专利名称：减少坡渠循环水力发电系统循环水量方法
技术领域：
水力发电，具体涉及《分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力发电装置》专利的技术改进方法。(申请号201020563325. 8)
二.
背景技术：
下面是《分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力发电装置》具体技术方案内容选定一高山水源，顺山坡建一文吐里管功能坡渠，将坡渠分段，每段坡渠由渠底和两侧壁组成，渠底横断面为圆形变坡渠底，两侧壁内侧由垂直地面的多组对称曲面连接而成，该对称曲面应符合文吐里管功能曲线，即当水从坡渠断面最小处流过时，水流速度会增加，见图3、图5。在每段坡渠两侧壁上，过水断面最小处安装水轮发电机，见图3、图5，发电机安装在两导轨之间，其升降由设在基础下的液压缸来完成。水轮发电机的水轮深入坡渠内的水中带动发电机发电。为了在坡渠内保持基本相同的水深，在每段坡渠的的尾部建有水刺猬，见图3、图 4，水刺猬是周身布满流水孔洞的水工构筑物，设计时，使坡渠的过水断面略大于或等于具有相同水深水刺猬所有流水孔洞过水断面总和，此时可保证水刺猬具有自我调节水位功倉泛。在每个水刺猬(坡渠最末端水刺猬除外)下方建接水盘，见图3、图4，接水盘是圆形聚水构筑物，盘内之水为下段坡渠之水源，并与下一段坡渠相接，以此类推，使串联的坡渠呈之字形至山下水池，见图6，坡渠最末端水刺猬建在山下水池之上，水池之水经排水阀排出，本专利为开放型水力发电系统。若用水泵将山下池中水回送至山上水源池，再用来发电，则本专利为自循环水力发电系统。虽然《分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力发电装置》在很大程度上解决了发电循环水量问题，但因水轮发电机没设变速器，使用时仍具有局限性。如不能进一步减少该专利的循环水力发电系统的循环水量，为了解决这一问题，本专利将使用可升降的变速水轮发电机，以便更进一步减少该专利的循环水量。
三.
发明内容
《分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力发电装置》的循环水力发电系统，必须把发电用过的水提升至山上水源池再用来发电。如果用外部电源使之循环则失去意义。要想利用本系统发出的电能使之循环，这时，如何减少循环水量则是至关重要的问题。例如坡渠用于发电的2m3/s水量，如果能减少其两成水量，可减少1440m3/h循环水量，这对循环发电系统不是一个小数目，它意味着输出电量的增加。为了减少《分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力发电装置》的循环水力发电系统的循环水量。本专利的方案是把《分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力发电装置》专利中的同轴水轮发电机改换为可升降的变速水轮发电机，即把水轮和发电机分开制作，水轮为一轴、发电机为另一轴、两轴之间安装变速器，变速器可采用齿轮传动或其它传动方式。具体作法是在发电机轴端安装用于变速的零、部件，在水轮轴的中段安装水轮，轴的两端安装用于变速的零、部件。把发电机、水轮的轴承安装设在坡渠两侧壁上面的基础盘上，再把水轮轴安装在轴承中，并使其轴端与发电机轴端用于减速的零、部件相互结合为变速器，组成可变速水轮发电机。见图I、图2把变速水轮发电机的基础盘与固定在其下面坡渠侧壁内的液压缸相连，变速水轮发电机的升降则由设在其下面的液压缸来完成。变速水轮发电机安装在每段文吐里管功能坡渠断面最小处，电机布置在坡渠两侧壁上。也可把电机布置在坡渠壁的一侧，但应保证变速水轮发电机自由升降。本发明的有益效果是I.可使发电机达到适于发电的转数。2.由于本专利使用了变速水轮发电机，与《分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力发电装置》的同轴水轮发电机相比，在发电机转数相同的情况下，变速水轮发电机的水轮转数会相应减少，即用于发电的水流速度可相应降低，导致发电循环水流量减少。这种方法对于减少《分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力发电装置》的循环水力发电系统的循环水量具有特殊功效。是关系其自循环发电成功与否的主要因素之一。
四.
图I为本发明专利坡渠及变速水轮发电机安装的俯视2为本发明专利坡渠及变速水轮发电机安装A-A剖面3为分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力发电装置坡渠、水刺猬和接水盘的俯视4为分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力发电装置坡渠、水刺猬和接水盘的 A-A剖面5为分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力发电装置坡渠C-C剖面6为分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力发电装置坡渠分段后发电系统的透视图
五.具体实施方案根据本专利的方案设想，把《分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力发电装置》的同轴水轮发电机改换为可升降的变速水轮发电机，，具体做法如下在发电机I轴端安装用于变速的零、部件，在水轮轴7的中段安装水轮2，在水轮轴7端部安装用于变速的零、部件。把发电机I、水轮的轴承4安装在坡渠两侧壁上所设的基础盘5上，再把水轮轴7安装在轴承4中，并使水轮轴7端部与发电机I轴端用于变速的零、部件相互结合为变速器3，组成可变速水轮发电机。把基础盘5与固定在其下面坡渠侧壁中的液压缸6相连，变速水轮发电机的升降由液压缸6来完成。把变速水轮发电机安装在每段坡渠过水断面最小处，使其水轮2深入坡渠内水中带动发电机I发电。见图I、图2.
权利要求
1.一种减少坡渠循环水力发电系统循环水量方法，其特征是本专利用可升降的变速水轮发电机代换《分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力发电装置》中的同轴水轮发电机， 以达到减少《分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力发电装置》中的循环水力发电系统循环水量之目的。
2.根据权利要求书I所述的减少坡渠循环水力发电系统循环水量方法，其特征是本专利因使用了变速水轮发电机，可提高发电机(I)的转数，与《分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力发电装置》的同轴水轮发电机相比，在发电机转数相同的前提下，变速水轮发电机(I)的水轮(2)的转数会相应的减少，于是用于冲击水轮(2)的水流速度可以相应的降低，导致《分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力发电装置》的循环水量减少，间接提高了循环水力发电系统的发电能力。
3.根据权利要求书I所述的减少坡渠循环水力发电系统循环水量方法，其特征是变速水轮发电机的具体做法为，在发电机(I)轴端安装用于减速的零、部件，在水轮轴(7)的中段安装水轮(2)，水轮轴(7)端部安装用于减速的零、部件，把发电机(I)、水轮轴承(4) 安装设在坡渠两侧壁上面的基础盘(5)上，再把水轮轴(7)安装在轴承(4)中，并使其轴(7)端部与发电机(I)轴端用于变速的零、部件相互结合为变速器(3)，组成变速水轮发电机。
4.根据权利要求书I所述的减少坡渠循环水力发电系统循环水量方法，其特征是将基础盘(5)与固定在其下面坡渠壁内的液压缸(6)相连，变速水轮发电机的升降由液压缸(6)来完成。
5.根据权利要求书I所述的减少坡渠循环水力发电系统循环水量方法，其特征是可升降的变速水轮发电机安装在每段文吐里管功能坡渠过水断面最小处，发电机(I)在坡渠两侧壁布置，也可以把发电机布置在坡渠的同一侧壁上，但应保证变速水轮发电机的自由升降。
全文摘要
本发明公开了一种用可升降的变速水轮发电机代换《分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力发电装置》专利中的同轴水轮发电机的方法。以减少《分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力发电装置》的循环水力发电系统的循环水量。具体效果是因本专利使用了变速水轮发电机，与《分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力发电装置》的同轴水轮发电机相比，在发电机转数相同的前提下，变速水轮发电机的水轮转数会相应的减少，即用于冲击水轮水的流速可降低，导致发电循环水量的减少，从而达到减少《分段式文吐里管功能坡渠及可升降水力发电装置》循环水力发电系统的循环水量之目的。
文档编号E02B9/00GK102587334SQ20121002368
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月3日 优先权日2012年2月3日
发明者曹玉臣 申请人:曹玉臣