專利名稱：浮漂水輪機(jī)與浮動(dòng)發(fā)電船的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用水能獲得電力的方法和設(shè)備。
目前水力發(fā)電的方法是利用水勢(shì)落差使水輪機(jī)獲得動(dòng)力帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，必需選擇適當(dāng)?shù)貏?shì)，欄河造壩或者進(jìn)行管道工程，需要大量的投資與工期。
本實(shí)用新型的目的是提供一種經(jīng)濟(jì)的、簡易的水力發(fā)電設(shè)備——浮動(dòng)發(fā)電船。它與現(xiàn)行的水力發(fā)電相比，省時(shí)省力，造價(jià)低廉，不需建造堤壩和大量土建工程，水文地質(zhì)條件要求不高，并可任意移動(dòng)，靈活機(jī)動(dòng)，尤其在江河沿岸偏遠(yuǎn)少電地區(qū)，可立竿見影速見成效，獲得用之不竭的廉價(jià)電力。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的(其基本方式如


圖1)，在浮漂(漂浮物體)(1)上按裝一級(jí)或多級(jí)水輪(2)，固定在起降支架(3)上，然后將浮漂置于流動(dòng)的江河湖面上，逆水拋錨(6)，使其靜止漂浮在川流之中，水輪被水推動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，通過傳動(dòng)皮帶輪(4)將各級(jí)水輪所獲動(dòng)力集中在變速動(dòng)力輪(5)上，用以帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(或其他機(jī)械)運(yùn)轉(zhuǎn)。
為了滿足發(fā)電負(fù)荷隨時(shí)變化的需要，在浮漂水輪機(jī)上按裝了自動(dòng)起降調(diào)速系統(tǒng)(圖2)，通過離心式調(diào)速器(6)調(diào)整進(jìn)入沉箱(3)的壓縮空氣量，用以控制沉箱進(jìn)排水量，調(diào)整浮漂吃水深度，和水輪浸水受力面積，達(dá)到調(diào)整水輪運(yùn)轉(zhuǎn)速度的目的。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說明
圖1是浮漂水輪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)圖2是浮漂水輪機(jī)的自動(dòng)起降調(diào)速系統(tǒng)。
圖3是(由浮漂水輪機(jī)、自動(dòng)起降調(diào)速系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)組成的)浮動(dòng)發(fā)電船。
(一)、設(shè)備結(jié)構(gòu)(如圖2、3)在浮漂(船舶(1)的中部適當(dāng)空間的兩端加隔板(2)，做成密閉的沉箱(或稱氣柜((3)，在兩外側(cè)面最下部的底邊各開進(jìn)排水口并裝手動(dòng)截門(4)。在發(fā)電機(jī)軸端用蝸姆輪(5)傳動(dòng)離心式調(diào)速器(6)，通過調(diào)整杠桿(7)控制進(jìn)氣門(8)、排氣門(9)的開度，通過進(jìn)排氣管(10、11)調(diào)整沉箱內(nèi)部氣壓，用以控制沉箱進(jìn)排水量?？刂茪鈮海煽諌簷C(jī)(12)經(jīng)貯氣筒(13)供給。貯氣管路上按裝氣壓控制開關(guān)(14)，按貯氣壓力要求自動(dòng)開、停壓縮機(jī)。圖2(28、29)為進(jìn)排氣旁路門，以備開、停機(jī)時(shí)輔以手動(dòng)操作。貯氣壓力表(15)、沉箱氣壓表(16)、沉箱水位表(17)可集中在表盤上結(jié)合電氣儀表及轉(zhuǎn)速表(18)，監(jiān)控運(yùn)轉(zhuǎn)情況。
根據(jù)出力要求及水文條件，水輪數(shù)量及型狀可按需要確定。圖3例舉了12級(jí)水輪(19)，通過傳動(dòng)皮帶輪(20)將動(dòng)力集中在變速動(dòng)力輪(21)上，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(22)運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)電機(jī)可采用多極式，各傳動(dòng)部分的轉(zhuǎn)速比可按發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速要求及適用的流速條件確定。
目前發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式多種多樣，可擇優(yōu)采用。圖3是按不同軸勵(lì)磁機(jī)(23)用虛線表示。如果采用半導(dǎo)體勵(lì)磁時(shí)，勵(lì)磁機(jī)(23)可省去。
簡易船屋(25)可加窗、四壁做成活動(dòng)拉板式、便于設(shè)備維修，必要時(shí)頂外上部設(shè)避雷裝置(26)。其他如蓄電池，船用變壓器等備用及自用電源可視需要設(shè)置。
另外是隨著容量增大，停舶錨鏈(27)，更需牢固，除水下拋錨外，可視條件亦可河底或岸邊打椿。
(二)運(yùn)轉(zhuǎn)與操作1、起動(dòng)準(zhǔn)備起動(dòng)前，應(yīng)檢查各部，并將進(jìn)排氣旁路門(28、29)關(guān)閉，將排氣管路門(30)置于開放位置。起動(dòng)時(shí)先手動(dòng)開啟進(jìn)排水門(4)，向沉箱注水，此時(shí)，船體(1)開始下沉，至到最下端的水輪葉板(19)觸到水面，水輪開始轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著注水量的增加，水輪轉(zhuǎn)速逐步增大，到達(dá)額定速度，同時(shí)發(fā)電機(jī)電壓亦達(dá)額定值(主機(jī)定速)。這時(shí)速將進(jìn)排水門(4)全部關(guān)閉，(初試運(yùn)行時(shí)，將調(diào)速器杠桿調(diào)整到使進(jìn)排氣門(8、9)同時(shí)處在關(guān)閉位置)。然后可將自用電源送電，此時(shí)，因壓縮機(jī)氣壓開關(guān)正在開啟位置，貯氣簡開始貯氣。(壓縮機(jī)起動(dòng)后，如果主機(jī)轉(zhuǎn)速及電壓有所下降時(shí)，可手動(dòng)開啟進(jìn)排水門(4)少許，回升后立即關(guān)閉)，當(dāng)貯氣壓力達(dá)到規(guī)定值時(shí)，開啟氣壓旁路門(28)，見沉箱氣壓表(16)波動(dòng)大約0.1公斤／平方公分關(guān)閉(28)，并將進(jìn)排水門(4)緩慢的全部開啟。此時(shí)調(diào)速器已開始工作進(jìn)入自動(dòng)調(diào)整階段，起動(dòng)完畢。
2、發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)起動(dòng)完成后，即可分路送電(避免負(fù)荷驟增)。隨著發(fā)電負(fù)荷的增加，調(diào)速器將隨時(shí)開啟放氣閥(9)使沉箱注水增加，船體逐漸下沉，水輪受力增大，直至送電完畢，各部進(jìn)入正常運(yùn)行。負(fù)荷增減由調(diào)速器操縱各部分完成。運(yùn)行中如遇特殊情況(如線路掉閘或負(fù)荷驟增)可分別手動(dòng)進(jìn)排氣旁路門(28、29)協(xié)助調(diào)速器應(yīng)付突變，起到輔助和保護(hù)作用。
3、停機(jī)停機(jī)時(shí)先將發(fā)電負(fù)荷逐步減低(避免驟減)，調(diào)速器亦逐漸開放進(jìn)氣閥(8)，使沉箱排水船體上浮。外線全部拉閘后，切斷壓縮機(jī)電源，同時(shí)關(guān)閉排氣管路門(30)。利用貯氣，手動(dòng)開放進(jìn)氣旁路門(28)調(diào)速器逐漸失效，水輪轉(zhuǎn)速逐漸降低，直至水輪葉板全部離開水面而靜止。此時(shí)，關(guān)閉全部進(jìn)排水門(4)及進(jìn)氣旁路門(28)停機(jī)完畢。
權(quán)利要求1.一種靜止漂浮在流動(dòng)水面上的浮動(dòng)發(fā)電船，其特征是在漂浮物體上按裝水輪，將水輪與皮帶輪、變速動(dòng)力輪、發(fā)電機(jī)傳動(dòng)連結(jié)，在發(fā)電機(jī)軸端的蝸姆輪上連結(jié)離心式自動(dòng)起降調(diào)速系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮動(dòng)發(fā)電船，其特征是由沉箱、進(jìn)排水閥門、進(jìn)排氣調(diào)節(jié)門、空壓機(jī)、貯氣筒及離心式調(diào)速器組成自動(dòng)起降調(diào)速系統(tǒng)。
專利摘要一種靜止漂浮在流動(dòng)水面上的浮動(dòng)發(fā)電船，不需要建造堤壩，不需求水勢(shì)落差，在流動(dòng)的江河湖面上都可使用。通過自動(dòng)起降調(diào)速系統(tǒng)，可以滿足發(fā)電負(fù)荷隨時(shí)變化的需要，位置可沿江河任意移動(dòng)，可為江河沿岸(尤其是偏遠(yuǎn)少電地區(qū))提供用之不竭的廉價(jià)電力。
文檔編號(hào)F03B1/00GK2193438SQ9422567
公開日1995年3月29日 申請(qǐng)日期1994年1月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月29日
發(fā)明者孟慶筑 申請(qǐng)人:孟慶筑