一種實用新型臥式水輪發電機及發電機組

◎ 本刊記者 肖桂華

一種實用新型臥式水輪發電機及發電機組

◎ 本刊記者 肖桂華

隨著全球工業化的發展，能源問題逐漸凸顯，一方面是能源的來源不能滿足日益擴大的高耗能產業需求，重要的能源物資逐漸變得緊缺，日趨消耗殆盡；另一方面能源的消耗和開采對環境的影響也累積加深，導致氣候變化，影響工業和產業的發展以及人類生活質量的提升。然而，我國存在大量的水流資源，例如海拔5000米的高山在降水充沛的季節，水流從山頂沿蜿蜒曲折的水道傾瀉而下，產生巨大的能量。這些天然能源是取之不盡、用之不竭的。水輪機是把水流的能量轉換為旋轉機械能的動力機械，屬于流體機械中的透平機械。在水電站中，上游水庫中的水經引水管引向水輪機，推動水輪機轉輪旋轉，把水流的能量轉換為旋轉機械能的動力機械，利用水流沖擊葉片，葉片帶動輪軸驅動發電機發電。

之前的某種渦輪水力發電機主要包括外部的殼體和內部的轉輪，殼體上端設置有一進水口，殼體下端設置有一出水口，轉輪設置在殼體內部中心位置，轉輪內設置有輪片，轉輪通過皮帶輪與外部的電機連接，水流流經進水口和出水口，推動轉輪旋轉帶動電機發電，而且進水口和出水口內側還設有渦輪筒，渦輪筒由渦輪軸和螺旋葉片組成。這種水力發電機多只能應用在垂直落差的水流和封閉的壓力水流環境下。另外一種發電裝置主要包括蓄水裝置、設在蓄水裝置下方的水流管道、設置在水流管道內的葉輪以及由葉輪帶動的發電機，水流管道是垂直布置的，蓄水裝置和水流管道之間設有出水閥。這種水力發電裝置有效利用了水流的勢能，特別適合應用在高水位、垂直勢差的場合，但是也限制了它在其他場合的應用。還有一種由水力轉動輪、主軸、變速裝置、發電機組成的水力發電裝置，主軸通過主軸承設在支撐墻上，水利轉動輪設置在主軸上，主軸、變速裝置、發電機依次連接，支撐墻內部還設有水池，水力轉動輪的上方設有供水槽，水泵通過水管與供水槽連接。這種水力發電裝置利用水流的重力勢能轉變來的動能推動水輪轉動帶動電機發電，與上述兩種水輪機相似，但適用范圍也十分有限。

袁和春創新發明的一種實用新型臥式水輪發電機及發電機組（專利號：ZL201520041565.4），主要由水輪機組、水輪機架400和發電機等組成，涉及一種利用水流能量發電的水輪發電機和一種利用山地坡度水流能量發電的臥式水輪發電機及發電機組，采用多級水輪，利用高地勢斜坡水流驅動葉輪帶動電機發電，不僅充分利用了自然水流能源，有利于低碳環保，還解決了現有水輪機無法應用在曲折延伸落差水流環境中的問題，提高了發電效率高。