[实用新型]径流集流器

说明书

本发明－－径流集流器，是利用水的自然动能和势能进行发电、抽水或将其转换成其它能量形式的装置。

目前，人们建造水力发电站多采用拦河筑坝的形式，其发电形式有两种：一种是直接在坝体内造排水道，在排水道底部装水轮机；另一种是在水库四周的某一侧挖隧道，将水轮机置于隧道中。筑坝提高了水的势能，利用高水位的水冲击水轮机进而发电。

这种拦河筑坝建造电站的方法固然解决了水力发电问题，但存在不少缺点：一、建造一座水电站的大部分人力、物力是投在筑坝上的，筑坝的施工时间长，费用高，所需劳动量大。二、筑坝虽然选择在落差较大、水流较急的河段，但水的自然动能和势能却没有得到充分利用，因为相当一部分水的能量已消耗在坝所形成的水库中。三、不利于船只通行，船通过这些河段只有靠闸将水位升高和降低才能完成，通行的时间较长，闸的造价也高。此外，这种发电站不能建在水差较小，但动能较大的河段，无法建在地形复杂的河段，对于真正高水位差的瀑布也无能为力。

目前，将低水位的水提升到高水位，主要采取抽水方式，其动力是发动机和电动机，结果消耗高级能源，很不经济。

本发明径流集流器的任务就是直接并且充分利用河水原有的自然动能和势能进行发电、抽水或将其转换成其它能量形式；使发电站的建造不受复杂地理环境的制约，不受洪水的影响；不需要筑坝；大幅度缩短现场施工时间；费用少；此外，不影响船只的正常运行；如果需要，建成的水电站或抽水站也可以移动。

本发明径流集流器由三大部分组成：水道（1）、袋子（2）和防护体（3）。水道外面附加浮体（8），两侧有平衡杆（12），底部有锥体（20），见图1、图2。水道内部装有水轮机（13）和发电机（14）或抽水机（19），见图3、图5；袋子呈方形，两头开口，较小的口与水道相连，较大的口与防护体相连，袋的上部（32）入口处有固定浮体（6），有固定拉绳（5）与河岸或防护体相连。袋子下部有重物（34）、气袋（33）和气袋（7）（图6），每个气袋可充气、放气；防护体为八面体防护体或一字形防护体，防护体外附加浮体（9）。袋子的入水口可以加防护网（4）。抽水站有抽水管道（10）。发电站有电缆架（11）。

径流集流器的工作原理如下：河水经防护体流入袋子，经袋子加压后入水道冲击水轮机，进而发电、抽水或将其转换成其它能量形式。

下面结合附图，对本发明作详细说明。

本发明的径流集流器由水道、袋子和防护体组成。

如图3所示，水道（1）是一硬质的圆形体，水轮机（13）固定于水道内，水轮机连动发电机（14），发电机位于水道的上部，也可置于水道中部，见图4。流水冲击水轮机（13），水轮机直接连动发电机（14）发电。图11是抽水站的结构。水经水道冲击水轮机（13），水轮机经变速器（18）将水轮的转速加快后传递给抽水机（19）进行抽水。水道的底部有硬质的锥体（20），将水道固定于河底。图3、图4和图5中的平衡杆（12）用于保持水道平衡。

图6是袋子的构造及工作原理。袋子为方形，有大小不同的两个口，较小的口固定在水道上，较大的口与防护体连接。袋子本身是软质的，袋子分上下两部分，上部分（32）入水口有一固定浮体（6）。下部分又分两层，一层气袋（33），一层重物（34）。（7）是下部入水口的气袋，见图6A。当气袋（7）放气后，气袋（33）的气由入水口向水道方向逐个放出。在重物（34）的作用下，袋子的下层就会沉入河底，而袋子的上部有浮体，用这种方式打开袋口（图6B），水就会流入袋内（图6C）。流入袋子的水本身压力较大，再加上袋子入口大而出口小，所以进入水道的水压就很大。袋子底层附有重物，袋子的入水口有拉绳与防护体或河岸相连，防护体本身抓地能力很强，所以袋子是不会被水冲走的。

图7为八面体防护体的构造。图7A、B、C为置于河中的八面体防护体的三视图（主视、侧视、俯视）。图中（22）表示中心节点，该节点为一立方体（D），每一面都有一半圆槽（E），因此这一八面体防护体也可以调整形体，以适应河床的变化。防护体框架的四个角上附有重物（26）、（27）、（28）和（29），它们被置于河底，并紧紧抓地，见图8。图9是一字形防护体，可以斜着全封河道。这种防护体由立于河中的柱子（30）和可沿柱子排列方向移动的网线（31）组成。当有障物与网线相碰时，网线就靠水的冲击力将障物带至岸边。