[發明專利]一種流水發電裝置

在審

• 申請號: 201810371502.3
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN110397544A
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 王武生
• 申請（專利權）人: 上海廣謀能源技術開發有限公司
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;F03B11/00;F03B15/00
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 何葆芳

本發明公開了一種流水發電裝置，包括葉輪和葉輪軸，所述葉輪包括葉片，其特征在于：在旋轉方向與流水方向相反的葉片外部設有遮流罩。本發明通過在與流水方向相反的葉片外部安裝遮流罩，通過遮流罩將葉片與流水隔離，從而使旋轉方向與流水方向相反的葉片不再受到流水的反向作用力，進而可大幅度降低流水的反向阻力，提高水能的利用率，可低成本、低能耗、高效率實現高品質的流水發電，對促使流水資源的規模化應用具有重要價值。

技術領域

本發明是涉及流水發電技術，具體說，是涉及一種流水發電裝置。

背景技術

眾所周知，水資源是寶貴的清潔可再生資源，可以作為解決能源制約的長效手段，由于流水發電不會給社會造成因為建水庫而帶來的移民安置、影響生態環境、投資巨大等問題，因而流水發電受到前所未有的重視。但目前流水發電的原理主要是利用水位差產生的強大水流所具有的動能推動水輪機帶動發電機組而發電。現在基本上都是采用螺旋槳葉式進行水力發電，如：美國在水里安裝直徑達70米的螺旋漿發電，利用水流推動螺旋漿旋轉，帶動發電機發電。但這種螺旋漿旋轉的發電方法具有制造成本高的缺點，特別是槳葉邊緣的線速度高、阻力大，存在水能轉化率低的難題。以直徑為70米、轉速為10r/m的螺旋漿為例：槳葉的邊緣線速度達到36.6米/秒，相當于121公里/小時的水阻力。這種水阻力的存在會極大地消耗水流自身的動能，導致發電量減少。為什么不用葉輪發電？因為當葉輪在水力推動下旋轉時，輪軸的上方葉片與下方葉片的旋轉方向是相反的，這種相反旋轉就會相互抵銷推動力，導致能耗大、發電效率低、發電成本高，沒有實用價值。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題和需求，本發明的目的是提供一種流水發電裝置，以低成本、低能耗、高效率實現高品質的流水發電，以促使流水資源的規?；瘧?。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種流水發電裝置，包括葉輪和葉輪軸，所述葉輪包括葉片，其特征在于：在旋轉方向與流水方向相反的葉片外部設有遮流罩。

本發明通過在與流水方向相反的葉片外部安裝遮流罩，通過遮流罩使流水對葉片的反向沖擊力予以隔離，從而使旋轉方向與流水方向相反的葉片不再受到流水的反向作用，因而可大幅度降低流水的反向阻力，提高水能的利用率。

作為優選方案，所述遮流罩能根據流水方向沿葉輪軸的旋轉調節流水量。因為流水方向是會不斷變化的，通過旋轉可適應流水方向的改變，特別是當葉輪軸與水平面垂直時，這種改變更加重要。同時，通過遮流罩的旋轉也可達到調節流水大小的作用，通過調節流水大小，可以保持流水的相對穩定，提高電能的品質。

作為優選方案，在所述遮流罩上設有開合門。通過開合門的開啟或閉合可以調節流水大小，從而保持比較穩定的流水，保證所發電能的品質。

作為優選方案，所述葉片為弧形葉片。當弧形葉片與流水方向相對時，可獲得更多的水能。

作為進一步優選方案，在弧形葉片的兩端設有擋板。在弧形葉片的兩端設置擋板，可將兩端的流水鎖住，提高水能的利用率。

作為進一步優選方案，在所述擋板上設置傳動輪，所述傳動輪與發電機相連接。

作為進一步優選方案，所述弧形葉片上設有至少一塊分隔板，使所述弧形葉片被分隔為多段。通過分隔板的阻擋作用，可將流水鎖住在隔離區內，防止流水擴散，提高水能的利用效率。

作為進一步優選方案，在所述葉輪軸上安裝有至少一個輸出輪，所述輸出輪具有離合功能。流水的大小是不斷變化的，通過在葉輪軸上安裝一個或一個以上的動力傳輸輪，當流水變小時，通過離合連接功能使其中的部分動力傳輸輪分離，從而減少發電負荷，保證發電品質；同樣，當流水變大時，使其中的動力傳輸輪連接上，增加發電負荷，從而充分利用水能發電，并保證發電品質。