[發(fā)明專利]一種無(wú)壩式水流渦輪發(fā)電系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710492757.0
• 申請(qǐng)日: 2017-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109139344A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 時(shí)揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 時(shí)揚(yáng)
• 主分類號(hào): F03B13/22
• 分類號(hào): F03B13/22;F03B11/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明充分利用水流直接沖擊扇葉運(yùn)轉(zhuǎn)，由于扇葉與河面幾乎等寬，極大地利用河截面巨大沖量能量經(jīng)變速后進(jìn)行發(fā)電，因此提供一種無(wú)壩式水流渦輪發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)、變速齒輪組、攔河中軸部分、渦輪扇葉和穩(wěn)定支架，攔河中軸部分與水流方向垂直且半浮于水面上，此攔河中軸部分在位于河岸兩端的穩(wěn)定支架作用下保持支撐狀，置于攔河中軸部分上的渦輪扇葉在水流沖擊的作用下旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)變速齒輪組運(yùn)轉(zhuǎn)最終使發(fā)電機(jī)工作發(fā)電。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，尤其是利用水流沖力產(chǎn)生動(dòng)力的發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前利用水力發(fā)電主要是修壩式電站，其修壩的目的主要是形成高水頭高落差，即高勢(shì)能發(fā)電，其發(fā)電效率固然也很高，但帶來(lái)缺點(diǎn)也很明顯，其一、修壩后水位高漲，直接導(dǎo)致地質(zhì)結(jié)構(gòu)、生態(tài)、農(nóng)田、文化古跡等的損失及變化，甚至移民，造成的是不可恢復(fù)的影響，其二、修建水壩成本較高，其三、落差大導(dǎo)致噪音大，影響周邊居民及電站工作人員，其四、發(fā)電站選址有考究，不是隨意在任何地方均可建電站，缺發(fā)靈活性，不夠輕便，不可隨意移動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，充分利用水流直接沖擊扇葉運(yùn)轉(zhuǎn)，由于扇葉與河面幾乎等寬，極大地利用河截面巨大沖量能量經(jīng)變速后進(jìn)行發(fā)電，因此提供一種無(wú)壩式水流渦輪發(fā)電系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)、變速齒輪組、攔河中軸部分、渦輪扇葉和穩(wěn)定支架，攔河中軸部分與水流方向垂直且半浮于水面上，此攔河中軸部分在位于河岸兩端的穩(wěn)定支架作用下保持支撐狀，置于攔河中軸部分上的渦輪扇葉在水流沖擊的作用下旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)變速齒輪組運(yùn)轉(zhuǎn)最終使發(fā)電機(jī)工作發(fā)電。

具體地，所述的攔河中軸部分由攔河中軸、飄浮深度控制裝置組成，渦輪扇葉中心軸為空心，即空心軸套，攔河中軸穿過(guò)渦輪扇葉中心軸空心處，渦輪扇葉可以攔河中軸為軸心并圍繞它旋轉(zhuǎn)。

具體地，所述的飄浮深度控制裝置固定在攔河中軸下方兩端并與水面接觸，攔河中軸與水面呈平行狀，即水面高低可影響攔河中軸的高低，以此調(diào)節(jié)渦輪扇葉沒(méi)入水中深度。

具體地，所述的渦輪扇葉由空心軸套、齒輪、防水軸承與扇葉組成，扇葉呈軸心向外延伸有規(guī)律輻射排列狀構(gòu)成，扇葉與空心軸套固定連接，防水軸承置于空心軸套兩端。

具體地，所述的渦輪扇葉與攔河中軸通過(guò)空心軸套內(nèi)的防水軸承連接。

具體地，所述的發(fā)電機(jī)、變速齒輪組均固定在攔河中軸上。

具體地，所述的攔河中軸通過(guò)滑動(dòng)軸承與穩(wěn)定支架連接，并可在穩(wěn)定支架的滑桿中上下滑動(dòng)，即與攔河中軸固定于一體的發(fā)電機(jī)、變速齒輪組、渦輪扇葉和飄浮深度控制裝置可通過(guò)滑動(dòng)軸承延滑桿上下滑動(dòng)。

具體地，所述的飄浮深度控制裝置由許多密度小于水的飄浮塊及配重塊構(gòu)成。

具體地，所述的渦輪扇葉端部有一齒輪固定在軸心上，并與變速齒輪組咬合連接，渦輪扇葉被水流沖擊旋轉(zhuǎn)，使該齒輪帶動(dòng)變速齒輪組運(yùn)轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

具體地，所述的渦輪扇葉沒(méi)入水中深度不得超過(guò)攔河中軸，否則水流會(huì)對(duì)渦輪扇葉造成阻礙，影響發(fā)電轉(zhuǎn)速與力矩。

當(dāng)把以上結(jié)構(gòu)的一種無(wú)壩式水流渦輪發(fā)電系統(tǒng)置于等寬的河流中時(shí)，飄浮深度控制裝置首先對(duì)攔河中軸與河面高低進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)渦輪扇葉沒(méi)入水中深度至合適位置，此時(shí)水流垂直沖擊渦輪扇葉，使渦輪扇葉圍繞攔河中軸旋轉(zhuǎn)，由于渦輪扇葉上的齒輪與變速齒輪組相咬合，而變速齒輪組又與發(fā)電機(jī)相連接，經(jīng)過(guò)變速齒輪組變速后，得到適應(yīng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與力矩，最終使發(fā)電機(jī)正常發(fā)電工作，河水上漲或下落時(shí)，飄浮深度控制裝置自動(dòng)使渦輪扇葉上下浮動(dòng)，以更好的適應(yīng)水流對(duì)渦輪扇葉的最大沖擊力，不會(huì)影響發(fā)電機(jī)的工作。而在實(shí)際運(yùn)用中，飄浮深度控制、轉(zhuǎn)速、工作狀態(tài)濫測(cè)及控制可由傳感器、電子線路與電腦來(lái)完成，使之更加自動(dòng)化。