[发明专利]一种箱式循环水、电水能转换多喷头冲击式水轮机

说明书

技术领域

本发明涉及同步发电设备技术领域，特别涉及一种箱式循环水、电水能转换多喷头冲击式水轮机。

背景技术

随着人类人口增加，社会的发展，工业、农业、航天、航海、国防建设、交通运输以及人们日常生活都与电的应用密切相关。人类对生活质量要求越来越高，对电的需求量也越来越大。

一种典型的发电方式为水力发电(水轮机本体)，然而，目前的水电站受地理、地质、选址要求高，开发受到限制和制约，且建造水电站工期长，一般几年到十几年，例如三峡水电站，工期为17年，单位千瓦约7000-10000元，且投资大，前期收回成本慢，且远距离输电，工程费用高。目前，我国对特高电投入每年需3到5千亿，且建成后长距离的高压线路维护实属不易，火灾、冰灾、水灾都威胁供电线路安全。再者，水力发电受自然因素制约较大，枯水期有的水电站，不能正常运转，且地震、洪灾随时威胁水电站安全和人民生命财产安全。

因此，如何提供一种制造工艺简单、便于安装与维修的水轮机，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种箱式循环水、电水能转换多喷头冲击式水轮机，制造工艺简单、便于安装与维修。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种箱式循环水、电水能转换多喷头冲击式水轮机，包括水箱、水泵、水管、高压喷头以及水轮机本体，所述水泵通过所述水管连接所述高压喷头，所述水轮机本体包括壳体和设于所述壳体中的水轮机轴、套设于所述水轮机轴的圆筒、水轮机轴承座以及多个绕所述水轮机轴的周向依次设于所述圆筒上的叶片，所述壳体的底部设有排水口，所述水轮机本体设于所述水箱中，所述排水口能够高于所述水箱内水的水平面，所述水轮机轴通过联轴器连接发电机转子，所述高压喷头设于所述叶片的上方且正对所述叶片设置，所述水泵设于所述水箱的外侧，且所述水泵的入口通过贯穿所述水箱的侧壁而连通于所述水箱。

优选地，所述高压喷头为锥形体，且所述高压喷头的径向尺寸沿水的喷出方向渐缩。

优选地，每个所述高压喷头一一对应连接一个所述水泵。

优选地，所述高压喷头、所述水泵、所述水管的数量相同，且所述水泵的数量可以为6个、12个、24个、36个、48个、54个或57个。

优选地，所述水泵为1.5kw/380伏三相交流电扬程150米多级串离心式水泵。

优选地，所述叶片为H形斗叶。

优选地，所述发电机转子与所述水轮机轴之间设有飞轮。

优选地，所述壳体的上侧设有固定板，所述固定板上设有通孔，每个所述高压喷头对应设于一个所述固定孔中。

本发明提供的箱式循环水、电水能转换多喷头冲击式水轮机包括水箱、水泵、水管、高压喷头、水轮机本体，水泵通过水管连接高压喷头，水轮机本体包括壳体和设于壳体中的水轮机轴、套设于水轮机轴的圆筒、水轮机轴承座以及多个绕水轮机轴的周向依次设于圆筒上的叶片，壳体的底部设有排水口，水轮机本体设于水箱中，水轮机本体的排水口能够高于水箱内水的水平面。水轮机轴通过联轴器连接发电机转子，高压喷头设于叶片的上方且正对叶片设置，水泵设于水箱的外侧，且水泵的入口通过贯穿水箱的侧壁而连通于水箱。

水轮机本体设置在水箱的上方，水泵加电从水箱中抽水，抽至水轮机本体上方冲击水轮的叶片，推动水轮旋转做功后，水从排水口流回水箱中，再次由水泵抽出进行发电，从而使水在水箱内循环利用，绿色洁净、节能环保，且不受自然天气变化影响发电量，发电量稳定。壳体的设置可以防止高压喷头喷出的水在冲击叶片时飞溅。

此种箱式循环水、电水能转换多喷头冲击式水轮机通过循环水、水电能之间的转换进行发电，具有制造工艺简单、结构合理、造价低的优势，便于安装和维修，水泵自用电量占水轮机发出电量的比重小，水箱可以设置在陆地上，该水轮机可以在陆地上单独使用，也可以将池塘、水库、江河、湖泊、海水等引入水箱中，供本水轮发电机组动力水源，作功后将本机水轮排除的水，引入下级发电机组水箱内，梯阶式开发利用，效率十分好，使用较为灵活广泛。同时，此种水轮机作为原动机与三相交流同步发电机配套后可作为固定或移动的小型发电站，可以作为农村、城镇或工地的照明及动力的电源。具体地，此种水轮机本体与三相交流发电机配套2-3台机组组成小电网，多个小电网并网组成区域网近距离供电，便于普及推广，前景好。

附图说明