低落差小水流漩渦垂擊式直驅(qū)高效率水利發(fā)電成套裝備制造方法
【專利摘要】一種低落差小水流漩渦垂擊式直驅(qū)高效率水利發(fā)電成套裝備，由上喇叭口、漩渦導(dǎo)流螺旋、倒錐流線型外殼體、流線型內(nèi)隔離殼體、大直徑水葉輪、大直徑水葉輪轉(zhuǎn)子及其內(nèi)外阻水環(huán)、大直徑水葉輪轉(zhuǎn)子內(nèi)外擋水環(huán)漲密封圈、大直徑水葉輪動力傳動軸及其支撐軸承、聯(lián)軸器、發(fā)電機、勵磁電機、操作平臺組成。其外殼體呈倒錐狀導(dǎo)流結(jié)構(gòu)體，漩渦導(dǎo)流螺旋安裝在倒錐流線型外殼體與流線型內(nèi)隔離殼體之間，下水力噴射口與大直徑水葉輪以較小的配合間隙對應(yīng)安裝，并在水葉輪內(nèi)外阻水環(huán)與倒錐流線型外殼體以及流線型內(nèi)隔離殼體之間設(shè)置了環(huán)漲密封圈，圍繞流線型內(nèi)隔離殼體頂端安裝有寬敞的操作維護平臺，發(fā)電機固定維護平臺上。整機結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便。
【專利說明】低落差小水流漩渦垂擊式直驅(qū)高效率水利發(fā)電成套裝備
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】本實用新型涉及能源成套設(shè)備，具體是一種低落差小水流漩渦垂擊式直驅(qū)高效率水利發(fā)電成套裝備。
[0002]【背景技術(shù)】隨著全球能源的枯竭，人民生活水平的提高，電力能源需求逐年迅速增力口。熱電、核電帶來巨大的社會環(huán)保問題，“環(huán)境污染、生態(tài)破壞、全球氣候變暖、冰川融化”等嚴重自然災(zāi)害日益嚴重。清潔能源開發(fā)利用將成為全球共同關(guān)注問題，實現(xiàn)節(jié)約原生資源、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，走資源再生利用，建設(shè)節(jié)約型和諧社會，利國利民節(jié)能環(huán)保。同時，隨著世界經(jīng)濟全球化，清潔能源行業(yè)必然向?qū)I(yè)化道路發(fā)展。但在目前國內(nèi)或國際上在小河流低落差水位還未得到有效利用，讓其有利資源白白浪費掉，實際是在裝備上未大的革新突破，大都停在傳統(tǒng)老套裝備里，不能走出傳統(tǒng)老套裝備禁區(qū)，制約小水電推進和發(fā)展。目前在國內(nèi)外普遍采用的是蝸殼式、斜擊式但他們都存在所采用的工藝技術(shù)及設(shè)備具有成本高、能耗大、安裝基礎(chǔ)建設(shè)成本高、水流量大、落差高、工藝復(fù)雜、勞動強度大、效率低、設(shè)備維修成本高、維修周期長等缺點，嚴重阻礙了國內(nèi)外對小河流域水利資源的有效全面利用率，白白浪費掉有利寶貴資源。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是克服上述存在的問題，提供一種低落差小水流漩渦垂擊式直驅(qū)高效率水利發(fā)電成套裝備，為小河流域低落差水利資源化高效利用奠定了基礎(chǔ)，特別在提高發(fā)電效率方面效果更明顯。
[0004]本實用新型是這樣實現(xiàn)的低落差小水流漩渦垂擊式直驅(qū)高效率水利發(fā)電成套裝備是由喇叭口、漩渦導(dǎo)流螺旋、下水力噴射口、倒錐流線型外殼體、流線型內(nèi)隔離殼體、大直徑水葉輪、大直徑水葉輪轉(zhuǎn)子及其內(nèi)外阻水環(huán)、大直徑水葉輪轉(zhuǎn)子內(nèi)外擋水環(huán)漲密封圈、大直徑水葉輪動力傳動軸、傳動軸支撐軸承、聯(lián)軸器、發(fā)電機、勵磁電機、操作維護平臺組成，上喇叭口設(shè)置在倒錐流線型外殼體的上部，盛滿水后會直接增大整個殼體內(nèi)的水力壓強，水在殼體內(nèi)部自上向下的流動，水在從上向下流動的同時通過殼體內(nèi)的漩渦導(dǎo)流螺旋把漏斗里水導(dǎo)流形成漩一個渦狀，在機體內(nèi)以形成漩渦狀的水流具有流速快、沖擊力大。漩渦導(dǎo)流螺旋是安裝在倒錐流線型外殼體與流線型內(nèi)隔離殼體之間，形成一個上大下小圍繞倒錐流線體內(nèi)壁形成一個均等的間距，該漩渦導(dǎo)流螺旋下端頭即是水力噴射口。下水力噴射口與大直徑水葉輪是以較小的配合間隙對應(yīng)安裝，從漩渦導(dǎo)流螺旋向下旋轉(zhuǎn)的水流作用力，基本是垂直沖擊葉片平面，所以把水能利用率提高到極致。為了保證不浪費水資源的，特在水葉輪內(nèi)外設(shè)置有水葉輪轉(zhuǎn)子及其內(nèi)外阻水環(huán)，并在水葉輪內(nèi)外擋水環(huán)與倒錐流線型外殼體以及流線型內(nèi)隔離殼體之間設(shè)置了環(huán)漲密封圈，確保倒錐流線型外殼體與流線型內(nèi)隔離殼體的水流不外泄，給節(jié)約水資源起到很好作用。大直徑水葉輪直接與水葉輪動力傳動軸連接，將來至大直徑水葉輪的旋轉(zhuǎn)扭力經(jīng)支撐軸承聯(lián)軸器把旋轉(zhuǎn)扭力傳遞給發(fā)電機旋轉(zhuǎn)發(fā)電。發(fā)電機固定在流線型內(nèi)隔離殼體頂端，已與上喇叭口內(nèi)的水面形成一定高度，以保證發(fā)電機在運行時不被受潮或水淹。勵磁電機則與發(fā)電機同軸相連，在發(fā)電機運轉(zhuǎn)的同時，勵磁電機以同時隨發(fā)電機同時旋轉(zhuǎn)。為了方便對整套發(fā)電機的操作和維護，圍繞流線型內(nèi)隔離殼體頂端安裝有一寬敞的操作維護平臺，方便對發(fā)電機實施檢查和維護。該成套裝備水在機殼體內(nèi)是呈漩渦狀流動，具有水流旋轉(zhuǎn)速度快、水在機殼體內(nèi)能產(chǎn)生自上而下倒錐虹吸現(xiàn)象，再加之倒錐流線型外殼體上端呈一個倒錐狀喇叭一樣的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)體，不但水在上喇叭口產(chǎn)生無阻漩渦流動而且還能增加水在整個漏斗內(nèi)的水壓壓強，有效提高水的利用率和水輪機效率。
[0005]中國地大物博，自然資源十分豐富，小河流域數(shù)不勝數(shù)，如果把小河流域有一定落差的水利資源加以有效利用，這是一筆巨大的自然資源財富。小水流水利發(fā)電是十分環(huán)保的清潔能源，應(yīng)用十分廣泛，低落差小水流漩渦垂擊式直驅(qū)高效率水利發(fā)電成套裝備可適用任何復(fù)雜地理的小河流的應(yīng)用，具有整機結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、結(jié)構(gòu)簡單、故障率低、扭力大發(fā)電效率高、無需筑堤、無需安裝導(dǎo)流管、不破壞原有河床結(jié)構(gòu)與植備，是中國小水流發(fā)電領(lǐng)域的重大新突破，具有一定的經(jīng)濟效益和社會效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是低落差小水流漩渦垂擊式直驅(qū)高效率水利發(fā)電成套裝備側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是低落差小水流漩渦垂擊式直驅(qū)高效率水利發(fā)電成套裝備側(cè)面剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是低落差小水流漩渦垂擊式直驅(qū)高效率水利發(fā)電成套裝備大直徑水葉輪正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是低落差小水流漩渦垂擊式直驅(qū)高效率水利發(fā)電成套裝備大直徑水葉輪側(cè)剖結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是低落差小水流漩渦垂擊式直驅(qū)高效率水利發(fā)電成套裝備大直徑水葉輪轉(zhuǎn)子內(nèi)外擋水環(huán)漲密封圈局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖中上喇叭口 1、漩渦導(dǎo)流螺旋2、下水力噴射口2A、倒錐流線型外殼體3、流線型內(nèi)隔離殼體4、大直徑水葉輪5、水葉輪轉(zhuǎn)子5B及其內(nèi)外阻水環(huán)5A、大直徑水葉輪轉(zhuǎn)子內(nèi)外擋水環(huán)漲密封圈6、水葉輪動力傳動軸7、傳動軸支撐軸承8、聯(lián)軸器9、發(fā)電機10、勵磁電機11、操作維護平臺12。

【具體實施方式】
[0007]下面結(jié)合附圖1、2、3、4、5對本實用新型進一步說明
[0008]低落差小水流漩渦垂擊式直驅(qū)高效率水利發(fā)電成套裝備是由喇叭口 1、漩渦導(dǎo)流螺旋2、下水力噴射口 2A、倒錐流線型外殼體3、流線型內(nèi)隔離殼體4、大直徑水葉輪5、水葉輪轉(zhuǎn)子5B及其轉(zhuǎn)子內(nèi)外阻水環(huán)5A、水葉輪轉(zhuǎn)子內(nèi)外擋水環(huán)漲密封圈6、水葉輪動力傳動軸7、傳動軸支撐軸承8、聯(lián)軸器9、發(fā)電機10、勵磁電機11、操作維護平臺12組成為一整體的成套水利發(fā)電機組，具結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便提高生產(chǎn)效率，為小河流域低落差水利資源化高效利用奠定了基礎(chǔ)。上喇叭口 I設(shè)置在倒錐流線型外殼體3的上部，盛滿水后會直接增大整個殼體內(nèi)的水力壓強。水在殼體內(nèi)部自上向下的流動，水在從上向下流動的同時通過殼體內(nèi)的漩渦導(dǎo)流螺旋2把上喇叭口 I里水導(dǎo)流形成一個漩渦狀，在機體內(nèi)以形成漩渦狀的水流具有流速快、沖擊力大。漩渦導(dǎo)流螺旋2安裝在倒錐流線型外殼體3與流線型內(nèi)隔離殼體4之間，形成上大下小圍繞倒錐流線體內(nèi)壁形成一個均等的間距。漩渦導(dǎo)流螺旋2下端頭即是水力噴射口 2A，下水力噴射口 2A與大直徑水葉輪5以較小的配合間隙對應(yīng)安裝，從漩渦導(dǎo)流螺旋2向下旋轉(zhuǎn)的水流作用力，基本是垂直沖擊葉片平面5B，所以把水能利用率提高到極致。為了保證不浪費水資源的，特在大直徑水葉輪5內(nèi)外設(shè)置有水葉輪轉(zhuǎn)子5B及其內(nèi)外阻水環(huán)5A，并在大直徑葉輪5轉(zhuǎn)子內(nèi)外阻水環(huán)與倒錐流線型外殼體5以及流線型內(nèi)隔離殼體4之間設(shè)置了環(huán)漲密封圈6，確保倒錐流線型外殼體3與流線型內(nèi)隔離殼體4的水流不外泄，節(jié)約水資源起到很好作用。大直徑水葉輪5直接與水葉輪動力傳動軸7連接，將來至于大直徑水葉輪5的旋轉(zhuǎn)扭力經(jīng)支撐軸承8聯(lián)軸器9把旋轉(zhuǎn)扭力傳遞給發(fā)電機10旋轉(zhuǎn)發(fā)電。發(fā)電機10固定在流線型內(nèi)隔離殼體4頂端，已與上喇叭口 I內(nèi)的水面形成一定高度，以保證發(fā)電機10在運行時不被受潮或水淹。勵磁電機11則與發(fā)電機10同軸相連，在發(fā)電機10運轉(zhuǎn)的同時，勵磁電機11以同時隨發(fā)電機10同時旋轉(zhuǎn)勵磁發(fā)電。為了方便對整套發(fā)電機的操作和維護，圍繞流線型內(nèi)隔離殼體4頂端安裝有一寬敞的操作維護平臺12,方便對發(fā)電機實施檢查和維護。水在機殼體內(nèi)是呈漩渦狀流動，具有水流旋轉(zhuǎn)速度快。水在機殼體內(nèi)能產(chǎn)生自上而下倒錐虹吸現(xiàn)象，再加之外殼體呈倒錐狀象喇叭一樣的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)體，不但水在上喇叭口產(chǎn)生無阻漩渦流動而且還能增加水在整個上喇叭口 I內(nèi)的水壓壓強，有效提高水的利用率和發(fā)電效率。大直徑水葉輪5以隨殼體直徑增加而增加，實現(xiàn)增大了水葉輪5旋轉(zhuǎn)扭力，以減少水的使用量。的水葉輪象風力發(fā)電機風葉輪一樣增大風輪直徑，實現(xiàn)葉片掃風、迎風面的增大，風力葉輪轉(zhuǎn)速降低，提高風葉輪的扭力，其是異工同處之妙。
【權(quán)利要求】
1.一種低落差小水流漩渦垂擊式直驅(qū)高效率水利發(fā)電成套裝備，其特征在于由上喇叭口、漩渦導(dǎo)流螺旋、下水力噴射口、倒錐流線型外殼體、流線型內(nèi)隔離殼體、大直徑水葉輪、大直徑水葉輪轉(zhuǎn)子及其內(nèi)外阻水環(huán)、大直徑水葉輪轉(zhuǎn)子內(nèi)外擋水環(huán)漲密封圈、大直徑水葉輪動力傳動軸、傳動軸支撐軸承、聯(lián)軸器、發(fā)電機、勵磁電機、操作維護平臺組成，倒錐流線型外殼體上端象喇叭口一樣，其整體成導(dǎo)流結(jié)構(gòu)體，漩渦導(dǎo)流螺旋安裝在倒錐流線型外殼體與流線型內(nèi)隔離殼體之間，下水力噴射口與大直徑水葉輪之間設(shè)有配合間隙，在水葉輪內(nèi)外設(shè)置有水葉輪轉(zhuǎn)子及其內(nèi)外阻水環(huán)，并在水葉輪內(nèi)外阻水環(huán)與倒錐流線型外殼體以及流線型內(nèi)隔離殼體之間設(shè)置了環(huán)漲密封圈，大直徑水葉輪直接與水葉輪動力傳動軸連接，圍繞流線型內(nèi)隔離殼體頂端安裝有寬敞的操作維護平臺，發(fā)電機固定在流線型內(nèi)隔離殼體頂端的操作維護平臺上，勵磁電機則與發(fā)電機同軸相連。
【文檔編號】F03B3/12GK204082422SQ201320643126
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】程輝 申請人:程輝, 林金成