專利名稱：與發(fā)電機組配套用的摩天輪水輪機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種低水頭大流量潮汐能水力發(fā)電機組配套用的水輪機，屬于一 種水力發(fā)電設備。 技術背景
發(fā)電技術早己成為一種成熟的應用技術，它根據(jù)發(fā)電方式的不同，配備有不同的發(fā)電 設備，如火力發(fā)電必需配備燃氣輪機、水力發(fā)電根據(jù)發(fā)電水頭的高低須配備不同型式的水 輪機等等。以上各種成熟的發(fā)電技術在中國專利公報和教課書上均能一一找到相應的公開 技術。二十世紀后，隨著能源消耗的不斷增加，石油危機的出現(xiàn)，新能源的利用和開發(fā)以 及節(jié)能減排被世界各國所重視，其中潮汐能是各國競相開發(fā)的重點，這一取之不盡的自然 潔凈能源，雖然儲量巨大，但卻尚未達到大規(guī)模商業(yè)開發(fā)階段，其主要原因是發(fā)電水頭 低，海水中設備保護難。使用常規(guī)低水頭軸流式或貫流式水輪機制造和用材要求高、土建 工程量大，常規(guī)水輪機尾水管有淹沒要求，機坑開挖很深，使得單位千瓦裝機造價居高不 下，從而導致潮汐能開發(fā)利用的經(jīng)濟性欠佳。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服上述存在的不足，而提供一種利用上下游的位能差所形成 的壓力流通過輪槽流道直接推動的與發(fā)電機組配套用的摩天輪水輪機，它通過增速機和發(fā) 電機，實現(xiàn)能量的有效轉(zhuǎn)換，為潮汐能大規(guī)模開發(fā)提供了一種新的、經(jīng)濟型潮汐發(fā)電設備。
本實用新型由輪軸、鋼構(gòu)輪架和輪葉組成一形如摩天輪機構(gòu)；該摩天輪水輪機被置于 專用輪槽的流道內(nèi)，輪軸固定在流道兩側(cè)的水輪機支座上，當流道內(nèi)的有壓水流推動摩天 輪水輪機轉(zhuǎn)動時，帶動依次連接的增速器和發(fā)電機，實現(xiàn)水力發(fā)電。
所述的摩天輪水輪機根據(jù)發(fā)電工況，能正向或反向運轉(zhuǎn)。
所述的摩天輪水輪機可以是至少兩臺并聯(lián)運行，并至少與一臺發(fā)電機組連接。 本實用新型將所述的直流式摩天輪水輪機通過增速器與經(jīng)濟型發(fā)電機連接組成發(fā)電機組。
本實用新型所述的增速器為齒輪式增速機構(gòu)或為皮帶輪(含鏈齒式，下同)增速機構(gòu) 的增速器。所述的增速器為主動輪傳動配置或主動軸傳動配置二種。本實用新型是一種全新理念的水輪機，它采用杠桿原理，轉(zhuǎn)輪直徑巨大尤如摩天輪， 在轉(zhuǎn)輪的周邊配置一圈輪葉即成為摩天輪水輪機。把這種摩天輪水輪機置于專用輪槽的流 道內(nèi)，輪槽也為水流流道，輪槽與水輪機之間的間隙越小，水能利用率就越高。它利用上 下游水位差的壓力流直接推動輪葉使摩天輪水輪機轉(zhuǎn)動，故命名為直流式摩天輪水輪機。 它具有結(jié)構(gòu)簡單，用材要求低、制造方便、維護容易、造價低廉等特點。
本實用新型所述的水輪機不需要深埋水下，使流道土建工程量成倍下降；采用臥式機 組布置，可使水輪機單獨配置增速器和發(fā)電機運行或多臺水輪機并聯(lián)運行，水輪機在并聯(lián) 配置運行時可使發(fā)電機單機容量以倍數(shù)提升。因此這種新型直流式摩天輪水輪機使低水頭 潮汐發(fā)電機組單位千瓦造價成倍下降。
圖1是本實用新型的水力發(fā)電機組示意圖。 圖2是本實用新型所述的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本實用新型作詳細的介紹附圖1、 2所示，本實用新型主要由水
輪機(1)、增速器(2)及發(fā)電機(3)組成了發(fā)電機組或僅由增速器(2)及發(fā)電機(3) 組成發(fā)電機組，所述的水輪機(1)輪軸(4)支撐在水輪機支座上。本實用新型所述的水 輪機主要由輪軸(6)、鋼構(gòu)輪架(7)和半封閉的輪葉(8)所組成。本實用新型所述的增 速器(2)為互嚙合成齒輪增速機構(gòu)或為皮帶輪傳動增速機構(gòu)；所述的增速器(2)為主動 輪傳動配置或主動軸傳動配置二種。所述的增速器結(jié)構(gòu)為一種常規(guī)技術，因此與本實用新 型所述的發(fā)電機一樣，屬于本領域技術人員所熟練掌握的常規(guī)技術。
本實用新型所述的摩天輪水輪機根據(jù)發(fā)電工況，能正向或反向運轉(zhuǎn)。所述的摩天輪水
輪機可以是至少兩臺并聯(lián)運行，并至少與一臺發(fā)電機組連接。
本實用新型是一種全新理念的水輪機，它采用杠桿原理，轉(zhuǎn)輪直徑巨大尤如摩天輪，
在轉(zhuǎn)輪的周邊配置一圈內(nèi)置輪葉即成為摩天輪水輪機。把這種摩天輪水輪機置于專用輪槽
的流道內(nèi)，利用上下游水位差的壓力流直接推動輪葉使摩天輪水輪機轉(zhuǎn)動，故命名為直流
式摩天輪水輪機；
這種水輪機因直徑較大，利用低水頭有壓流直接推動水輪機轉(zhuǎn)動，所以一般水輪機設 計轉(zhuǎn)速較慢，以減少動能損失。在通常情況下，需通過增速器增速后帶動經(jīng)濟型發(fā)電機發(fā)電比較經(jīng)濟。因此，這種經(jīng)濟型低水頭水力發(fā)電機組形成摩天輪水輪機——增速器——發(fā) 電機基本三件套。
直流式摩天輪水輪機的最大特點是水輪機不需要深埋水下，只需要輪葉有效受力二分 之一低于下游高度與尾水最低水位即可，這種水輪機沒有特定淹沒水深的要求，致使流道 底高程比常規(guī)低水頭水輪機流道底高程大幅提高，使基礎土建工程量成倍下降。由于成套 水輪發(fā)電機組為臥式布置，可使水輪機單機成套運行或多臺摩天輪水輪機并聯(lián)運行(至少 配一個臺套增速器和發(fā)電機)，水輪機在并聯(lián)運行時可使發(fā)電機單機容量以倍數(shù)提升。
本實用新型未提及的技術內(nèi)容均屬常規(guī)技術手段，所以，本領域的工程技術人員在了 解本實用新型后，結(jié)合公知常識及技術就能輕松地實施本實用新型。
權(quán)利要求1、一種與發(fā)電機組配套用的摩天輪水輪機，其特征是它由輪軸(6)、鋼構(gòu)輪架(7)和內(nèi)置的輪葉(8)組成一形如摩天輪機構(gòu)；該摩天輪水輪機(1)被置于專用輪槽的流道(5)內(nèi)，輪軸(6)固定在流道兩側(cè)的水輪機支座(4)上；利用水輪機專用輪槽流道前后水位差的壓力流直接推動輪葉使摩天輪水輪機轉(zhuǎn)動。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的與發(fā)電機組配套用的摩天輪水輪機，其特征在于所述的摩 天輪水輪機至少兩臺并聯(lián)運行，并至少與一臺發(fā)電機組連接。
專利摘要一種與發(fā)電機組配套用的摩天輪水輪機，它由輪軸、鋼構(gòu)輪架和內(nèi)置的輪葉組成一形如摩天輪機構(gòu)；該摩天輪水輪機被置于專用輪槽的流道內(nèi)，輪軸固定在流道兩側(cè)的水輪機支座上；它采用杠桿原理，轉(zhuǎn)輪直徑巨大尢如摩天輪，在轉(zhuǎn)輪的周邊配置一圈輪葉，即成為摩天輪水輪機；它利用上下游位能差的壓力流直接推動摩天輪上的輪葉使水輪機轉(zhuǎn)動，具有結(jié)構(gòu)簡單，用材要求低、制造方便、維護容易、造價低廉的特點；由于水輪機不需要深埋水下，使流道等土建工程量成倍下降；臥式機組可使水輪機單機配置運行或多臺水輪機并聯(lián)運行，水輪機并聯(lián)配置運行時可使發(fā)電機單機容量以倍數(shù)提升。使用這種新型的直流式摩天輪水輪機配置的低水頭水力發(fā)電機組，單位千瓦裝機的綜合造價比目前常規(guī)機組成倍下降。
文檔編號F03B7/00GK201225221SQ200820087878
公開日2009年4月22日 申請日期2008年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月28日
發(fā)明者林斌炎 申請人:林斌炎