分體式水輪機(jī)室的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水輪機(jī)室技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及的是一種分體式水輪機(jī)室。尤其是一種低水頭水輪機(jī)室。廣泛適用于海洋潮汐、大江大河、各種景觀水域、電站尾水、大型供排水急流等低水頭發(fā)電站使用。
【背景技術(shù)】
[0002]水電是清潔能源，可再生、無(wú)污染，運(yùn)行費(fèi)用低，便于進(jìn)行電力調(diào)峰?，F(xiàn)如今雖然低水頭發(fā)電資源占居了全球的首位，但在發(fā)電利用方面，無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家全都處于初期階段，宄其原因，與現(xiàn)有水輪機(jī)組的構(gòu)造有直接的關(guān)系。傳統(tǒng)水輪機(jī)組的水輪機(jī)和水輪機(jī)室是封閉式設(shè)計(jì)，水輪機(jī)在水輪機(jī)室內(nèi)為縱向設(shè)置，啄水方式為縱向啄水，這樣，水輪機(jī)的啟動(dòng)和工作就依賴(lài)水頭的壓力，需滿(mǎn)足一定的落差才能正常啟動(dòng)工作。例如，目前最先進(jìn)的申貫流式和燈泡式水輪機(jī)組適用最低水頭是3.5米，如果水頭低于3.5米，不僅難以啟動(dòng)水輪機(jī)工作，更不用說(shuō)正常工作了。如果要保證水輪機(jī)正常啟動(dòng)和工作，要么通過(guò)縮小水輪機(jī)組的體積來(lái)增加水頭壓力，這樣就會(huì)使低水頭發(fā)電資源利用的綜合效益降低很低?；蛘呤切耷蔚葋?lái)抬高水頭，不僅會(huì)增加建造難度和建造成本，而且建設(shè)電站需要一定的周期。綜上可見(jiàn)，現(xiàn)有水輪機(jī)組的構(gòu)造嚴(yán)重制約了低水頭資源大型化發(fā)電的利用。
[0003]本發(fā)明人通過(guò)多年潛心研宄，針對(duì)低水頭設(shè)計(jì)了一種“空腔無(wú)軸水自潤(rùn)滑水輪機(jī)”(ZL201420012505.5)，實(shí)現(xiàn)了水頭低于3.5米時(shí)仍能啟動(dòng)并正常工作。但是，該空腔無(wú)軸水自潤(rùn)滑水輪機(jī)需與本發(fā)明設(shè)計(jì)的“分體式水輪機(jī)室”配合使用，才能更好的解決目前水輪機(jī)3.5米以下0.5米以上低水頭不能大型化發(fā)電的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的因此產(chǎn)生，提出一種分體式水輪機(jī)室，解決了現(xiàn)有低水頭發(fā)電機(jī)組對(duì)水頭壓力的依賴(lài)問(wèn)題，達(dá)到在3.5米以下0.5米以上仍能夠正常啟動(dòng)和工作的目的，不僅方便制造和施工，而且能夠大型化設(shè)計(jì)，有效提尚綜合效益。
[0005]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的采取的技術(shù)方案是:一種分體式水輪機(jī)室，包括水輪機(jī)室及水輪機(jī)，所述的水輪機(jī)室為單/雙向水輪機(jī)室或單向水輪機(jī)室，通過(guò)將堤壩設(shè)計(jì)為中空結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其中一側(cè)的堤壩壁上至少設(shè)有一個(gè)進(jìn)水口、另外一側(cè)的堤壩壁上設(shè)有一個(gè)出水口 ；所述的水輪機(jī)橫向設(shè)置在水輪機(jī)室內(nèi)，啄水方式為橫向啄水，水輪機(jī)在水輪機(jī)室內(nèi)始終只有部分與水流接觸做功產(chǎn)生動(dòng)力，在堤壩外側(cè)至少設(shè)置有一個(gè)水下調(diào)速水閘。
[0006]本發(fā)明所述的水輪機(jī)在水輪機(jī)室內(nèi)始終只有四分之一或四分之一點(diǎn)五部分與水流接觸做功產(chǎn)生動(dòng)力。
[0007]本發(fā)明通過(guò)將堤壩分隔成多個(gè)水輪機(jī)室，形成排集式、串連群集式水輪機(jī)室。
[0008]本發(fā)明所述的水輪機(jī)空腔無(wú)軸水自潤(rùn)滑水輪機(jī)。
[0009]本發(fā)明所述單/雙向水輪機(jī)室的一側(cè)壩堤上設(shè)有S線(xiàn)進(jìn)水口和一線(xiàn)進(jìn)水口 / 一線(xiàn)做功出水口，其中:s線(xiàn)進(jìn)水口位于一線(xiàn)進(jìn)水口 / 一線(xiàn)做功出水口的上面；在另一側(cè)的壩堤上設(shè)有一線(xiàn)做功進(jìn)水口 /S線(xiàn)做功出水口 ；所述的水下調(diào)速水閘為兩個(gè)，其中的一個(gè)調(diào)控S線(xiàn)進(jìn)水口，另外一個(gè)調(diào)控一線(xiàn)進(jìn)水口 / 一線(xiàn)做功出水口。
[0010]本發(fā)明所述單向水輪機(jī)室的一側(cè)壩堤壁上設(shè)有S線(xiàn)進(jìn)水口、另一側(cè)的壩堤壁上設(shè)有一線(xiàn)做功進(jìn)水口 /S線(xiàn)做功出水口，所述的水下調(diào)速水閘為一個(gè)。
[0011 ] 本發(fā)明在所述一線(xiàn)進(jìn)水口 / 一線(xiàn)做功出水口內(nèi)的進(jìn)口和出口部位和S線(xiàn)進(jìn)水口內(nèi)的進(jìn)口和過(guò)流咽喉部位分別預(yù)埋加涂有耐磨材料的鋼板。
[0012]本發(fā)明所述的一線(xiàn)做功進(jìn)水口 /S線(xiàn)做功出水口為喇叭形。
[0013]本發(fā)明所述的一線(xiàn)做功進(jìn)水口 /S線(xiàn)做功出水口和一線(xiàn)進(jìn)水口 / 一線(xiàn)做功出水口均呈直線(xiàn)設(shè)置。
[0014]本發(fā)明所述的S線(xiàn)進(jìn)水口呈傾斜角度設(shè)置。
[0015]本發(fā)明由于將水輪機(jī)室設(shè)計(jì)為分體式結(jié)構(gòu)，這樣就可以使水輪機(jī)與水輪機(jī)室進(jìn)行分體設(shè)計(jì)，可以根據(jù)流速、流量的低水頭資源從設(shè)計(jì)上使水輪機(jī)大型化。且水輪機(jī)室采用砼體施工制作，既可以直接將堤壩建造成水輪機(jī)室，也可將現(xiàn)有的堤壩改造成水輪機(jī)室，使堤壩式水電站的建造易于實(shí)施，建造成本低更為降低。并能夠形成排集式、串連群集式大型發(fā)電。
[0016]由于水輪機(jī)在水輪機(jī)室內(nèi)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，始終只有四分之一或四分之一點(diǎn)五與水流接觸并做功產(chǎn)生動(dòng)力，另外的部分則不與水流接觸，在大氣之中旋轉(zhuǎn)。且水輪機(jī)采用的是空腔無(wú)軸水自潤(rùn)滑水輪機(jī)，橫向設(shè)置在水輪機(jī)室內(nèi)，啄水方式為橫向啄水。由此，自然就消除了對(duì)水頭壓力的依賴(lài)。
[0017]本發(fā)明可根據(jù)潮汐、水頭、流速、流量進(jìn)行分體式水輪機(jī)室、空腔無(wú)軸水自潤(rùn)滑水輪機(jī)、水下調(diào)速水閘設(shè)計(jì)。利用分體式水輪機(jī)室和空腔無(wú)軸水自潤(rùn)滑水輪機(jī)組合形成的S線(xiàn)水流、一線(xiàn)水流、結(jié)合雙水下調(diào)速水閘，實(shí)現(xiàn)大型潮汐發(fā)電站來(lái)潮、退潮單、雙向發(fā)電，充分提高了潮汐動(dòng)能資源發(fā)電的利用率。利用分體式水輪機(jī)室和空腔無(wú)軸水自潤(rùn)滑水輪機(jī)組合形成S線(xiàn)水流，結(jié)合水下調(diào)速水閘，實(shí)現(xiàn)單向大型潮汐、江河發(fā)電站發(fā)電。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1A為本發(fā)明雙向水輪機(jī)室的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖1B為圖1A的側(cè)視圖。
[0020]圖2A為本發(fā)明單向水輪機(jī)室的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2B為圖2A的側(cè)視圖。
[0022]圖中:1、水下調(diào)速水閘，2、S線(xiàn)進(jìn)水口，3、過(guò)流咽喉，4、水輪機(jī)，5、一線(xiàn)做功進(jìn)水口/S線(xiàn)做功出水口，6、一線(xiàn)進(jìn)水口 / 一線(xiàn)做功出水口，7、水輪機(jī)室。
【具體實(shí)施方式】
[0023]結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不局限以下實(shí)施例。
[0024]如圖所示:本實(shí)施例所述的分體式水輪機(jī)室采用C30砼體制作。水輪機(jī)室7 —般是建造在堤壩上，即將堤壩設(shè)計(jì)中空結(jié)構(gòu)。對(duì)于新建的壩堤可直接將其設(shè)計(jì)為中空，對(duì)于已有的壩堤需將堤壩改造成中空結(jié)構(gòu)。通過(guò)將堤壩分隔成多個(gè)相同的獨(dú)立的水輪機(jī)室，形成排集式、串連群集式大型發(fā)電。水輪機(jī)室7可設(shè)計(jì)為單、雙向水輪機(jī)室，也可設(shè)計(jì)為單向水輪機(jī)室。
[0025]圖1A-圖1B所示為單、雙向水輪機(jī)室，主要用于大型潮汐發(fā)電站來(lái)潮、退潮的單、雙向發(fā)電。其是在水輪機(jī)室7的一側(cè)(迎水側(cè))壩堤壁上設(shè)有S線(xiàn)進(jìn)水口 2和一線(xiàn)進(jìn)水口 /一線(xiàn)做功出水口 6，其中，S線(xiàn)進(jìn)水口 2位于一線(xiàn)進(jìn)水口 / 一線(xiàn)做功出水口 6的上面。所述的S線(xiàn)進(jìn)水口 2呈傾斜角度設(shè)置，目的是增加水流的速度。為了防止水流對(duì)S線(xiàn)進(jìn)水口 2的磨損，需對(duì)S線(xiàn)進(jìn)水口 2進(jìn)行耐磨處理，本實(shí)施例是在S線(xiàn)進(jìn)水口 2內(nèi)的進(jìn)口和過(guò)流咽喉3 (出口)部位分別預(yù)埋加涂有耐磨材料的鋼板。所述的一線(xiàn)進(jìn)水口/一線(xiàn)做功出水口6呈直線(xiàn)設(shè)置，為了防止水流對(duì)一線(xiàn)進(jìn)水口 / 一線(xiàn)做功出水口 6的磨損，也需對(duì)一線(xiàn)進(jìn)水口 / 一線(xiàn)做功出水口 6進(jìn)行耐磨處理，本實(shí)施例是在一線(xiàn)進(jìn)水口 / 一線(xiàn)做功出水口 6的進(jìn)口和出口部位分別預(yù)埋加涂有耐磨材料的鋼板。在水輪機(jī)室7的另一側(cè)(背水側(cè))壩堤壁上設(shè)有一線(xiàn)做功進(jìn)水口 /S線(xiàn)做功出水口 5，該一線(xiàn)做功進(jìn)水口 /S線(xiàn)做功出水口也呈直線(xiàn)設(shè)置，與一線(xiàn)進(jìn)水口 / 一線(xiàn)做功出水口 6為同心圓。所述的一線(xiàn)做功進(jìn)水口 /S線(xiàn)做功出水口 5為喇叭