專利名稱：串聯式多次水力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種水力發(fā)電裝置，尤其是一種將多臺發(fā)電裝置串聯、多次利用水力 發(fā)電的發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術：
水力發(fā)電機是利用電磁感應原理將機械能轉化為電能，首先具有高位能或動能的 水推動葉輪旋轉，葉輪旋轉的轉速通過齒輪加速裝置轉變?yōu)楦咿D速，再通過發(fā)電機將高速 旋轉的動能轉化為電能。
公知的是水力在葉輪切線方向的分力對葉輪所做的功是推動葉輪旋轉的有效功。 傳統(tǒng)的水力發(fā)電機所采用的渦輪式葉輪由于其結構形狀的限制使得水力在葉輪切線方向 的分力較小，而且傳統(tǒng)的水力發(fā)電裝置對水力只利用一次，因此對水力的有效利用率遠遠 小于100%，也因此要求水具有較高的動能才能達到預期的發(fā)電效果。發(fā)明內容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種串聯式多次水力發(fā)電系統(tǒng)，該發(fā)電系統(tǒng)可 以大大提高發(fā)電效率和發(fā)電量，且結構簡單、易于實施。
本發(fā)明為了解決其技術問題所采用的技術方案是
一種串聯式多次水力發(fā)電系統(tǒng)，設有一條水渠和若干臺水力發(fā)電裝置，若干臺水 力發(fā)電裝置的葉輪呈間隔排布于所述水渠中，每個葉輪的中心與相應的轉軸固定連接，每 個轉軸與相應發(fā)電裝置加速箱的動力輸入端連接，所述轉軸為橫向式，葉輪旋轉面與水流 方向平行，每個葉輪半浸沒于水中，每個所述葉輪包括若干葉桿和偶數個葉片，所述葉桿固 定連接轉軸與葉片，所述葉片以轉軸為中心呈中心對稱分布(即葉片兩兩在一直線上，且 在一直線上的兩葉片與轉軸的距離相等，但葉片的朝向相反，這樣能使葉輪的轉動時所受 阻力最小)，每個所述葉片由弧形板和兩塊擋板組成，所述弧形板由條形平板彎曲而成，所 述弧形板的弧面彎曲方向與葉輪的轉動方向一致，所述弧形板與葉桿垂直，所述弧形板的 兩弧形彎曲的側邊上分別連接有擋板，且擋板與弧形板的弧形彎曲的側邊間相密封，擋板 與弧形板垂直，每個所述葉片與轉軸間在葉輪徑向上存在距離，相鄰兩弧形板靠近轉軸的 一端間連接有連接板。葉片的弧形板用于承受流體的推力，葉片的兩側所述擋板和連接板 用于集中流體，這樣水流方向、葉片受力方向和葉輪轉動方向一致，使得葉輪對水力的利用 率達到最大。當具有高位能或動能的水進入水渠后，首先推動最上游的葉輪旋轉，水流對最 上游的葉輪做功完后繼續(xù)向前流動推動下一個葉輪旋轉，實現了對水力的多次利用發(fā)電， 由此形成了串聯式一條龍的多次水力發(fā)電系統(tǒng)。
本發(fā)明的進一步技術方案是
每個所述葉輪上的葉片設有六片或八片。葉片為六片或八片時效果最佳。
每個所述葉輪上的相鄰葉桿中下部間連接有加強桿。加強桿使葉輪在轉動時，葉 桿不會振動或晃動，也增加了葉桿的強度。根據杠桿原理，適當加長葉桿長度，可以增強推力。
所述葉輪位于水位之上的部分套設有保護罩，保護罩覆蓋葉輪位于水位之上的部 分。保護罩可保護葉輪免受風雨侵蝕，并可避免逆風的干擾或反推。
所述水渠的橫截面為矩形。
所述水渠的進水口比位于水渠上游的構筑物的過流面狹窄。在流量相同的情況 下，減小過流面積，可提高流速。
所述水渠可以建于地面。此種水渠屬于土建工程，由地面向下挖土構成。
所述水渠也可以由若干個浮于水面的船艙式單元體構成，相鄰所述單元體間相連 通，所述水渠固定于水面上，葉輪位于所述單元體中。當地面不適于挖設水渠時，可采用此 種形式的水渠。
本發(fā)明的有益效果是由于若干發(fā)電裝置的葉輪沿水渠呈間隔排布，使得水力可 以被若干葉輪逐級多次利用，實現了多次發(fā)電，該發(fā)電系統(tǒng)較之傳統(tǒng)的發(fā)電裝置，在水流量 相同和流速相同的情況下，提高了發(fā)電量；由于葉輪上的葉片所具有的特殊結構，使得葉輪 對水力的利用率達到最大，提高了發(fā)電效率；由于水渠的進水口比位于水渠上游的構筑物 的過流面狹窄，提高了水流的流速；且本發(fā)明結構簡單、易于實施。
圖1為本發(fā)明原理示意圖2為本發(fā)明所述葉輪結構示意圖3為本發(fā)明所述葉輪的葉片結構示意圖。
具體實施方式
實施例一種串聯式多次水力發(fā)電系統(tǒng)，設有一條水渠1和若干臺水力發(fā)電裝置， 若干臺水力發(fā)電裝置的葉輪2呈間隔排布于所述水渠中，每個葉輪的中心與相應的轉軸3 固定連接，每個轉軸與相應發(fā)電裝置加速箱的動力輸入端連接，所述轉軸為橫向式，葉輪旋 轉面與水流方向平行，每個葉輪半浸沒于水中，每個所述葉輪包括若干葉桿21和偶數個葉 片22，所述葉桿固定連接轉軸與葉片，所述葉片以轉軸為中心呈中心對稱分布(即葉片兩 兩在一直線上，且在一直線上的兩葉片與轉軸的距離相等，但葉片的朝向相反，這樣能使葉 輪的轉動時所受阻力最小)，每個所述葉片由弧形板221和兩塊擋板222組成，所述弧形板 由條形平板彎曲而成，所述弧形板的弧面彎曲方向與葉輪的轉動方向一致，所述弧形板與 葉桿垂直，所述弧形板的兩弧形彎曲的側邊上分別連接有擋板，且擋板與弧形板的弧形彎 曲的側邊間相密封，擋板與弧形板垂直，每個所述葉片與轉軸間在葉輪徑向上存在距離，相 鄰兩弧形板靠近轉軸的一端間連接有連接板對。葉片的弧形板用于承受流體的推力，葉片 的兩側所述擋板和連接板用于集中流體，這樣水流方向、葉片受力方向和葉輪轉動方向一 致，使得葉輪對水力的利用率達到最大。當具有高位能或動能的水進入水渠后，首先推動最 上游的葉輪旋轉，水流對最上游的葉輪做功完后繼續(xù)向前流動推動下一個葉輪旋轉，實現 了對水力的多次利用發(fā)電，由此形成了串聯式一條龍的多次水力發(fā)電系統(tǒng)。
每個所述葉輪上的葉片設有六片或八片。葉片為六片或八片時效果最佳。
每個所述葉輪上的相鄰葉桿中下部間連接有加強桿23。加強桿使葉輪在轉動時，葉桿不會振動或晃動，也增加了葉桿的強度。根據杠桿原理，適當加長葉桿長度，可以增強 推力。
所述葉輪位于水位之上的部分套設有保護罩4，保護罩覆蓋葉輪位于水位之上的 部分。保護罩可保護葉輪免受風雨侵蝕，并可避免逆風的干擾或反推。
所述水渠的橫截面為矩形。
所述水渠的進水口比位于水渠上游的構筑物的過流面狹窄。在流量相同的情況 下，減小過流面積，可提高流速。
所述水渠可以建于地面。此種水渠屬于土建工程，由地面向下挖土構成。
所述水渠也可以由若干個浮于水面的船艙式單元體構成，相鄰所述單元體間相連 通，所述水渠固定于水面上，葉輪位于所述單元體中。當地面不適于挖設水渠時，可采用此 種形式的水渠。
權利要求
1.一種串聯式多次水力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于設有一條水渠(1)和若干臺水力發(fā)電 裝置，若干臺水力發(fā)電裝置的葉輪( 呈間隔排布于所述水渠中，每個葉輪的中心與相應 的轉軸(3)固定連接，每個轉軸與相應發(fā)電裝置加速箱的動力輸入端連接，所述轉軸為橫 向式，葉輪旋轉面與水流方向平行，每個葉輪半浸沒于水中，每個所述葉輪包括若干葉桿 (21)和偶數個葉片(22)，所述葉桿固定連接轉軸與葉片，所述葉片以轉軸為中心呈中心對 稱分布，每個所述葉片由弧形板(221)和兩塊擋板(22 組成，所述弧形板由條形平板彎 曲而成，所述弧形板的弧面彎曲方向與葉輪的轉動方向一致，所述弧形板與葉桿垂直，所述 弧形板的兩弧形彎曲的側邊上分別連接有擋板，且擋板與弧形板的弧形彎曲的側邊間相密 封，擋板與弧形板垂直，每個所述葉片與轉軸間在葉輪徑向上存在距離，相鄰兩弧形板靠近 轉軸的一端間連接有連接板04)。
2.如權利要求1所述的串聯式多次水力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于 片設有六片或八片。
3.如權利要求1所述的串聯式多次水力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于 鄰葉桿中下部間連接有加強桿03)。
4.如權利要求1所述的串聯式多次水力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于 上的部分套設有保護罩，保護罩覆蓋葉輪位于水位之上的部分。
5.如權利要求1所述的串聯式多次水力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于 矩形。
6.如權利要求1所述的串聯式多次水力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于 位于水渠上游的構筑物的過流面狹窄。
7.如權利要求1至6之一所述的串聯式多次水力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述水渠建 于地面。
8.如權利要求1至6之一所述的串聯式多次水力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述水渠由 若干個浮于水面的船艙式單元體構成，相鄰所述單元體間相連通，所述水渠固定于水面上， 葉輪位于所述單元體中。每個所述葉輪上的葉 每個所述葉輪上的相 所述葉輪位于水位之 所述水渠的橫截面為 所述水渠的進水口比
全文摘要
本發(fā)明公開了一種串聯式多次水力發(fā)電系統(tǒng)，設有水渠和若干臺水力發(fā)電裝置，若干臺水力發(fā)電裝置的葉輪間隔排布于水渠中，每個葉輪中心與相應轉軸固定連接，每個轉軸與相應發(fā)電裝置加速箱動力輸入端連接，轉軸為橫向式，葉輪旋轉面與水流方向平行，每個葉輪半浸沒于水中，每個葉輪包括若干葉桿和偶數葉片，葉桿固定連接轉軸與葉片，葉片以轉軸為中心呈中心對稱分布，每個葉片由弧形板和兩塊擋板組成，水力被若干葉輪逐級利用，實現多次發(fā)電，該發(fā)電系統(tǒng)較之傳統(tǒng)發(fā)電裝置，在水流量和流速相同情況下，提高了發(fā)電量；葉輪所具有的特殊結構，使葉輪對水力的利用率達到最大；水渠進水口比位于水渠上游的構筑物的過流面狹窄，提高了水流流速。
文檔編號F03B3/00GK102032089SQ200910233868
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權日2009年9月29日
發(fā)明者沈永林 申請人:沈永林