一種水輪機用的水壓恆壓器結構的製作方法
2023-09-22 20:02:40 1
專利名稱：一種水輪機用的水壓恆壓器結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及水輪機發電技術領域，特別是一種水輪機用的水壓恆壓器結構。
背景技術：
現有的高水頭水輪機發電都是使位於較高的水源通過管道及進水閘門衝擊水輪機葉片高速旋轉，實現將水流的勢能和動能轉化成電能。距離水輪機200米高的水源水流到達水輪機處的水壓約為20kg壓力，這就決定了該水輪發電機的發電量。若要增加該發電機的發電量，則只有提高水源的高度，這在現實環境中是不可能的。一般情況下，雨季水源充足，而其他季節則水源不夠充足，時多時少，影響其發電量亦時多時少，全年累計，發電量約為發電機額定發電量的50-70％左右。
發明內容
本實用新型要解決的技術問題是在現有條件下確保水輪機葉輪不間斷地獲得最大速度的噴水水流，從而有效地提高其發電量，以獲得可觀的經濟效益。
本實用新型所提出的技術解決方案是這樣的一種水輪機用的水壓恆壓器結構，包括將水源引下的管道及進水閘門、水輪機進水口，在所述進水閘門與水輪機進水口之間設有水壓恆壓器；該水壓恆壓器設有水壓恆壓罐組，各密封的水壓恆壓罐之間相互貫通，所述水壓恆壓罐組設有進水口和出水口，該出水口外側設有出水閘門並與水輪機進水噴嘴連接。所述水壓恆壓罐組由N＝1-6個水壓恆壓罐組成。水壓恆壓罐組為豎向並列布排，每個水壓恆壓罐的頂部和底部呈半球形，各水壓恆壓罐底部通過支架支承固定。在相鄰水壓恆壓罐中下部之間分別設有2-5個通道。所述第1恆壓罐下部設有進水口，該進水口與進水閘門管道連通，所述第N個水壓恆壓罐下部設有出水口，該出水口與出水閘門管道連通。
在對水輪機供水前，先將出水閘門關閉，打開進水閘門，高水頭水源通過引水管道進水口進入一組水壓恆壓罐內，並將這些罐內空氣壓縮至罐內上部，形成壓縮空氣，此時罐內壓縮空氣的壓力與進水口處的水壓力相等。由於出水口面積比進水面積小，所以，當打開出水閘後，流經這些恆壓罐的水流壓力保持不變，但出水水流速度增大，出水水流穩定、充沛，從而達到增加發電量的目的。
與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果(1)由於在進水閘門與水輪機進水口之間設有水壓恆壓器，通過這個大型的恆壓儲水容器保證了出水流速增大的同時，獲得充沛的恆壓水流供給，從而使水輪發電機的發電量也相應增加達30-50％幅度，有效地提高了發電量。
(2)投資成本少，可獲得可觀的經濟效果。例如一座3000千瓦的水力發電站，如果加裝本實用新型產品，只要花60萬元人民幣左右，即可提高30％-50％的發電量，相當於增發1000千瓦以上發電量。而要建造一座1000千瓦的高水頭電站，包括建造水庫、管道施工、機房、發電機、水輪機、變壓器等，需600-700萬元人民幣的投資。
(3)本實用新型主要適合於高水頭電站，例如600米以下、20米以上的高水頭電站，在某些沒有條件建造水庫的高水頭電站，在豐水季節更能有效地利用了水資源。
(4)本實用新型可根據水頭高低及水流大小來選擇安裝水壓恆壓罐數量及其容積大小。
本實用新型適合於水頭高度在20-600米範圍內的水輪發電機使用。
圖1是本實用新型一個實施例的結構示意圖。
具體實施方式
通過下面實施例對本實用新型作進一步詳細闡述。
參見圖1所示，本實施例是一個高水頭電站，水源水頭高度為200米，水源通過管道引至進水閘門9，水輪機進水口裝有出水閘門6，在上述進水閘門9與出水閘門6之間設有由4個相同的密封水壓恆壓罐第1恆壓罐1、第2恆壓罐2、第3恆壓罐3、第4恆壓罐4組成水壓恆壓罐組。每個恆壓罐高13米，直徑Φ2800mm，每個恆壓罐的頂部和底部均為半球形，並由支架7將其支承固定。第1恆壓罐1中部開有一個直徑為Φ1500mm的進水口8，通過管道與進水閘門9連通。第1恆壓罐1與第2恆壓罐2之間中、下部設有三個通道12，將其連接貫通；第2恆壓罐2與第3恆壓罐3之間中、下部設有三個通道12，將其連接貫通；第3恆壓罐3與第4恆壓罐4之間中、下部設有三個通道12，所述通道12的直徑均為Φ1000mm。在第4恆壓罐4下部開有一個直徑為Φ1000mm的出水口5，通過管道與出水閘門6連通，出水閘門6外接有一個噴嘴13，可大大提高噴水速度。
當出水閘門6處於關閉狀態，打開進水閘門9時，約20kg壓力的水流進入第1-第4水壓恆壓罐1-4內。當打開出水閘門6後，保持20kg恆壓的壓力水10衝向水輪機葉片旋轉發電。不斷從進水閘門9進入恆壓罐內的水流均被保持在20kg的恆壓值上，不管水庫水頭的儲水量充足與否，噴嘴13一直都會以最大流速噴向葉輪，使發電量較以前提高30-50％。
權利要求1.一種水輪機用的水壓恆壓器結構，包括將水源引下的管道及進水閘門、水輪機進水口，其特徵在於在所述進水閘門與水輪機進水口之間設有水壓恆壓器；該水壓恆壓器設有水壓恆壓罐組，各密封的水壓恆壓罐之間相互貫通，所述水壓恆壓罐組設有進水口和出水口，該出水口外側設有出水閘門並與水輪機進水噴嘴連接。
2.根據權利要求1所述的水壓恆壓器結構，其特徵在於所述水壓恆壓罐組由N＝1-6個水壓恆壓罐組成。
3.根據權利要求2所述的水壓恆壓器結構，其特徵在於所述水壓恆壓罐組為豎向並列布排，每個水壓恆壓罐的頂部和底部呈半球形，各水壓恆壓罐底部通過支架支承固定。
4.根據權利要求1所述的水壓恆壓器結構，其特徵在於所述相鄰水壓恆壓罐中下部之間分別設有2-5個通道。
5.根據權利要求1所述的水壓恆壓器結構，其特徵在於所述第1恆壓罐下部設有進水口，該進水口與進水閘門管道連通，所述第N個水壓恆壓罐下部設有出水口，該出水口與出水閘門管道連通。
專利摘要一種水輪機用的水壓恆壓器結構，屬於水輪機發電技術領域。本實用新型要解決的技術問題是在現有條件下確保水輪機葉輪不間斷地獲得最大速度的噴水水流，從而有效地提高其發電量，以獲得可觀的經濟效益。為此，在進水閘門與水輪機進水口之間設有水壓恆壓器；該水壓恆壓器設有水壓恆壓罐組，各密封的水壓恆壓罐之間相互貫通，所述水壓恆壓罐組設有進水口和出水口，該出水口外側設有出水閘門並與水輪機進水噴嘴連接。本實用新型適合於水頭高度在20－600米範圍內的水輪發電機使用。
文檔編號F03B11/00GK2809251SQ20052006156
公開日2006年8月23日 申請日期2005年7月14日 優先權日2005年7月14日
發明者羅景良 申請人:羅景良