一种实用新型卧式水轮发电机及发电机组

◎ 本刊记者 肖桂华

一种实用新型卧式水轮发电机及发电机组

◎ 本刊记者 肖桂华

随着全球工业化的发展，能源问题逐渐凸显，一方面是能源的来源不能满足日益扩大的高耗能产业需求，重要的能源物资逐渐变得紧缺，日趋消耗殆尽；另一方面能源的消耗和开采对环境的影响也累积加深，导致气候变化，影响工业和产业的发展以及人类生活质量的提升。然而，我国存在大量的水流资源，例如海拔5000米的高山在降水充沛的季节，水流从山顶沿蜿蜒曲折的水道倾泻而下，产生巨大的能量。这些天然能源是取之不尽、用之不竭的。水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，属于流体机械中的透平机械。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，利用水流冲击叶片，叶片带动轮轴驱动发电机发电。

之前的某种涡轮水力发电机主要包括外部的壳体和内部的转轮，壳体上端设置有一进水口，壳体下端设置有一出水口，转轮设置在壳体内部中心位置，转轮内设置有轮片，转轮通过皮带轮与外部的电机连接，水流流经进水口和出水口，推动转轮旋转带动电机发电，而且进水口和出水口内侧还设有涡轮筒，涡轮筒由涡轮轴和螺旋叶片组成。这种水力发电机多只能应用在垂直落差的水流和封闭的压力水流环境下。另外一种发电装置主要包括蓄水装置、设在蓄水装置下方的水流管道、设置在水流管道内的叶轮以及由叶轮带动的发电机，水流管道是垂直布置的，蓄水装置和水流管道之间设有出水阀。这种水力发电装置有效利用了水流的势能，特别适合应用在高水位、垂直势差的场合，但是也限制了它在其他场合的应用。还有一种由水力转动轮、主轴、变速装置、发电机组成的水力发电装置，主轴通过主轴承设在支撑墙上，水利转动轮设置在主轴上，主轴、变速装置、发电机依次连接，支撑墙内部还设有水池，水力转动轮的上方设有供水槽，水泵通过水管与供水槽连接。这种水力发电装置利用水流的重力势能转变来的动能推动水轮转动带动电机发电，与上述两种水轮机相似，但适用范围也十分有限。

袁和春创新发明的一种实用新型卧式水轮发电机及发电机组（专利号：ZL201520041565.4），主要由水轮机组、水轮机架400和发电机等组成，涉及一种利用水流能量发电的水轮发电机和一种利用山地坡度水流能量发电的卧式水轮发电机及发电机组，采用多级水轮，利用高地势斜坡水流驱动叶轮带动电机发电，不仅充分利用了自然水流能源，有利于低碳环保，还解决了现有水轮机无法应用在曲折延伸落差水流环境中的问题，提高了发电效率高。