МОРСКАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1995 года по МПК F03B13/26 

Изобретение относится к морским энергетическим сооружениям и может быть использовано для получения электроэнергии с помощью морских волн.

Известно устройство для использования энергии волн, включающее ограждающую стенку с наклонной поверхностью и водоем. С целью увеличения высоты наката волны стенка по фронту имеет сужающиеся каналы, образованные поперечными дамбами.

Недостатком этого технического решения является сравнительно небольшая эффективность.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для использования волн, имеющее выполненный в прибрежной полосе бассейн, образованный корпусом-плотиной с впускным пластинчатым клапаном и выпускным проточным каналом с турбогенератором.

Это устройство может вырабатывать электроэнергию на таком побережье, где нет ярко выраженных морских приливов, так как во время прилива устройство скрывается под водой и бездействует.

Технический результат изобретения повышение эффективности работы установки за счет применения его в условиях морского прилива.

Указанный технический результат достигается тем, что впускной клапан установлен над корпусом-плотиной и прикреплен посредством шарнира, пластина клапана выполнена с положительной плавучестью и изготовлена из двух или более частей, шарнирно соединенных между собой, а выход из выпускного проточного канала выполнен в виде вертикально расположенного патрубка с выпускным клапаном на конце.

Сопоствительный анализ заявленной морской энергетической установки, аналогов и прототипа показал, что общим для них является наличие выполненного в прибрежной полосе бассейна, образованного корпусом-плотиной с впускным пластинчатым клапаном и выпускным проточным каналом с турбогенератором.

Отличия заявленной морской энергетической установки от аналогов и прототипа заключаются в том, что впускной клапан установлен над корпусом-плотиной и прикреплен посредством шарнира, пластина клапана выполнена с положительной плавучестью и изготовлена из двух и более частей, шарнирно соединенных между собой. Выход проточного канала выполнен в виде вертикально расположенного патрубка с выпускным клапаном на конце. Новые существенные признаки позволяют повысить эффективность работы за счет автоматического изменения высоты впускного клапана в условиях морского прилива.

Сопоставительный анализ показывает, что заявленная установка является новой, имеет изобретательский уровень и промышленно применима.

На чертеже показана морская энергетическая установка, вид сбоку в разрезе.

Она состоит из корпуса-плотины 1 с проточным каналом 2, турбины 3 с генератором 4, соединенных через вал и шестерни. Над корпусом-плотиной 1 установлен впускной пластинчатый шарнирный клапан 5 с положительной плавучестью, а на выходе проточного канала 2 установлен выпускной клапан 6. Выход проточного канал 2 выполнен в виде вертикально расположенного патрубка 7. Впускной шарнирный клапан 5 имеет последовательно соединенную с ним посредством шарнира 8 плаcтину 9 с положительной плавучестью. Пластин 9 может быть несколько в зависимости от высоты перепада уровней прилива и отлива.

Морская энергетическая установка в режиме отлива работает следующим образом.

Пластины 5 и 9 впускного клапана лежат на воде горизонтально. Прибойная волна подходит к корпусу-плотине 1, закрывает выпускной клапан 6 и перекатывается в бассейн через пластины 5 и 9. Уровень воды в бассейне повышается, пластина 5 всплывает и принимает положение, близкое к вертикальному, перекрывая собой над корпусом-плотиной 1 обратный сток воды из бассейна, а пластина 9 остается лежать горизонтально. Возникшая разность уровней воды по обе стороны корпуса-плотины 1 открывает выпускной клапан 6 и используется для работы турбины 3 и связанного с ней генератора 4. После того, как уровни воды по обе стороны корпуса-плотины 1 сравняются, пластина 5 принимает горизонтальное положение. Следующая прибойная волна закрывает выпускной клапан 6, перекатывается через пластины 5 и 9, и цикл повтоpяется. Патрубок 7 служит для направления потока воды вверх, чтобы не разрушить следующую прибойную волну.

В режиме прилива морская энергетическая установка работает следующим образом.

Уровень воды поднимается и пластина 5, всплывая, принимает положение, близкое к вертикальному, а пластина 9 остается лежать на воде горизонтально даже при достижении приливом его верхней отметки. Прибойная волна перекатывается через пластину 9, уровень воды в бассейне повышается и пластина 9 становится вертикально, закрывая таким образом впускной клапан. В результате возникшей разности уровней воды по обе стороны корпуса-плотины 1 вода проходит через турбину 3, уровни воды выравниваются и пластина 9 принимает горизонтальное положение. Следующая прибойная волна перекатывается через пластину 9, и цикл повторяется при соответствующей работе клапана 6.

Эффект работы морской энергетической установки достигается за счет того, что она может работать в прибрежной полосе всех без исключения морей и океанов как при постоянном уровне воды, так и в условиях приливов. Впускной клапан 5 с пластиной 9, имеющие положительную плавучесть и установленные над корпусом-плотиной 1 максимально увеличивают разность уровней воды у корпуса-плотины, а наличие патрубка 7 у проточного канала 2 помогает не ослабить приближающуюся прибойную волну. При этом направление патрубка выбрано вертикально вверх, так как направление его вниз может вызвать размывание грунта и оседание корпуса-плотины 1.

Количество корпусов-плотин вдоль берега моря может быть неограниченным, а крайние из них соединены с берегом водонепроницаемыми перегоpодками, образующими бассейн с повышенным уровнем воды. Перегородка бассейна, идущая вдоль берега и установленная в воде, защитит береговой грунт от воздействия волн прибоя.

Использование: для получения электроэнергии с помощью морских волн. Сущность изобретения: в прибрежной полосе выполнен бассейн, образованный корпусом-плотиной с впускным пластинчатым клапаном и выпускным проточным каналом с турбогенератором. Впускной клапан установлен над корпусом-плотиной и прикреплен шарниром. Пластина клапана выполнена с положительной плавучестью и изготовлена из по крайней мере двух частей, шарнирно соединенных между собой. Выход из выпускного проточного канала выполнен в виде вертикально расположенного патрубка с выпукным клапаном на конце. 1 ил.

МОРСКАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая выполненный в прибрежной полосе бассейн, образованный корпусом-плотиной с впускным пластинчатым клапаном и выпускным проточным каналом с турбогенератором, отличающаяся тем, что впускной клапан установлен над корпусом-плотиной и прикреплен посредством шарнира, пластина клапана выполнена с положительной плавучестью и изготовлена из по крайней мере двух частей, шарнирно соединенных между собой, при этом выход из выпускного проточного канала выполнен в виде вертикально расположенного патрубка с выпускным клапаном на конце.