一种水电扩容工程系统的制作方法

1.本实用新型涉及水力发电技术领域，尤其涉及一种水电扩容工程系统。


背景技术：

2.水力发电是依靠射水口的高压水流速射向转轮水斗推动转轮运转，再由轴心带动发电机运转动而发电，发出的电流再通过导线与电网连接，参加推动电网所连接的一切设备运行。
3.现有技术中，水力发电通常以流量和压力等因素来确定装机容量，但其中还有一个能真正发挥能量的因素一直没有得到利用，而把总量的30％至80％的能量白白流失，造成投资大收益少的局面，为此我们提出了一种水电扩容工程系统用于解决上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在水力发电通常以流量和压力等因素来确定装机容量，但其中还有一个能真正发挥能量的因素一直没有得到利用，而把总量的30％至80％的能量白白流失，造成投资大收益少的局面的缺点，而提出的一种水电扩容工程系统。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种水电扩容工程系统，包括发电机，所述发电机连接有水轮机，水轮机上连接有喷水管，发电机上连接有导线，导线连接有电网线，电网线与导线之间连接有开关，水轮机内连接有转轮水斗。
7.本实用新型中，所述一种水电扩容工程系统的有益效果：
8.本方案通过杆秤a、b和c三点的杠杆原理为依据，b点(秤砣)越是向外移位越远，c点的提抜力度越大的定理，再根据现有的水轮机组的空转速度，来确定转轮的最佳直径尺寸。把所有的水力资源全部集中在发电机上发电，可以增加总量的30％至80％不等的发电量，可达到计算所得的最大效果。
9.本实用新型根据现有的水轮机组的空转速度，来确定转轮的最佳直径尺寸，把所有的水力资源全部集中在发电机上发电，可以增加总量的30％至80％不等的发电量，可达到计算所得的最大效果。
附图说明
10.图1为本实用新型提出的一种水电扩容工程系统中冲击式水轮机组剖视的结构示意图；
11.图2为本实用新型提出的一种水电扩容工程系统中水轮机侧视的结构示意图；
12.图3为本实用新型提出的一种水电扩容工程系统中水轮机空转的结构示意图；
13.图4为本实用新型提出的一种水电扩容工程系统中杠杆原理图；
14.图5为本实用新型提出的一种水电扩容工程系统中轮轴杠杆原理图；
15.图6为本实用新型提出的一种水电扩容工程系统中扩大转轮的结构示意图；
16.图7为本实用新型提出的一种水电扩容工程系统中发电机、齿轮减速器和和水轮机配合的结构示意图。
17.图中：1、发电机；2、水轮机；3、转轮水斗；4、喷水管；5、开关；6、电网线；7、齿轮减速器。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
19.第一项扩大转轮
20.参照图1-6，一种水电扩容工程系统，包括发电机1，发电机1连接有水轮机2，水轮机2上连接有喷水管4，发电机1上连接有导线，导线连接有电网线6，电网线6与导线之间连接有开关5，水轮机2内连接有转轮水斗3,发电机1的额定转速为1000转/分钟，发出的电流为1000kw,水轮机2的转轮水斗3直径是100cm，已知以上3个数据，然后再测量水轮机组的空转速度，首先把与电网线6连接的开关5离开，处于与电网线6脱离状态，把水轮机2的进水量调至平时的最大流量值，这时候水轮机2因脱离了电网推动所有设备运转的负担而轻松了，这时候机组处于没有负荷状态，也就是0负担，也称0负荷，水轮机2因0负荷而出现高速转动，这种速度就称为空转速度了，也有人称为飞速，(水位落差越大，转轮的空转速度越快)这种形式下我们用测速议测得的水轮机2转速为2300转/分钟，也就是说比机组额定速度多出1300转，这1300转就是没有得到利用而流失的能量，要把流失的1300转的能量转化为发电能量，可以参考杆秤的杠杆原理，图四所示：秤砣b点越是向外移动，c点的重量越多，正如古语所说，小小秤砣可拔千斤，我们再把杠杆看成是一个带轴的轮，图五所示：由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成，大的称为轮，小的称为轴，轮轴是一个可以连续运转的杠杆，它的特点是:轮的半径是轴的半径的几份之一。
21.f1r＝f2r或
22.轮轴的功能：1能改变用力大小，2能改变物体的运转速度。
23.以上我们已知杠杆与轮轴关系的同一意义，那么在保持原有流量不变的情况下，我们就可以把超出电机额定速度的1300转，转化为发电能量了。其方法有两种，扩大转轮因为发电机的额定速度为1000转/分钟，要把测得的2300转速改变为与发电机的转速相等，在保持原有流量的情况下，必须要把转轮扩大，但要扩大多少才为适合呢，我们可以用正比例的公式来计算转轮的直径。
24.即是：
25.这230cm就是扩大转轮后的直径了。转轮扩大后又能增加多少功率呢，已知轮半径是轴半径的倍数了，我们依然用正比例的方式计算扩大转轮后的功率了。
26.即是：
27.这2300kw就是比原来多出了1300kw。
28.第二项加装减速器
29.参照图7，在水轮机2与发电机1之间加装一个齿轮减速器7，水轮机2的轴与齿轮减速器7输入轴连接，再由输入齿轮拨动输出齿轮传到发电机1，其作用是把水轮机2的空转速度通过齿轮的齿数关系降低与发电机1的额定速度转速相等，也就是说把2300转减为1000转，是要通齿轮的齿数来计算，我们首先定好输出齿轮的齿数，才能知道输出轴齿轮的齿数。比如我们先定好输入齿轮的齿数为20齿，又已知输入齿轮转速是2300转和发电机的额定速度1000转这三个数据，我们就依然正比例公式计算输出轴齿轮的齿数了。
[0030][0031]
结果输出轴齿轮的齿数是46齿，扩大了输出轴齿轮的齿数，即是相等于杆秤的秤砣向外移动了一倍多的位置。那么就可以再用正比例公式计算这46齿应作出多少功率。
[0032][0033]
结果46齿的功率是2300kw，也就是说比原来增加了1300kw。
[0034]
以上两项扩容工程技术的效率都是相等的。扩大转轮能适用于各类型大小水电站使用。但加装齿轮减速器7这项技术只能适用于小型水电站使用。因为水轮机2的转速是连续性飞车运转，对轴承很容易产生高温而磨损轴承。小型电站也要选择耐高温，耐高速的进口轴承。同时轴承座也要选择有流动性润滑油的轴承座为良。通过润滑油的流动把轴承的热能带走，冷却后再回反轴承座。
[0035]
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种水电扩容工程系统，包括发电机(1)，其特征在于，所述发电机(1)连接有水轮机(2)，水轮机(2)上连接有喷水管(4)。2.根据权利要求1所述的一种水电扩容工程系统，其特征在于，所述发电机(1)上连接有导线。3.根据权利要求2所述的一种水电扩容工程系统，其特征在于，所述导线连接有电网线(6)。4.根据权利要求3所述的一种水电扩容工程系统，其特征在于，所述电网线(6)与导线之间连接有开关(5)。5.根据权利要求4所述的一种水电扩容工程系统，其特征在于，所述水轮机(2)内连接有转轮水斗(3)。

技术总结
本实用新型属于水力发电领域，尤其是一种水电扩容工程系统，针对现有的水力发电通常以流量和压力等因素来确定装机容量，但其中还有一个能真正发挥能量的因素一直没有得到利用，而把总量的30％至80％的能量白白流失，造成投资大收益少的局面的问题，现提出如下方案，其包括发电机，所述发电机连接有水轮机，水轮机上连接有喷水管，发电机上连接有导线，导线连接有电网线，电网线与导线之间连接有开关，水轮机内连接有转轮水斗，本实用新型能够根据现有的水轮机组的空转速度，来确定转轮的最佳直径尺寸，把所有的水力资源全部集中在发电机上发电，可以增加总量的30％至80％不等的发电量，可达到计算所得的最大效果。可达到计算所得的最大效果。可达到计算所得的最大效果。


技术研发人员：潘啟基 潘木飞
受保护的技术使用者：潘木飞
技术研发日：2022.11.24
技术公布日：2023/3/3