[實(shí)用新型]一種高效水流發(fā)電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520291970.1
• 申請日: 2015-05-08
• 公開（公告）號: CN204663751U
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王承輝
• 申請（專利權(quán)）人: 王承輝
• 主分類號: F03B13/10
• 分類號: F03B13/10;F03B3/12;F03B11/00;F03B13/26
• 代理公司: 汕頭市高科專利事務(wù)所 44103
• 代理人: 唐瑞玉

技術(shù)領(lǐng)域

????本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電裝置，尤其涉及一種水力發(fā)電裝置，更具體是涉及一種利用潮水、海流或河川的水流水平流動的動能來發(fā)電的高效水流發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

利用天然能量的發(fā)電有風(fēng)力發(fā)電和水力發(fā)電，一般的水力發(fā)電是在江河中筑壩，將水位抬高，利用水的勢能帶動水輪機(jī)發(fā)電，這種利用水流的垂直落差形成的勢能來發(fā)電的水力發(fā)電必須具有一定的水位差，因此設(shè)置條件受到限制。中國有廣闊的海域和內(nèi)河流域面積，每時(shí)每刻，江海里的水不停歇的流動著，這些水流蘊(yùn)含著巨大的能量，但目前這種巨大的能量并沒有得到充分的利用，而是任其自己消失浪費(fèi)掉。隨著能源的不斷減少以及環(huán)境的不斷污染，環(huán)保型的新能源成為人們期待和渴望的需求，而利用潮水、海流或河川的水流發(fā)電，不產(chǎn)生任何副產(chǎn)物，是一種有很好發(fā)展前景的環(huán)保發(fā)電方式。最近幾年，水力發(fā)電技術(shù)的探索和研發(fā)正方興未艾，從已公開的資料可以看出，利用水流水平流動的動能發(fā)電的發(fā)電裝置，基本都是采用在水中設(shè)置旋轉(zhuǎn)體，利用旋轉(zhuǎn)體在自然水流作用下的旋轉(zhuǎn)來發(fā)電，結(jié)構(gòu)大體可以分為兩類，一類是旋轉(zhuǎn)軸與水平面平行的發(fā)電裝置，另一類是旋轉(zhuǎn)軸與水平面垂直的發(fā)電裝置，由于旋轉(zhuǎn)體在旋轉(zhuǎn)的過程中需要克服自身的重量，需要較大的水流動能才能啟動發(fā)電，因此這些水流發(fā)電裝置的發(fā)電效率并不高。針對以上問題，本實(shí)用新型的申請人研發(fā)了一種新的水流發(fā)電裝置，并于2014年10月27日向國家知識產(chǎn)權(quán)局申請了實(shí)用新型專利并獲授權(quán)，專利號為201420624834.5，該裝置是利用浮筒搭建的懸浮框架和架設(shè)于框架上的倒置塔筒，使發(fā)電機(jī)和葉輪懸置于水中，通過在葉輪的葉片遠(yuǎn)心端套接輪環(huán)，并將輪環(huán)的側(cè)壁掏空，使葉輪在水中具有的浮力足以抵消葉輪自身的重力，葉輪在水流的沖擊下無需克服自身的重量而快速旋轉(zhuǎn)，由這種快速旋轉(zhuǎn)獲得的功全部轉(zhuǎn)化為發(fā)電的動力，因而大大提高發(fā)電的效率。為了在不同的加工條件和環(huán)境下實(shí)現(xiàn)這種技術(shù)，本實(shí)用新型的申請人在此基礎(chǔ)上研發(fā)了另一結(jié)構(gòu)的水流發(fā)電裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種利用潮水、海流或河川的水流發(fā)電且結(jié)構(gòu)簡單、加工容易的高效水流發(fā)電裝置。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的高效水流發(fā)電裝置，包括位于水面的安裝平臺、變頻器、變壓器和位于水下的塔筒、發(fā)電機(jī)和葉輪，安裝平臺固定于由浮筒構(gòu)成的懸浮框架上，安裝平臺上設(shè)置有轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，塔筒接近水面的上端部固定于轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)上，塔筒遠(yuǎn)離水面的一端是機(jī)艙，發(fā)電機(jī)設(shè)置于機(jī)艙一側(cè)，其特征在于：所述葉輪是由輪轂和若干葉片構(gòu)成，輪轂為空心結(jié)構(gòu)且其空心結(jié)構(gòu)的排水量等于葉輪自身的重量，輪轂底面凸伸有葉輪的中心軸，葉片遠(yuǎn)離輪轂中心的遠(yuǎn)心端套接有輪環(huán)，輪環(huán)為圓筒結(jié)構(gòu)。?

為了克服齒輪箱存在產(chǎn)生的問題，上述發(fā)電機(jī)為永磁發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的直徑為?2-10米，葉輪的中心軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸直接連接，。

由于葉輪中心軸與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸是采用動密封，為了避免葉輪中心軸與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸間的密封圈不斷摩擦而使密封圈受損，從而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)內(nèi)滲水、影響發(fā)電機(jī)的工作，上述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸前端套設(shè)有排水箱，葉輪的中心軸穿過排水箱側(cè)壁開設(shè)的圓孔后與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接，排水箱的底部開設(shè)有排水孔，該排水孔通過一出水管與設(shè)置于機(jī)艙底部的集水槽連接，集水槽設(shè)置有水分探測傳感器和抽水裝置。

由于變頻器在工作的過程中會發(fā)出大量的熱，為了對變頻器進(jìn)行冷卻，上述變頻器的發(fā)熱元件通過冷卻液管與冷卻液儲存罐、冷卻液循環(huán)泵串接成一個(gè)冷卻降溫循環(huán)回路，變頻器、冷卻液儲存罐、冷卻液循環(huán)泵位于安裝平臺上的控制箱內(nèi)，連接變頻器發(fā)熱元件和冷卻液儲液罐的冷卻液管部分延伸至水面以下且與一冷卻盤管連接，該冷卻盤管位于水面下2-3米處。

為了避免水流發(fā)電裝置長時(shí)間停止發(fā)電，變頻器周邊的環(huán)境溫度比變頻器的溫度高時(shí)，較熱空氣接觸到變頻器較冷的發(fā)熱原件，會在發(fā)熱原件上凝成水珠，從而造成變頻器短路，上述冷卻液儲存罐與冷卻液循環(huán)泵之間的冷卻液管上設(shè)置有冷卻液加熱器。

為了使進(jìn)入葉輪的水流全部用于做功發(fā)電，上述葉片的遠(yuǎn)心端以一定角度的扭角與輪環(huán)的內(nèi)側(cè)壁連接，葉片前緣與遠(yuǎn)心端的交點(diǎn)和輪環(huán)前端沿保持一定的距離。

為了防止安裝平臺的漂移和轉(zhuǎn)動，上述浮筒為長條狀圓形浮筒，懸浮框架包括由若干內(nèi)置浮筒縱橫交錯(cuò)形成的“井”字架和由若干外置浮筒圍成的方形架，內(nèi)置浮筒遠(yuǎn)離“井”字架中心的一端固定于外置浮筒的側(cè)壁上，安裝平臺位于“井”字架的井口，方形架的四個(gè)角各連接一組拉繩和地錨。