阅读说明：本技术 一种复合玻璃钢双体浮船式水力发电站 (Composite glass fiber reinforced plastic catamaran type hydroelectric power station ) 是由 邓崇云 于 2020-04-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种复合玻璃钢双体浮船式水力发电站,包括船体,并排设置在船体上的四台永磁发电机,设置在发电机上用于降低发电机工作噪音的吸音机构,设置在船体两侧并置于江河中、同时与四台发电机一一对应连接的水轮机,以及与船体连接、用于实现对双体船体的牵引从而使其可以稳定地漂浮于江河上的牵引机构。本发明通过合理的结构设计,不仅提高了水力发电的使用灵活性,而且有效地解决发电机组工作噪音的问题,并在一定程度上减少了发电机组工作所产生的振动,进而确保了工作人员的身心健康,也避免了周边环境受到噪音的污染,该双体船及水轮机采用的玻璃钢材料,轻质高强,防腐耐酸性好,不导电,稳定性能好。因此,本发明适于推广应用。(The invention discloses a composite glass fiber reinforced plastic catamaran floating vessel type hydroelectric power station, which comprises a catamaran body, four permanent magnet generators arranged on the catamaran body side by side, a sound absorption mechanism arranged on the generators and used for reducing the working noise of the generators, water turbines arranged on two sides of the catamaran body and arranged in rivers and simultaneously connected with the four generators in a one-to-one correspondence manner, and a traction mechanism connected with the catamaran body and used for realizing the traction of the catamaran body so as to ensure that the catamaran body can stably float on the rivers. The invention not only improves the use flexibility of hydroelectric power generation, but also effectively solves the problem of the working noise of the generator set through reasonable structural design, reduces the vibration generated by the working of the generator set to a certain extent, further ensures the physical and mental health of workers, and also avoids the pollution of the surrounding environment by noise. Therefore, the invention is suitable for popularization and application.)

一种复合玻璃钢双体浮船式水力发电站

技术领域

本发明涉及一种复合玻璃钢双体浮船式水力发电站。

背景技术

现有的水力发电机组，基本采用河流筑坝拦水，然后通过泄洪进行发电，此种发电机组的建设受地理位置、水资源、防汛条件的限制，灵活性差，且建设周期长，投入大，对环境要求高。

并且，现有的一些水力发电站，尤其是一些早期修建的小水电，噪音问题较为严重(据测试，水力发电站的发电机组运行、尤其是满负荷运行时，距离机组1m处测量的噪音值最高可达到100dB，这已经完全达到了高分贝噪音的范畴)，不仅严重威胁着水电站运行人员的身体健康，同时污染了周边的生活环境。

综上，有必要对水力发电站的现有设计进行改进，以期能实现操作灵活、建设周期短、投入少、环境要求不高、发电机运行噪音低的效果。

发明内容

针对上述技术的不足，本发明提供了一种复合玻璃钢双体浮船式水力发电站，其可以充分利用水流动能实现发电，并具有操作灵活、及船体的稳定性、建设周期短、投入少、环境要求不高、发电机运行噪音低的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种复合玻璃钢双体浮船式水力发电站，包括船体，并排设置在船体上的四台发电机，设置在发电机上用于降低发电机工作噪音的吸音机构，设置在船体两侧并置于江河中、同时与四台永磁发电机一一对应连接的复合玻璃钢水轮机，以及与船体连接、用于实现对船体的牵引从而使其可以稳定地漂浮于江河上的牵引机构。

具体地，每台复合玻璃钢水轮机的输出轴均连接有一台变速机，所述的变速机通过一个联轴器与同侧的永磁发电机的转子轴连接。

具体地，所述吸音机构包括设置在永磁发电机外部的吸音层，设置在吸音层外部的外壳，均布在吸音层上的多个通槽，开设在通槽内壁两侧的波浪形反射部，以及设置在通槽内、用于与波浪形反射部配合实现声音多次反射并由吸音层吸附后消除的第一反射块和第二反射块。

进一步地，所述发电机底部设有减振隔声板。

优选地，所述双体船体的船身由复合玻璃钢材料制成。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明采用复合玻璃钢双体船体+永磁发电机+复合玻璃钢水轮机+牵引机构的设计，将永磁发电机设置于船体上，水轮机设置在船体两侧并置于江河中，如此一来，利用牵引机构的限制，可以将船漂浮于任何具有一定流速的河床水面上，积少成多，将江河水力资源充分利用起来，从而获得电能，实现发电。本发明通过合理的结构设计，不仅灵活性强、船体稳定性好、受限小、投入少，而且能充分利用水资源，很好地解决了传统水力发电站所存在的不足。

(2)本发明采用四台发电机构成发电机组，可确保电力的稳定提供。

(3)本发明中的双体船体船身可采用复合玻璃钢材料制备，不仅重量轻便，更利于漂浮，而且防腐蚀性好，不导电，船体内层为钢板，钢板内外层为一层或多层玻璃钢，工艺是：平放一层玻纤布，然后涂刷一层树脂，可制作一层或多层。

(4)本发明通过在永磁发电机上设置吸音机构，可有效减少发电机运行时的噪音，吸音机构主要由吸音层、外壳、通槽和通槽内的一些反射部分组成，利用反射原理，当噪音进入通槽内时，经过波浪形反射部和反射块的反复反射作用，可使绝大部分的噪音在通槽内的传播过程中被吸音层吸收，最后再由外罩进行阻隔，如此便可很好地实现降噪，进而保证了工作人员的身心健康，免遭噪音污染之苦。

(5)本发明在发电机底部还设置了减振隔声板，可在发电机工作时一定程度上减少其振动，保证发电机平稳的运行，并进一步降低了永磁发电机工作的噪音。

(6)本发明设计合理、使用方便、噪音低、船体稳定性好，适于推广应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中吸音机构的部分截面示意图。

图3为本发明的吸音原理示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-复合玻璃钢双体船体，2-永磁发电机，3-联轴器，4-变速机，5-复合玻璃钢水轮机，6-吸音机构，7-吸音层，8-通槽，9-波浪形反射部，10-第一反射块， 11-第二反射块，12-外壳，13-牵引机构，14-控制室。

具体实施方式

下面将结合附图1-3对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明提供了一种复合玻璃钢双体浮船式水力发电站，采用船体+永磁发电机+复合玻璃钢水轮机+牵引机构的设计实现发电。如图1所示，本发明包括双体船体1，并排设置在船体1上的四台永磁发电机2，设置在发电机上的吸音机构6，设置在船体1两侧并与四台永磁发电机2一一对应连接的复合玻璃钢水轮机5(具体为每台复合玻璃钢水轮机的输出轴均连接有一台变速机4，变速机通过一个联轴器3与同侧的发电机的转子轴连接)，以及与船体1连接的牵引机构 13。牵引机构13用于实现对船体的牵引从而使其可以稳定地漂浮于江河上，聚集和获取水流的冲击动能。本发明中的牵引机构可以采用现有的结构设计，例如卷扬机+钢制牵引绳+挂钩的设计。并且船体1的船身采用复合玻璃钢材料制成，不仅重量轻便，更利于漂浮，而且防腐蚀性强，不导电。

本发明的水力发电过程与现有水力发电站的工作原理不一致，均是利用水冲水轮机，水流所具有的动能进行发电(即实现水的势能变成机械能，又变成电能的过程)，最后经控制室14调频、调压、稳频、稳压后并入电网中，故而本实施例中不再详细阐述。本发明与现有技术的不同点在于，其可以使用于河流峡谷及较深河流和海域、岛屿周边等水域，从而充分利用我国江河水流动能资源实现水力发电。任何江河海流，只要水流速度达到一定要求，均可以视实施地点的根据情况设定船体及装机容量。

而作为本发明的另一大创新点，所述的吸音机构6可以有效降低永磁发电机运行时所产生的噪音。如图2所示，本发明中，所述的吸音机构包括设置在永磁发电机外部(主要产生噪音的部位)的吸音层7(可以采用诸如矿棉、聚安脂泡沫、玻璃棉等多孔吸音材料制成)，设置在吸音层7外部的外壳12，均布在吸音层7上的多个通槽8，开设在通槽8内壁两侧的波浪形反射部9，以及设置在通槽8内、用于与波浪形反射部9配合(形成弯曲流道)实现声音多次反射并由吸音层吸附后消除的第一反射块10和第二反射块11。

本发明消音机构的消音原理如下：

如图3所示，采用本发明吸音机构的设计，当声音进入通槽时，经过通槽弯曲流道的反复反射作用，绝大部分的声音在通槽内的传播过程中被通槽吸收，仅剩的小部分在多次反射之后也被消耗殆尽，最后再由外罩进行阻隔，从而可以很好地实现降噪。

为验证该吸音机构的效果，本申请发明人专门进行了相关的验证实验。将吸音机构分别设置在发电机组外部多个主要产生噪音的位置上，实验表明，永磁发电机组满负荷运行时，距离机组1m处测量的噪音值仅有45dB左右(低于 60dB)。也就是说，采用本申请的吸音机构，完全可以将永磁发电机组工作噪音将至合适的分贝，确保工作人员的身心健康，也避免了周边环境被污染。

此外，本发明还可在永磁发电机的底部设置减振隔声板(附图未示出)，用于减少永磁发电机工作时产生的振动，并进一步降低其工作噪音。减振隔声板是一种高性能的约束阻尼结构板，它是由高性能的粘弹阻尼隔音涂层和约束阻尼层复合而成的，能有效地将声波的振动能转化成热能消耗掉，从而起到显著的减振和隔音作用。

本发明通过合理的结构设计，不仅提高了水力发电的使用灵活性，船体稳定性，而且有效地解决发电机组工作噪音的问题，并在一定程度上减少了发电机组工作所产生的振动，因此，本发明与现有技术相比，具有实质性的特点和进步。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例。