用于管道系统的电流生成设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及利用管道或管道系统中流体的流动来生成电流的领域。
[0002]具体地说，本发明的目的是一种电流生成设备，所述电流生成设备构成流体(尤其是液体)循环管道系统的一部分。
[0003]本发明的另一目涉及一种使得将带有电流生成设备的管道系统工具化的成套元件。
[0004]本发明的另一目涉及一种装备了流体循环管道系统的设施，流体在管道系统中循环，所述管道系统包括至少一个利用管道系统中流体的循环来生成电流的设备。
【背景技术】
[0005]在利用可再生能源(例如水)发电的领域，通常是将水从大坝引入直径数米的大管道中，以便驱动管道系统中的涡轮机。这是水电站的常用技术。
[0006]在水电站中，有的涡轮机的定子和转子安放在水道的主流中，定子会干扰流体、限制效率。此外，在这种情况下，转子的旋转轴与定子相联接，引起管道系统正中央的密封问题。
[0007]另外，也有一些水电站，其管道系统中的转子的旋转轴与所述管道系统以外的定子相联接以用于生成电流。这种情况同样要求装配大量的密封设备。
[0008]除了上述问题，这些解决方案也不适合所有管径的管道系统，尤其是不适合为建筑物供给流体的管道系统。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是提出一种方案，解决上述弊病的全部或一部分。
[0010]为实现该目的，借助一种电流生成设备，用于构成流体，尤其是液体循环管道系统的一部分，所述设备包括一段管道、转子和定子，当流体通过所述设备时转子能够被流体而置于运动，定子被布置成和与所述转子的旋转轴相对的转子边缘相互配合，以便在所述运动时产生电流，所述旋转轴的纵向相对两端安装在第一和第二支座上，第一和第二支座位于转子的旋转面的两侧并且各自与管道段相连接。另外，有利地，定子包括位于转子一侧的至少一个环，尤其是包括位于转子两侧的两个环，并且，每个环包括回路，该回路当被转子的至少一个磁元件激励时能够产生电流的全部或一部分。
[0011 ]所述设备最好包括一个机舱，其中放置转子和定子，管道段包括第一管件和第二管件，分别位于机舱两侧，尤其是第一管件与第二管件之间以及与转子旋转轴之间是同轴的。
[0012]根据一种【具体实施方式】，所述设备包括装配在一起的(最好可拆卸)第一机壳和第二机壳，以便构成机舱，第一机壳包括第一管件，第二机壳包括第二管件。
[0013]根据一种实施方式，定子被布置以让一部分流体在通过所述设备时参与冷却所述定子。
[0014]根据所述实施方式的一种实例，定子中布置有至少一个通道可以让部分流体在其中通过、循环，从而冷却定子。每个环的回路最好包括至少一个绕组，所述至少一个通道沿所述绕组的绕制轴线方向。
[0015]根据所述实施方式的另一实例，定子具有一个外表面，尤其是正对转子，与所述部分流体接触，并可以通过对流进行冷却。
[0016]有利地，旋转轴的至少一个纵向端与相应的第一或第二支座接触，与转子旋转面的距离大于或等于转子半径。
[0017]根据一种改进方案，第一和/或第二支座包括调节系统，可以调节第一、第二支座的间距，尤其是为了调节转子旋转面在第一、第二支座之间的位置。
[0018]根据一种实施方式，第一支座包括一个与转子旋转轴接触的接触面，该接触面由部分球面形成，尤其由嵌在第一支座中的滚珠界定;第二支座包括第二个与转子旋转轴接触的接触面，该接触面由部分球面形成，由嵌在第二支座中的另一个滚珠界定。
[0019]例如，第一、第二支座分别具有一个槽，位于第一接触面(第二接触面)与开口之间，可以插入旋转轴的相应部分，每个槽包括两段，第一段为圆柱截面，第二段最好为锥形，从第一段向开口方向扩大。对每个槽而言，旋转轴的相应部分都可以插入所述槽中，并具有与所述槽互补的形状。
[0020]根据另一种改进方案，所述设备包括保持系统，用于保持转子旋转面两侧的两个环的间距。例如，保持系统包括连接两环的间隔柱，例如该间隔柱包括两个部分，每个部分与相应的一个环连成一体。
[0021]本发明还涉及将用于管道系统工具化的成套元件，包括所述设备，所述设备可拆卸，所述成套元件包括至少两个类型的定子和/或至少两个类型的转子。
[0022]本发明还涉及一种装配有流体循环管道系统的设施，流体在管道系统中循环，所述管道系统包括至少一个所述电流生成设备。
[0023]附图概述
[0024]下文对本发明的【具体实施方式】的描述将更加清晰地显示出本发明的其它优点和特征，这些【具体实施方式】参照了附图所示的非限制性实例，附图如下:
[0025]-图1是根据本发明一个实施实例的电流生成设备的透视图；
[0026]-图2是图1的设备的纵剖视图；
[0027]-图3是图1的分解透视图；
[0028]-图4是图3的纵#lj视图；
[0029]-图5是旋转轴支座的一种【具体实施方式】的详细视图；
[0030]-图6是将设备集成到管道系统中的实例；
[0031]-图7是图1的横剖视图，根据一种【具体实施方式】，可以固定定子两环之间的距离；
[0032]-图8是根据一种【具体实施方式】的定子环的局部视图。
【具体实施方式】
[0033]下文中描述的电流生成设备与当前技术的区别在于其结构，尤其是转子与定子的相对位置，具体来说关于转子旋转轴的保持。
[0034]图1至4描绘了一种电流生成设备，该电流生成设备构成流体循环管道系统的一部分。流体，尤其是液体，更具体地说是水。当然，其它任何能驱动转子旋转的流体种类都可采用。
[0035]“流体循环管道系统”的意思是，例如用于远程输送或分配流体的一整套管道。
[0036]流体在管道系统中的流动通常是受限制的，例如由栗限制。
[0037]所述设备包括一段管道I和一个转子2，流体通过所述设备时，具体说是通过管道段I时可以驱动转子2。通常，流体沿箭头Fl所示流向穿过所述设备。
[0038]所述设备的定子3a、3b可以与转子2的端部(与所述转子2的旋转轴4相对)相互配合，在所述运动过程中产生电流。换句话说，所述设备包括转子2的旋转面Pl (与图2、图4的图平面垂直)。旋转面Pl定义为转子2旋转时其圆周所在平面。当流体通过所述设备时，其流动方向与转子的旋转面相交，最好与转子旋转面垂直。
[0039]于是转子2相当于场磁铁，而定子3a、3b相当于电枢。转子/定子的关系最好是轴磁流类型。
[0040]从上文可知，当转子2包含螺旋桨时，在螺旋桨的大直径点处，定子3a、3b与转子2的边缘相互配合。在轴磁流的情况下，定子最好包括一些部件或环位于螺旋桨的两侧；或者，在辐磁流的情况下，定子最好包括位于螺旋桨的延伸部分上的一个部分。
[0041 ]根据这种结构，定子3a、3b可以位于所述设备中央主流之外，不会象当前技术那样导致流体的压头损失。此外，此处转子2的旋转轴4不用于为了生成电流而与定子3a、3b进行机械连接，因此转子2就不会由于这种连接而被定子减速。另外的优点是，电流生成区(定子与转子的相互作用区域)不在管道段I的延伸部分上，因此定子3a、3b不会阻碍流体通过。
[0042]此外，旋转轴4的纵向两端4a、4b(见图4)安装在第一、第二支座5a、5b上，第一、第二支座5a、5b位于转子2的旋转面Pl的两侧，分别与管道段I相连。这样可以最大限度地将转子2的旋转面Pl定位，以避免在流体穿过所述设备发生扰动的情况下转子2碰及定子3a、3b。通常，第一、第二支座5a、5b可以分别通过至少一个机械连接机构5c与管道段I相连，该机械连接机构5c—端直接固定在相应支座5a、5b上，另一端固定在管道段I (具体说是与管道段的内表面)上，该机械连接机构5c可以是杆或拉索。
[0043]转子的旋转轴4最好相对于转子2的其它部分固定。此外，旋转轴4可以由第一、第二支座5a、5b对其相对两端4a、4b进行约束，以便阻止转子2沿旋