ГИДРОАГРЕГАТ Российский патент 2008 года по МПК F03B3/12 F03B13/22 

Изобретение относится к гидроэнергетике и касается усовершенствования гидроагрегата, в частности волнового гидроагрегата (ВГА), имеющего рабочие лопасти, вращающиеся вокруг горизонтальной оси, профиль которых образован одной параболой или пересечением двух парабол.

Известен ВГА, содержащий двигатель, снабженный рабочим колесом с изогнутыми в сечении лопастями, приводимыми во вращение волнами (SU 5233 А, 30.04.1928).

Недостатком известного ВГА является большое сопротивление лопастям при встречном движении на волну.

Наиболее близким к изобретению является гидроагрегат, установленный на платформе с понтонами и содержащий гидрогенератор, рабочие лопасти, вращающиеся вокруг горизонтальной оси, и проходящий внутри штанги вал для передачи момента кручения на гидрогенератор (SU 1118793 А, 15.10.1984).

Недостатки известного ВГА заключаются в следующем: в ВГА не предусмотрена ориентация плавучей опоры, на которой размещен агрегат, относительно волны; не предусмотрено динамическое изменение расстояния между понтонами при изменении периода между гребнями волн. Все это снижает надежность и КПД агрегата.

Задачей изобретения является повышение КПД гидроагрегата за счет повышения коэффициента использования волны.

Технический результат достигается тем, что в гидроагрегате, содержащем гидрогенератор, рабочие лопасти, вращающиеся вокруг горизонтальной оси, и проходящий внутри штанги вал для передачи момента кручения на гидрогенератор, согласно изобретению лопасти имеют профиль, образованный одной параболой или пересечением двух парабол, агрегат снабжен пустотелым барабаном с упорами, обеспечивающим его плавучесть, поворотным столом, на котором установлен гидрогенератор, инерционными колесами, закрепленными по обе стороны барабана и имеющими массивные ободы, и второй штангой, рабочие лопасти подвижно петлями прикреплены к барабану и прижаты к упорам плоскими пружинами, а вал выполнен гибким и проходит через обе штанги, посредством которых удерживается и направляется ось агрегата.

На чертеже представлен ВГА с горизонтальной осью вращения.

ВГА с горизонтальной осью вращения содержит рабочие лопасти 1, 1a, 1в, которые подвижно крепятся петлями (не показаны) к пустотелому барабану 5, обеспечивающему плавучесть ВГА. Рабочая лопасть 1 имеет спицы 3 и прижимается к упору (не показан) плоской пружиной 4, обеспечивающей прижатие лопасти 1 к барабану 5 при лобовом сопротивлении, что повышает КПД агрегата. Лопасти 1 имеют профиль, образованный одной или пересечением двух парабол. На оси 7 барабана 5 с обеих сторон крепятся неподвижно инерционные колеса 6, имеющие массивные ободы и служащие для создания инерции вала 8 между приходами волнового импульса. На спицах 3 колес 6 с внутренней стороны установлены клапаны (не показаны), прижимаемые плоскими пружинами 4, служащие для пропуска "косой" волны на рабочие лопасти 1. Ось 7 барабана 5 удерживается и направляется штангами 9, внутри которых проходит вал 8, передающий момент вращения на гидрогенератор 10, установленный на поворотном столе 11 и имеющий грозовые рецепторы 12, через кабель 13 передающие ток молнии на землю, обеспечивая грозозащиту. ВГА устанавливается у пирса 2 или у борта теплохода. Волнозащита может осуществляться подъемом ВАГ из воды.

ВГА работает следующим образом.

Морская волна высотой более 0,5 м достигает лопасти 1 ВГА, создает вращательный импульс лопасти 1 вместе с барабаном 5 и инерционными колесами 6 и через гибкий вал 8 вращает гидрогенератор 10. Отхлынувшая волна, спадая вниз от пирса 2 (борта теплохода), продолжает вращать лопасть 1а. При отсутствии обратной волны лопасть 1в, преодолевая лобовое сопротивление воды и сгибая плоскую пружину 4, прижимается к барабану 5, тем самым уменьшая лобовое сопротивление и повышая КПД агрегата. "Косая" волна, достигая сбоку инерционного колеса 6, открывает внутрь клапаны, прижатые плоскими пружинами 4, и продолжает вращать вал 8. Коэффициент использования мощности волны может достигать 50%. Проведенные сравнительные испытания на изготовленных макетах с лопастями показали, что лопасти 1, имеющие профиль, образованный одной или пересечением двух парабол, более чем на 20% эффективнее лопастей с изогнутыми в сечении по другим кривым лопастями.

Изобретение относится к гидроэнергетике и касается конструкции волнового гидроагрегата. Гидроагрегат содержит гидрогенератор, рабочие лопасти, вращающиеся вокруг горизонтальной оси и имеющие профиль, образованный одной параболой или пересечением двух парабол, и проходящий внутри штанги вал для передачи момента кручения на гидрогенератор. Агрегат снабжен пустотелым барабаном с упорами, обеспечивающим его плавучесть, поворотным столом, на котором установлен гидрогенератор. Также гидроагрегат имеет инерционные колеса, закрепленные по обе стороны барабана и имеющие массивные ободы, и вторую штангу. Рабочие лопасти подвижно петлями прикреплены к барабану и прижаты к упорам плоскими пружинами. Вал выполнен гибким и проходит через обе штанги, посредством которых удерживается и направляется ось агрегата. Изобретение направлено на повышение КПД гидроагрегата. 1 ил.

Гидроагрегат, содержащий гидрогенератор, рабочие лопасти, вращающиеся вокруг горизонтальной оси и имеющие профиль, образованный одной параболой или пересечением двух парабол, и проходящий внутри штанги вал для передачи момента кручения на гидрогенератор, агрегат снабжен пустотелым барабаном с упорами, обеспечивающим его плавучесть, поворотным столом, на котором установлен гидрогенератор, инерционными колесами, закрепленными по обе стороны барабана и имеющими массивные ободы, и второй штангой, рабочие лопасти подвижно петлями прикреплены к барабану и прижаты к упорам плоскими пружинами, а вал выполнен гибким и проходит через обе штанги, посредством которых удерживается и направляется ось агрегата.