ПОГРУЖНАЯ СВОБОДНОПОТОЧНАЯ МИКРОГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ Российский патент 2016 года по МПК F03B3/12 F03B13/00 F03B17/06 

Описание патента на изобретение RU2585161C2

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к конструкции свободнопоточных микрогидроэлектростанций, преобразующих кинетическую энергию свободного потока воды в электрическую.

Известна погружная свободнопоточная микрогидроэлектростанция (патент RU 2148184 С1, кл. F03B 13/00, опубл. 27.04.2000 г.). Устройство предназначено для преобразования кинетической энергии свободного потока воды в электрическую. Микрогидроэлектростанция содержит гидротурбину с горизонтальной осью вращения, соединенную с погруженным в воду герметизированным электрогенератором. В качестве электрогенератора использован низкоскоростной генератор, вал которого соединен непосредственно с валом гидротурбины, выполненной из отдельных секций, смонтированных в подшипниковых опорах. Каждая секция содержит одну или более лопастей, смещенных относительно друг друга на равный угол.

Недостатком известного устройства является вибрация и неравномерность вращения вала гидротурбины. Применение жесткозакрепленных лопастей на раме не обеспечивает устойчивости к вибрациям, так как под влиянием турбулентного характера движения водных потоков лопасти передают колебания на вал турбины и вал генератора, в результате чего микрогидроэлектростанция может отклоняться от положения, при котором эффективность выработки электроэнергии наиболее высока.

Задача изобретения заключается в усовершенствовании конструкции крепления ортогональных лопастей турбины с целью увеличения устойчивости к вибрациям и повышения эффективности работы свободопоточной погружной микрогидроэлектростстанции, которые вызваны турбулентным характером движения потоков воды. Колебания снижают КПД установки. Их демпфирование позволяет минимизировать отклонения турбины от положения, при котором эффективность выработки электрической энергии наиболее высока.

Технический результат достигается тем, что в погружной свободнопоточной микрогидроэлектростанции, включающей лопасти, герметизированный электрогенератор, соединенный с гидротурбиной с горизонтальной осью вращения, согласно изобретению, на валу гидротурбины жестко установлена рама, к которой закреплена ортогональная лопасть, при этом верхняя часть лопасти закреплена подвижно с помощью скользящего подшипника, а нижняя - при помощи пружины, одна сторона которой установлена в раме, а другая - в лопасти.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена конструкция крепления ортогональной лопасти гидротурбины. На валу 1 гидротурбины жестко закреплена рама 2 гидротурбины. К раме 2 крепится ортогональная лопасть 3, верхняя часть которой закреплена подвижно с помощью скользящего подшипника 4, а нижняя крепится при помощи пружины 5, которая одной стороной вставляется в небольшое отверстие 6, сделанное в раме 2 гидротурбины, а другой стороной - в отверстие 7 ортогональной лопасти 3.

Погружная свободнопоточная микрогидроэлектростанция работает следующим образом. Поток воды за счет разности скоростей на внешней и внутренней стороне ортогональной лопасти 3 создает подъемную силу, вращающую вал 1 гидротурбины, соединенный с валом низкоскоростного генератора, который превращает кинетическую энергию вращения гидротурбины в переменный ток. Предложенная конструкция позволяет при поступлении неравномерных водных потоков на ортогональную лопасть 3 нижней части ортогональной лопасти 3 отклоняться от заданного положения на угол не более 30 градусов за счет пружины 5 и скользящего подшипника 4. После установления постоянной скорости водного потока ортогональная лопасть 3 возвращается в исходное положение.

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет увеличить устойчивость агрегата к вибрациям и повысить эффективность работы свободнопоточной погружной микрогидроэлектростанции.

Похожие патенты RU2585161C2

название год авторы номер документа
ПОГРУЖНАЯ СВОБОДНОПОТОЧНАЯ МИКРОГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ 2003
  • Головин М.П.
  • Встовский А.Л.
  • Головина Л.Н.
  • Лимаренко Г.Н.
  • Буханов В.В.
  • Кузьмин С.С.
RU2247859C1
МИКРОГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ 2014
  • Загрядцкий Владимир Иванович
  • Кобяков Евгений Тихонович
RU2582714C9
АВТОНОМНАЯ ВОДОПОГРУЖЕННАЯ СВОБОДНОПОТОЧНАЯ МИКРОГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ 2006
  • Улановский Яков Бенедиктович
  • Карпов Алексей Борисович
  • Кашфразиев Юныс Абрарович
RU2324068C2
ПОГРУЖНАЯ МОНОБЛОЧНАЯ МИКРОГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ 2012
  • Загрядцкий Владимир Иванович
  • Загрядцкий Филипп Сергеевич
RU2508467C2
СПОСОБ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЛЕТНЕЙ ДОЙКИ ОТ МИКРОГЭС 2011
  • Бастрон Андрей Владимирович
  • Коровайкин Николай Владимирович
  • Костюченко Лидия Петровна
RU2464442C1
УСТРОЙСТВО УСКОРЕНИЯ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОГО ВОДНОГО ПОТОКА СВОБОДОПОТОЧНОЙ МИКРОГЭС 2015
  • Доржиев Сергей Содномович
  • Базарова Елена Геннадьевна
  • Базарова Лариса Сергеевна
RU2592953C1
МИКРОГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ РЕЧНАЯ РУСЛОВАЯ 2015
  • Васильев Анистрад Григорьевич
  • Кудряшов Дмитрий Петрович
RU2619966C2
НАПРАВЛЯЮЩИЙ АППАРАТ МИКРОГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ 2015
  • Загрядцкий Владимир Иванович
  • Кобяков Евгений Тихонович
RU2603882C1
ГЛУБИННАЯ ПОДВЕСНАЯ МНОГОРОТОРНАЯ ГЭС 1994
  • Федчишин Виталий Григорьевич
RU2080476C1
ГИДРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА 2011
  • Кирдякин Александр Алексеевич
  • Савин Игорь Игоревич
RU2457357C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 585 161 C2

Реферат патента 2016 года ПОГРУЖНАЯ СВОБОДНОПОТОЧНАЯ МИКРОГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к конструкции свободнопоточных микрогидроэлектростанций, преобразующих кинетическую энергию свободного потока воды в электрическую. Погружная свободнопоточная микрогидроэлектростанция включает лопасти 3, герметизированный электрогенератор, соединенный с гидротурбиной с горизонтальной осью вращения. На валу 1 гидротурбины жестко установлена рама 2, к которой закреплена ортогональная лопасть 3. Верхняя часть лопасти 3 закреплена подвижно с помощью скользящего подшипника 4. Нижняя закреплена при помощи пружины 5, одна сторона которой установлена в раме 2, а другая - в лопасти 3. Изобретение направлено на усовершенствование конструкции крепления лопастей ортогональной турбины с целью увеличения устойчивости к вибрациям, повышения эффективности работы свободнопоточной погружной микрогидроэлектростанции. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 585 161 C2

Погружная свободнопоточная микрогидроэлектростанция, включающая лопасти, герметизированный электрогенератор, соединенный с гидротурбиной с горизонтальной осью вращения, отличающаяся тем, что на валу гидротурбины жестко установлена рама, к которой закреплена ортогональная лопасть, при этом верхняя часть лопасти закреплена подвижно с помощью скользящего подшипника, а нижняя - при помощи пружины, одна сторона которой установлена в раме, а другая - в лопасти.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2016 года RU2585161C2

ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ НА ПОТОКЕ 1998
  • Ломанов А.А.
RU2148184C1
FR 506199 A, 16.08.1920
CN 202707360 U, 30.01.2013
ПОВОРОТНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ 1925
  • Вишневский Б.Г.
SU3846A1
ПРИЛИВНО-ВОЛНОВАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ 2012
  • Барышников Сергей Евгеньевич
  • Лаптев Николай Николаевич
  • Маклецов Николай Иванович
  • Зоткин Андрей Павлович
RU2507412C1
ВЕТРОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ 1991
  • Копосов Вадим Федорович
RU2045681C1
РОТОР 2011
  • Литвиненко Александр Михайлович
RU2515302C2

RU 2 585 161 C2

Авторы

Чиндяскин Владимир Иванович

Попова Алина Алексеевна

Даты

2016-05-27Публикация

2014-07-11Подача