一种便携式导流管道发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种便携式导流管道发电装置，包括可卷起和展开的引水套管、支撑盘、整流片、水轮机和发电机，所述引水套管通过螺纹旋转方式安装于所述输水管道外壁，引水套管设置为螺旋形波纹管结构，引水套管的横截面沿水流方向逐渐缩小；所述水轮机安装于支撑盘内，支撑盘与引水套管两端相通，在水轮机上游和下游的引水套管内分别设置有整流片，所述整流片固定于引水套管内壁，通过水轮机转动带动主轴转动，并驱动引水套管外的发电机发电。该装置可应用于大型运输管道以及小型输水管道，提取管内水流能量进行发电，以此实现电力存储以及小功率用电设备的供电等。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式导流管道发电装置
本专利技术属于管道发电的
，特别涉及一种便携式导流管道发电装置。
技术介绍
管道装置作为一种普遍的输送液体的装置，在现代社会中被广泛使用。管道系统包括生活用水供水管道、污水排放管道、工业用水管道、以及大型输水管道工程等，管道中蕴含着可观的能量，如水的流动具有很大的动能，在有高度差的区域更是有着可观的势能。在如今能源紧缺与环境污染问题日益严重的情况下，能源的再回收与可持续利用已经成为能源发展的热点。流体发电具有无污染、利用率高的优点，管道内的流体包含着可观的能量，如果能将这些能量再利用而不是白白浪费，那么对于能源的可持续发展有着重要的意义。在现有技术中，管道发电主要采用微型水轮机进行管道内水流能量的捕捉。通过将水管中的水能转化为电能，以此实现电力存储以及小功率用电设备的供电等。但管道的安装型式多变，有直管，有弯管，更有不规则的各种管道，这使得一般的水轮机安装需要特定的管道才能进行。同时在水管中安装水轮机使得过流断面截面积减少，可能会造成堵塞的危险。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种便携式导流管道发电装置。该装置针对管道中能量提取的问题，同时针对管道型式与铺管地形多样，以及管道发电堵塞问题，采用螺旋形波纹引水套管引流，套管可卷起展开。该装置可应用于大型运输管道以及小型输水管道，提取管内水流能量进行发电，以此实现电力存储以及小功率用电设备的供电等。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种便携式导流管道发电装置，包括可卷起和展开的引水套管、支撑盘、整流片、水轮机和发电机，所述引水套管通过螺纹旋转方式安装于所述输水管道外壁，引水套管设置为螺旋形波纹管结构，引水套管的横截面沿水流方向逐渐缩小；所述水轮机安装于支撑盘内，支撑盘与引水套管两端相通，在水轮机上游和下游的引水套管内分别设置有整流片，所述整流片固定于引水套管内壁，通过水轮机转动带动主轴转动，并驱动引水套管外的发电机发电。进一步的，所述引水套管工作状态时展开引水，入水角度与出水角度可调节。进一步的，所述水轮机采用六边形转轮，周向设置有9-15个叶轮，所述叶轮设置有凹槽，水流流经叶轮，通过推动斜向的凹槽驱动水轮机绕主轴旋转。进一步的，各所述叶轮顶端与主轴中心距离相等，确保叶轮旋转稳定性，主轴插入水轮机轮毂中心凹槽，轮毂通过六根连杆与叶轮相连形成有转轮框架。进一步的，所述水轮机主轴与发电机主轴共线，水轮机主轴通过轴承定位，并穿过支撑盘的壁面。进一步的，所述水轮机主轴与支撑盘的连接处还设置有密封圈，所述密封圈与发电机主轴之间还设置有齿轮增速箱。一种便携式导流管道发电装置，包括引水管道、水轮机和发电机，所述引水管道设置在两段输水管道之间，水流通过引水套管直接流入下一管道，所述水轮机安装于引水管道内部，水轮机的主轴采用横轴，水轮机迎流面与水流冲击平面垂直，水流流经叶轮产生升力驱动叶轮旋转，通过主轴驱动发电机工作。与现有技术相比，本专利技术的技术方案所带来的有益效果是：1.管道发电，有效利用管道内流体能量，节约能源。2.采用可卷起展开的引水套管，能适应多种管道型式；引水管道采用螺旋形波纹管设计，可根据管道型式自行调节入水角度和出水角度，并且在非工作状态时能够卷起，节省体积方便运输。3.采用引水套管引流发电，避免管道堵塞的危险；引水套管配合导流壁以及整流片的作用，能够有效集中管道中水流能量。4.采用六边形转轮的阻力式水轮机，通过周向布置叶轮，叶轮设置斜向凹槽，有效利用水流的推力驱动叶轮旋转5.解决偏远地区的电力供应问题，可通过管道发电实现电力储存以及小功率用电设备的供电等。附图说明图1是本专利技术装置的整体结构示意图。图2是本专利技术中引水套管卷起运输时的结构示意图。图3是水轮机与发电装置的连接状态示意图。图4是本实例水轮机结构示意图。图5是另一实例中横轴水轮机叶轮的结构示意图。附图标记：1-输水管道，2-整流片，3-引水套管，4-支撑盘，5-轮毂，6-整流片，7-主轴，8-连杆，9-叶轮，10-转轮框架，11-水轮机，12-轴承，13-齿轮增速箱，14-密封圈，15-发电机具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。如图1至图4所示，一种便携式导流管道发电装置，主要包含可卷起展开的引水套管3、支撑盘4、整流片2、水轮机11、发电机15等部件。引水套管3通过螺纹旋转方式安装于输水管道1外壁，引水套管3内壁采用导流设计，横截面沿水流方向逐渐缩小。引水套管3内设置整流片2和整流片6，分别设置在水轮机11的上游和下游，并固定在引水套管内壁。水轮机安装于支撑盘4内，支撑盘4与引水套管3两端相通。水轮机的主轴7与发电机15的主轴共线，水轮机主轴通过轴承12定位，并穿过支撑盘4壁面。水轮机11主轴与支撑盘壁连接处还设置密封圈14。密封圈14与发电机主轴之间还设置有齿轮增速箱13。水轮机转动带动主轴转动，并驱动套管外的发电机15发电。引水套管3采用螺旋形波纹管设计，可卷起也可展开。引水套管两端与输水管道1相通，工作状态时引水套管展开引水，入水角度与出水角度可通过实际输水管道特征进行调节。引水套管内壁采用导流设计，横截面沿水流方向逐渐缩小。安装拆卸时可卷起，节省体积方便运输。本实施例中，水轮机采用六边形转轮，周向设置有12个叶轮9。叶轮设置有凹槽，水流流经叶轮，通过推动叶轮9上的斜向凹槽驱动水轮机11绕主轴7旋转。各叶轮顶端与主轴中心距离相等，保证叶轮旋转稳定性。主轴7插入水轮机轮毂5中心凹槽，轮毂通过六根连杆8与转轮框架10相连。在该实例的工作过程中，管道内水流流过时分为两路，一路继续经过运输管道1流动，另一路进入引水套管3。引水套管3入口处为导流管，横截面随水流流向递减，根据流体连续性原理，水流将会加速。流体流经整流片2进行整流，使流动更加稳定，同时避免大颗粒杂质进入水轮机而造成损坏。经过整流加速的水流流过水轮机11，为周向布置的叶轮9提供推力，推动叶轮顺时针旋转。叶轮旋转带动与轮毂5间隙配合的主轴7旋转，主轴通过轴承12定位，并经过齿轮增速箱13增速后带动发电机15主轴旋转，进行发电。水轮机置于支撑盘4内，而密封圈14、齿轮增速箱13、发电机15等置于支撑盘4外。引水套管3采用螺旋形波纹管设计，可卷起也可展开，其入水角度和出水角度通过实际输水管道的型式进行调节。流过水轮机11的水流在出口处与输水管道的水流汇合。具体的，水轮机的型式可更换，比如在另一实例中采用横轴水轮机，见图5，水轮机迎流面与水流冲击平面垂直，水流流经叶轮产生升力驱动叶轮旋转，通过主轴驱动发电机工作。引流管连接方式亦可更换，例如将引水套管直接连接两段管道，水流通过引水套管进入下一管道，无需单独分出一条输水管道用于发电。本专利技术装置针对管道中能量提取的问题，同时针对管道型式与铺管地形多样，以及管道发电堵塞问题，采用螺旋形波纹引水套管引流，套管可卷起展开。该装置可应用于大型运输管道以及小型输水管道，提取管内水流能量进行发电，以此实现电力存储以及小功率用电设备的供电等。本专利技术并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本专利技术的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本专利技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式导流管道发电装置，其特征在于，包括可卷起和展开的引水套管、支撑盘、整流片、水轮机和发电机，所述引水套管通过螺纹旋转方式安装于所述输水管道外壁，引水套管设置为螺旋形波纹管结构，引水套管的横截面沿水流方向逐渐缩小；所述水轮机安装于支撑盘内，支撑盘与引水套管两端相通，在水轮机上游和下游的引水套管内分别设置有整流片，所述整流片固定于引水套管内壁，通过水轮机转动带动主轴转动，并驱动引水套管外的发电机发电。

【技术特征摘要】
1.一种便携式导流管道发电装置，其特征在于，包括可卷起和展开的引水套管、支撑盘、整流片、水轮机和发电机，所述引水套管通过螺纹旋转方式安装于所述输水管道外壁，引水套管设置为螺旋形波纹管结构，引水套管的横截面沿水流方向逐渐缩小；所述水轮机安装于支撑盘内，支撑盘与引水套管两端相通，在水轮机上游和下游的引水套管内分别设置有整流片，所述整流片固定于引水套管内壁，通过水轮机转动带动主轴转动，并驱动引水套管外的发电机发电。2.根据权利要求1所述的一种便携式导流管道发电装置，其特征在于，所述引水套管工作状态时展开引水，入水角度与出水角度可调节。3.根据权利要求1所述的一种便携式导流管道发电装置，其特征在于，所述水轮机采用六边形转轮，周向设置有9-15个叶轮；所述叶轮设置有凹槽，水流流经叶轮，通过推动斜向的凹槽驱动水轮机绕主轴旋转。4.根据权利要求3所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：林伟豪，孙翀，常皓，崔永刚，张天明，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12