低势能大流量水能发电用导漩装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种低势能大流量水能发电用导漩装置，包括主导漩墙和导漩井道，所述主导漩墙内设置有用于将水坝蓄水引导至所述导漩井道的涡线形水道，所述导漩井道内安装有导漩结构；所述导漩结构包括内护套、井壁管，以及设置在内护套和井壁管之间且用于将进入涡线形水道的水向下引导的多个井道隔板，多个所述井道隔板沿内护套的圆周方向布设，所述井道隔板由上向下沿顺时针或逆时针逐渐旋转，且所述井道隔板的下部与水轮机所在平面成45度夹角。该导漩装置通过对水流导漩，从而使水流沿圆周方向推动水轮机转动，提高了水能的做功效率。
【专利说明】低势能大流量水能发电用导漩装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于水能发电水流导漩【技术领域】，具体涉及一种低势能大流量水能发 电用导漩装置。
【背景技术】
[0002] 所谓低势能，与高势能比，既是低势位的定义，又是低势能、低流速，作功时水轮的 低转速、小扭矩的根本所在。但这不意味着低势能缺乏利用价值。与势能同时存在的另一 个能是量能（流量）。要想有效利用低势能，一是以流量补充，二是解决导漩装置的技术问 题。应当说高势能如果没有涡壳导漩技术结合，就会停止在冲击式这种原始状态，而今的高 效率就难以想象。对低势能同样没有符合水流规律的导漩技术，就会停留在贯流式等低效 率的现状。
[0003] 综上所述，应该说，要想扭转低势能发电效率偏低的问题，不能总围着水轮形式 转，事实上人们在水流推进、扬升器方面都是利用涡旋原理，而且直接用在水轮上的也相当 好，但用于水轮作用极其有限，原因是水轮只是水能做功时的被动因素。应当看到虽然水能 与水轮二者密不可分，但毕竟不是同一体，而是动能与被动的关系，和水流推进器与水的关 系正好相反。作为水能发电，需直接利用的是水的动能，水的动能当然是凭借落差一即势 能。落差加速度是水具有动能的主要运动形式。然而除此之外，水的流体性质决定，水会受 空间维度中各种直接力场的作用，形成各种运动形式一即不同形式的动能。所以我们必须 在势能的前提下，解决如何利用不同运动形式水的动能，而水能发电是依靠旋转运动做功， 这样，导漩装置形状结构就成了提高水能做功效率的关键。贯流式、漏斗式水能发电都未能 解决这一技术问题。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种低势能大流量水能 发电用导漩装置。该导漩装置通过对水流导漩，从而使水流沿圆周方向推动水轮机转动，提 高了水能的做功效率。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：低势能大流量水能发电用导漩 装置，其特征在于：包括主导漩墙和导漩井道，所述主导漩墙内设置有用于将水坝蓄水引导 至所述导漩井道的涡线形水道，所述导漩井道内安装有导漩结构；所述导漩结构包括内护 套和井壁管，以及设置在内护套和井壁管之间且用于将进入涡线形水道的水向下引导的多 个井道隔板，多个所述井道隔板沿内护套的圆周方向布设，所述井道隔板由上向下沿顺时 针或逆时针逐渐旋转，所述井道隔板的下部与水轮机所在平面成45°夹角。
[0006] 上述的低势能大流量水能发电用导漩装置，其特征在于：所述井道隔板的上端外 沿向靠近内护套的方向收缩形成圆弧形。
[0007] 上述的低势能大流量水能发电用导漩装置，其特征在于：所述导漩井道呈上大下 小的喇叭形，所述井壁管与所述导漩井道的形状相适配。
[0008] 上述的低势能大流量水能发电用导漩装置，其特征在于：包括用于将进入涡线形 水道的水分成两路的辅助导漩墙，所述辅助导漩墙呈圆弧形。
[0009] 上述的低势能大流量水能发电用导漩装置，其特征在于：多个所述井道隔板沿内 护套的圆周方向均匀布设。
[0010] 本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
[0011] 1、本实用新型的结构简单，设计新颖合理。
[0012] 2、本实用新型井道隔板由上向下沿顺时针或逆时针逐渐旋转，使水逐步形成涡流 并在导漩结构的底部形成与水轮机具有夹角的涡流，并且井道隔板的外沿内收，进一步加 强了润流形态，进一步提1? 了水能的做功效率。
[0013] 3、本实用新型通过对井道隔板径向长度的限定以及井道喇叭形设计，使得水在由 上向下流动时，能够逐渐收缩，进而提高导漩效果。
[0014] 4、本实用新型通过设置辅助导漩墙，能够对分流进水，起到了一定的预先导漩作 用。
[0015] 5、本实用新型的实现成本低，安全环保，便于推广使用。
[0016] 综上所述，本实用新型结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，使用寿命长，提高 水能的做功效率，安全环保，便于推广使用。
[0017] 下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0019] 图2为图1中的A-A剖视图。
[0020] 图3为本实用新型导漩结构的结构示意图。
[0021] 图4为本实用新型井道隔板与内护套和井壁管的连接关系示意图。
[0022] 图5为本实用新型井道隔板在X-Y直角坐标系内的位置关系示意图。
[0023] 附图标记说明：
[0024] 1 一主导漩墙； 1-1 一涡线形水道；2-辅助导漩墙；
[0025] 3一上水位； 4一1?架发电机房柱；5-发电机；
[0026] 6-传动轴； 7-轴护管； 8-导漩结构；
[0027] 8-1-内护套； 8-2-井道隔板； 8-2-1-下郃；
[0028] 8-2-2一上端外沿；8-3-井壁管； 9一7_K轮机；
[0029] 10-下水位； 11-导漩井道； 12-尾水洞。
【具体实施方式】
[0030] 如图1和图2所示的一种低势能大流量水能发电用导漩装置，包括主导漩墙1和 导漩井道11，所述主导漩墙1内设置有用于将水坝蓄水引导至所述导漩井道11的涡线形水 道1-1，所述导漩井道11内安装有导漩结构8。
[0031] 结合图3和图4,所述导漩结构8包括内护套8-1和井壁管8-3,以及设置在内护 套8-1和井壁管8-3之间且用于将进入涡线形水道1-1的水向下引导的多个井道隔板8-2， 多个所述井道隔板8-2沿内护套8-1的圆周方向布设，所述井道隔板8-2由上向下沿顺时 针或逆时针逐渐旋转。
[0032] 如图5所示，所述井道隔板8-2的下部8-2-1与水轮机9所在平面成45°夹角Θ。 本实施例中，所述井道隔板8-2由上向下沿顺时针逐渐旋转，通过对井道隔板8-2的特殊设 计，井道隔板8-2由上向下沿顺时针逐渐旋转，使水逐步形成涡流并在导漩结构8的底部形 成一定夹角，提高了水能对水轮机9的做功效率。
[0033] 如图4所示，所述井道隔板8-2的上端外沿8-2-2向靠近内护套8-1的方向收缩 形成圆弧形。所述井道隔板8-2的外沿8-2-2内收，进一步加强了涡流形态，提高了水能的 做功效率。
[0034] 结合图3和图4所示，所述井道隔板8-2沿内护套8-1径向的长度由上向下逐渐 减小。所述导漩井道11呈上大下小的喇叭形，所述井壁管8-3与导漩井道11的形状相适 配。通过对井道隔板8-2径向长度的限定以及所述导漩井道11喇叭形设计，使得水在由上 向下流动时，能够逐渐收缩，进而提高导漩效果。
[0035] 如图1和图2所示，该导漩装置还包括用于将进入涡线形水道1-1的水分成两路 的辅助导漩墙2,所述辅助导漩墙2呈圆弧形。通过设置辅助导漩墙2,能够对分流进水，起 到了一定的预先导漩作用。
[0036] 如图3和图4所示，多个所述井道隔板8-2沿内护套8-1的圆周方向均匀布设。使 得经过导漩结构8向下流动的水，水量均匀。
[0037] 如图1所示，所述主导漩墙1的上方设置有高架发电机房柱4,所述高架发电机房 柱4上安装有发电机5,所述水轮机9安装在导漩结构8的下方，所述水轮机9的输出轴和 发电机5的输入轴通过传动轴6相连接，所述高架发电机房柱4上设置有与内护套8-1同 轴线连接的轴护管7,所述传动轴6穿过内护套8-1和轴护管7。所述导漩结构8和水轮机 9均位于上水位3和下水位10之间。
[0038] 结合图1、图2、图3和图4,在使用时，水坝的水（如图2中的箭头B)在主导漩墙 1和辅助导漩墙2的共同引导下，分两道进入涡线形水道1-1 (如图2中的箭头C和箭头D 所示），进而进入导漩结构8,即进入内护套8-1和井壁管8-3之间，在多个井道隔板8-2的 引导下由上向下的水在到达水轮机9处时，以形成45°夹角的涡流，进而推动水轮机9的叶 片，水轮机9通过传动轴6带动发电机5工作，从水轮机9流下的废水经所述导漩井道11 下方的尾水洞12流出。本实施例中，该导漩装置通过对水流导漩，从而使水流沿圆周方向 推动水轮机9转动，提高了水能的做功效率。
[0039] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根 据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍 属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1. 低势能大流量水能发电用导漩装置，其特征在于：包括主导漩墙（1)和导漩井道 (11)，所述主导漩墙（1)内设置有用于将水坝蓄水引导至所述导漩井道（11)的涡线形水 道（1-1)，所述导漩井道（11)内安装有导漩结构（8);所述导漩结构（8)包括内护套（8-1) 和井壁管（8-3)，以及设置在内护套（8-1)和井壁管（8-3)之间且用于将进入涡线形水道 (1-1)的水向下引导的多个井道隔板（8-2)，多个所述井道隔板（8-2)沿内护套（8-1)的 圆周方向布设，所述井道隔板（8-2)由上向下沿顺时针或逆时针逐渐旋转，所述井道隔板 (8-2)的下部（8-2-1)与水轮机（9)所在平面成45°夹角。
2. 根据权利要求1所述的低势能大流量水能发电用导漩装置，其特征在于：所述井道 隔板（8-2)的上端外沿（8-2-2)向靠近内护套（8-1)的方向收缩形成圆弧形。
3. 根据权利要求1所述的低势能大流量水能发电用导漩装置，其特征在于：所述导漩 井道（11)呈上大下小的喇叭形，所述井壁管（8-3)与所述导漩井道（11)的形状相适配。
4. 根据权利要求1所述的低势能大流量水能发电用导漩装置，其特征在于：包括用于 将进入涡线形水道（1-1)的水分成两路的辅助导漩墙（2)，所述辅助导漩墙（2)呈圆弧形。
5. 根据权利要求1所述的低势能大流量水能发电用导漩装置，其特征在于：多个所述 井道隔板（8-2)沿内护套（8-1)的圆周方向均匀布设。
【文档编号】F03B3/18GK203847310SQ201420262818
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】赵建东 申请人:赵建东