标准型浮管式水力发电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种标准型浮管式水力发电机，包括浮管提速装置、水轮机和发电机；浮管提速装置由管状收水器、工作段和尾水管构成；水轮机设置于管状收水器出水端和尾水管进水端之间的工作段内，水轮机与发电机连接。本实用新型专利技术采用浮管提速装置的管状收水器接收并采集大面积缓缓流水，其动能、压能、位能使进入的水流逐渐增压提速；使得流出的水流迅速扩散，前后段较大压差，使得流出的水流流速迅速大幅提高。提高了发电效率，满足综合使用功能，结构紧凑、安装密封方便。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
标准型浮管式水力发电机
本技术涉及能源领域的一种水力发电装置，特别涉及一种适用于平流水的高效标准型发电机。
技术介绍
在开发利用可再生清洁能源的技术中，风力、光伏发电受到地理条件限制，安装建造成本也十分高昂；水力发电技术受到广泛的关注；其原理是通过流动的水对水轮做功来实现水力发电；传统水电一般包括水轮机、发电机、管道及附属设施、抽水泵机、电能管理等组成；修建水电站必须具备水流落差拦水筑坝，结构比较复杂，资源也渐趋短缺，建造、移民、环境成本较高。因此传统水电站的建设受到非常大的限制。然而世界的江河、洋流、潮汐的平流水水力资源十分丰富，急待涌现更多的高效实用，价廉物美的新能源设备去充分利用；而且，利用平流水发电，不需拦水建坝，可免除日益突出的环境之争；高效实用，价廉物美的新型平流水发电站建设周期短，可很快解决社会发展对清洁能源的渴求。充分利用丰富的平流水资源发电，相较于传统拦水筑坝建站发电是一门较新的系统科学；只有真正实现了高效实用，价廉物美的效果才有出路。因此将丰富的缓缓流水提高流速加以利用才可能实现高效利用；只有结构紧凑安装维护方便，才有实用性，和价廉物美的基础；因而设计高效、紧凑、性价比显著的浮管提速装置是其核心。另外，由于江河流速的变化导致发电机中的水轮转速扭矩变化，所以发电机产生的电流电压或频率不稳定。使整个发电系统质量波动，效率降低。因此需要改变发电机进水管的进水量和水轮桨叶角度，来调整不同流速的水流对水轮机产生一个平稳的冲击；但是这种调节的能力还比较有限，不能完全达到实际的需要，尤其是如浮管式水力发电机的主机，须要完全置于水下的状况，该流水量的调节难以到达理想的效果，阻碍了进一步提高发电质量和效率。因此急需一种结构简单紧凑和发电效率高的水力发电机的设备。
技术实现思路
有鉴于此，本技术所要解决的技术问题是提供一种结构简单紧凑和发电效率高的水力发电机的设备。本技术的目的是这样实现的:本技术提供的标准型浮管式水力发电机，包括浮管提速装置、水轮机和发电机；所述浮管提速装置包括依次连接的管状收水器、工作段和尾水管；所述水轮机设置于管状收水器出水端和尾水管进水端之间的工作段内，所述水轮机与发电机连接。进一步，所述管状收水器包括直筒段和圆锥形段，所述直筒段设置于圆锥形段的大口进水端，所述直筒段的长度为圆锥形段的大口进水端直径的三分之一到六分之一，所述圆锥形段的小口出水端直径为大口进水端直径的三分之二到二分之一，圆锥形段的长度为小口出水端直径的0.8-1.2倍；所述圆锥形段大口径端与直筒段连接，所述圆锥形段小口径端与工作段连接，所述工作段与尾水管连接，所述水轮机设置于工作段管壁的内腔中。进一步，所述尾水管小口直径与工作段直径相等，尾水管大口直径为小口直径的1.5-2倍，尾水管长度为小口直径的2-3倍，所述尾水管的小口一端与工作段管壁连接，所述尾水管大口一端设置有挡水圈。进一步，所述浮管提速装置的管状收水器和尾水管外壁还设置有填充硬泡沫的浮室。进一步，还包括安装部件，所述安装部件包括固定底座和可转动底座；所述固定底座和可转动底座设置于浮管提速装置外壁上，所述浮管提速装置设置有尾舵，所述尾舵通过尾舵杆与浮管提速装置连接。进一步，所述浮管提速装置外壁上还设置有用于在岸边固定、抛锚固定或连接在浮桥上固定的固定耳，所述浮桥用于支撑连接固定多台标准型浮管发电机，并将连接在一起组成一个多台发电机组；所述浮桥上设置有活动吊架，在活动吊架上设置有吊装葫芦；所述浮桥下还设置有浮管，浮管下还设置有挡水板。进一步，所述水轮机的轴与发电机的轴之间还设置有隔腔永磁传动装置，所述水轮机的轴通过永磁传动装置传动发电机的轴，所述永磁传动装置中间设有隔离罩，所述隔离罩将发电机轴与水轮机轴分隔成两个独立通过磁力传动的密封腔室，所述两个独立的密封腔室内分别设置有用于相互传动的永久磁铁装置；进一步，所述发电机包括转子和电机绕组，所述转子与水轮机同轴连接，所述水轮机外圈一周均匀设置有若干永久磁铁，所述电机绕组设置于管状收水器管壁上，使得电机绕组在水轮机旋转时切割永久磁铁的磁感线；所述发电机的定子部件包括定子端盖、定子线圈和定子铁芯；所述定子铁芯固定于管道壁上，所述定子线圈设置于定子铁芯上，所述定子端盖通过定子端盖螺栓固定于管道壁上。进一步，所述水轮机靠近管状收水器的进水端处设置有水轮发电机转子前端轴承支架，靠近尾水管端设置有水轮机后端轴承支架，所述水轮发电机转子前端轴承支架和水轮机后端轴承支架的一端固定于水轮机的轴上，另一端固定于管道壁；所述管道的内腔侧的定子部件设置有隔水环；所述水轮机进水端还设置有进水端导水锥，所述水轮机出水端还设置有泄水锥。进一步，所述发电机设置于水面上，所述发电机通过同步带与同步轮连接，所述同步轮与水轮机同轴连接；所述发电机与油马达连接，所述油马达通过油管与油泵连接，所述油泵与水轮机同轴连接。本技术的优点在于:本技术采用浮管提速装置的管状收水器接收并采集大面积缓缓流水，其动能、压能、位能使进入的水流逐渐增压提速；使得流出的水流迅速扩散，前后段较大压差，使流经工作段的流速大幅提高。导水机构结构比较简单，需要将装置整体安装在水中，也就不考虑将整个装置密封，其结构紧凑。在江河、海洋，平流水环境中发电，浮管式水力发电机，因其整体长期安装在流水中，为提高发电效率，满足综合使用功能。【附图说明】为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步的详细描述，其中:图1为本技术实施例提供的标准型浮管式水力发电机实施例1示意图；图2为本技术实施例提供的标准型浮管式水力发电机实施例2示意图；图3为本技术实施例提供的扇叶形水轮机示意图；图4为本技术实施例提供的桨式水轮机示意图；图5为本技术实施例提供的外置式发电机I示意图；图6为本技术实施例提供的外置式发电机2示意图；图7为本技术实施例提供的标准型浮管式水力发电机第一种安装示意图；图8为本技术实施例提供的标准型浮管式水力发电机第二种安装示意图；图9为本技术实施例提供的标准型浮管式水力发电机第三种安装示意图；图10为本技术实施例提供的标准型浮管式水力发电机第四种安装示意图；图11为本技术实施例提供的标准型浮管式水力发电机第五种安装示意图。图中，桨式水轮机1、拦渣网2、前端固定耳3、管状收水器4、硬泡沫5、尾水管6、后端固定耳7、挡水圈8、前浮室应泡沫9、发电机铁芯10、发电机端盖11、外壳12、后浮室硬泡沫13、前端水轮机轴承支撑座14、电机绕组15、永久磁铁16、水轮机叶片17、后圆锥形轴承套18、后端水轮机轴承支撑座19、前圆锥形轴承套20、工作段21、扇叶形水轮22、多角形水轮23、导水锥盖24、永磁传动装置25、水轮机轴26、泄水锥27、机械密封28、轴承29、隔离罩30、发电机31、浆叶片32、第一同步轮50、第二同步轮52、同步带51、油马达A、油管B、油泵C，发电机31。【具体实施方式】以下将结合附图，对本技术的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本技术，而不是为了限制本技术的保护范围。实施例1图1为本技术实施例提供的标准型浮管发本文档来自技高网...

【技术保护点】
标准型浮管式水力发电机，其特征在于：包括浮管提速装置、水轮机和发电机；所述浮管提速装置包括依次连接的管状收水器、工作段和尾水管；所述水轮机设置于管状收水器出水端和尾水管进水端之间的工作段内，所述水轮机与发电机连接。

【技术特征摘要】
1.标准型浮管式水力发电机，其特征在于:包括浮管提速装置、水轮机和发电机；所述浮管提速装置包括依次连接的管状收水器、工作段和尾水管；所述水轮机设置于管状收水器出水端和尾水管进水端之间的工作段内，所述水轮机与发电机连接。2.根据权利要求1所述的标准型浮管式水力发电机，其特征在于:所述管状收水器包括直筒段和圆锥形段，所述直筒段设置于圆锥形段的大口进水端，所述直筒段的长度为圆锥形段的大口进水端直径的三分之一到六分之一，所述圆锥形段的小口出水端直径为大口进水端直径的三分之二到二分之一，圆锥形段的长度为小口出水端直径的0.8-1.2倍；所述圆锥形段大口径端与直筒段连接，所述圆锥形段小口径端与工作段连接，所述工作段与尾水管连接，所述水轮机设置于工作段管壁的内腔中。3.根据权利要求1所述的标准型浮管式水力发电机，其特征在于:所述尾水管的小口直径与工作段直径相等，尾水管的大口直径为小口直径的1.5-2倍，尾水管长度为小口直径的2-3倍，所述尾水管的小口一端与工作段管壁连接，所述尾水管大口一端设置有挡水圈。4.根据权利要求1所述的标准型浮管式水力发电机，其特征在于:所述浮管提速装置的管状收水器和尾水管外壁还设置有填充硬泡沫的浮室。5.根据权利要求1所述的标准型浮管式水力发电机，其特征在于:还包括安装部件，所述安装部件包括固定底座和可转动底座；所述固定底座和可转动底座设置于浮管提速装置外壁上，所述浮管提速装置设置有尾舵，所述尾舵通过尾舵杆与浮管提速装置连接。6.根据权利要求1所述的标准型浮管式水力发电机，其特征在于:所述浮管提速装置外壁上还设置有用于在岸边固定、抛锚固定或连接在浮桥上固定的固定耳，所述浮桥用于支撑连接固定多台标准型浮管发电机，并将连...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈家同，
申请(专利权)人：重庆同利实业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：