[发明专利]一种具有复合式水轮机的水轮机设备

说明书

一种具有复合式水轮机的水轮机设备，其包括第一水轮机和第二水轮机，第一水轮机设置在出水口处，第二水轮机设置在第一水轮机下方，第一水轮机和第二水轮机都包括水轮机叶轮、水轮机轮毂，水轮机轮毂设置在水轮机的圆心位置，水轮机叶轮均匀分布在水轮机轮毂上，第一水轮机的叶轮比第二水轮机的叶轮直径大，水轮机叶轮包括第一扇叶、第二扇叶和第三扇叶，第一扇叶设置在水轮机轮毂边缘，第二扇叶与第一扇叶连接，第一扇叶与第二扇叶的形状相同，第一扇叶呈弯曲状，第二扇叶反向安装在第一扇叶上，第一扇叶和第二扇叶连接呈S型，第三扇叶设置在第一扇叶和第二扇叶的连接处，第一扇叶、第二扇叶和第三扇叶之间呈Y字形，叶轮机扇叶一体成型。

技术领域

本发明涉及水轮机发电领域，具体而言，涉及一种具有复合式水轮机的水轮机设备。

背景技术

水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。早在公元前100年前后，中国就出现了水轮机的雏形--水轮，用于提灌和驱动粮食加工器械。现代水轮机则大多数安装在水电站内，用来驱动发电机发电。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也就越大。

2010年，我国水电装机规模达到2.11亿千瓦，新增核准水电规模1322万千瓦，在建规模7700万千瓦。根据我国对国际社会做出的2020年非石化能源将达到能源总量15％承诺，我国水电行业2020年装机容量须达到3.8亿千瓦。而即使按照我国公布的《可再生能源中长期发展规划》，确定到2020年水电装机容量要达到3亿千瓦，国内11年内将新增单机容量50千瓦以上的大型水电机组近300台，每年平均新装25台50万千瓦及以上大型水电机组。若按2020年达到3.8亿千瓦的装机容量，我国所需的水轮机及辅机设备将进一步增加，我国水轮机及辅机行业发展前景广阔。

但是现有技术中的水轮机在电能转化这一方面的效率还比较低，并且在没有发挥到产出电能的最大功效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有复合式水轮机的水轮机设备，其能够将水流能量更大限度的产出电能。

本发明的实施例是这样实现的：

一种具有复合式水轮机的水轮机设备，该水轮机设备包括第一水轮机和第二水轮机，第一水轮机设置在出水口处，第二水轮机设置在第一水轮机下方，第一水轮机和第二水轮机的轴心处于同一直线上，第一水轮机水平设置，第二水轮机竖直设置，第一水轮机和第二水轮机都包括水轮机叶轮、水轮机轮毂，水轮机轮毂设置在水轮机的圆心位置，水轮机叶轮均匀分布在水轮机轮毂上，第一水轮机的叶轮比第二水轮机的叶轮直径大，水轮机叶轮包括第一扇叶、第二扇叶和第三扇叶，第一扇叶平行于水轮机轮毂，第一扇叶设置在水轮机轮毂边缘，第二扇叶与第一扇叶连接，第一扇叶与第二扇叶的形状相同，第一扇叶呈弯曲状，第二扇叶反向安装在第一扇叶上，第一扇叶和第二扇叶连接呈S型，第三扇叶设置在第一扇叶和第二扇叶的连接处，第三扇叶与第一扇叶和第二扇叶之间具有弧度，并且第一扇叶、第二扇叶和第三扇叶之间呈Y字形，叶轮机扇叶一体成型。

在本发明较佳的实施例中，上述第一扇叶和第二扇叶的弯曲弧度为40-45°。

在本发明较佳的实施例中，上述第一水轮机下还设置有出水槽，出水槽设置在第一水轮机的下方，第一水轮机悬空设置在出水槽中，出水槽包裹第一水轮机，出水槽的底部设置有第一开口，第一开口设置在第二水轮机的圆心轴线上。

在本发明较佳的实施例中，上述出水槽还包括导流板，导流板为中空圆台状，导流板的横截面大的一侧与第一开口连接，导流板横截面小的一侧对阵第二水轮机的扇叶。

在本发明较佳的实施例中，上述水轮机还包括多个发电单元，发电单元包括发电线圈，发电线圈设置在水轮机轮毂处，发电单元还包括磁悬浮轴承，磁悬浮轴承将水轮机轮毂托起。