一種新型水輪機及其發電系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型水輪機及其發電系統，屬水力發電技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發展和人民生活水平的提高，人們對電的需求量日益增長，造成電力部門的電力供不應求。人們以往用煤和石油作為發電資源，而煤和石油資源日趨減少，燃燒時又要污染環境，因此，迫使人們不斷尋找新的能源。水力發電是一種普遍存在既豐富又廉價的能源，只要選好地址，阻隔江河，筑成大型水庫，儲滿水量，利用水的落差，沖擊水輪發電機就可發出電來，滿足人民生活和生產的用電需要；而采用水力發電，雖可以克服火力發電時的缺陷，但必須要有足夠的水源并讓水源形成較大的落差，利用水的沖擊力，沖動水輪帶動發電機進行發電。現有的水輪大多是圓盤形，用垂直于盤面的中心軸作為轉子驅動發動機發電，這就要求盤面與流水的夾角小于90度，且流水的利用率不高，充擊一個水輪后就流走來了，沒有被充分利用，實在可惜。如何巧妙的利用現有的水源，使其在人為的條件下，能循環利用并能更多的發出電來，供人們使用，滿足人們日益增長的用電需求，是水電企業的廣大科技人員和長期追求的迫切愿望。
【發明內容】
[0003]為了充分利用水利資源，克服現有水力發電站浪費水資源的缺陷，本發明目的是提供一種新型水輪機及其發電系統，以充分利用水力資源，盡量減少不必要的浪費，以便發出更多的電力，滿足人們生產生活中日益增長的電力需求。
[0004]為解決其技術問題，本發明采用的技術方案是:設計出的新型水輪機及其發電系統包括:水塔和水塔下部的多臺新型水輪機及其配用的發電機，它的特點是:
1、所述新型水輪機為圓盤形，在該圓盤沿直徑方向兩端的機殼壁上，通過滾珠軸承各安裝有一根轉軸，在每根伸出機殼外的轉軸端安裝有一臺普通發電機，在每根伸在機殼內的轉軸端安裝有葉輪，每個葉輪的圓周上均勻的安裝有三塊葉片，兩葉輪上的葉片相互平行，在水的沖擊下同向旋轉；所述圓盤形葉片的直徑略小于水輪機的機殼直徑，在每塊葉片的中部均設計有通孔，在迎水面的通孔表面設計有用于蓋住該通孔的活動蓋板，在活動蓋板的轉軸端設有限位柱，用以減少逆水方向的阻力；在新型水輪機的圓盤形殼壁上設有至少三個安裝孔，用于在水塔壁上串聯多臺水輪機；
2、所述新型水輪機發電系統，包括水塔、導流管、儲水池、抽水機、水管和多臺新型水輪機及其配用的發電機，其中所述水塔為蓄水裝置，其容量至少50立方米，在水塔底部設有垂直的導流管，在離該導流管口至少10米以下的管壁上串聯有多臺新型水輪機及其配用的發電機；
3、所述導流管的直徑至少為1米，在該導流管的底部設有儲水池；
4、在所述儲水池的旁邊設有抽水機，該抽水機的進水管伸向儲水池中，用以從儲水池內取水，抽水機的出口上連接有出水管，該出水管的出水口伸向水塔頂部的進水口上，以便將儲水池內的廢水抽至水塔內，讓水塔內的水循環利用；
5、所述每臺水輪機的輸出轉軸上均與一臺發電機相連，各臺發電機的輸出端，均通過導線并聯后經變電站輸出到國家電網上，供人們利用；
6、所述導流管道的長度為ll-50m，直徑為1-2 m，導流管進水口與安裝第一臺水輪機之間的高度為10-20 m ;
7、所述導流管內安裝的水輪機數量為3-10臺，具體安裝的數量與水塔的容量和導流管的直徑成正比，發電量的大小與導流管內水的流量和葉片的面積成正比。
[0005]與現有技術相比，本發明有如下特點和進步:
(1)由于本發明可在新建水塔或在現有水電站的水庫或蓄水池下部設有導流管，該導流管用鋼板或鋼筋砼制成，導流管內從上而下串聯式的安裝有多臺水輪機及其配套的發電機，相對一臺發電機來說，可以減小水庫的容量，避免現有水電站需建筑高壩的特大型水庫，除可減少水庫的蓄水區，以及減少影響水庫蓄水區上游農民的生產、生活和能保持水庫區生態環境外，直接的好處是可降低水電站的巨大投資；
(2)因導流管用鋼板或鋼筋混凝土制成，導流管的長度越長，管內安裝的水輪發電機數量就會越多，發出的電量也就越大，相對新建水塔或現有水電站排出的水源只沖擊一臺水輪機來說，本系統可增大水電站的發電能力，增加發電量的數量與安裝的水輪發電機臺數成正比；如果將落差即管長為30米，流量為每秒10 m3的現有水電站，原只裝有一臺發電機，若在導流管內安裝直徑為1米的水輪發電機10臺，發電量就可增加10倍；因此本系統可充分利用水電站水庫的水資源，增大水電站的發電能力，適合新建的水電站用也適合對現有水電站的改造；
(3)本發明所述水輪機內并排安裝有兩組葉輪，每組葉輪軸上各安裝有一臺發電機，相對現有水輪機只能帶一臺發電機而言，同樣的水量可增加發電量一倍。
【附圖說明】
[0006]
下面結合附圖和實施例對發明進一步說明:
圖1是本發明的水輪機結構示意剖視圖；
圖2是本發明所述水輪機葉片的結構示意剖視圖；
圖3是本發明的發電系統結構示意剖視圖。
[0007]圖中:1、水輪機，2、葉片，3、葉輪，4、機殼壁，5、滾珠軸承，6、發電機，7、水輪機轉轉，8、安裝孔，9、儲水池，10、限位柱，11、活動蓋板，12、通孔，13、水塔，14、導流管，15、地面，16、進水管，17、抽水機，18、出水管。
【具體實施方式】
[0008]實施例:參照附圖:設計出的新型水輪機及其發電系統，包括:水塔13和水塔下部的兩臺新型水輪機1及其配用的發電機，其中:所述新型水輪機1為圓盤形，在該圓盤沿直徑方向兩端的機殼壁4上，通過滾珠軸承5，各安裝有一根轉軸7，在每根伸出機殼外的轉軸端安裝有一臺普通發電機6，在每根伸在機殼內的轉軸端安裝有葉輪3，每個葉輪的圓周上均勻的安裝有三塊葉片2，兩葉輪上的葉片相互平行，在水的沖擊下同向旋轉；所述圓盤形葉片2的直徑略小于水輪機1的機殼直徑，在每個葉片2的中部均設計有通孔12，在迎水面的通孔表面設計有用于蓋住該通孔的活動蓋板11，在活動蓋板的轉軸端設有限位柱10 ;用以減少逆水方向的阻力，在型水輪機1的圓盤形殼壁上設有至少三個安裝孔8，用于在水塔壁上串聯多臺水輪機；
2、所述新型水輪機發電系統，包括水塔13、導流管14、儲水池9、抽水機17、出水管18進水管16和兩臺新型水輪1及其配用的發電機6，所述水塔為蓄水容量為50立方米，在水塔底部垂直的安裝直徑為1米導流管14，在離該導流管進水口 10米以下的管壁上串聯有兩臺新型水輪機1及其配用的發電機6 ;所述導流管的底部設有容量至少為兩倍于水塔的儲水池9 ;在所述儲水池旁邊的地面15設有抽水機17，該抽水機的進水管16伸向儲水池9中，用以從儲水池內取水，抽水機的出口上連接有出水管18，該水管的出水口伸向水塔13頂部的進水口上，以便將儲水池內的廢水抽至水塔內，讓水塔內的水循環利用；所述每臺水輪機1的輸出轉軸7上均與一臺發電機6相連，各臺發電機的輸出端，均通過導線并聯后經變電站輸出到國家電網上，供人們利用。
【主權項】
1.一種新型水輪機及其發電系統，包括水塔和水塔下部的多臺新型水輪機及其配用的發電機，其特征是:所述新型水輪機為圓盤形，在該圓盤沿直徑方向兩端的機殼壁上，通過滾珠軸承各安裝有一根轉軸，在每根伸出機殼外的轉軸端安裝有一臺普通發電機，在每根伸在機殼內的轉軸端安裝有葉輪，每個葉輪的圓周上均勻的安裝有三塊葉片，兩葉輪上的葉片相互平行，在水的沖擊下同向旋轉；所述圓盤形葉片的直徑略小于水輪機的機殼直徑，在每塊葉片的中部均設計有通孔，在迎水面的通孔表面設計有用于蓋住該通孔的活動蓋板，在活動蓋板的轉軸端設有限位柱，用以減少逆水方向的阻力；在新型水輪機的圓盤形殼壁上設有至少三個安裝孔，用于在水塔壁上串聯多臺水輪機。2.根據權利要求1所述新型水輪機發電系統，包括水塔、導流管、儲水池、抽水機、水管和多臺新型水輪機及其配用的發電機，其中所述水塔為蓄水裝置，其容量至少50立方米，在水塔底部設有垂直的導流管，在離該導流管口至少10米以下的管壁上串聯有多臺新型水輪機及其配用的發電機。3.根據權利要求1或2所述新型水輪機發電系統，其特征是:所述導流管的直徑至少為1米，在該導流管的底部設有儲水池。4.根據權利要求1或2所述新型水輪機發電系統，其特征是:在所述儲水池的旁邊的地面設有抽水機，該抽水機的進水管伸向儲水池中，用以從儲水池內取水，抽水機的出口上連接有出水管，該出水管的出水口伸向水塔頂部的進水口上，以便將儲水池內的廢水抽至水塔內，讓水塔內的水循環利用。5.根據權利要求1或2所述新型水輪機發電系統，其特征是:所述每臺水輪機的輸出轉軸上均與一臺發電機相連，各臺發電機的輸出端，均通過導線并聯后經變電站輸出到國家電網上，供人們利用。6.根據權利要求1或2所述新型水輪機發電系統，其特征是:所述導流管道的長度為ll-50m,直徑為1-2 m，導流管進水口與安裝第一臺水輪機之間的高度為10-20 m。7.根據權利要求1或2所述新型水輪機發電系統，其特征是:所述導流管內安裝的水輪機數量為3-10臺。
【專利摘要】一種新型水輪機及其發電系統包括：水塔和水塔下部串聯的多臺新型水輪機及其配用的發電機，其中所述新型水輪機為圓盤形，在機殼壁上各安裝有一根轉軸，在每根轉軸的一端安裝有一臺發電機，另一端安裝有葉輪，每個葉輪上均勻的安裝有三塊葉片，兩葉輪上的葉片相互平行，在水的沖擊下同向旋轉；在每塊葉片的中部均設計有通孔，在迎水面的通孔表面設計有用于蓋住該通孔的活動蓋板，在活動蓋板的轉軸端設有限位柱，用以減少逆水方向的阻力；所述新型水輪機發電系統，包括水塔、導流管、儲水池、抽水機、水管和多臺新型水輪機及其配用的發電機，其中所述水塔的容量至少50立方米，在水塔底部設有垂直的導流管，在離該導流管口至少10米以下的管壁上串聯有多臺新型水輪機及其配用的發電機。適合新建的水電站使用或對現有水電站進行改造。
【IPC分類】F03B3/00, F03B13/06, F03B3/12
【公開號】CN105240195
【申請號】CN201510774073
【發明人】江利
【申請人】江利
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年11月14日