涡流水力发电装置及应用该装置的供热设备和轮船的制作方法

涡流水力发电装置及应用该装置的供热设备和轮船的制作方法
【专利摘要】涡流水力发电装置及应用该装置的供热设备和轮船。设有循环水内壁有内螺纹平放支撑于地面的双喇叭囗筒体，进水端上方开锥形进水体并装涡流垂直启动体，该处或增设水平启动体。出水端装水涡轮，由输出轴与筒体外水轮发电机传动连接。筒体上方设回水池或回水箱，分别通过开有的进出水囗与水涡轮尾水引管和垂直启动体的竖向进水囗连通。若需增大容量，可在筒体上配置半球半锥形、漏斗形或心形等增压体。只需少量循环洁净水和一幅狭长地块以便可获得强大的发电水力。实施容易，管理成本少。可用于远处农村和城市就近发电、微波蒸汽供暖系统及轮船的发电、电力、水力或蒸汽动力驱动等。能避开修坝发电的弊端、摆脱能源受限、避免煤暖和煤电带来的污染。
【专利说明】涡流水力发电装置及应用该装置的供热设备和轮船
(-)【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种水力驱动装置及应用，属液力发动机类(F03B)、其它类不包括的能源流体动力学产生的装置类(F03G)。
(二)【背景技术】
[0002]能源是人类赖以生存和发展的重要资源。目前常规的能源有水力(靠天然流水势能落差产生动能)、煤炭、石油和天然气等，新型能源有太阳能、风能、核能等。各种能源均各有优点和不足。
[0003]水能是最清洁的能源，但是现有获取水能的水力发电站存在如下问题:①全部利用天然势能冲击水轮机，它需要蓄水建坝，导致投资很大。②坝区淹没土地和下游干旱缺水等引发严重生态问题。③大量的水坝建造和开挖，使地壳受力不均易引发地震自然灾害。④由于未来可能的战争因素等造成水坝破坏导致坝区崩塌等带来潜在危险因素。
[0004]现有北方寒冷期供暖系统仍是采用锅炉烧煤加热产生水蒸汽，用于供暖管输送到室内暖气装置内。这种烧煤供暖系统将导致城市严重空气污染。
[0005]现有的轮船上采用柴油发动机驱动轮船上含螺旋浆的传动装置，同时用柴油发电机作为船上自用电源。这种油电动力和驱动系统均存在船和海上的空气污染以及增加碳排放，且以燃烧柴油作为热力的柴油发动机笨重落后。
[0006](三)
【发明内容】

[0007]本实用新型提供的涡流水力发电装置及应用该装置的供热设备和轮船，目的之一就是提供一种水力清洁能源，不需要淹没土地蓄水建坝影响生态环境、不存在地震隐患、不需大量投资，仅由涡流动力放大装置便产生高效能源的水力发电设备。目的之二是用涡流水力发电装置用于供暖系统供电、轮船供电和船上驱动，取消现有的煤暖和油电，减少城市和海上空气污染。
[0008]技术方案如下:
[0009]涡流水力发电装置，包括:水涡轮及水涡轮驱动的水轮发电机，其特征是:
[0010]I)设一个密封的内有循环水的双喇叭口的筒体，且进水端直径小于出水端，筒体全长段内壁上均有旋向相同的引导涡流的内螺纹；筒体进水端A上方开一个固定于筒体的有引导涡流的内螺纹的锥形进水体，锥形进水体上装有涡流垂直启动体I ;筒体内出水端B装锥体形水涡轮，水涡轮输出轴延伸至筒体外与水轮发电机传动连接，该处水涡轮外的筒体为喇叭形；水涡轮通过两端设置的涡轮轴承支撑在筒体上:筒体平放并由支撑箱和各种支撑件固定于地面。2)筒体外设一个水位置高于水涡轮的循环水回水池9，回水池尾水口处设有固定于筒体并伸向回水池将尾水排入回水池的尾水引管8.1 ;回水池出水端A设向筒体锥形进水体通水的内壁上有引导涡流的内螺纹的回水管道9.2 ;或者采用筒状回水箱9B，回水箱开有进出水口分别与尾水引管8.1B和有引导涡流的内螺纹的回水管道9.2B连通。3)垂直启动体I包括:可旋转的竖向螺纹杆1.1，上端通过上轴承支撑于固定于支撑箱的支架上，下端插在锥形进水体内，中端通过周向装的轴承1.2支撑于锥形进水体的的圆盖中心，圆盖上开有与回水管道连通的竖向进水口 ；并在竖向螺纹杆端设微型电动马达驱动竖向螺纹杆旋转。
[0011 ] 可在上述筒体直径最小段和紧靠水涡轮前方，沿周向开2或4个侧孔，与之相配合的装2或4个单向开口内空的半球半锥增压体7，增压体7内和筒体内水流连通，且两者连接口处固定并密封；增压体7半球半径R7为径向总长L7的1/3-1/2。可在上述筒体和半球半锥增压体外与支撑箱内之间的空间填满钢筋水泥，形成防曝加固体。可在上述筒体长度内I处以上作成漏斗形增压体，且直径扩大一端为水流进水端。可在上述筒体长度内I处以上作成心形增压体，且直径扩大一端为水流进水端。可在上述筒体内进水端A设涡流水平启动体2，中心为可旋转的水平螺纹杆2.1，水平螺纹杆外部为I层以上的密封的可旋转的外套，各层外套内全充满机油，机油为具有较高的液压力学传导效率的离心力液体传导介质；各层外套内、外表面均有引导涡流的外套螺纹；外套和水平螺纹杆分别通过轴承支撑于筒体上；水平螺纹杆由筒体外的微型电动马达驱动。
[0012]上述的涡流水力发电装置W应用在供暖上，一种以涡流水力发电装置W作为电源的涡流水力发电微波蒸汽供热设备N，包括蒸气发生器及支架、蒸气管、冷水箱及脚架，其特征是:1)所述蒸气发生器内装有表面带密集小孔的水管；2)蒸气发生器底面放置微波炉，微波炉底部和地面间装弹簧支架；3)设置由上述的涡流水力发电装置W给微波炉供电；4)所述冷水箱作成围绕在蒸气发生器周围仅一侧留出一处门的围合式冷水箱，顶部有水箱盖；5)在蒸气管、蒸气发生器冷水箱外周装紧扎箍；6)在蒸气发生器顶盖上装减压阀。
[0013]上述的围合式冷水箱的俯视面(X-Y)形状可为与蒸气发生器外形相配合的矩形、多面形或“C”形。
[0014]上述涡流水力发电装置应用在轮船上,一种由涡流水力发电供电和电力水力驱动的轮船，其特征是:
[0015]I)采用筒状回水箱9B ;回水箱开有进出水口分别与特制尾水引管8.1B和有内螺纹的回水管道9.2连通，回水箱横截面采用椭圆形Sb ;所述筒体和回水箱布置的长度方向与轮船长度方向一致；由此获得的上述的涡流水力发电装置称为船用涡流水力发电装置Wb，替代原有轮船电源；2)增设由船用涡流水力发电装置Wb供电的电动机及变速箱11卩作为电力驱动源，驱动原有轮船上的含螺旋桨的传动组件12B，以推动轮船前行。或者将船用涡流水力发电装置Wb中水涡轮延伸出筒体外的输出轴端8A直接与含螺旋桨的传动组件传动连接，推动轮船前行(水力驱动)。
[0016]上述涡流水力发电装置和涡流水力发电微波蒸汽供热设备应用在轮船上，其特征是:1)所采用的向微波炉供电的涡流水力发电装置为船用涡流水力发电装置Wb，由此得到的向蒸汽发动机110提供蒸汽源Ntl的涡流水力发电微波蒸汽供热设备为船用涡流水力发电微波蒸汽供热设备Nb。2)涡流水力发电微波蒸汽供热设备产生的蒸汽Ntl作为船上设置的蒸汽发动机Iltl的蒸汽源Ntl，此蒸汽发动机作为船用蒸汽动力驱动源，用于驱动轮船上原有的含螺旋浆的传动装置12B，以推动轮船前行。
[0017]本实用新型有益效果:
[0018]I)本实用新型基于流体力学及涡流产生动力的基本原理，研制出了放大水力涡流动力的各种优化结构。只需一幅狭长地块上固定特制的有内螺纹的有双喇叭口筒体(其内有涡流启动体和涡流增压体)，并设置水位高度仅仅几米落差的回水池和管内壁面螺纹回水管道，提供少量循环洁净水便可获得强大的水力发电动力。若需要增大发电容量，可通过优化配置半球半锥形增压体、漏斗形增压体或心形增压体等新技术。实现不需要大量淹没土地蓄水建坝等破坏生态环境等负面影响、不需大量投资。且结构简单、实施容易，管理成本少和发电效率高。2)筒体采用进水压力大于出水压力的双喇叭口，使涡流增压，进水被启动后直接压向出水端，冲动水涡轮转动。筒体全长段内壁为引导水流单向流动的内螺纹，螺旋纹路可形成轴向动力矢量叠加的单向冲击力，又可以将已经放大的轴向冲击力保留并继续放大。3)提供了涡流垂直启动体或增加的水平启动体，保证启动时产生强大的涡流制造和放大效果。回水池的水首先经有内螺纹的回水管道垂直流入有内螺纹的锥形进水体，再经可旋转的竖向螺纹杆的搅动产生强大的水涡流垂直送入筒体进水端，便可完成筒体内的涡流启动与涡流增压效应。若对发电容量大(流量大)的装置，可增设水平涡流启动体，通过可旋转的水平螺纹杆搅动机油并带动有外套螺纹的外套旋转，对垂直送入水涡流再施以水平轴向上流体力学的轴向矢量转变，进而形成更加强大的涡流启动合力，使得整个涡流水力放大系统从起始端就可形成强大的原始动力基础。其启动结构和增压原理类似于家用绞肉机，有水平方向的螺纹杆的轴向动力矢量叠加效应，具有强大的推动力很容易将生硬的冻猪肉绞成碎肉。4)提供的《开口中空半球半锥形增压体7》结构形状及增压原理使增压效果很强。当筒体内水涡流经过直径最小处产生的高压和离心力，使得一部分水流以极快的水速在经过单向开口时进入半球半锥体内，又由于半球半锥体内部曲线圆滑流畅，使得进入半球半锥体内部的水涡流所产生的离心力迅速转变换回流到筒体内的轴向矢量，此轴向矢量又与来自半球半锥体后面的轴向水动力叠加，再加上出水端喇叭口负压值和来自进水端方向的强大轴向冲击力的双重作用下迅速转变为对水涡轮叶片的强大冲击力。5)《漏斗形增压体》利用压强原理增压，因为进水端方向来的水流首先遇直径突然最大而压强最小的截面，所以有利于水流朝出水端方向单向运动。对整个管道的水动力是单向叠加的增压效果。6)《心形增压体》是因为内壁更加圆滑，涡流形成的涡流圆圈的直径大小变化均匀，平滑，这样，既可瞬间形成轴向冲击力，也可避免涡流在轴向旋转变化过程中由于涡流水力不均匀产生的气泡对设备造成破坏以及避免产生水流性噪音。7)制造方便:筒体可采用一次性金属铸造技术，或利用低成本的钢筋水泥的模具成形浇筑；制造出结实坚固耐用的带有各种增压体且内壁有螺纹的筒体。8)应用场合及有益效果:《发电》:①可用于或取代现有大中小各型发电站。②可用于城市社区发电、农村小水利发电和大中型城市的就近发电:这样可节省高压输电建设成本和避免电离辐射的致癌作用。《供暖》:①提供涡流水力发电微波蒸汽供热设备N向寒冷区室内供暖，替代现有用煤的锅炉蒸汽供热设备，解决了城市用煤的环境污染。②微波加热热效率大。③设备安全可靠:用冷水箱的金属外壳及箱内的大量冷水来作为大功率微波炉的外围，便形成了一种高效，强大和经济的防爆防电离辐射的安全装置。④用围合式冷水箱使在同样的占地面积内最大限度的增加冷水储存量。《船用》:①提供〈船用涡流水力发电装置WB〉，替代原有轮船上柴油发电机电源，消除海上空气污染。②轮船上可提供细长的空间放置产生大发电容量的很长的双喇叭口筒体，尤其远洋巨轮船身长度最长可达200米，是一个很有利的利用空间。③提供电力、水力和蒸汽动力三种驱动轮船的方式替代现有笨重落后〈柴油发动机〉，且消除海上空气污染。可根据动力大小选择。本实用新型广泛应用能使我国尽快摆脱能源资源受限和严重空气污染问题。从战略上讲，本实用新型具有强大的应对未来战争可能引发的导弹以及对水坝的破坏而产生的削减国家综合实力的战略性意义。
(四)【专利附图】

【附图说明】
[0019]图1实施例1:本实用新型总体布置正剖视图(轴向X-竖向Z面剖视图)。
[0020]图2图1中K向视图。涡流垂直启动体I俯视图。(轴向X-横向Y面图)。
[0021]图3图1中A-A剖视图。四个半球半锥形增压体7周向均布成圆形结构剖视图。
[0022]图4在图1B-B剖视图。水涡轮8、尾水引管8.1和回水池4相对位置示意图。(Y_Z面视图)。
[0023]图5实施例3:轮船上采用的筒状回水箱9Β和回水箱进出水口连接示意图(X-Z面视图)
[0024]图6实施例2:涡流水力发电装置作为电源的涡流水力发电微波蒸汽供热设备正视图(Z-X面)。
[0025]图7实施例2:图7中F-F剖视图(Χ-Υ面)。
(五)【具体实施方式】
[0026]实施例1:见图1-图4
[0027]本实施例1涡流水力发电装置包括如下部分。
[0028]见图1，设一个密封的内有循环水的双喇叭口筒体3，筒体最大直径为筒体出水端端面壁3Β处，进水端端面壁3Α处直径小于出水端。筒体全长段内壁上均有旋向相同的引导涡流的内螺纹3.3，内螺纹旋向选为沿水流方向顺时针。筒体进水端A上方开一个固定于筒体的有内螺纹3.2的锥形进水体3.1，锥形进水体上装有涡流垂直启动体I。筒体内出水端B装锥体形水涡轮8，水涡轮输出轴8.3伸向筒体外与水轮发电机10传动连接，该处水涡轮外的筒体为喇叭形3.4。水涡轮输出轴8.3通过筒体出水端壁3Β处设推力轴承8.5和另一端设的导轴承8.4支撑于筒体。筒体平放并由支撑箱6固定于地面。可根据筒体各部分受力状况需要设固定于支撑箱的各种支撑件:如支撑锥形进水体的进水支撑件6.4 ;支撑筒体进水端的前支撑件6.6 ;支撑筒体中端中支撑件6.5 ;支撑半球半锥形增压体7的增压体支撑件6.3。
[0029]筒体前端支撑箱6比后端支撑箱较矮距地面高些，可增设水泥层6.7找平，形成涡流水力发电装置的稳固安装地基。
[0030]见图1，图4，筒体上方外设两个循环水回水池9，水涡轮上部两个尾水口 8.2固定有两根末端有喷水扩口 8.6的尾水引管8.1，见图4，两根尾水引管8.1伸出形状似羊角形，分别伸向沿Y向分布的左右两个回水池9，并将尾水排入回水池。见图1，回水池出水端A设向筒体锥形进水体3.1通水的内壁上有内螺纹9.3的回水管道9.2。回水管道上一般需设进水阀9.4。见图4，回水池高度的选择:回水池高度Η9=水涡轮轴高Η8+筒体最大半径R3+回水池高度间距H Λ 般选择水位差Η9-Η8大于零，小于10米。
[0031]见图1和图2，涡流垂直启动体I如下组成:见图1，可旋转的竖向螺纹杆1.1，上端通过上轴承1.6支撑于固定于支撑箱的支架6.1上，下端插在锥形进水体内，中端通过周向装的轴承1.2支撑于锥形进水体的的圆盖1.3中心，圆盖上开有与回水管道连通的竖向进水口 1.5 ;并在竖向螺纹杆上端设微型电动马达1.7驱动竖向螺纹杆旋转。在锥形进水体3.1最上方喇叭口处设一个圆盖1.3。见图2，圆盖上固定十字形两块筋板1.4，并形成四个竖向进水口 1.5，十字筋板中心穿过竖向螺纹杆，竖向螺纹杆与十字筋板间装支撑轴承1.2。见图1，竖向螺纹杆上端装微型电动马达1.7驱动竖向螺纹杆旋转。圆盖上开四个竖向进水口分别与两个回池的回水管道9.2连通。
[0032]见图1，本实施例1筒体3内进水端还设置有涡流水平启动体2。其中心为水平螺纹杆2.1，螺纹杆一端伸出筒体3外。筒体内的螺纹杆2.1外设一层密封的可旋转的外套
2.4，外套内、外面均有引导涡流的内螺纹2.3，外套内全充满机油2.2。筒体进水端A的筒体端面壁3A中心固定一个轴承座2.6，轴承座外侧与外套间装外套轴承2.5，轴承座内侧与水平螺纹杆间装螺杆轴承2.7。这样水平螺纹杆2.1由筒体外的微型电动马达2.8驱动后转动通过螺杆轴承2.7支撑于筒体。当螺纹杆搅动机油并带动外套2.4转动，外套转动通过外套轴承2.5支撑于筒体。
[0033]见图1、图3，本实施例1在筒体轴向横截面最小3C处和紧靠水涡轮8前方，沿周向开4个侧孔7.1，与之相配合的装4个开口内空的半球半锥形增压体7，增压体7和筒体3内水流连通，且两者连接口 7.2处固定并密封。图3为半球半锥形增压体7沿筒体3周向均布。增压体7半球半径R7为径向总长L7的1/3-1/2。见图1，在筒体和半球半锥增压体7外，增压体支撑件6.3和后支撑箱6内之间形成的空间填满钢筋水泥，形成防曝加固体6.2。
[0034]见图1，本实施例1在筒体长度中设两处漏斗形增压体4，漏斗形增压体在水入口处突然扩大直径端，然后有保持该大直径段，最后有逐渐下降至原来直径的收缩段。扩大直径端4.1为水流进水端。本实施例1在筒体长度中设一处《心形增压体5》:同理该处筒体内径也是有扩大段5.1和收缩段，但直径大小变化均匀，平滑。扩大段5.1为进水端。
[0035]见图1,可设备用水池9A，并设备用回水管9.2A与垂直启动体I圆盖上竖向进水口 1.5连通。当回水池9有突发情况不能供回水，可临时启用备用水池9A。
[0036]工作过程:
[0037]I)启动:将回水管道上的进水阀9.4开启，回水池水通过回水管道9.2、锥形进水体3.1垂直排向筒体内进水端。启动竖向微型电动马达1.6，垂直启动体I工作；同时启动水平微型电动马达2.1，水平启动体2工作，同时在各处内螺纹作用下使水涡流轴向前行。2)增压发电:启动后水涡流在内螺纹作用下顺次流经第I个漏斗型增压体4、心形增压体
5、第2个漏斗型增压体4及半球半锥形增压体7及逐级增压，最后变为对水涡轮的强大冲击力，水涡轮获得动能通过输出轴传递给筒体外的水轮发电机10 (或10B)发电。3)尾水循环:尾水通过水涡轮尾水口 8.2固定有两根尾水引管8.1，将尾水分别排入两个回水池9，回水池内的回水再经回水管道9.2、圆盖上的竖向进水口 1.5和锥形进水体3.1垂直送入筒体内进水端A，循环使用，再重复上述过程。4)当需要停机时，控制进水阀9.4关闭和启动水轮发电机转子上的制动器工作，水涡轮及水轮发电机转子即刻降速停机。
[0038]实施例2:见图1，图6，见图7。
[0039]将实施例1所述的涡流水力发电装置W作为电源的涡流水力发电微波蒸汽供热设备N。
[0040]见图1，实施例1所述的涡流水力发电装置W的水轮发电机10发出三相交流电源A、B、C向本实施例2提供的涡流水力发电微波蒸汽供热设备N供电(以下简述为供热设备N)，产生的蒸汽Ntl通过管路送到室内暖气片12内用作取暖。
[0041]本实施例2供热设备N如下组成:见图6，设有蒸气发生器13及底部支架16，蒸气发生器13内增设有表面带密集小孔15.1的水管15，其功能是:当水流过小孔和水管，增大传热面；增加蒸汽压力，同样的加热量，产生的蒸汽量更大。蒸气发生器底面放置微波炉18，微波炉底部和地面间装弹簧架19，使微波炉始终紧贴蒸气发生器底面。微波炉由实施例1所述的涡流水力发电装置W供电。蒸气管23将蒸气发生器内的蒸气输送给取暖的用户。在蒸气发生器顶盖上装减压阀21。在蒸气管23上装防爆紧札圈20。
[0042]见图7，冷水箱作成在蒸气发生器周围的围合式冷水箱22，仅一侧留出一处门22.1，围合式冷水箱22的俯视面(X-Y)形状为与蒸气发生器外形相配合的矩形。顶部有水箱盖22.2 (见图6)。这样布置，一是可以防止微波炉对外部空间的电力幅射，二是可防止意外的暴炸事故而波及外围空间。冷水箱下部有脚架17。见图6，图7，蒸气发生器13和冷水箱22外周分别设札紧方向X的紧扎箍14X和札紧方向Y的紧扎箍14Y，以减小爆炸的发生。其中紧扎箍14X由Y向分布的两块紧贴冷水箱或蒸气发生器表面的夹板14.1X及沿X向压紧的螺杆14.3X和螺母14.2X组成，见图7中画在冷水箱12外表面。同理紧扎箍14Y由Y向分布的两块紧贴冷水箱或蒸气发生器表面的夹板14.1Y及沿Y向压紧的螺杆14.3Y和螺母14.2Y组成，见图7中画在蒸气发生器13外表面外。见图6，蒸气发生器13和冷水箱22均同时设置紧扎箍14Y和14X。
[0043]实施例3:见图1，图5，
[0044]本实施例3是将实施例1的涡流水力发电装置应用在轮船上，是提供一种船用涡流水力发电装置Wb供电和电力水力驱动的轮船。
[0045]见图1，图5，船用涡流水力发电装置Wb中用筒状回水箱9b替代实施例1中回水池
9。回水箱9B的横截面可采用椭圆形SB。回水箱9B开有与特制尾水引管8.1b连通的水箱进口 9.1B和与装回水管道的水箱出口 9.2B，回水管道9.2可采用与实施例1相同的回水管道9.2。筒体3和回水箱布置的长度方向与轮船长度方向一致。其于部分与实施例1提供的涡流水力发电装置W完全相同。
[0046]本实施例3提供的船用涡流水力发电装置Wb替代原有轮船电源。见图1，本实施例3对应《船用涡流水力发电装置WB》的水轮发电机用IOb表示，发出三相交流电源A、B、C向本实施例3提供的电动机及变速箱IIb供电，电动机及变速箱IIb作为电力驱动源，驱动原有轮船上的含螺旋桨的传动组件12B，以推动轮船前行。
[0047]见图1，也可采用水力驱动；将船用涡流水力发电装置Wb中水涡轮8延伸出筒体外的输出轴端8A直接与含螺旋桨的传动组件12B传动连接，推动轮船前行。
[0048]实施例4:见图1，见图6，见图7。
[0049]本实施例4是采用与实施例3完全相同的《船用涡流水力发电装置WB》替代原有轮船电源，这里不再重复描述。同时设有《船用涡流水力发电微波蒸汽供热设备NB》，用作轮船蒸汽动力驱动源。
[0050]见图6，本实施例4中向微波炉18供电的仍是与实施例3完全相同的《船用涡流水力发电装置WB》，对应获得的涡流水力发电微波蒸汽供热设备为《船用涡流水力发电微波蒸汽供热设备Nb》。
[0051]见图1，本实施例4对应《船用涡流水力发电装置WB》的水轮发电机用IOb表示，发出三相交流电源A、B、C向本实施例4提供的《船用涡流水力发电微波蒸汽供热设备Nb》供电，由《船用涡流水力发电微波蒸汽供热设备NB》产生的蒸汽Ntl作为船上设置的蒸汽发动机Iltl的蒸汽源Ntl，此蒸汽发动机Iltl作为船用蒸汽动力驱动源，驱动轮船上原有的含螺旋浆的传动装置12B，以推动轮船前行。
【权利要求】
1.涡流水力发电装置，包括:水涡轮及水涡轮驱动的水轮发电机，其特征是: 设一个密封的内有循环水的双喇叭口的筒体(3)，且进水端直径小于出水端，筒体全长段内壁上均有旋向相同的引导涡流的内螺纹(3.3);筒体进水端A上方开一个固定于筒体的有引导涡流的内螺纹的锥形进水体(3.1)，锥形进水体上装有涡流垂直启动体(1);筒体内出水端B装锥体形水涡轮(8)，水涡轮输出轴延伸至筒体外与水轮发电机传动连接，该处水涡轮外的筒体为喇叭形；水涡轮通过两端设置的涡轮轴承支撑在筒体上:筒体平放并由支撑箱(6)和各种支撑件固定于地面； 筒体外设一个水位置高于水涡轮水位的循环水回水池(9)，回水池尾水口(8.2)处设有固定于筒体并伸向回水池将尾水排入回水池的尾水引管(8.1);回水池出水端A设向筒体锥形进水体通水的内壁上有引导涡流的内螺纹的回水管道(9.2);或者采用筒状回水箱(9B)，回水箱开有进出水口分别与尾水引管(8.1B)和有引导涡流的内螺纹的回水管道(9.2B)连通； 垂直启动体包括:可旋转的竖向螺纹杆(1.1)，上端通过上轴承(1.6)支撑于固定于支撑箱的支架(6.1)上，下端插在锥形进水体内，中端通过周向装的轴承(1.2)支撑于锥形进水体的的圆盖(1.3)中心，圆盖上开有与回水管道连通的竖向进水口(1.5);并在竖向螺纹杆上端设微型电动马达(1.7)驱动竖向螺纹杆旋转。
2.按权利要求1所述的涡流水力发电装置，其特征是:在筒体直径最小段和紧靠水涡轮前方，沿周向开2或4个侧孔(7.1)，与之相配合的装2或4个单向开口内空的半球半锥增压体(7)，增压体(7)内和筒体内水流连通，且两者连接口(7.2)处固定并密封；增压体 (7)半球半径R7为径向总长L7的1/3-1/2。
3.按权利要求2所述的涡流水力发电装置，其特征是:在筒体和半球半锥增压体外与支撑箱内之间的空间填满钢筋水泥，形成防曝加固体(6.2)。
4.按权利要求1或2所述的涡流水力发电装置，其特征是:在筒体长度内I处以上作成漏斗形增压体(3)，且直径扩大一端为水流进水端。
5.按权利要求1或2所述的涡流水力发电装置，其特征是:在筒体长度内I处以上作成心形增压体(5)，且直径扩大一端为水流进水端。
6.按权利要求1或2所述的涡流水力发电装置，其特征是筒体内进水端A设涡流水平启动体(2)，中心为可旋转的水平螺纹杆(2.1)，水平螺纹杆外部为I层以上的密封的可旋转的外套(2.4)，各层外套内全充满机油(2.2);各层外套内、外表面均有引导涡流的外套螺纹(2.3);外套和水平螺纹杆分别通过轴承支撑于筒体上；水平螺纹杆由筒体外的微型电动马达(2.8)驱动。
7.应用涡流水力发电装置的供热设备，包括蒸气发生器(13)及支架(16)、蒸气管(23)、冷水箱(22)及脚架(17)，其特征是: 所述蒸气发生器内装有表面带密集小孔的水管(15);蒸气发生器底面放置微波炉(18)，微波炉底部和地面间装弹簧支架(19);设置由权利要求1、2、4、5或6所述的涡流水力发电装置给微波炉供电；所述冷水箱作成围绕在蒸气发生器周围仅一侧留出一处门的围合式冷水箱(22)，顶部有水箱盖；在蒸气管、蒸气发生器冷水箱外周装紧扎箍(14);在蒸气发生器顶盖上装减压阀(21)。
8.按权利要求7所述的应用涡流水力发电装置的供热设备，其特征是:所述的围合式冷水箱的俯视面形状为与蒸气发生器外形相配合的矩形、多面形或“C”形。
9.应用涡流水力发电装置的轮船，其特征是: 采用筒状回水箱(9B);回水箱开有进出水口分别与特制尾水引管(8.1B)和有内螺纹的回水管道(9.2)连通，回水箱横截面采用椭圆形；所述筒体和回水箱布置的长度方向与轮船长度方向一致；由此获得的按权利要求1、2、4、5或6所述的涡流水力发电装置称为船用涡流水力发电装置，替代原有轮船电源；增设由船用涡流水力发电装置供电的电动机及变速箱(IlB)，作为电力驱动源，驱动原有轮船上的含螺旋桨的传动组件(12B)，以推动轮船前行；或者将船用涡 流水力发电装置中水涡轮延伸出筒体外的输出轴端(M)直接与含螺旋桨的传动组件(12B)传动连接,推动轮船前行。
【文档编号】F01K11/00GK203685458SQ201320384016
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年7月1日 优先权日:2013年7月1日
【发明者】琚伟 申请人:琚伟