[发明专利]卧式水斗叶轮发电方法及装置

说明书

本发明涉及一种利用江河、堰渠、小溪水流的压力及冲击力来做功的卧式水斗叶轮发电方法及装置，属水轮机发电技术领域。

现有的水电站，因需要较高的水头，一般都是采用筑坝截流的方式来建造，需要耗费大量的人力、物力和财力，且影响通航及生态平衡;普通水斗式水轮机的斗叶较小，其径向尺寸和轴向尺寸相差不大，另设有把高压水流转变为具有动能的高速射流的喷咀，其结构复杂，效率不高。

本发明的目的在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种不需筑坝、结构简单、适应性广、投资小的卧式水斗叶轮发电方法及装置。

本发明的目的可通过以下措施来实现：

一种利用江河、堰渠、溪水水流的压力及冲击力来做功的卧式水斗叶轮发电方法，其特征是本叶轮可全部或部分沉入水中，利用竖直或倾斜于水平面的分流板增大落差及压力，引流冲击斗叶使叶轮旋转，经传动机构驱动发电机发电。水流主要经分流板下面，或上、下面同时作用于叶轮。

一种卧式水斗叶轮发电装置，可安装于桥孔（现有的或新建）、船舶、河滩、堰渠及山岩水下，包括发电机组、传动机构、调速机构、分流板、泄洪板，均布在叶轮主轴上的叶片为弧形长水斗式，斗叶的长方向与主轴轴线为同一方向，且长度为宽度的3倍以上。叶片弧度的大小以每一叶片的顶部超过相邻叶片的根部为宜。叶轮的直径与长度据水量及发电机功率的大小而定。斗叶可直接固定在主轴上，也可在斗叶与主轴间设置斗叶筋或支撑杆，叶片数目以5～40片为宜。叶轮迎着水流的一侧可设置分流板，其长度与斗叶轴向尺寸相一致，其宽度与叶轮直径相适应，一般约为叶轮直径的3/4。叶轮的顶部可设置泄洪板，其长度与斗叶轴向尺寸相一致，宽度大于叶轮直径。叶轮的材料为钢材，泄洪板可为钢材，分流板一般为水泥制品。

本发明相比现有技术具有如下优点：

1.不用筑坝，投资小、见效快：不影响通航（大桥两边的若干桥孔可安装叶轮，中间桥孔通航），无淹没、淤塞、防洪后顾之忧。

2.叶轮的直径与长度据水量的大小变化容易，适应性广，可安装于江河大桥的桥孔、船舶、河滩、堰渠及山岩水下，功率大小均可。对落差无要求。

3.叶轮形状简单，制作容易，受水流冲击面大，效率高，所需配套少。

附图图面说明如下：

图1    为本叶轮安装于桥孔的示意图。

图2    为图1的左视图。

图3    为叶轮结构示意图。

下面结合附图实施例作进一步详述：

叶轮（3）的主轴（1）上固有幅条内轮环（5），筒体（2）为铁板包覆在内轮环（5）上。斗叶（13）均布在筒体（2）表面，斗叶之间轴向均布斗叶筋（4），以增加强刚度。主轴（1）两端设有定位法兰（7）、定位栓（6），以便固定在桥孔（8）下。叶轮（3）迎着水流的一侧设置分流板（9），可升降的调速构件（10），分流板（9）上面为升降闸门（11），分流板（9）与泄洪板（12）固定在桥孔（8）下，它们之间有较大空隙以便水流通过，洪水则从泄洪板上面流过。

本叶轮直径大于0.3米，最大可达10米;主轴长度0.5米以上，最大可达20米。本发明适用于每秒0.5米以上的流速，装机容量可为几百瓦至几万千瓦。当用于小河滩、堰渠、山涧岩水时，可对分流板、泄洪板作适当改进。