ГИДРОЭЛЕКТРОМОДУЛЬ Российский патент 1997 года по МПК F03B13/00 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на различных гидросооружениях.

Наиболее близким к ГЭМ по техническому существу прототипом является решение по патенту США N 1704691, кл. F 03 B 7/00, 1929.

Водяное колесо (двигатель), выбранное в качестве прототипа, выполнено с лопатками в виде ложек, заделанных в ступицу, насаженную на ось, опущенными в нижнюю зону наклонного желоба, подключенного к водостоку плотины.

При поступлении воды в желоб ее давление на лопатки приводит во вращательное движение водяное колесо, которое через цепную передачу вращает подъемное устройство или другой агрегат.

Недостатками прототипа являются:
необходимость устройства пластины,
использование водяного колеса лишь для приведения в движение других агрегатов с применением передач,
работа под давлением столба воды и потребность ее отвода.

Задачей изобретения является использование кинетической энергии проточной воды водосбросов гидростанций, ирригационных и др. систем с применением токопроводящего агрегата, совмещающего функции генератора электроэнергии и двигателя.

Указанный технический результата достигается тем, что применяемый ГЭМ содержит токопроводящий агрегат, состоящий из статора, жестко закрепленного на неподвижной оси, и ротора, снабженного снаружи лопатками и установленного с возможностью вращения вокруг общей оси со статором при воздействии потока воды на лопатки, встроенный в жесткую пространственную рамку конструкции из линейных элементов, развязанных вертикальными и горизонтальными связями, установленную на опорные части.

На фиг. 1 показано расположение ГЭМов на отметке 0,000 длиной L, простыкованных по осям А, прикрепленных к опорам 2, в потоке воды, анкерными болтами 3, имеющих в своем составе жесткую пространственную рамную конструкцию из линейных стержней 5, отшивки 6 и 7, настил 8, в которую встроены токопроводящие агрегаты (АГ) с регулятором потока воды 13 15 (отражательные поверхности и тяги).

На фиг. 2 показан разрез 2-2 поперек ГЭМа, в котором зафиксировано положение обозначенных на фиг. 1 деталей и элементов и кроме этого опорные плиты 4, горизонтальная (ГС) и вертикальная (ВС) связи, встроенный токопроводящий агрегат (АГ) в составе оси 9, ротора 10, лопаток 11, опор вала 12 с водозащитным устройством П, а также регулятор потока 16 и ограждения проходов 17.

На фиг. 3 показан фасадный вид по 3-3 с внешним видом, где ниже отметки 0.000 дано расположение на оси 9 агрегатов АГ, водозащитные устройства с расположением в них опор 12, выше отметки 0.000 положение жестких рам из линейных элементов 5, связей ВС, настилов 8 и ограждений 17.

В состав ГЭМ входят:
рамная пространственная жесткая конструкция из линейных элементов 5, развязанная вертикальной ВС и горизонтальной ГС связями, а также обшивками 6 и 7, настилом 8, прикрепленная к опорным частям 2 анкерными болтами 3, прикрепленными к опорным плитам рамы 4;
встроенный в указанную конструкцию токопроводящий агрегат АГ, состоящий из закрепленного на неподвижной оси 9 статора с опорами 12 и ротора 10, снабженного лопатками 11, установленного с возможностью вращаться вокруг оси 9 при воздействии на лопатки потока воды, проходящей через регулятор 16 с отражательной поверхностью 13, поворачивающейся рычагами 15 на оси 14;
съемные водозащитные устройства П, охватывающие опоры 12 на оси 9, и ограждения рабочих мест и проходов 17.

При применении ГЭМ используется кинетическая энергия излишней воды на водосбросах гидростанций, на ирригационных и других подобных системах для воспроизводства дополнительной электроэнергии при помощи электрогенераторов, в которых совмещены функции генератора и двигателя.

ГЭМ можно считать звеном дополнительной электростанции, самостоятельно работающей на "отходах кинетической энергии", из которых можно просто решить объединенные энергообъекты, набирая из них эти решения.

Строительство таких объектов упрощается поставкой на место строительства ГЭМов полной заводской готовности.

Использование в гидроэнергетике. Сущность изобретения: гидроэлектромодуль выполнен в виде рамной конструкции из линейных элементов с вертикальной и горизонтальной связями и опорными частями, в которую встроен токопроводящий агрегат, состоящий из статора, жестко закрепленного на неподвижной оси, и ротора, снабженного снаружи лопатками и установленного с возможностью вращения вокруг общей оси со статором при воздействии потока воды на лопатки, при этом токопроводящий агрегат снабжен регулятором сброса потока воды, выполненным в виде криволинейной отражательной плоскости, соединенной с осью и рычагами с возможностью регулирования зазора относительно лопаток. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Гидроэлектромодуль, содержащий токопроизводящий агрегат, состоящий из статора, жестко закрепленного на неподвижной оси, и ротора, снабженного снаружи лопатками и установленного с возможностью вращения вокруг общей оси со статором при воздействии потока воды на лопатки, отличающийся тем, что он выполнен в виде рамной конструкции из линейных элементов с вертикальной и горизонтальной связями и опорными частями, в которую встроен токопроизводящий агрегат, причем последний снабжен регулятором сброса потока воды, выполненным в виде криволинейной отражательной плоскости, соединенной с осью и рычагами с возможностью регулирования зазора относительно лопаток. 2. Гидроэлектромодуль по п. 1, отличающийся тем, что на месте установки в конструкции сооружены опоры с соединительными деталями. 3. Гидроэлектромодуль по п. 1, отличающийся тем, что в конструкции выполнены настилы для обслуживания, проходы и ограждения.