[发明专利]一种用于降低水轮机过机鱼撞击伤害的缓冲和照明系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种水力发电设备中的固定部件，特别是关于一种在混流式、轴流式水轮机中用于降低水轮机过机鱼撞击伤害的缓冲和照明系统。

背景技术

水电工程的建设阻隔了鱼类的洄游通道，对依靠向上洄游完成生命循环的洄游鱼类影响很大，且对非洄游鱼类也会产生影响。鱼类穿过普通水轮机下行时将遭受严重伤害，通常的伤亡率约为30%，且大部分伤害是机械撞击。

在水轮机流道中，不仅流速很高，压力变化大，在流道内还存在由混凝土、金属材料等制成支墩、固定导叶、活动导叶等过流部件，有可能成为过机鱼类的“障碍物”（以下将支墩、固定导叶和活动导叶统称为“障碍物”），当过水轮机下行鱼类和它们相撞时，势必会造成一定的伤亡。在混流式和轴流式水轮机中，均设有固定导叶1和活动导叶2（如图1、图4所示）；在大型水轮机的尾水管3中，还设有支墩4（如图1、图4所示）；在采用混凝土蜗壳的大型轴流式水轮机蜗壳5进口处也设有支墩4（如图4所示）。当过机鱼从水轮机流道内通过时，由于流速高，压力大，一旦和支墩4、固定导叶1、活动导叶2等由金属材料或混凝土制成的“障碍物”发生撞击，势必会给鱼类造成一定伤害，甚至死亡。造成鱼类伤亡的原因为：1、尾水管3或蜗壳5处的支墩4的材料都是混凝土，固定导叶1和活动导叶2的材料是钢材，它们的硬度都非常高，一旦鱼类和它们发生撞击，撞击力非常大。2、水轮机流道内没有照明，鱼类即便是在流速不太高情况下，有一定的自主躲避能力，但因为流道内一片黑暗，也无法躲避和“障碍物”的撞击。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于降低水轮机过机鱼撞击伤害的缓冲和照明系统，能减轻水轮机对鱼类的冲撞力，避免伤害鱼类，有利于维护生态平衡。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于降低水轮机过机鱼撞击伤害的缓冲和照明系统，它包括固定导叶、活动导叶、尾水管、支墩和蜗壳，其特征在于：在所述固定导叶的进口边包覆一层橡胶，在所述支墩的进口边也包覆有一层所述橡胶；在所述尾水管处支墩和尾水管边壁之间、所述蜗壳进口处支墩和蜗壳进口边壁之间、所述蜗壳进口处的支墩和支墩之间、所述固定导叶和固定导叶之间、所述活动导叶和活动导叶之间都设置有照明系统，各所述照明系统均布置在进水边的下游侧。

各所述照明系统均包括照明灯、透明材料和电源；所述照明灯设置在由所述透明材料和流道隔离开的密闭空间内，并由设置在流道外部的所述电源供电。

所述照明灯采用LED光源；所述透明材料采用高强度透明的有机玻璃。

所述电源采用直流电源或交流电源。

所述支墩进水边外表面包覆的橡胶厚度为5～10mm，所述固定导叶进水边外表面包覆的橡胶厚度为3～5mm。

位于所述支墩处的照明系统均设置在所述支墩进水边下游侧；位于所述固定导叶之间的各照明系统设置在两个所述固定导叶之间，其分布圆直径等于或稍大于所述固定导叶出水边分布圆直径。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于采用在蜗壳进口处支墩、尾水管处支墩、固定导叶进水边设置有弹性比较大的橡胶进行防护，当过机鱼类和其发生撞击时，可有效利用橡胶的弹性变形形成一定的柔性缓冲作用，大大降低支墩、固定导叶对鱼类的撞击力，降低其伤亡率。2、本发明由于在支墩、固定导叶、活动导叶等“障碍物”下游布置了照明灯，从而可使过机鱼类看清楚“障碍物”的存在，为它们避开“障碍物”提供了可能。3、本发明由于照明系统中的照明灯采用LED光源，其能耗低，不产生热量，既安全，又经济。4、本发明由于将照明灯埋设在流道边壁内，不会对水流和过机鱼类产生干扰。5、本发明由于将照明灯埋设在流道上部的边壁内，不用预埋，故既可以用于新建水电站，也可用于老电站的技术改造。本发明可以广泛应用于混流式、轴流式水轮机中。

附图说明

图1是本发明应用在混流式水轮机中的俯视图；

图2是图1的主视图；

图3是图2中A处放大示意图；

图4是本发明应用在轴流式水轮机中的俯视图；

图5是图4的主视图；

图6是图5中B处放大示意图；

图7是图1和图4中的C处放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。