Свободнопоточная гидроэнергетическая установка

Свободнопоточная гидроэнергетическая установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано в передвижных и переносных гидроэлектростанциях. Цель изобретения - повышение КПД устройства, а также улучшение эксплуатационных характеристик , уменьшение массы и обеспечение вывода установки на участок реки с максимальной скоростью течения воды, Сущность изобретения: установка снабжена вертикальной рулевой пластиной, установленной в задней части корпуса, рабочие колеса выполнены типа Совониуса и снабжены упругими элементами для стягивания дисков, каждая лопасть выполнена по меньшей мере из двух частей, телескопически соединенных между собой, лопасти соединены с дисками жестко, передняя стенка корпуса наклонена навстречу потоку, плавучесть корпуса в передней части выполнена выше, чем в задней, трос прикреплен к нижним торцовым дискам рабочих колес и снабжен в местах крепления муфтами свободного хода. 6 ил, СО

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ.БЛИК (5!)5 F 03 В 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изоБРетениям и ОткРытиям пРи гкнт сссР (21) 4805262/29 (22) 26.03.90 (46) 30.05,92. Бюл. № 20 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (72) B.М.Каргиев, В.П,Муругов и С.А.Шутьков (53) 621,224(088.8) (56) Патент США ¹ 4095422, кл, F 03 В 13/60, 1968. (54) СВОБОДНОПОТОЧНАЯ ГИДРОЭНЕРГЕТИЧ ЕСКАЯ УСТАН О В КА (57) Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано в передвижных и переносных. гидроэлектростанциях, Цель изобретения — повышение КПД устройства, а также улучшение эксплуатационных хаИзобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано в передвижных и переносных гидроэлектростанциях, Известны свободнопоточные гидроустановки для преобразования энергии течения водотоков, содержащие гидротурбину, меха- ническую передачу и электрогенератор.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой гидроэнергетической установке является "Vertical-axis composite

swinging-blade water wheel", в котором гидродвигатель состоит из четного количества вращающихся навстречу друг другу турбин.

Турбины состоят из двух последовательно расположенных вдоль оси вращения частей и лопасти одной части смещены относительно лопастей других частей, Недостатками этого устройства: гидротурбины затеняют друг друга; используют гидротурбины карусельно о типа, имеющие

„„5U„„1737148 А1 рактеристик, уменьшение массы и обеспечение вывода установки на участок реки с максимальной скоростью течения воды, Сущность изобретения: установка снабжена вертикальной рулевой пластиной, установленной в задней части корпуса, рабочие колеса выполнены типа Совониуса и снабжены упругими элементами для стягивания дисков, каждая лопасть выполнена по меньшей мере из двух частей, телескопически соединенных между собой, лопасти соединены с дисками жестко, передняя стенка корпуса наклонена навстречу потоку, плавучесть корпуса в передней части выполнена выше, чем в задней, трос прикреплен к нижним торцовым дискам рабочих колес и снабжен в местах крепления муфтами свободного хода. 6 ил, низкий КПД, отсутствует возможность регулирования мощности; необходимость дополнительных устройств для установки в потоке.

Цель изобретения — повышение КПД устройства, а также улучшение зксрлуатационных характеристик, уменьшение массы и обеспечение вывода установки на участок реки с максимальной скоростью течения воды, На фиг.1 показано сечение гидроэнергетической установки плоскостью, параллельной направлению потока;- на фиг.2— установка, вид сверху; на фиг.З вЂ” то же, вид спереди; на фиг.4 — сечение гидротурбины; на фиг,5 — сечение А — А на фиг.4; на фиг.6— сечение Б — Б на фиг.4, Свободнопоточная гидроэнергетическая установка состоит из рабочих колес 1, кинематической передачи 2, электрогенера1737148

20

25 друг относительно друге е окружном натора 3, регулятора 4, плавучего корпуса 5, в котором устанавливается надувная камера

6. Передняя стенка 7 корпуса наклонена навстречу потоку, а в задней части корпуса установлена вертикальная рулевая пластина 8.

Гидроэнергетическая установка крепится к берегу тросом 9.

Электрическая энергия передается на берег по кабелю 10, прикрепленному к тросу 9, Гидротурбина состоит из двух половин. в которых лопасти смещены относительно лопастей другой части на 90 для улучшения равномерности вращения. 8 свою очередь, каждая лопасть 11 выполнена по меньшей 1 мере из двух частей 12, соединенных телескопически при.помощи упругих элементов

13 для стягивания дисков 17, к которым жестко прикреплены лопасти 11. К нижним дискам гидротурбин кренится груз 14 при помощи троса 15 через муфты 16 свободного хода.

Гидроэнергетическая установка работает следующим образом.

При погружении ае в потек иа рулевую пластицу 8 действует боковая сила, поддейсть г "".м которой уст@нОВкз ВФФнщ(итсй ЙЙ уча» стск реки с максимальной еаераетьа течении. Регулированием джины троса 9 можно устайавлиеать усгрейстев а иаобхо- 36 димам месте амока, Под действам силы ввод rpysa 14 гидротурбины рестжиаеекя, на при этом всегда остаетея расстояние между нижней чзстье гидротурбины идиом реки, алредманнее длиной тром 16. Ври 3$ падении уровня Воды е раке тур6ины аам матичвски стягиваотся под действием упру:гих элементов 13. Гаким обрезом, гидроэнергетическая установка вырабатывает максимально возщикнуа мацность. 4

На наклонную стенку 7 ври избегании потока дои действует бфдыФФней 09N9, которая компенсирует силу давления воды на турбины, стремящуюся .наклонить установку. Таким образом, ось вращения турбин поддерживается вертикальной. В случае применения дополнительной секции надувной камеры, устанавливаемой в передней части корпуса, сила давления на турбины компенсируется выталкивающей силой, действующей на дополнительную секцию.

Под воздействием потока воды рабочие колеса 1 начинают вращаться. Вращение передается через кинематическую передачу

2 на вал электрогенератора 3, на выходе которого вырабатывается электрическая энергия. Напряжение регулируется и стабилизируется регулятором 4 напряжения и электроэнергия пЕредается на берег по кабелю 10.

Формула изобретения

Свободнопоточная гидроэнергетическая установка, содержащая. плавучий корпус, установленное в корпусе четное количество верти кальнмх рабочих колес противоположного вращения, состоящих по меньшей мере из двух частей. лопасти которых соединены с торцовыми дисками и смещены правлении, груз с тросом для фиксации устаиоеки в @отеке и злектрогенератор, киаамвтически свезеииый © ре66чими колесами,отаичевщеесатем, что, с целью аоамщеиеа ЙОД, устеиаеке снабжена вер.тюильиай рулее@В ялестии©й, .устаиовленай В зедиейчеВай юнусе. рабочие колеса внпавивим ттжа Сеееииусе и снабжены упругиыа алеиеитеввя щм стюиваиия дисков, ыйждея @Осесть 9ВФеюФэйе 06 меньшей мере из Звук честей. тееескеиечески соединениых между себбаг. сеедри4екие лопастей с дивами вьлелиеие жестким, передняя стенка корлуса иаклейеие навстречу потоку, плааучесть корпусе е передней части в ыполнеиа емае. чем в задней; а трос прикреплвн к нижним торцовым дискам рабочих колеси снабжен в местах крепления муфтами свободного хода.

1737148

1737148

1737148

А-A

Составитель В,Каргиев

Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид

Редактор И.Касарда г

Производственно-йздательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1877 Тираж . Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5