[發明專利]一種帶有懸鏈型葉片的潮汐發電裝置

有效

• 申請號: 201710044080.4
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106762379B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 馮建軍;羅興锜;朱國俊;翁凱;吳廣寬
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: F03B13/26
• 分類號: F03B13/26;F03B3/12;F03B3/18
• 代理公司: 61214 西安弘理專利事務所
• 代理人: 許志蛟

本發明公開了一種帶有懸鏈型葉片的潮汐發電裝置，包括通過水平的墻體a和墻體b、豎直的墻體c和墻體d相連接組成的水流通道，水流通道內設置有豎直的葉輪主軸，葉輪主軸上套接葉輪，葉輪主軸一端與墻體a相連接，葉輪主軸另一端穿過墻體b且通過聯軸器連接發動機主軸。本發明通過將發電機主軸等布置在水流通道的外部，無需考慮發電機的密封和防潮；采用了Z型的水流通道，流道平順，流動過程損失較小，進水流道無需設計為擴散流道，顯著減少電站的土石開挖量，運行維修方便；采用懸鏈型葉片，其加工和設計成本低，在正反工況下旋轉方向一致，克服了現有的潮汐電站投資成本較大、機組結構復雜的問題，有很好的使用價值。

技術領域

本發明屬于潮汐發電設備技術領域，具體涉及一種帶有懸鏈型葉片的潮汐發電裝置。

背景技術

隨著我國在供給側改革的持續推進，潮汐能這種清潔高效的能源越來越受到重視。根據以往經驗在潮汐能發電中最為經濟有效的發電方式是一庫雙向發電方式，即使用單一水庫在漲潮和落潮時候都能發電，最大限度的利用水能資源。而要使潮汐電站具備雙向發電的能力則必須滿足其轉輪和流道是經過特別設計的。對于投資較大的潮汐電站，一般選用燈泡貫流式水輪機作為其主力機型，在傳統燈泡貫流式水輪機的基礎上對其轉輪葉片進行特殊設計，將葉片設計為S型葉片并在尾水管中通過設置后置導葉的方法使得機組在正反向工況都能獲得較理想的效率。但是燈泡貫流式機組也有其不足之處，其燈泡體完全浸沒在水中，這就對燈泡體內部的發電機防潮措施提出了較高的要求，由于發電機主軸是臥式布置的，則其主軸所使用軸承也需要較高的設計和制造成本，這些對于投資較小的潮汐電站而言都是難以承受的。

因此為了能在將來大規模開發中小型的潮汐電站，設計新型雙向潮汐水輪機顯得尤為重要，新設計的機組不僅應該像雙向燈泡貫流式機組一樣要能滿足雙向發電的要求，而且機組結構也應該盡可能簡單以減少投資成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種帶有懸鏈型葉片的潮汐發電裝置，解決了現有的潮汐電站投資成本較大、機組結構復雜的問題。

本發明一種帶有懸鏈型葉片的潮汐發電裝置所采用的技術方案是，包括通過水平的墻體a和墻體b、豎直的墻體c和墻體d相連接組成的水流通道，水流通道內設置有豎直的葉輪主軸，葉輪主軸上套接葉輪，葉輪主軸一端與墻體a相連接，葉輪主軸另一端穿過墻體b且通過聯軸器連接發動機主軸,水流通道的橫截面呈“Z”狀，且包括相互平行的進水流道和出水流道，進水流道和出水流道之間設置有輪轉室，輪轉室的橫截面呈圓形。

本發明的特征還在于，

葉輪包括環狀的輪盤，沿輪盤的周向均勻分布有若干葉片。

墻體a、墻體b、墻體c和墻體d均通過混凝土澆筑而成。

進水流道和出水流道的寬度與輪轉室的半徑尺寸相同。

葉片的個數為3-9個。

葉片外形呈圓弧狀，且其開口端呈懸鏈線狀。

葉片的厚度尺寸為輪盤直徑的1-3％。

本發明的有益效果是：本發明一種帶有懸鏈型葉片的潮汐發電裝置通過將發電機主軸和葉輪主軸布置在水流通道的外部，無需考慮發電機的密封和防潮；采用了Z型的水流通道，流道平順，流動過程損失較小；Z型水流通道的進水流道寬度為輪盤半徑，進水流道無需設計為擴散流道，顯著減少電站的土石開挖量，運行維修方便；采用懸鏈型葉片，其加工和設計成本低，在正反工況下旋轉方向一致，無需針對雙向工況進行特殊設計，結構簡單，克服了現有的潮汐電站投資成本較大、機組結構復雜的問題，有很好的使用價值。

附圖說明

圖1是本發明一種帶有懸鏈型葉片的潮汐發電裝置的結構示意圖；

圖2是本發明一種帶有懸鏈型葉片的潮汐發電裝置的剖視圖；