ПОГРУЖНОЙ ГИДРОАГРЕГАТ ДЛЯ СЪЕМА ЭНЕРГИИ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ Российский патент 1997 года по МПК F03D3/00 F03B17/06 

Описание патента на изобретение RU2091610C1

Изобретение относится к гидроэнергетике, конкретно к гидроагрегатам для съема энергии текучей среды, в частности для использования энергии рек, каналов и т.д.

Известна свободнопоточная гидроэнергетическая установка [1] содержащая лопасти, закрепленные на гибком валу в виде троса, соединенного с приводом, установленного на опоре над уровнем воды, причем опора выполнена плавучей на якоре, свободный конец троса имеет груз, лопасти имеют дугообразную форму и аэродинамический профиль. Попадание мусора снижает эффективность работы установки, который является стопором для лопастей. Кроме того, ее невозможно использовать в период замерзания реки.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является гидроагрегат для использования энергии текучей среды [2] содержащий ротор с закрепленными на нем лопастями, установленными с возможностью поворота вокруг своих осей, параллельных оси ротора, электрогенератор, кинематически связанный с ротором. Причем лопасти выполнены гидродинамического профиля, оси их вращения размещены со смещением, выполнены в виде секций из прямоугольных рам, а сам ротор установлен на вертикальных стойках.

Целью изобретения является упрощение и повышение эффективности работы погружного гидроагрегата круглый год в любой климатической зоне в текучей среде.

Цель достигается тем что в предложенном погружном гидроагрегате для съема энергии текучей среды, содержащем ротор с закрепленными на нем лопастями гидродинамического профиля, установленными с возможностью поворота параллельно оси ротора, и электрогенератор, согласно изобретению ротор закреплен подвижно параллельно дну и перпендикулярно потоку на вертикальных стойках, снабжен прямоугольными рамами в виде ригелей, жестко закрепленных на валу ротора, образующих вместе с лопастями на полках ригелей секцию, причем лопасти установлены с возможностью поворота на 180o длиной большей наружного размера полки ригелей, а электрогенератор соединен с ротором через гибкий вал и гидропривод. Секции ротора расположены со смещением относительно друг друга и каждая секция содержит не менее трех рам в зависимости от глубины и скорости текучей среды.

На фиг. 1 изображена схема расположения гидроагрегата; на фиг. 2 схема расположения гидроагрегатов в текучей среде, вид сверху; на фиг. 3 схема работы секции в открытой текучей среде; на фиг. 4 то же, в закрытой текучей среде.

Гидроагрегат содержит вал ротора 1 с жестко посаженными на него ступицами 2 (фиг. 1), в которых укреплены ригели 3. На полке ригеля 3 подвижно на шарнирах 4 установлены лопасти 5. Вал ротора 1 подвижно при помощи подшипникового узла 6 и ползунов 7 закреплен на вертикальных стойках 8 и соединен через гибкий вал 9 и гидропривод с электрогенератором 10. Гидропривод состоит из гидронасоса 11 напорного шланга 12, подводящего масло к гидроматору 13, который соединен полумуфтами 14 с электрогенератором 10. Гидронасос соединен с емкостью масла 15 через всасывающий шланг 16. От электрогенератора постоянный ток поступает на модуль электропитания 17. Стойки имеют транспортирующие ушки 18 и поплавок обнаружения 19, а гибкий вал 9 заключен в чехол 20. Гидропривод с электрогенератором установлены на берегу.

Гидроагрегат работает следующим образом. Ротор гидроагрегата опускается в текучую среду перпендикулярно течению, параллельно дну. Работа секций зависит от распределения скоростей и мощности потока (фиг. 3). Для открытых текучих сред распределение скоростей от максимального до минимального меняется от поверхности до дна. (фиг. 3). Для закрытых текучих сред такая закономерность наблюдается начиная от середины потока. Лопасти вращают вал при максимальном перепаде скорости в потоке. Под действием текущей среды лопасти 5 ротора, расположенные над валом положений I, II, III, перекрывают площадь потока и, создав максимальное сопротивление потоку, под действием разности скоростей начинают вращать вал ротора 1. Лопасти 5, расположенные ниже оси вала положений IV, V, наоборот, разворачиваются по течению, освобождая путь потоку через пространство нижних ригелей, максимально уменьшая сопротивление. Ротор вращает вал гидронасоса II, насос по всасывающему шлангу 16 засасывает масло из емкости 15 и под давлением подает его по напорному шлангу 12 в гидромотор 13. Из гидромотора 13 масло поступает снова в емкость 15. Гидромотор 13 при этом вращается и приводит в движение электрогенератор 10. Частота вращения агрегатов регулируется системой клапанов.

Установкой нескольких погружных гидроагрегатов (фиг. 2) в текучей среде можно получать энергию разной мощности или заменить плотинную ГЭС и сэкономить миллиарды рублей и природу для народного хозяйства страны.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в качестве микрогидроэлектростанции, установленной на реках, каналах и др. Работающая микроГЭС не нарушает экологическую обстановку местности, а в полевых условиях решает часть проблем с электропитанием средств оповещения с целью защиты от загрязнения малых водных объектов, освещения поселков нефтяников и геологов, и других целей. Применительно к малым рекам разработана эффективная микроГЭС для электроснабжения средств сигнализации оповещения загрязнения водных объектов. МикроГЭС легко монтируется, без дополнительных затрат и водных, земляных работ, отличается низкой себестоимостью, не требует специального обслуживания. Может найти повсеместное применение на малых реках. Причем в качестве гидронасоса, гидромотора и электрогенератора может быть использовано серийно выпускаемое промышленностью оборудование.

Похожие патенты RU2091610C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА ПЛАВАЮЩИХ УГЛЕВОДОРОДОВ С ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ 2012
  • Хасанов Ильмер Юсупович
RU2499097C1
АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТНЫХ РАБОТ НА ТРУБОПРОВОДЕ ПОД ВОДОЙ 2008
  • Хасанов Ильмер Юсупович
RU2381410C1
УСТРОЙСТВО ЗАПУСКА И ПРИЕМА ПОТОЧНЫХ СРЕДСТВ В ТРУБОПРОВОД 1997
RU2103597C1
ЗАГРАДИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО 2012
  • Хасанов Ильмер Юсупович
RU2498012C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПАСОВКИ В КАМЕРУ ЗАПУСКА И ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИЗ КАМЕРЫ ПРИЕМА СРЕДСТВ ОЧИСТКИ И ДИАГНОСТИКИ ТРУБОПРОВОДОВ 2008
  • Хасанов Ильмер Юсупович
  • Гималетдинов Ильдар Мансурович
  • Черных Юрий Алексеевич
  • Ревин Петр Евгеньевич
  • Посягин Борис Сергеевич
  • Сабиров Ульфат Нурлыгаянович
RU2390392C1
БЕСПЛОТИННАЯ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ 2001
  • Артамонов А.С.
  • Колесниченко А.В.
  • Скляров В.Ф.
RU2221932C2
ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА 2012
  • Киш Игорь Александрович
  • Киш Павел Игоревич
RU2554431C2
МЕХАНОТЕРАПЕВТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ МАССАЖА И ГРАВИТАЦИОННОГО ВЫТЯЖЕНИЯ ПОЗВОНОЧНИКА 2012
  • Гиниятуллин Марсель Наилевич
  • Гиниятуллин Наиль Ибатович
  • Соломатин Юрий Васильевич
  • Галимов Ильшат Ахматгалиевич
  • Елесина Любовь Леонидовна
  • Багаев Владимир Максимович
RU2512959C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗЕМЛИ И АГРОМАШИНА 2003
  • Гаджимурадов И.М.
RU2265298C2
СУДНО, ПИТАЕМОЕ И ДВИЖИМОЕ ЭНЕРГИЕЙ КАЧКИ СВОЕГО КОРПУСА 2006
  • Горшков Владислав Васильевич
RU2365520C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 091 610 C1

Реферат патента 1997 года ПОГРУЖНОЙ ГИДРОАГРЕГАТ ДЛЯ СЪЕМА ЭНЕРГИИ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ

Использование: в гидроэнергетике. Сущность изобретения: на вертикальных стойках установлен горизонтальный ротор с закрепленными на нем секциями из прямоугольных рам с лопастями гидродинамического профиля, расположенными с возможностью поворота параллельно оси ротора. Ротор установлен с возможностью вертикального перемещения. Рамы выполнены в виде ригелей с полками, жестко закрепленными на валу ротора. Лопасти установлены на полках ригелей с возможностью поворота на 180o. Длина лопастей выполнена больше размера полок. Электрогенератор соединен с ротором гибким валом и гидроприводом. 1 з. п ф-лы., 4 ил.

Формула изобретения RU 2 091 610 C1

1. Погружной гидроагрегат для съема энергии текучей среды, содержащий вертикальные стойки и установленный на них горизонтальный ротор с закрепленными на нем секциями из прямоугольных рам с лопастями гидродинамического профиля, расположенными с возможностью поворота парараллельно оси ротора, и электрогенератор, отличающийся тем, что ротор установлен на стойках с возможностью вертикального перемещения, рамы выполнены в виде ригелей с полками, жестко закрепленными на валу ротора, причем лопасти установлены на полках ригелей с возможностью поворота на 180o, а длина лопастей выполнена больше наружного размера полки ригелей, при этом электрогенератор соединен с ротором посредством гибкого вала и гидропривода. 2. Гидроагрегат по п.1, отличающийся тем, что секции ротора расположены со смещением относительно друг друга и каждая секция содержит не менне трех рам.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года RU2091610C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Свободнопоточная гидроэнергетическая установка 1984
  • Шевченко Юрий Валерьянович
  • Душин Валерий Васильевич
SU1213237A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Преобразователь энергии 1985
  • Луис Вормс
SU1362405A3
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1

RU 2 091 610 C1

Авторы

Хасанов Ильмер Юсупович

Башкиров Наиль Абдуллович

Зарипов Рамзи Амирович

Молитвин Юрий Васильевич

Даты

1997-09-27Публикация

1994-10-03Подача