一种新型水利发电系统.pdf

本发明涉及一种新型的水利发电系统。
    目前的水利发电系统都是利用水的落差，通过拦河筑坝，所采用螺旋浆式水轮机发电，由于采用实心拦河坝，所以耗费大量的钢材和水泥，且增加了施工量和施工难度，其次是螺旋浆式水轮机水能的转换率非常低，中间一般加有减速器，因此要想增加装机容量，就得拦很高的坝。另外，由于利用水的落差发电，水是由拦河坝的上端流下的，所以存在泥沙淤积的问题。

    本发明的目的是要提供一种能提高水能利用率，节省建筑材料，提高施工效率的水利发电系统。

    为了达到上述发明目的，本发明采用了空心结构地拦河坝，它由坝壁2、坝壁支撑架8构成;坝壁2的下部开有让水流通过的水力冲力孔6，水轮机为大扭矩，无风阻、离心式水轮机。

    本发明的拦河坝坝壁2由金属材料组成的框架及装在框架上的封闭板构成，该封闭板可以是塑料或有机玻璃或铝合金轻型材料，这样有利于施工，而且可减轻坝壁的重量。

    本发明拦河坝的坝基可以是空心结构，在保证稳定性的情况下可尽量节省钢材、水泥。

    本发明所用的水轮机的轴为空心轴，在保证性能和寿命的前提下节省材料，而且可减轻水轮机的重量。

    本发明与现有技术相比具有如下优点：1、利用水的压力差，在拦河坝的下部开水力冲力孔，所以能较好地解决泥沙淤积问题;2、利用大扭矩离心式水轮机，不仅省掉螺旋浆式水轮机的减速器，而且大大提高水能的转换率，同等装机容量下，拦河坝的高度可大大降低;3、拦河坝及坝基采用空心结构，可节约大量钢材和水泥，具有明显的经济效益和社会效益。

    图1是本发明一种新型水利发电系统示意图;

    图2是本发明所采用的大扭矩离心水轮机的一个叶片示意图;

    图3是本发明的一种空心地基平面示意图。

    下面结合附图对本发明作更进一步的说明：

    如图1所示，1为公路桥，2为坝壁，3为无风阻水轮机叶片，4为水轮机的空心轴，5为空心地基，6为水力冲力孔，7为水轮机支架，8为坝壁支撑架。坝壁支撑架可以是几个梯形支撑架，这几个梯形支撑架相互之间隔一定距离平行设置，它们都垂直与坝壁相联结，起支撑坝壁的作用。

    如图2所示的叶片，若a＝7.5m，b＝4m，c＝3m，水位差为40m，则叶片平均压力为4kg/cm2，整个叶片受力F＝4kg./cm2×300cm×400cm＝480000kg，其产生的静扭矩约为：M＝F·a＝480000kg×7.5m＝3600000kgm。

    如图3所示的空心地基可节约钢材、水泥。