水力增壓調速機及循環式水力發電站制造技術

本實用新型專利技術公開了一種用于水力發電站的增壓調速機，包括水力增壓器、離心調速器、調壓器和調速電機，水力增壓器包括增壓腔，增壓腔內設有葉片，葉片通過調速電機帶動旋轉，增壓腔與進水管和出水管相連，進水管流入增壓腔內的水通過葉片旋轉增壓后由出水管流出，出水管通向水力發電站的水輪機，離心調速器的主軸由水輪機帶著同步轉動，離心調速器用于控制調壓器的輸出電壓，調壓器的輸出電壓用于控制調速電機的轉速。本實用新型專利技術還公開了一種循環式水力發電站，包括水輪機、發電機、水泵、儲水池、以及上述的增壓調速機。本實用新型專利技術適應性強、發電穩定、成本低廉、節能環保。

【技術實現步驟摘要】

本技術主要涉及水力發電領域，尤其涉及一種用于水力發電的增壓調速機及具有該增壓調速機的循環式水力發電站。
技術介紹
在水力發電行業，發電功率的關鍵因素是水頭和流量，對于一些流量不大的水源，必須要求有足夠高的水頭，才能建成符合要求的發電站，而少則幾十米，高則幾百米的水頭，是很難以通過人工來實現的，且成本非常昂貴。目前，傳統的水力發電站都是建在江、河、湖泊、水庫等大型水源的地方，修建時還要考慮對淹沒農田、村莊等一系列問題，而且建一個水電站需要幾年或十幾年的時間，這些問題都凸顯出傳統的大型水力發電站的局限性。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題在于:針對現有技術存在的不足，提供一種適應性強、發電穩定、成本低廉、節能環保的水力增壓調速機及具有該增壓調速機的循環式水力發電站。為解決上述技術問題，本技術采用以下技術方案:一種用于水力發電站的增壓調速機，包括水力增壓器、離心調速器、調壓器和調速電機，所述水力增壓器包括增壓腔，所述增壓腔內設有葉片，所述葉片通過調速電機帶動旋轉，所述增壓腔與進水管和出水管相連，所述進水管流入增壓腔內的水通過葉片旋轉增壓后由出水管流出，所述出水管通向水力發電站的水輪機，所述離心調速器的主軸由水輪機帶著同步轉動，所述離心調速器用于控制調壓器的輸出電壓，所述調壓器的輸出電壓用于控制調速電機的轉速。作為上述技術方案的進一步改進:所述離心調速器設有齒條，所述齒條隨離心調速器的主軸轉速變化而移動，所述調壓器設有齒輪，所述齒輪與所述齒條嚙合傳動，所述調壓器通過齒輪的旋轉調節輸出電壓。所述離心調速器包括箱體、主軸、離心球機構、壓盤以及固定于壓盤上的齒條，所述主軸可旋轉地安裝于箱體內，所述壓盤滑設于主軸上，所述離心球機構安裝于主軸上，所述離心球機構通過離心運動的半徑變化帶著壓盤沿主軸移動。所述離心球機構包括離心球、擺桿、連桿及彈簧，所述離心球通過擺桿鉸接于主軸上，所述連桿的一端鉸接于擺桿上，另一端鉸接于壓盤上，所述彈簧套設于主軸上并位于壓盤與箱體內壁之間。所述齒輪安裝于調壓器的手動盤上。一種循環式水力發電站，包括水輪機、發電機、水栗、儲水池、以及上述的增壓調速機，所述水栗用于抽水至儲水池，所述儲水池內的水通過增壓調速機增壓后進入水輪機，從所述水輪機出來的水回流至水栗。與現有技術相比，本技術的優點在于:本技術的水力增壓調速機，通過增強水壓來增強水的沖擊力，使流向水輪機的水具有與高水頭相當的沖擊力，滿足發電建站要求，提高了適應性，同時，通過離心調速器和調壓器來調整調速電機的轉速和水沖擊力，可實現自適應平衡，使發電保持平穩。本技術的循環式水力發電站同樣具有上述有點，而且，水栗、儲水池、增壓調速機和水輪機組成了一個循環回路，無需大型水源，無選址要求，節能環保，可建成可移動式的小型發電站，建造成本低，且能夠滿足各種地理環境的需求，適應范圍非常廣。【附圖說明】圖1為本技術的水力增壓調速機的應用實例圖。圖2為本技術的循環式水力發電站的結構示意圖。圖中各標號表示為:1、水力增壓器；11、增壓腔；12、葉片；13、進水管；14、出水管；2、離心調速器；21、箱體；22、主軸；23、壓盤；24、齒條；25、離心球；26、擺桿；27、連桿；28、彈簧；3、調壓器；31、齒輪；4、調速電機；5、水輪機；6、發電機；7、水栗；8、儲水池；【具體實施方式】以下結合附圖和具體實施例對本技術作進一步詳細說明，應當指出，本技術的保護范圍并不僅局限于下述實施例，在不脫離本技術原理的前提下，對本技術所作出的任何改進和潤飾，均應視為本技術的保護范圍。如圖1所示，本技術的用于水力發電站的增壓調速機，包括水力增壓器1、離心調速器2、調壓器3和調速電機4。水力增壓器I包括增壓腔11，增壓腔11內設有葉片12，葉片12通過調速電機4帶動旋轉，對增壓腔11內的水增壓。增壓腔11與進水管13和出水管14相連，進水管13流入增壓腔11內的水增壓后由出水管14流出，出水管14通向水力發電站的水輪機5。通過增壓，流向水輪機5的水具有與高水頭相當的沖擊力，因此，本技術可大大降低發電站對水源的水頭要求。離心調速器2的主軸22由水輪機5帶著同步轉動，離心調速器2用于控制調壓器3的輸出電壓，調壓器3的輸出電壓用于控制調速電機4的轉速，調速電機4的轉速用于控制水力增壓器I的增壓強度，而增壓強度又影響水的沖擊力，水沖擊力影響水輪機5的轉速，水輪機5的轉速影響離心調速器2主軸22的轉速。因此，水輪機5、離心調速器2、調壓器3、調速電機4構成了一個閉環控制回路，形成自適應平衡系統，能夠自動調整轉速和水沖擊力，使發電保持平穩。本實施例中，離心調速器2設有齒條24，齒條24隨離心調速器2的主軸22轉速變化而移動，調壓器3設有齒輪31，齒輪31與齒條24嚙合傳動，調壓器3通過齒輪31的旋轉調節輸出電壓。齒輪31安裝于調壓器3的手動盤上。本實施例中，離心調速器2包括箱體21、主軸22、離心球機構、壓盤23以及固定于壓盤23上的齒條24，主軸22可旋轉地安裝于箱體21內，壓盤23滑設于主軸22上，離心球機構安裝于主軸22上，離心球機構通過離心運動的半徑變化帶著壓盤23沿主軸22移動。本實施例中離心球機構包括離心球25、擺桿26、連桿27及彈簧28，離心球25通過擺桿26鉸接于主軸22上，連桿27的一端鉸接于擺桿26上，另一端鉸接于壓盤23上，彈簧28套設于主軸22上并位于壓盤23與箱體21內壁之間。主軸22旋轉的同時，離心球25作離心運動，當主軸22轉速變化時，離心力跟著變化，離心球25的離心運動半徑也發生變化，在擺桿26、連桿27的聯動下，帶著壓盤23沿主軸22移動，進而帶著齒條24移動，使齒輪31轉動，從而使調壓器3的輸出電壓發生變化。參見圖1，本技術的調速過程如下:當用電負荷增大，水輪機5負荷也增大，水輪機5轉速降低，離心球25離心運動半徑變小，壓盤23及齒條24向左移動，齒輪31順時針旋轉，調壓器3的輸出電壓增大，調速電機4的轉速升高，流向水輪機5的水沖擊力增大，促使水輪機5轉速提升，使發電機6輸出電壓趨于穩定；當用電負荷減小，水輪機5負荷也減小，水輪機5轉速升高，離心球25離心運動半徑變大，壓盤23及齒條24向右移動，齒輪31逆時針旋轉，調壓器3的輸出電壓減小，調速電機4的轉速降低，流向水輪機5的水沖擊力減小，促使水輪機5轉速下降，使發電機6輸出電壓趨于穩定。因此，無論用電負荷如何變化，本技術都能在短時間內使發電機6輸出電壓恢復穩定。應當指出，本技術所例舉的離心球機構的只是一個優選的實施例，為了實現“離心球機構通過離心運動的半徑變化帶著壓盤23沿主軸22移動”這個目的，還可采用其他結構形式的離心球機構。如圖2所示，本技術的循環式水力發電站，包括水輪機5、發電機6、水栗7、儲水池8、以及上述的增壓調速機，水栗7用于抽水至儲水池8，儲水池8內的水通過增壓調速機增壓后進入水輪機5，從水輪機5出來的水回流至水栗7。本技術的循環式水力發電站，其水栗7、儲水池8、增壓調速機和水輪機5組成了一個循環回路，無需大型水源，無選址要求，節能環保，可建成移動式的小型發電站，建造成本低，且能夠本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種水力增壓調速機，其特征在于：包括水力增壓器(1)、離心調速器(2)、調壓器(3)和調速電機(4)，所述水力增壓器(1)包括增壓腔(11)，所述增壓腔(11)內設有葉片(12)，所述葉片(12)通過調速電機(4)帶動旋轉，所述增壓腔(11)與進水管(13)和出水管(14)相連，所述進水管(13)流入增壓腔(11)內的水通過葉片(12)旋轉增壓后由出水管(14)流出，所述出水管(14)通向水力發電站的水輪機(5)，所述離心調速器(2)的主軸(22)由水輪機(5)帶著同步轉動，所述離心調速器(2)用于控制調壓器(3)的輸出電壓，所述調壓器(3)的輸出電壓用于控制調速電機(4)的轉速。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：馮肇安，馮江林，
申請(專利權)人：馮肇安，馮江林，
類型：新型
國別省市：廣東;44