[實用新型]分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力發(fā)電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020563325.8
• 申請日: 2010-10-18
• 公開（公告）號: CN201962653U
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹玉臣
• 申請（專利權(quán)）人: 曹玉臣
• 主分類號: E02B9/00
• 分類號: E02B9/00;E02B9/06;F03B13/00
• 代理公司: 暫無信息
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一、技術(shù)領(lǐng)域

水力發(fā)電，具體涉及一種坡渠水力發(fā)電裝置

二、背景技術(shù)

《坡渠懸掛式水力發(fā)電裝置》雖然解決了順流發(fā)電的主要技術(shù)問題，并具有枯水期發(fā)電量不減的優(yōu)點，但因水輪發(fā)電機必須在坡渠內(nèi)升降，增加了坡渠寬度，使水的利用率受到限制，另外坡渠坡度一定，水的流速也已定。為了解決上述問題，本專利通過文吐里(G.B.Venturi)管功能坡渠，把用于水輪發(fā)電機發(fā)電時已定的水流速度再提高一次，尤其通過坡渠分段的技術(shù)方案，使自循環(huán)水力發(fā)電成為可能。

三、發(fā)明內(nèi)容

為了提高具有一定坡度的坡渠內(nèi)用于發(fā)電時水的流速，為了恢復(fù)坡渠內(nèi)水流的能量，有利于形成自循環(huán)水力發(fā)電。

本專利的技術(shù)方案是：選一高山水源，順山坡建文吐里管功能坡渠，使具有一定坡度的坡渠內(nèi)用以發(fā)電的水流速度再提高一次，再將整條坡渠分段，在每段坡渠的側(cè)壁上，所有過水?dāng)嗝孀钚√幵O(shè)一臺水輪發(fā)電機。在每段坡渠的尾部建水刺猬和接水盤，接水盤內(nèi)之水為下段坡渠的水源，并與下段坡渠相連接，使串聯(lián)坡渠呈之字形至山下水池，坡渠最末端水刺猬之水流入山下水池中，見圖5，池中水外排，本專利為開放型水力發(fā)電系統(tǒng)。若用水泵把池中水回送至山頂水源池再用來發(fā)電，本專利為自循環(huán)水力發(fā)電系統(tǒng)。此方案適用于其它形狀坡渠，文吐里管功能坡渠為本專利首選方案。具體內(nèi)容如下：

選定一高山水源，順山坡建一文吐里管功能坡渠，將坡渠分段，每段坡渠由渠底和兩側(cè)壁組成，渠底橫斷面為圓形變坡渠底，兩側(cè)壁內(nèi)側(cè)由垂直地面的多組對稱曲面連接而成，該對稱曲面應(yīng)符合文吐里管功能曲線，即當(dāng)水從坡渠斷面最小處流過時，水流速度會增加。見圖1，圖4。

在每段坡渠兩側(cè)壁上，過水?dāng)嗝孀钚√幇惭b水輪發(fā)電機，見圖1、圖4，發(fā)電機安裝在兩導(dǎo)軌之間，水輪發(fā)電機的升降由設(shè)在基礎(chǔ)下的液壓缸來完成。水輪發(fā)電機的水輪深入坡渠內(nèi)的水中帶動電機發(fā)電。

為了在坡渠內(nèi)保持基本相同的水深，在每段坡渠的尾部建有水刺猬，見圖1、圖2。水刺猬是周身布滿流水孔洞的水工構(gòu)筑物，設(shè)計時，使坡渠的過水?dāng)嗝媛源笥诨虻扔诰哂邢嗤钏题辛魉锥催^水?dāng)嗝婵偤停藭r可保證水刺猬具有自我調(diào)節(jié)水位功能。

在每個水刺猬(坡渠最末端水刺猬除外)下方建接水盤，接水盤是圓形聚水構(gòu)筑物，盤內(nèi)之水為下一段坡渠之水源，并與下一段坡渠相接，以此類推，使串聯(lián)的坡渠呈之字形至山下水池，見圖5。坡渠最末端水刺猬建在山下水池之上，水池之水經(jīng)排水閥排出，本專利為開放型水力發(fā)電系統(tǒng)。若用水泵將山下池中水回送至山上水源池，再用來發(fā)電，則本專利為自循環(huán)水力發(fā)電系統(tǒng)。

分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力發(fā)電裝置技術(shù)方案的優(yōu)點是：

1.通過文吐里管功能坡渠，使具有一定坡度的坡渠內(nèi)用于發(fā)電的水流速度再提高一次，有利于發(fā)電。

2.坡渠內(nèi)用于水輪發(fā)電機發(fā)電的水流被多次重復(fù)利用，實際上提高水的利用率。

3.通過水刺猬和接水盤功能作用，把坡渠分成若干段，使每一段坡渠內(nèi)用于發(fā)電水流的能量得以恢復(fù)。

尤其是第3條，分段看似簡單，其實作用非凡，如果一較長坡渠內(nèi)流水帶動若干臺水輪發(fā)電機發(fā)電，按常理水的能量勢必衰減。而坡渠分段后，只要坡度相等，每段坡渠內(nèi)水的能量又可恢復(fù)到首段坡渠內(nèi)流水的能量標(biāo)準(zhǔn)，使自循環(huán)水力發(fā)電成為可能，通過經(jīng)濟技術(shù)比較，如果自循環(huán)水力發(fā)電方案可行，那么建水力發(fā)電站將不受地理和水源的限制。

四、附圖說明

圖1為本實用新型坡渠、水刺猬和接水盤的俯視圖

圖2為本實用新型坡渠、水刺猬和接水盤的A-A剖面圖

圖3為本實用新型坡渠B-B剖面圖

圖4為本實用新型坡渠C-C剖面圖

圖5為本實用新型坡渠分段后發(fā)電系統(tǒng)的透視圖

五、具體實施方案

根據(jù)本專利的技術(shù)方案，選定一高山水源池1，順著山坡修建文吐里管功能坡渠7，坡渠入口處設(shè)有閘門2，然后將坡渠7分成若干段，每段坡渠7由渠底和兩側(cè)壁6組成，為了給坡渠下游水流補充一定能量，以利坡渠下游水輪發(fā)電機發(fā)電，渠底為橫斷面圓形變坡渠底，變坡是以每段坡渠上游適合水輪發(fā)電機發(fā)電時的水流速度減去由文吐里管功能坡渠所增流速的差值速度所確定的坡度為基準(zhǔn)坡度，變坡幅度大于零或等于零。兩側(cè)壁6內(nèi)側(cè)由多組垂直地面的對稱曲面連接而成，該曲面應(yīng)符合文吐里管功能曲線，即當(dāng)水從兩側(cè)壁中間流過時，過水?dāng)嗝嫘√帲魉贂黾印?/p>