）相啮合的主轴齿轮（19）；所述的传动齿轮（20）与中转轴（6）相连接。

3.根据权利要求2所述的水力灌轮发电***，其特征在于：所述引水驱动装置包括位于储水器（11）上方并与支撑架（2）固定相连的引水管道（1），设置在引水管道（1）的中部且与该引水管道（1）连通的第一分支水管（3），以及分别设置在引水管道（1）的端部且均与该引水管道（1）连通的第二分支水管（4）和第三分支水管（5），第一分支水管（3）、第二分支水管（4）以及第三分支水管（5）的出水口均对准储水器（11）。

4.根据权利要求1～3任一项所述的水力灌轮发电***，其特征在于：所述储水器（11）为八至十二个。

5.根据权利要求4所述的水力灌轮发电***，其特征在于：在所述储水器（11）、挡板（10）以及转轮（9）上均设有防锈层。