СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ НА ЗАМКНУТОМ ПОТОКЕ ВОДЫ С ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ РАЗГОНОМ Российский патент 2011 года по МПК F03B17/00 F03B13/00 

Изобретение относиться к области гидроэнергетики, в частности получению электроэнергии от массы потока воды, создающего замкнутый напор потока в емкости в виде бассейна, естественным или искусственным разгоном.

Известные, подобного типа, малые гидроэлектростанции, в которых напор создается, в основном, естественным уклоном потока реки или быстротоком, а силовые установки (горизонтального или вертикального типа) помещаются непосредственно в поток. Аналоги: заявка 2003122970, патент RU 2183899 С2 «Способ получения электрической энергии и МГД-генератор Грицкевича для его осуществления».

Прототипом может служить патент №JP 60-45786 А, 12.03.1985, F03В 17/02. Прототип представляет энергосистему с принудительным разгоном потока воды с помощью газов, входящих в заполненный водой цилиндр, как продуктов взрыва, причем газы проходят через систему решеток, вертикально в поток воды, увлекая воду вверх за собой, тем самым создается оборот потока в центральной горловине, на периферийную часть емкости. Турбина размещена в нижней части горловины в струе обратного потока.

Представленный способ отличается тем, что продукты горения или взрыва не контактируют с водой потока, а передают силу взрыва, например, через диафрагму или поршень, воде, находящейся в центральной горловине, закручивая поток в вертикальный водоворот, который затем воздействует на лопатки турбины, расположенной в верхней части центральной горловины. Вращение турбины передается на генератор, расположенный на крышке корпуса бассейна.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что в цилиндре одиночного блока поток воды разгоняют принудительно взрывной волной, создающей вертикальный замкнутый напор потока, воздействующий на лопатки гидротурбины, согласно изобретению составляют комплексы из одиночных блоков и размещают их в кольцевых замкнутых бассейнах, которые заполняют водой, причем по центру каждого цилиндра устанавливают направляющий конус, а взрывные камеры выносят за пределы корпуса бассейна.

Способ и энергоблок позволяет работать гидротурбине без запруд и плотин, на искусственно разогнанной волне или потоке, по замкнутому циклу вертикального потока, в специальной форме цилиндрических бассейнов. Метод разгона силой взрывной волны массы воды, ее скорость и метод отбора кинетической энергии потока для передачи на генератор тока, именно эти параметры определяют мощность кольцевой ГЭС с принудительно обращаемым потоком от взрывной волны.

В данной заявке рассматриваются способ получения кинетической энергии от вертикально закольцованного потока искусственно разогнанной воды и методы отбора энергии и передача ее на генератор тока, причем продукты горения или взрыва не контактируют с водой в бассейне.

Способ получения электрической энергии на замкнутом потоке воды с принудительным разгоном поясняется чертежами, где:

фиг.1 - модель одиночного цилиндрического блока, работающего на силе кинетической энергии взрывной волны, вертикального воздействия;

фиг.2 - вариант одиночного цилиндрического блока;

фиг.3 - энергетические одиночные блоки, помещенные в один бассейн с вертикальным воздействием волны, собранные в одну железобетонную кассету, полностью заполненную водой, а взрывные устройства вынесены за пределы корпуса бассейна.

Способ заключается в том, что кинетическая энергия разогнанного потока жидкости, в данном случае воды, создается искусственно, каким-либо известным методом, например механический или силовой методы, с приводом от других источников энергии или аккумулятора энергии, от взрывных микрозарядов, электроимпульса жидкого или газового топлива, без контакта продуктов горения с водой.

Модель фиг.1, фиг.2 (микроГЭС на взрывной волне), объясняющая способ, работает следующим образом: одиночный цилиндр, полости 1, 2 которого заполнены жидкостью, например морской водой, а взрывные камеры 6 вынесены за пределы корпуса. В центральной горловине установлен направляющий конус 5 для выхода и закручивания взрывного потока волны, который воздействует на турбины 4, а дальше через вал 3 и редукцию вращение турбины передается к генератору 9. Для увеличения получаемой общей мощности одиночные энергоблоки фиг.1, 2 соединяются в одну кассету бассейна, заполненную водой фиг.2, при этом взрывные камеры 6 вынесены за пределы корпуса общего бассейна.

Разгон жидкости для передачи ей кинетической энергии также можно осуществить с помощью взрывной волны, например, от микрозарядов ВВ, произведенных в определенных точках по окружности внешнего бассейна 10 или одиночной камеры, заполненной жидкостью, но продукты горения не проходят через водный поток, как у прототипа, они уходят в атмосферу или в камеры очистки.

Таким образом, кинетическая энергия разогнанной жидкости через вращающую в ней турбину 4, контактирующую с потоком жидкости, и через редукцию 7 заставляет генератор 9 давать ток. Задача только в том, чтобы энергетические затраты на разгон жидкости в используемых емкостях были как можно меньше, а энергия, получаемая при этом, была как можно больше. Это зависит от конструкторских решений устройств.

В зимнее время в бассейнах должна быть незамерзающая жидкость или соленая (морская) вода.

Для увеличения количества получаемой энергии одиночные энергоблоки с вертикальным силовым потоком достаточно соединить в одну кассету (бассейн) 10, заполненную водой. Взрывные устройства 6 должны быть вынесены за пределы кассеты (бассейна) фиг.3.

Технический результат, получаемый от изобретения, состоит в том, что предлагаемая схема бесплотинной ГЭС, в частности, как способ получения энергии от замкнутого потока с принудительным разгоном, является полностью автономным энергетическим комплексом, не требует плотинных напоров и непосредственного приближения к рекам. Способ легко может энергетически соединяться с другими видами альтернативной энергетики (ветровой и солнечной).

У ГЭС, с замкнутым обращаемым циклом движения воды в цилиндрическом блоке или в кассете с блоками цилиндров, преимущества очевидны, так как эти типы микро- и миниГЭС могут размещаться в непосредственной близости от производства и других потребителей, и являются индивидуальными возобновляемыми источниками энергии.

Способ позволяет создавать возможность размещения ГЭС как на крупных предприятиях, так и в частных домах и дачах, естественно соответствующих размеров и мощностей, что рационально, экономично и может являться необходимым, созданным в заводских условиях, изделием для реализации.

Способ способствует появлению большого выбора в использовании типов турбин и генераторов, даже специально изготовленных для этого способа получения энергии.

Актуальна возможность заводского изготовления микроГЭС для данного способа и продажа их населению в собранном виде.

Экспериментальные опыты и устройства показали, что способ имеет право не только на существование, но и даст большой диапазон применения в быту, в любом производстве и хозяйстве, в промышленности и на транспорте. Простота способа и модельная широта типов устройств, позволит широко применить этот способ добывания электроэнергии во всех регионах, где нет рек, морей, топлива и других дорогостоящих видов энергоносителей, притом что микроГЭС (до 300 кВт) могут изготовляться на заводах в сборе.

Изобретение относиться к области гидроэнергетики, в частности к получению электроэнергии от массы потока воды, создающего замкнутый напор потока в емкости в виде бассейна естественным или искусственным разгоном. Способ получения электрической энергии на замкнутом потоке воды с принудительным разгоном заключается в том, что в цилиндре одиночного блока поток воды разгоняют принудительно взрывной волной, создающей вертикальный замкнутый напор потока, воздействующий на лопатки гидротурбины. Составляют комплексы из одиночных блоков и размещают их в кольцевых замкнутых бассейнах, которые заполняют водой. По центру каждого цилиндра устанавливают направляющий конус. Взрывные камеры выносят за пределы корпуса бассейна. Изобретение направлено на обеспечение возможности создания гидроэлектростанций, работающих по данному способу, в заводских условиях и в готовом виде поставлять их к потребителю. 3 ил.

Способ получения электрической энергии на замкнутом потоке воды с принудительным разгоном, заключающийся в том, что в цилиндре одиночного блока поток воды разгоняют принудительно взрывной волной, создающей вертикальный замкнутый напор потока, воздействующий на лопатки гидротурбины, отличающийся тем, что составляют комплексы из одиночных блоков и размещают их в кольцевых замкнутых бассейнах, которые заполняют водой, причем по центру каждого цилиндра устанавливают направляющий конус, а взрывные камеры выносят за пределы корпуса бассейна.