[发明专利]江河水力动力装置

说明书

本发明涉及一种液力机械，具体是指一种安装在江河里的水力动力装置。

目前，利用水力作为动力来发电或是带动机械作功，都要修筑拦河堤坝、引水渠一类水工建筑物，通过造成水流落差，将江河中水的势能用水轮机转变成机械能，再将此机械能通过发电机发电或是将此机械能直接带动机械作功。这样作的缺点是，只有在自然条件较好的很少地点才能修筑堤坝和水渠等水工建筑物，而江河中大量分布的分散水能却无法利用;修筑拦河堤坝等水工建筑，工程浩大，工期很长，造价极高，见效太慢。此外还有其它缺点：如淹没农田和森林，要搬迁和安置移民，不利于行船，一般地址边远，施工条件差，技术难度大，等等。

本发明的目的，是提供一种能利用大量分散水能、投资小、工期短、见效快的江河水力动力装置，以带动发电机发电或直接带动机械作功。

这种新型水力动力装置的设计方案是这样的。该装置包括集流管道部分、出流管道部分和水轮机及传动机构三大部分，在集流管道部分的入口端装有控制水流量的控制阀，集流管道部分下半部管壁上开有若干个沿管道走向的贯穿管壁与管内相连通的增压孔。能恢复流体出流压力的出流管道部分与集流管道部分相连通，从集流管道部分的出口端到出流管道部分的管道内，装有水轮机及传动机构。本发明装置在使用时，应置于江河中水面以下（分沉式设计或浮式设计），集流管道部分的管道入口应朝向上游，使得在集流管道部分中汇集的大量流体，逐步提高动能加速流动，到达集流管道部分的出口端时，流体已具有足够的动能来推动水轮机，然后流向出流管道部分并向下游流去。通过水轮机的流体，将部分能量交给水轮机，驱动叶片转子旋转，再通过与转子相连的传动机构，继而带动发电机或其它机械工作。由于沿程损失，水轮机吸能，流体本身能量骤减，其压力和速度下降，因此在一般情况下，流体从水轮机处很难继续向下游流动，但本发明装置由于设计了增压孔，并且紧接着集流管道部分出口端接有能恢复流体出流压力的出流管道部分，保证了出口压力平衡条件，流体就能从水轮机处经出流管道部分，继续向下游流动。根据江河中不同来流的速度，调节集流管道部分的入口端装的控制阀，就可调节入口流量，以保证水轮机的恒功率运转。

本发明装置基本上不受地域限制，能适应不同江河的各种自然条件，装设在江河中的任何位置，充分利用分散和低能头的水流，集中推动水轮机，将其变成动力再发电或是直接推动其它机械作功，就像用透镜聚集太阳能的效果一样，可使我国丰富的水力资源得到充分、廉价的利用。该装置结构简单，根本不需花费修筑拦河堤坝等水工建筑物那样多的资金，而且施工周期短，上马见效快。一般水力发电装置每千瓦装机费为2200元人民币，而采用本装置再加上发电设备，每千瓦装机费才1500元左右。采用该装置，也无需淹没农田和森林，无需搬迁和安置移民，不会妨碍船只的正常航行，容易施工。

下面结合附图和实施例对本发明加以更详细的说明：

图1和图2分别为本发明装置实施例1的正视图和俯视图;

图3和图4分别为本发明装置实施例2的正视图和俯视图;

图5、图6和图7分别为图3和图4中的环形导流管的正视图、左视图和俯视图;

图8和图9分别为本发明装置实施例3的正视图和俯视图;

图10和图11分别为图8和图9中的侧向导流管的正视图和俯视图。