[发明专利]一种叶轮管道发电装置

说明书

本发明公开了一种叶轮管道发电装置，设置于管道上，发电装置由外壳、叶轮机组和发电机组组成，外壳的两端采用自外向内截面依次减小的锥形结构，用于使来流流速增加，外壳的两端设有与管道连接的法兰并通过胶圈进行防水密封，外壳的顶部设有圆形管道；叶轮机组包括导流罩、叶轮、主轴和联轴器，导流罩位于圆形管道下方的外壳内部且与外壳内壁焊接，外壳内侧的底部设置有轴承，叶轮固定于轴承，叶轮的转轴通过联轴器与主轴连接；发电机组包括发电机、支架和防水密封轴承，防水密封轴承设置于圆形管道上方且主轴从其内孔穿过，主轴的顶端与发电机的转子相连，发电机的定子通过支架与外壳连接。该装置能将发电日常化，解决部分日常用电需求。

技术领域

本发明涉及水力发电领域，具体涉及在低水位差地带放置的一种叶轮管道发电装置。

背景技术

目前，水力发电已经是一项很重要的发电方式。水力发电是利用河流、湖泊等位于高处具有势能的水流至低处，将其中所含势能转换成水轮机之动能，再借水轮机为原动力，推动发电机产生电能。一般水力发电机需要建在水位差较大的地方，而对于平原地带的小河上修建的小型水力发电站来说，发出的电压较小，可用性不强。我国小型水力发电资源非常丰富，据初步调查，理论蕴藏量有15亿k W，可开发的资源为7 000万k W。再加上微水电，仅0.1～10k W的微水电蕴藏量就有8 000万k W，其开发率为0.27％，只有小型水力发电开发率的1％。由此可以看出装机容量小于500k W的微水电开发潜力巨大。

例如在一些平原地区的乡村用电和田间用电或者是偏远山区无电用户，他们的居住地远离人类聚集地并且往往很分散，在电力的输送过程当中会造成极大的电力资源损失。但是这些居住地附近常常会出现小的河流或者是人工开凿出来的水渠，这当中蕴藏着极为丰富的微小型水能资源。如果有一种发电装置可以利用水渠或者乡间的小河中平缓的水流来发电，用来解决照明问题势必会减少电力输送等方面的问题，并能起到节约能源的作用。还能带动当地生产力的提高并为保护环境做出一定贡献。

目前市场当中完全适用于微小型水能资源发电的发电装置很少，例如专利名称为利用下水管水流发电的装置的制作方法(申请号为CN201220366318.8)，此专利加入了加压喷嘴的设计同样是起到了增加水流速度的作用，但是下水管道当中异物很多，水中所含能量较少，并且很难清理维护，所以很难运用到实际当中去。又例如专利名称为高效率的小水电项目——一种水力发电方法及采用的水轮机，(DOI号为10.3969/j.issn.1672-6081.2005.11.032)的专利，此专利想直接利用管壁来充当导流罩的作用，想要减少不流经叶片的水流。但此方法会使管壁压力过大甚至会发生开裂等情况。并且此装置进水口设计较小，如果河流面积较大，将会丧失更多的水流能量。这些专利都没有完全解决在微小型水能资源发电上的问题。而本专利既能解决提高水流速度的问题，也能解决保证管壁强度的问题。

由此可以看出利用微小型水能资源拥有广阔前景，研究一种新型的低水位差情况下的发电装置是必要的。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，针对管道中流体动能无法被有效利用的问题，提供一种叶轮管道发电装置，其目的是有效利用管道中流体的部分动能，将发电日常化，解决部分日常用电需求。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种叶轮管道发电装置，设置于管道上，所述发电装置由外壳、叶轮机组和发电机组组成，所述外壳的两端采用自外向内截面依次减小的锥形结构，用于使来流流速增加，外壳的两端设有与管道连接的法兰并通过胶圈进行防水密封，所述外壳的顶部设有圆形管道；

所述叶轮机组包括导流罩、叶轮、主轴和联轴器，所述导流罩位于所述圆形管道下方的外壳内部且与所述外壳内壁焊接，所述外壳内侧的底部设置有轴承，所述叶轮固定于所述轴承，叶轮的转轴通过联轴器与主轴连接；