低落差小水流漩涡垂击式直驱高效率水利发电成套装备制造方法
【专利摘要】一种低落差小水流漩涡垂击式直驱高效率水利发电成套装备，由上喇叭口、漩涡导流螺旋、倒锥流线型外壳体、流线型内隔离壳体、大直径水叶轮、大直径水叶轮转子及其内外阻水环、大直径水叶轮转子内外挡水环涨密封圈、大直径水叶轮动力传动轴及其支撑轴承、联轴器、发电机、励磁电机、操作平台组成。其外壳体呈倒锥状导流结构体，漩涡导流螺旋安装在倒锥流线型外壳体与流线型内隔离壳体之间，下水力喷射口与大直径水叶轮以较小的配合间隙对应安装，并在水叶轮内外阻水环与倒锥流线型外壳体以及流线型内隔离壳体之间设置了环涨密封圈，围绕流线型内隔离壳体顶端安装有宽敞的操作维护平台，发电机固定维护平台上。整机结构紧凑、安装方便。
【专利说明】低落差小水流漩涡垂击式直驱高效率水利发电成套装备
[0001]【技术领域】本实用新型涉及能源成套设备，具体是一种低落差小水流漩涡垂击式直驱高效率水利发电成套装备。
[0002]【背景技术】随着全球能源的枯竭，人民生活水平的提高，电力能源需求逐年迅速增力口。热电、核电带来巨大的社会环保问题，“环境污染、生态破坏、全球气候变暖、冰川融化”等严重自然灾害日益严重。清洁能源开发利用将成为全球共同关注问题，实现节约原生资源、发展循环经济，走资源再生利用，建设节约型和谐社会，利国利民节能环保。同时，随着世界经济全球化，清洁能源行业必然向专业化道路发展。但在目前国内或国际上在小河流低落差水位还未得到有效利用，让其有利资源白白浪费掉，实际是在装备上未大的革新突破，大都停在传统老套装备里，不能走出传统老套装备禁区，制约小水电推进和发展。目前在国内外普遍采用的是蜗壳式、斜击式但他们都存在所采用的工艺技术及设备具有成本高、能耗大、安装基础建设成本高、水流量大、落差高、工艺复杂、劳动强度大、效率低、设备维修成本高、维修周期长等缺点，严重阻碍了国内外对小河流域水利资源的有效全面利用率，白白浪费掉有利宝贵资源。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是克服上述存在的问题，提供一种低落差小水流漩涡垂击式直驱高效率水利发电成套装备，为小河流域低落差水利资源化高效利用奠定了基础，特别在提高发电效率方面效果更明显。
[0004]本实用新型是这样实现的低落差小水流漩涡垂击式直驱高效率水利发电成套装备是由喇叭口、漩涡导流螺旋、下水力喷射口、倒锥流线型外壳体、流线型内隔离壳体、大直径水叶轮、大直径水叶轮转子及其内外阻水环、大直径水叶轮转子内外挡水环涨密封圈、大直径水叶轮动力传动轴、传动轴支撑轴承、联轴器、发电机、励磁电机、操作维护平台组成，上喇叭口设置在倒锥流线型外壳体的上部，盛满水后会直接增大整个壳体内的水力压强，水在壳体内部自上向下的流动，水在从上向下流动的同时通过壳体内的漩涡导流螺旋把漏斗里水导流形成漩一个涡状，在机体内以形成漩涡状的水流具有流速快、冲击力大。漩涡导流螺旋是安装在倒锥流线型外壳体与流线型内隔离壳体之间，形成一个上大下小围绕倒锥流线体内壁形成一个均等的间距，该漩涡导流螺旋下端头即是水力喷射口。下水力喷射口与大直径水叶轮是以较小的配合间隙对应安装，从漩涡导流螺旋向下旋转的水流作用力，基本是垂直冲击叶片平面，所以把水能利用率提高到极致。为了保证不浪费水资源的，特在水叶轮内外设置有水叶轮转子及其内外阻水环，并在水叶轮内外挡水环与倒锥流线型外壳体以及流线型内隔离壳体之间设置了环涨密封圈，确保倒锥流线型外壳体与流线型内隔离壳体的水流不外泄，给节约水资源起到很好作用。大直径水叶轮直接与水叶轮动力传动轴连接，将来至大直径水叶轮的旋转扭力经支撑轴承联轴器把旋转扭力传递给发电机旋转发电。发电机固定在流线型内隔离壳体顶端，已与上喇叭口内的水面形成一定高度，以保证发电机在运行时不被受潮或水淹。励磁电机则与发电机同轴相连，在发电机运转的同时，励磁电机以同时随发电机同时旋转。为了方便对整套发电机的操作和维护，围绕流线型内隔离壳体顶端安装有一宽敞的操作维护平台，方便对发电机实施检查和维护。该成套装备水在机壳体内是呈漩涡状流动，具有水流旋转速度快、水在机壳体内能产生自上而下倒锥虹吸现象，再加之倒锥流线型外壳体上端呈一个倒锥状喇叭一样的导流结构体，不但水在上喇叭口产生无阻漩涡流动而且还能增加水在整个漏斗内的水压压强，有效提高水的利用率和水轮机效率。
[0005]中国地大物博，自然资源十分丰富，小河流域数不胜数，如果把小河流域有一定落差的水利资源加以有效利用，这是一笔巨大的自然资源财富。小水流水利发电是十分环保的清洁能源，应用十分广泛，低落差小水流漩涡垂击式直驱高效率水利发电成套装备可适用任何复杂地理的小河流的应用，具有整机结构紧凑、安装方便、结构简单、故障率低、扭力大发电效率高、无需筑堤、无需安装导流管、不破坏原有河床结构与植备，是中国小水流发电领域的重大新突破，具有一定的经济效益和社会效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是低落差小水流漩涡垂击式直驱高效率水利发电成套装备侧面结构示意图；图2是低落差小水流漩涡垂击式直驱高效率水利发电成套装备侧面剖视结构示意图；图3是低落差小水流漩涡垂击式直驱高效率水利发电成套装备大直径水叶轮正面结构示意图；图4是低落差小水流漩涡垂击式直驱高效率水利发电成套装备大直径水叶轮侧剖结构示意图；图5是低落差小水流漩涡垂击式直驱高效率水利发电成套装备大直径水叶轮转子内外挡水环涨密封圈局部放大结构示意图。图中上喇叭口 1、漩涡导流螺旋2、下水力喷射口2A、倒锥流线型外壳体3、流线型内隔离壳体4、大直径水叶轮5、水叶轮转子5B及其内外阻水环5A、大直径水叶轮转子内外挡水环涨密封圈6、水叶轮动力传动轴7、传动轴支撑轴承8、联轴器9、发电机10、励磁电机11、操作维护平台12。
【具体实施方式】
[0007]下面结合附图1、2、3、4、5对本实用新型进一步说明
[0008]低落差小水流漩涡垂击式直驱高效率水利发电成套装备是由喇叭口 1、漩涡导流螺旋2、下水力喷射口 2A、倒锥流线型外壳体3、流线型内隔离壳体4、大直径水叶轮5、水叶轮转子5B及其转子内外阻水环5A、水叶轮转子内外挡水环涨密封圈6、水叶轮动力传动轴7、传动轴支撑轴承8、联轴器9、发电机10、励磁电机11、操作维护平台12组成为一整体的成套水利发电机组，具结构紧凑、安装方便提高生产效率，为小河流域低落差水利资源化高效利用奠定了基础。上喇叭口 I设置在倒锥流线型外壳体3的上部，盛满水后会直接增大整个壳体内的水力压强。水在壳体内部自上向下的流动，水在从上向下流动的同时通过壳体内的漩涡导流螺旋2把上喇叭口 I里水导流形成一个漩涡状，在机体内以形成漩涡状的水流具有流速快、冲击力大。漩涡导流螺旋2安装在倒锥流线型外壳体3与流线型内隔离壳体4之间，形成上大下小围绕倒锥流线体内壁形成一个均等的间距。漩涡导流螺旋2下端头即是水力喷射口 2A，下水力喷射口 2A与大直径水叶轮5以较小的配合间隙对应安装，从漩涡导流螺旋2向下旋转的水流作用力，基本是垂直冲击叶片平面5B，所以把水能利用率提高到极致。为了保证不浪费水资源的，特在大直径水叶轮5内外设置有水叶轮转子5B及其内外阻水环5A，并在大直径叶轮5转子内外阻水环与倒锥流线型外壳体5以及流线型内隔离壳体4之间设置了环涨密封圈6，确保倒锥流线型外壳体3与流线型内隔离壳体4的水流不外泄，节约水资源起到很好作用。大直径水叶轮5直接与水叶轮动力传动轴7连接，将来至于大直径水叶轮5的旋转扭力经支撑轴承8联轴器9把旋转扭力传递给发电机10旋转发电。发电机10固定在流线型内隔离壳体4顶端，已与上喇叭口 I内的水面形成一定高度，以保证发电机10在运行时不被受潮或水淹。励磁电机11则与发电机10同轴相连，在发电机10运转的同时，励磁电机11以同时随发电机10同时旋转励磁发电。为了方便对整套发电机的操作和维护，围绕流线型内隔离壳体4顶端安装有一宽敞的操作维护平台12,方便对发电机实施检查和维护。水在机壳体内是呈漩涡状流动，具有水流旋转速度快。水在机壳体内能产生自上而下倒锥虹吸现象，再加之外壳体呈倒锥状象喇叭一样的导流结构体，不但水在上喇叭口产生无阻漩涡流动而且还能增加水在整个上喇叭口 I内的水压压强，有效提高水的利用率和发电效率。大直径水叶轮5以随壳体直径增加而增加，实现增大了水叶轮5旋转扭力，以减少水的使用量。的水叶轮象风力发电机风叶轮一样增大风轮直径，实现叶片扫风、迎风面的增大，风力叶轮转速降低，提高风叶轮的扭力，其是异工同处之妙。
【权利要求】
1.一种低落差小水流漩涡垂击式直驱高效率水利发电成套装备，其特征在于由上喇叭口、漩涡导流螺旋、下水力喷射口、倒锥流线型外壳体、流线型内隔离壳体、大直径水叶轮、大直径水叶轮转子及其内外阻水环、大直径水叶轮转子内外挡水环涨密封圈、大直径水叶轮动力传动轴、传动轴支撑轴承、联轴器、发电机、励磁电机、操作维护平台组成，倒锥流线型外壳体上端象喇叭口一样，其整体成导流结构体，漩涡导流螺旋安装在倒锥流线型外壳体与流线型内隔离壳体之间，下水力喷射口与大直径水叶轮之间设有配合间隙，在水叶轮内外设置有水叶轮转子及其内外阻水环，并在水叶轮内外阻水环与倒锥流线型外壳体以及流线型内隔离壳体之间设置了环涨密封圈，大直径水叶轮直接与水叶轮动力传动轴连接，围绕流线型内隔离壳体顶端安装有宽敞的操作维护平台，发电机固定在流线型内隔离壳体顶端的操作维护平台上，励磁电机则与发电机同轴相连。
【文档编号】F03B3/12GK204082422SQ201320643126
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2013年10月18日
【发明者】程辉 申请人:程辉, 林金成