[發明專利]標準型浮管式水力發電機

有效

• 申請號: 201310359694.3
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103397975B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發明（設計）人: 沈家同
• 申請（專利權）人: 重慶同利實業有限公司
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明涉及能源領域的一種水力發電裝置，特別涉及一種適用于平流水的高效標準型發電機。

背景技術

在開發利用可再生清潔能源的技術中，風力、光伏發電受到地理條件限制，安裝建造成本也十分高昂；水力發電技術受到廣泛的關注；其原理是通過流動的水對水輪做功來實現水力發電；傳統水電一般包括水輪機、發電機、管道及附屬設施、抽水泵機、電能管理等組成；修建水電站必須具備水流落差攔水筑壩，結構比較復雜，資源也漸趨短缺，建造、移民、環境成本較高。因此傳統水電站的建設受到非常大的限制。然而世界的江河、洋流、潮汐的平流水水力資源十分豐富，急待涌現更多的高效實用，價廉物美的新能源設備去充分利用；而且，利用平流水發電，不需攔水建壩，可免除日益突出的環境之爭；高效實用，價廉物美的新型平流水發電站建設周期短，可很快解決社會發展對清潔能源的渴求。

充分利用豐富的平流水資源發電，相較于傳統攔水筑壩建站發電是一門較新的系統科學；只有真正實現了高效實用，價廉物美的效果才有出路。因此將豐富的緩緩流水提高流速加以利用才可能實現高效利用；只有結構緊湊安裝維護方便，才有實用性，和價廉物美的基礎；因而設計高效、緊湊、性價比顯著的浮管提速裝置是其核心。另外，由于江河流速的變化導致發電機中的水輪轉速扭矩變化，所以發電機產生的電流電壓或頻率不穩定。使整個發電系統質量波動，效率降低。因此需要改變發電機進水管的進水量和水輪槳葉角度，來調整不同流速的水流對水輪機產生一個平穩的沖擊；但是這種調節的能力還比較有限，不能完全達到實際的需要，尤其是如浮管式水力發電機的主機，須要完全置于水下的狀況，該流水量的調節難以到達理想的效果，阻礙了進一步提高發電質量和效率。

因此急需一種結構簡單緊湊和發電效率高的水力發電機的設備。

發明內容

有鑒于此，本發明所要解決的技術問題是提供一種結構簡單緊湊和發電效率高的水力發電機的設備。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明提供的標準型浮管式水力發電機，包括浮管提速裝置、水輪機和發電機；所述浮管提速裝置包括依次連接的管狀收水器、工作段和尾水管；所述水輪機設置于管狀收水器出水端和尾水管進水端之間的工作段內，所述水輪機與發電機連接。

進一步，所述管狀收水器包括直筒段和圓錐形段，所述直筒段設置于圓錐形段的大口進水端，所述直筒段的長度為圓錐形段的大口進水端直徑的三分之一到六分之一，所述圓錐形段的小口出水端直徑為大口進水端直徑的三分之二到二分之一，圓錐形段的長度為小口出水端直徑的0.8-1.2倍；所述圓錐形段大口徑端與直筒段連接，所述圓錐形段小口徑端與工作段連接，所述工作段與尾水管連接，所述水輪機設置于工作段管壁的內腔中。

進一步，所述尾水管小口直徑與工作段直徑相等，尾水管大口直徑為小口直徑的1.5-2倍，尾水管長度為小口直徑的2-3倍，所述尾水管的小口一端與工作段管壁連接，所述尾水管大口一端設置有擋水圈。

進一步，所述浮管提速裝置的管狀收水器和尾水管外壁還設置有填充硬泡沫的浮室。

進一步，還包括安裝部件，所述安裝部件包括固定底座和可轉動底座；所述固定底座和可轉動底座設置于浮管提速裝置外壁上，所述浮管提速裝置設置有尾舵，所述尾舵通過尾舵桿與浮管提速裝置連接。

進一步，所述浮管提速裝置外壁上還設置有用于在岸邊固定、拋錨固定或連接在浮橋上固定的固定耳，所述浮橋用于支撐連接固定多臺標準型浮管發電機，并將連接在一起組成一個多臺發電機組；所述浮橋上設置有活動吊架，在活動吊架上設置有吊裝葫蘆；所述浮橋下還設置有浮管，浮管下還設置有擋水板。

進一步，所述水輪機的軸與發電機的軸之間還設置有隔腔永磁傳動裝置，所述水輪機的軸通過永磁傳動裝置傳動發電機的軸，所述永磁傳動裝置中間設有隔離罩，所述隔離罩將發電機軸與水輪機軸分隔成兩個獨立通過磁力傳動的密封腔室，所述兩個獨立的密封腔室內分別設置有用于相互傳動的永久磁鐵裝置；

進一步，所述發電機包括轉子和電機繞組，所述轉子與水輪機同軸連接，所述水輪機外圈一周均勻設置有若干永久磁鐵，所述電機繞組設置于管狀收水器管壁上，使得電機繞組在水輪機旋轉時切割永久磁鐵的磁感線；所述發電機的定子部件包括定子端蓋、定子線圈和定子鐵芯；所述定子鐵芯固定于管道壁上，所述定子線圈設置于定子鐵芯上，所述定子端蓋通過定子端蓋螺栓固定于管道壁上。