[001] Настоящее изобретение относится к конструкции ветровой турбины, содержащей по меньшей мере конструкцию гидронасоса, приводимого или по меньшей мере выполненного с возможностью приведения в движение ветром посредством по меньшей мере одного воздушного винта.
[002] Ветровые турбины, в которых используются гидронасосы вместо электрогенераторов, установленных в головке или гондоле ветровой турбины, хорошо известны в данной области техники.
[003] В US 8622719 раскрывается ветровой турбинный генератор, в котором в головке или гондоле ветровой турбины установлен радиально-поршневой насос, соединенный с гидромотором, который, в свою очередь, соединен с электрогенератором. Воздушный винт с центральной втулкой соединен с головкой посредством центрального вала, служащего для привода гидронасоса внутри корпуса головки. Этот насос используется для перекачивания масла. В US 2014/0086733 раскрывается аналогичная система.
[004] Из известного уровня техники известны также ветровые турбины, снабженные гидронасосами других типов, такими как центробежные (радиальные) или осевые гидронасосы. В этих известных системах гидронасос также установлен либо в головке, либо рядом с нижней частью или основанием мачты; в первом случае он приводится валом воздушного винта, проходящим в корпус головки, а во втором случае он приводится валом воздушного винта с помощью системы валов и передач, проходящей сквозь головку и мачту. В WO 2014/109043 А1 раскрыта ветровая турбина, содержащая мачту и головку, установленную на верхнем конце указанной мачты с возможностью поворота вокруг оси головки. На указанной головке установлен воздушный винт, выполненный с возможностью вращения вокруг оси воздушного винта, при этом предусмотрен гидронасос, приводимый в действие указанным воздушным винтом.
[005] Задача настоящего изобретения заключается в создании альтернативной конструкции ветровой турбины, содержащей гидронасос. Задача настоящего изобретения заключается также в создании конструкции ветровой турбины с гидронасосом, относительно простой для производства и/или техобслуживания. Задача настоящего изобретения заключается также в создании конструкции ветровой турбины с гидронасосом, позволяющей осуществлять относительно простое техобслуживание гидронасоса или его элементов. Задача настоящего изобретения заключается также в создании системы, содержащей ветровую турбину с гидронасосом, обеспечивающей простое техобслуживание и требующей небольшого времени простоя для проведения техобслуживания. Настоящим изобретением предлагаются также способы и системы для установки и/или техобслуживания ветровых турбин и ветровых электростанций, в которых используются гидронасосы.
[006] По меньшей мере одна или несколько вышеуказанных и других задач могут быть решены с помощью ветровой турбины, системы и/или способа согласно настоящему изобретению.
[007] Согласно первому аспекту настоящего изобретения, ветровая турбина содержит мачту и головку, установленную на верхнем конце указанной мачты с возможностью поворота вокруг оси головки, причем на указанной головке установлен воздушный винт, выполненный с возможностью вращения вокруг оси воздушного винта. Ось воздушного винта может представлять собой физический вал или виртуальную ось. Предусмотрен гидронасос, приводимый действие указанным воздушным винтом. Согласно настоящему изобретению, гидронасос расположен по существу внутри воздушного винта или на воздушном винте. При этом гидронасос расположен во втулке воздушного винта таким образом, что обеспечена возможность извлечения указанного гидронасоса из головки вместе с воздушным винтом.
В варианте осуществления, головка снабжена ступицей, причем подвижная часть гидронасоса выполнена с возможностью вращения воздушным винтом по меньшей мере частично относительно части указанной ступицы, при этом указанная ступица образует по существу стационарную часть гидронасоса или снабжена ей, а воздушный винт содержит вращающуюся часть гидронасоса.
В варианте осуществления, ступица содержит первую часть, расположенную внутри указанной головки, и вторую часть, соединенную с возможностью отсоединения с указанной первой частью, причем указанная вторая часть образована в указанном гидронасосе или посредством него.
В варианте осуществления, через мачту и головку проходит гидравлический контур, который содержит часть, проходящую внутри втулки воздушного винта, причем указанная часть содержит по меньшей мере часть гидронасоса.
В варианте осуществления, гидравлический контур содержит по меньшей мере один клапан, выполненный в головке или рядом с ней, для отсоединения впускного канала для текучей среды указанного контура от гидронасоса.
В варианте осуществления, гидронасос представляет собой многопоршневой насос, содержащий центральную часть и приводное кольцо, проходящее вокруг центральной части, причем:
- центральная часть содержит ряд обращенных радиально наружу цилиндров с поршнями, выполненными с возможностью перемещения в указанных цилиндрах в указанном радиальном направлении относительно центральной оси, причем приводное кольцо взаимодействует с поршнями прямо или косвенно по меньшей мере для проталкивания их радиально внутрь; и/или
- приводное кольцо содержит ряд обращенных радиально внутрь цилиндров с поршнями, выполненными с возможностью перемещения в указанных цилиндрах в указанном радиальном направлении относительно центральной оси, причем центральная часть взаимодействует с поршнями прямо или косвенно по меньшей мере для проталкивания их радиально наружу.
В варианте осуществления, приводное кольцо содержит обращенную внутрь поверхность некруглой формы, прямо или косвенно взаимодействующую с поршнями.
В варианте осуществления, между обращенной внутрь поверхностью приводного кольца и поршнями выполнено гибкое кольцо или кольцевой узел, которое или который во время применения изгибается для приведения в движение поршней.
В варианте осуществления, между обращенной внутрь поверхностью приводного кольца и каждым поршнем выполнен по меньшей мере один подшипник, во время применения приводящий в движение поршни.
В варианте осуществления, гидронасос установлен в головке с использованием установочного средства, служащего также опорой для воздушного винта.
В варианте осуществления, к втулке воздушного винта прикреплена/прикреплены одна или более лопастей, причем втулка установлена на корпусе посредством по меньшей мере одной передачи и/или подшипника таким образом, что обеспечена возможностью вращения втулки относительно головки указанной передачей и/или подшипником.
В варианте осуществления, гидронасос содержит привод некруглой формы для проходящих в радиальном направлении поршней и/или цилиндров, прямо или косвенно взаимодействующий с указанными поршнями и/или цилиндрами,
причем предусмотрено сцепление и/или фрикционный привод, взаимодействующий с указанным приводом некруглой формы и втулкой воздушного винта или частью, взаимодействующей с указанной втулкой, образуя передачу между втулкой или по меньшей мере воздушным винтом и приводом некруглой формы.
В варианте осуществления, на головке установлен или головкой образован подъемный механизм, с помощью которого обеспечена возможность подъема воздушного винта с головки в положение рядом с основанием мачты, или наоборот.
В варианте осуществления, подъемный механизм предусмотрен для подъема воздушного винта с по меньшей мере частью гидронасоса.
В варианте осуществления, воздушный винте гидронасосом или по меньшей мере частью гидронасоса, образованной в воздушном винте или посредством него, выполнен заменяемым на запасной воздушный винт с гидронасосом или его соответствующей частью.
В варианте осуществления, доступ к гидронасосу или его части, образованной воздушным винтом или внутри него, выполнен изнутри головки.
В варианте осуществления, гидронасос соединен с генератором.
В варианте осуществления, генератор представляет собой генератор с несколькими приводами, причем первый привод обеспечен указанным гидронасосом, а второй привод обеспечен приводом другого типа.
В варианте осуществления, гидронасос соединен с установкой.
В варианте осуществления, гидравлический контур также снабжен по меньшей мере вторым клапаном, расположенным в головке или рядом с ней, для отсоединения выпускного канала указанного контура от гидронасоса.
В варианте осуществления, предусмотрены по меньшей мере два подшипника, установленные в опоре для подшипника или тележке.
В варианте осуществления, воздушный винт содержит втулку с прикрепленными к ней одной или более лопастями, причем втулка установлена по меньшей мере на одном держателе, отходящем от втулки и соединенном с головкой с возможностью отсоединения.
В варианте осуществления, подъемный механизм выполнен на головке.
В варианте осуществления, подъемный механизм выполнен на верхней стороне указанной головки.
В варианте осуществления, подъемный механизм предназначен для подъема всего гидронасоса.
В варианте осуществления, гидронасос соединен с генератором гидромотором.
В варианте осуществления, гидромотор представляет собой гидротурбину Пелтона.
В варианте осуществления, привод другого типа представляет собой одно из следующего:
привод мусоросжигательного типа,
привод на основе энергии приливов,
привод на основе использования тепловой энергии земли,
привод на основе солнечной энергии и
привод на основе использования отработанного тепла.
В варианте осуществления, привод мусоросжигательного типа представляет собой привод на ископаемых видах топлива.
В варианте осуществления, установка представляет собой промышленную установку.
В варианте осуществления, промышленная установка представляет собой опреснительную установку.
[008] В контексте настоящего изобретения под термином "гидронасос" следует понимать насос для прокачивания текучих сред, таких как вода, например, пресная или соленая вода, например, морская вода, по гидравлическому контуру. Такой гидронасос может быть соединен с еще одним гидронасосом или двигателем, или может являться его частью. Такой еще один гидронасос или двигатель может быть, например, двигателем или генератором, для выработки электрического тока и/или для нагрева и/или охлаждения. Гидронасос согласно настоящему изобретению также может быть соединен с другими установками, такими как промышленные установки, накапливающие устройства для воды или другие системы управления текучей средой под давлением.
[009] Расположение гидронасоса по существу внутри воздушного винта или на нем согласно настоящему изобретению означает, что по меньшей мере значительная часть гидронасоса установлена таким образом, чтобы перемещаться вместе с воздушным винтом и во время работы вращаться вокруг указанной оси воздушного винта. Еще одна часть гидронасоса может быть расположена в головке или гондоле ветровой турбины. Указанная часть, установленная внутри воздушного винта или на воздушном винте, предпочтительно, может быть расположена в корпусе или гондоле или извлечена из корпуса или гондолы вместе с воздушным винтом или по меньшей мере вместе с втулкой воздушного винта.
[0010] В вариантах реализации настоящего изобретения гидронасос может содержать ряд цилиндров, установленных на или выполненных внутри ступицы или вала, выходящего из головки или гондолы. Цилиндры имеют центральную ось, проходящую наружу из ступицы или вала, предпочтительно, по существу в радиальном направлении, и открыты на стороне, обращенной наружу. В каждом цилиндре расположен поршень, головка которого обращена к дну соответствующего цилиндра, а нижние участки обращены наружу, выходя из соответствующего цилиндра. Вокруг нижних участков поршней установлено приводное кольцо, имеющее центральное отверстие некруглого поперечного сечения, таким образом, что при вращении указанного приводного кольца вокруг ступицы или вала поршни проталкиваются внутрь, предпочтительно внутрь и наружу из соответствующих цилиндров.
[0011] В вариантах реализации настоящего изобретения между указанным приводным кольцом и нижними участками поршней установлено по меньшей мере гибкое промежуточное кольцо или узел промежуточного кольца таким образом, что при вращении приводного кольца промежуточное кольцо изгибается, смещая поршни в соответствующие цилиндры.
[0012] В вариантах реализации настоящего изобретения между указанным приводным кольцом и нижними участками поршней установлены подшипники таким образом, что при вращении приводного кольца подшипники проталкивают поршни внутрь соответствующих цилиндров.
[0013] В предпочтительных вариантах реализации изобретения цилиндры установлены своими открытыми торцами на окружности, проходящей симметрично вокруг указанной ступицы или оси, таким образом, что все поршни могут перемещаться между своими первыми крайними положениями, в которых они наиболее удалены от указанной ступицы или оси, и своими вторыми крайними положениями, в которых они находятся наиболее близко к указанной ступице или оси, причем указанные первые крайние положения расположены на равных расстояниях от ступицы или оси, а вторые крайние положения расположены на равных расстояниях от ступицы или оси.
[0014] В вариантах реализации настоящего изобретения приводное кольцо может иметь центральное отверстие, имеющее волнистую внутреннюю поверхность, так что при вращении приводного кольца выступы и углубления указанной внутренней поверхности будут поочередно прямо или косвенно взаимодействовать с нижним участком поршня, например, через роликовые подшипники, промежуточное кольцо или узел кольца. В вариантах реализации настоящего изобретения приводное кольцо может иметь центральное отверстие с гладкой поверхностью по существу эллиптической формы, которое может прямо или косвенно взаимодействовать с нижними участками, например, через роликовые подшипники, промежуточное кольцо или узел кольца. В вариантах реализации настоящего изобретения приводное кольцо может иметь центральное отверстие, образующее обращенную к поршням периферийную поверхность, к которой или на которой выполнены ролики, прямо или косвенно взаимодействующие с нижними участками указанных поршней, например, через гибкую прокладку или прокладочный узел.
[0015] В вариантах реализации настоящего изобретения на нижнем торце каждого цилиндра расположены по меньшей мере впускное отверстие для текучей среды и выпускное отверстие для текучей среды, соединенные, соответственно, с впускной линией для текучей среды и выпускной линией для текучей среды, которые могут проходить через ступицу или вал в корпус. Предпочтительно, по меньшей мере в одном из указанных впускных и выпускных отверстий установлен обратный клапан таким образом, что при перемещении поршня наружу в соответствующем цилиндре текучая среда сквозь впускное отверстие поступает в цилиндр, а при перемещении поршня внутрь указанная текучая среда проталкивается из цилиндра через указанное выпускное отверстие.
[0016] В альтернативных вариантах реализации гидронасос может быть выполнен в виде осевого насоса, статор которого предпочтительно соединен со ступицей или осью или образован ступицей или осью, а ротор которого образован втулкой воздушного винта или внутри нее.
[0017] В альтернативных вариантах реализации гидронасос может содержать планетарную передачу или фрикционный привод.
[0018] В вариантах реализации гидронасос, например, гидронасос, предназначенный для применения в вышеописанной ветровой турбине, может содержать привод некруглой формы для проходящих в радиальном направлении поршней и/или цилиндров, прямо или косвенно взаимодействующий с указанными поршнями и/или цилиндрами; кроме того, может быть предусмотрено сцепление или фрикционный привод, взаимодействующее с указанным приводом некруглой формы и втулкой воздушного винта, или элементом, взаимодействующим с указанной втулкой, например, с еще одним кольцом, образующим передачу между втулкой или по меньшей мере воздушным винтом и приводным кольцом.
[0019] В вариантах реализации настоящего изобретения ветровая турбина может содержать подъемный механизм, установленный на головке или образованный головкой, с помощью которого можно осуществлять подъем воздушного винта. Предпочтительно, подъем воздушного винта может выполняться подъемным механизмом с головки в положение рядом с основанием мачты, или наоборот. Предпочтительно, подъемный механизм расположен на головке, в частности, на верхней стороне указанной головки. В вариантах реализации настоящего изобретения подъемный механизм может быть предназначен для подъема воздушного винта со значительной частью гидронасоса, в частности, частью гидронасоса, установленной на воздушном винте или внутри него.
[0020] В вариантах реализации воздушный винт с частью гидронасоса, расположенной на воздушном винте или внутри него, может быть заменен сменным воздушным винтом, так что техобслуживание может быть выполнено на снятом воздушном винте без необходимости длительного прерывания работы ветровой турбины.
[0021] Кроме того, ветровая турбина согласно настоящему изобретению, в частности ее гидронасос, соединена с генератором. Гидронасос может быть соединен с генератором через гидромотор или гидротурбину, например гидротурбину Пелтона.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предлагается ветровая турбина, содержащая мачту и головку, снабженную ступицей и установленную на верхнем конце указанной мачты с возможностью поворота вокруг оси головки,
причем на указанной головке установлен воздушный винт, выполненный с возможностью вращения вокруг оси воздушного винта, при этом предусмотрен гидронасос, приводимый в действие указанным воздушным винтом, отличающаяся тем, что гидронасос выполнен по существу внутри воздушного винта, причем указанная ступица содержит первую часть, расположенную внутри указанной головки, и вторую часть, соединенную с возможностью отсоединения с указанной первой частью, причем указанная вторая часть образована в указанном гидронасосе или посредством него.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предлагается ветровая турбина, содержащая мачту и головку, установленную на верхнем конце указанной мачты с возможностью поворота вокруг оси головки,
причем на указанной головке установлен воздушный винт, выполненный с возможностью вращения вокруг оси воздушного винта, при этом предусмотрен гидронасос, приводимый в действие указанным воздушным винтом, отличающаяся тем, что гидронасос выполнен по существу внутри воздушного винта, причем гидронасос установлен в головке с использованием установочного средства, служащего также опорой для воздушного винта,
причем гидронасос расположен во втулке воздушного винта таким образом, что обеспечена возможность извлечения указанного гидронасоса из головки вместе с воздушным винтом.
В варианте осуществления, воздушный винт содержит втулку с прикрепленными к ней одной или более лопастями, причем втулка установлена по меньшей мере на одном держателе, отходящем от втулки и соединенном с головкой с возможностью отсоединения.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предлагается ветровая турбина, содержащая мачту и головку, установленную на верхнем конце указанной мачты с возможностью поворота вокруг оси головки,
причем на указанной головке установлен воздушный винт, выполненный с возможностью вращения вокруг оси воздушного винта, при этом предусмотрен гидронасос, приводимый в действие указанным воздушным винтом, отличающаяся тем, что гидронасос выполнен по существу внутри воздушного винта, причем гидронасос представляет собой многопоршневой насос, содержащий центральную часть и приводное кольцо, проходящее вокруг центральной части, причем:
- центральная часть содержит ряд обращенных радиально наружу цилиндров с поршнями, выполненными с возможностью перемещения в указанных цилиндрах в указанном радиальном направлении относительно центральной оси, причем приводное кольцо взаимодействует с поршнями прямо или косвенно по меньшей мере для проталкивания их радиально внутрь; и/или
- приводное кольцо содержит ряд обращенных радиально внутрь цилиндров с поршнями, выполненными с возможностью перемещения в указанных цилиндрах в указанном радиальном направлении относительно центральной оси, причем центральная часть взаимодействует с поршнями прямо или косвенно по меньшей мере для проталкивания их радиально наружу,
причем приводное кольцо содержит обращенную внутрь поверхность некруглой формы, прямо или косвенно взаимодействующую с поршнями, причем между обращенной внутрь поверхностью приводного кольца и поршнями выполнено гибкое кольцо или кольцевой узел, которое или который во время применения изгибается для приведения в движение поршней,
причем гидронасос расположен во втулке воздушного винта таким образом, что обеспечена возможность извлечения указанного гидронасоса из головки вместе с воздушным винтом.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предлагается ветровая турбина, содержащая мачту и головку, установленную на верхнем конце указанной мачты с возможностью поворота вокруг оси головки,
причем на указанной головке установлен воздушный винт, выполненный с возможностью вращения вокруг оси воздушного винта, при этом предусмотрен гидронасос, приводимый в действие указанным воздушным винтом, отличающаяся тем, что гидронасос выполнен по существу внутри воздушного винта, причем гидронасос соединен с генератором, причем генератор представляет собой генератор с несколькими приводами, причем первый привод обеспечен указанным гидронасосом, а второй привод обеспечен приводом другого типа,
причем гидронасос расположен во втулке воздушного винта таким образом, что обеспечена возможность извлечения указанного гидронасоса из головки вместе с воздушным винтом.
В варианте осуществления, генератор представляет собой гидромотор.
В варианте осуществления, генератор представляет собой гидротурбину Пелтона.
В варианте осуществления, привод другого типа представляет собой одно из следующего:
привод мусоросжигательного типа,
привод на основе энергии приливов,
привод на основе использования тепловой энергии земли,
привод на основе солнечной энергии и
привод на основе использования отработанного тепла.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предлагается ветровая турбина, содержащая мачту и головку, установленную на верхнем конце указанной мачты с возможностью поворота вокруг оси головки,
причем на указанной головке установлен воздушный винт, выполненный с возможностью вращения вокруг оси воздушного винта, при этом предусмотрен гидронасос, приводимый в действие указанным воздушным винтом, отличающаяся тем, что гидронасос выполнен по существу внутри воздушного винта, причем гидронасос выполнен во втулке воздушного винта так, что обеспечена возможность извлечения гидронасоса из головки вместе с воздушным винтом,
причем головка снабжена ступицей, а указанная ступица содержит первую часть, расположенную внутри указанной головки, и вторую часть, соединенную с возможностью отсоединения с указанной первой частью, причем указанная вторая часть образована в указанном гидронасосе или посредством него,
причем гидронасос представляет собой многопоршневой насос, содержащий центральную часть и приводное кольцо, проходящее вокруг центральной части,
причем между обращенной внутрь поверхностью приводного кольца и поршнями выполнено гибкое кольцо или кольцевой узел, которое или который во время применения изгибается для приведения в движение поршней,
причем гидронасос установлен в головке с использованием установочного средства, служащего также опорой для воздушного винта,
причем гидронасос соединен с генератором, причем генератор представляет собой генератор с несколькими приводами, причем первый привод обеспечен указанным гидронасосом, а второй привод обеспечен приводом другого типа.
[0022] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предлагается система для установки и/или техобслуживания ветровой турбины согласно настоящему изобретению. Данная система содержит по меньшей мере одно судно, снабженное подвижной платформой, пригодной для транспортировки воздушно-винтовой системы ветровой турбины. Такая платформа может также использоваться для доставки персонала на ветровую турбину и с ветровой турбины, на которую требуется установить или с которой требуется снять воздушно-винтовую систему.
В варианте осуществления, платформа представляет собой платформу с компенсацией перемещения.
[0023] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предлагается способ установки и/или техобслуживания ветровой турбины. Согласно данному способу, мачта с головкой может устанавливаться в выбранном положении, и к указанной мачте доставляют воздушно-винтовую систему, содержащую втулку, в которой расположен гидронасос. Воздушно-винтовую систему поднимают к головке таким образом, что обеспечена возможность сборки гидронасоса в ветровой турбине и/или соединения его с гидравлическим контуром, проходящим через мачту и головку. Воздушно-винтовая система соединяют с головкой.
В варианте осуществления, воздушно-винтовую систему сначала снимают с головки, а затем заменяют сменной воздушно-винтовой системой.
В варианте осуществления, подъем указанной или каждой воздушно-винтовой системы выполняют с использованием подъемного механизма, выполненного на ветровой турбине или посредством нее.
В варианте осуществления, подъемный механизм представляет собой подъемный механизм, установленный на головке ветровой турбины.
[0024] В вариантах реализации настоящего изобретения предлагаемый способ может применяться для техобслуживания ветротурбинной электростанции, содержащей ряд ветровых турбин согласно настоящему изобретению, причем указанный ряд турбин содержит N турбин, каждая из которых содержит воздушно-винтовую систему. Для замены любой из N воздушно-винтовых систем предусмотрена по меньшей мере одна дополнительная воздушно-винтовая система. Для проведения техобслуживания воздушно-винтовой системы воздушно-винтовую систему снимают с ветровой турбины и заменяют указанной дополнительной воздушно-винтовой системой, при этом обеспечена возможность отправки снятой воздушно-винтовой системы в место выполнения техобслуживания, удаленное от соответствующей ветровой турбины или электростанции. В варианте осуществления, обеспечена возможность выполнения техобслуживания на месте.
[0025] Настоящим изобретением раскрываются как морские, так и наземные ветровые турбины. Предпочтительно, ветровые турбины согласно настоящему изобретению используются в качестве морских ветровых турбин, в которых в качестве текучей среды, перекачиваемой гидронасосом, используется вода, в частности морская вода.
[0026] Для дальнейшего разъяснения настоящего изобретения ниже приводится подробное описание возможных вариантов его реализации со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
[0027] ФИГ. 1 - ряд ветровых турбин, объединенных в электростанцию;
[0028] ФИГ. 2 - вид в разрезе части турбины, демонстрирующий гидронасос;
[0029] ФИГ. 3 - втулка воздушного винта с валом или осью, и установленный на втулке гидронасос;
[0030] ФИГ. 4 - гидромотор согласно настоящему изобретению, вид сбоку;
[0031] ФИГ. 5 - гидромотор по ФИГ. 4, вид спереди;
[0032] ФИГ. 6 - гидромотор, показанный на ФИГ. 4 и 5, с частичным разрезом по линии А - А на ФИГ. 4;
[0033] ФИГ. 7А и В - два положения гидронасоса согласно настоящему изобретению, в частности, гидронасоса, показанного на ФИГ. 6; приводное кольцо на ФИГ. 7В повернуто на 90 градусов относительно своего положения на ФИГ. 7А;
[0034] ФИГ. 8 - альтернативный вариант реализации гидронасоса, вид в разрезе по линии А - А на ФИГ. 4;
[0035] ФИГ. 9А, В и С - три положения гидронасоса согласно настоящему изобретению, в частности, гидронасоса, изображенного на ФИГ. 8; приводное кольцо на ФИГ. 9В повернуто на 30 относительно своего положения на ФИГ. 9А, и на ФИГ. 9С приводное кольцо повернуто на 90 градусов относительно своего положения на ФИГ. 9А;
[0036] ФИГ. 10 - поршень в цилиндре, соединенном с впускной линией и выпускной линией для текучей среды, с частью системы привода поршней; показаны два положения поршня в цилиндре;
[0037] ФИГ. 11 - система передачи между двумя элементами привода в гидронасосе;
[0038] ФИГ. 12 - схематично выполненная часть гидронасоса;
[0039] ФИГ. 13 - гидронасос с несколькими рядами цилиндров и поршней;
[0040] ФИГ. 14 - перспективное изображение части ветровой турбины с подъемным механизмом;
[0041] ФИГ. 15 вид сбоку части ветровой турбины, показанной на ФИГ. 14;
[0042] ФИГ. 16 - различные этапы способа установки, снятия и/или ремонта воздушного винта ветровой турбины и/или гидронасоса или его части;
[0043] ФИГ. 17 - операции ремонта и/или техобслуживания воздушного винта и/или гидронасоса, включая снятие воздушного винта;
[0044] ФИГ. 18 - операции техобслуживания и/или ремонта гидронасоса внутри головки ветровой турбины;
[0045] ФИГ. 19 - вид в разрезе сбоку ветровой турбины, соединенной с генератором;
[0046] ФИГ. 20 - перспективное изображение с частичным разрезом головки ветровой турбины с гидронасосом;
[0047] ФИГ. 21 - вид в разрезе сбоку части гидронасоса, показанного на ФИГ. 8 и 9, в варианте реализации с одним рядом; и
[0048] ФИГ. 22 - вид в разрезе сбоку части гидронасоса, показанного на ФИГ. 8 и 9, в варианте реализации с двумя рядами, с показанной частью воздушного винта.
[0049] Варианты реализации настоящего изобретения, рассматриваемые или раскрываемые в настоящем описании, приводятся лишь в качестве примера. Они ни в коем случае не должны рассматриваться или интерпретироваться как ограничивающие объем настоящего изобретения. В настоящем описании одинаковые или аналогичные элемента обозначены одинаковыми или аналогичными ссылочными обозначениями. Рассматриваемые в настоящем описании варианты реализации изобретения обсуждаются применительно к морской воде в качестве перекачиваемой текучей среды. Однако в настоящем изобретении могут быть использованы и другие текучие среды.
[0050] Используемые в настоящем описании термины "выше" и "ниже", ""верхний" и "нижний" и т.п. следует рассматривать, если специально не оговорено иное, как ссылки на обычную ориентацию ветровой турбины. Это, например, показано на прилагаемых чертежах, в частности, на ФИГ. 1, на котором направления "вверх", "вниз", "верхний", "нижний" показаны стрелками и обозначены соответствующими словами, лишь в целях иллюстрации. Это не обязательно отражает ориентацию, в которой турбина согласно настоящему изобретению или ее компоненты должны использоваться.
[0051] На чертежах в качестве примера изображена ветровая турбина с воздушным винтом с двумя или тремя лопастями, отходящими от втулки в противоположных направлениях. Понятно, однако, что воздушный винт согласно настоящему изобретению может содержать любое количество лопастей, как хорошо известно в данной области техники.
[0052] На прилагаемых чертежах в качестве примера показана ветровая турбина, в которой забор воды производится из водоема, в частности, озера или моря, после чего вода прокачивается гидронасосом вверх по мачте и снова подается вниз к генератору. Гидравлический контур, включающий расположенный в турбине гидронасос, может быть незамкнутым или замкнутым контуром, и может содержать другие текучие среды, в частности, в случае замкнутого контура. Альтернативно, гидронасос может быть соединен с генератором в головке турбины. Альтернативно, гидронасос может использоваться для перекачки воды, например, морской воды, в емкость для хранения таким образом, чтобы эту воду можно было при необходимости использовать для питания генератора, соединенного с указанной емкостью для хранения.
[0053] На ФИГ. 1 схематично изображен ряд ветровых турбин 1 (в рассматриваемом варианте реализации - морских ветровых турбин), содержащих мачту 2, установленную на фундаменте 3, размещенном на дне 4 открытого водоема 5, например, моря или океана. Каждая ветровая турбина 1 содержит головку 6, установленную на верхнем конце 7 мачты 2, причем указанная головка или гондола 6 может поворачиваться вокруг по существу вертикальной оси X мачты 2. На одном конце 8 головки предусмотрен воздушный винт 9, установленный таким образом, что он может вращаться вокруг оси Y воздушного винта, проходящей по существу горизонтально, по существу перпендикулярно продольной оси X мачты 2. Между мачтой 2 и головкой 6 предусмотрены соответствующие подшипники и зубчатая передача, известные в данной области техники, для обеспечения возможности контролируемого позиционирования головки по преобладающему направлению ветра.
[0054] В ветровой турбине 1 предусмотрен гидронасос 10, приводимый в действие воздушным винтом 9, как показано, например, на ФИГ. 2. Гидронасос 10 соединен с впускной линией 11 и выпускной линией 12, как схематически показано, например, на ФИГ. 10 и 19, для перекачки текучей среды. В варианте реализации, показанном на ФИГ. 1, вода может подаваться вверх из водоема 5 по впускной линии 11, и перекачиваться обратно по выпускной линии, проходящей вниз через мачту 2 к точке подачи текучей среды. На ФИГ. 1, например, такой точкой назначения является генератор 13, установленный в электростанции 14, как будет более подробно показано ниже. Вода из мачты 2 перекачивается при относительно высоком давлении по трубопроводу 15 к генератору 13 для привода генератора 13 и выработки электроэнергии.
[0055] В вариантах реализации настоящего изобретения турбина 1 содержит мачту 2 и головку 6, установленную на верхнем конце 7 указанной мачты 2, таким образом, что головка 6 может поворачиваться вокруг оси X головки, причем на указанной головке 6 установлен воздушный винт 9, который может вращаться вокруг оси Y воздушного винта, в котором установлен гидронасос 10, приводимый в действие указанным воздушным винтом 9. Гидронасос 10 расположен по существу внутри воздушного винта 9. В вариантах реализации настоящего изобретения головка 6 может содержать ступицу 16, причем гидронасос вращается воздушным винтом 9 по меньшей мере частично вокруг части указанной ступицы 16, отходящей от указанной головки 6. Ступица 16 может образовывать или содержать по существу стационарную часть 17 гидронасоса 10, а воздушный винт 9 содержит вращающуюся часть 18 гидронасоса 10. В таких вариантах реализации, как показано, например, на ФИГ. 2 и 3, ступица 16 может содержать первую часть 19, расположенную внутри указанной головки 6, и вторую часть 20, соединенную с указанной первой частью 19 с возможностью отсоединения. Указанная вторая часть 20 может быть образована указанным гидронасосом 10 или установлена внутри него, проходя в воздушный винт 9.
[0056] В вариантах реализации настоящего изобретения воздушный винт 9 содержит втулку 21, показанную, например, на ФИГ. 2 и 3, от которой отходят лопасти 22 воздушного винта 9. Как можно видеть на ФИГ. 3, вторая часть 20 ступицы 16 может отходить от втулки 21, причем втулка 21 может вращаться вокруг указанной второй части 20. гидронасос 10 соединен с втулкой 21 и со второй частью 20, таким образом, что при вращении втулки 21 относительно второй части 20 выполняется перекачивание гидронасосом 10. Втулка 21 может быть дополнительно сопряжена и закреплена относительно головки 6 известным способом, например, с помощью соответствующих подшипников (не показаны), расположенными между поверхностью 25 втулки 21, обращенной к головке 6, и прилегающей поверхностью головки 6. Как показано на ФИГ. 3, втулка 21 может быть выполнена таким образом, что, например, гидронасос 10 может быть размещен непосредственно за основной частью 21А втулки 21, например, на или над ступицей 16, 16А, т.е. по-прежнему можно считать, что гидронасос 10 установлен по меньшей мере частично внутри воздушного винта 9 или внутри втулки 21.
[0057] Гидравлический контур 23, содержащий впускную линию 11 и выпускную линию 12, проходит через мачту 2 и головку 6, и содержит деталь 24, проходящую внутри втулки 21 воздушного винта 9. Указанная деталь 24 содержит по меньшей мере часть гидронасоса 10.
[0058] В вариантах реализации настоящего изобретения гидронасос 10 расположен во втулке 21 воздушного винта 9, таким образом, что гидронасос 10 может быть извлечен из головки 6 вместе с воздушным винтом 9. Для этого, например, впускную линию 11 и выпускную линию 12 необходимо отсоединить от контура 23, и разъединить соединение между первой и второй частями ступицы 19, 20, после чего воздушный винт 9, включая вторую часть 20 ступицы 16, можно снять вместе с втулкой 21 и гидронасосом 10. В этом плане, ступицу 16 следует рассматривать как конструкцию или узел, включающий в себя элементы, такие как первая и вторая части 19, 20, которые во время работы являются стационарными относительно головки 6, и обеспечивают опору гидронасосу 10, а также части контура 23.
[0059] Дополнительно или альтернативно, гидронасос 10 может содержать монтажную часть 26, которая может фиксироваться в неподвижном положении относительно ступицы 16 внутри головки 6 или с выходом из головки 6, или которая может соединяться с головкой 6 для установки гидронасоса. В таком варианте реализации для снятия гидронасоса 10 монтажную деталь отсоединяют, как схематично показано на ФИГ. 10. В различных вариантах реализации настоящего изобретения, как показано на ФИГ. 10, гидронасос 10 может иметь внутреннюю часть 10А, неподвижно закрепленную на платформе или держателе, или такую монтажную часть 26, которая может прикрепляться, например, болтами или каким-либо иным способом, к головке 6 в неподвижном положении. Втулка 21 с подвижным узлом 10В гидронасоса 10 установлена с опорой на указанную монтажную часть 26, таким образом, что он может вращаться относительно оси Y воздушного винта вокруг указанной неподвижной части 10А. В таком варианте реализации отсоединение монтажной части 26 от головки 6 и отсоединение контура 23 от гидронасоса 10 позволит снимать воздушный винт 9 вместе с гидронасосом 10 с головки 6.
[0060] В контуре 23 может быть предусмотрен по меньшей мере один клапан 27 для закрытия контура 23 при снятии гидронасоса 10.
[0061] Обеспечение возможности установки гидронасоса 10 в турбину 1 и/или извлечения из нее, в частности, установки в головку 6 и/или извлечения из нее, вместе с воздушным винтом 9 или по меньшей мере с втулкой 21 делает очень легкой сборку и, особенно, проведение техобслуживания турбины 1, без длительного периода бездействия или простоя и, следовательно, повышает эффективность турбины. Кроме того, это делает очень практичными и недорогими систему и способ строительства, техобслуживания и/или ремонта.
[0062] Как схематично показано на виде в разрезе, например, на ФИГ. 2, гидронасос 10 может содержать ряд поршней 30, которые могут перемещаться внутри цилиндров 31. Цилиндры 31 могут быть установлены неподвижно относительно ступицы 16 и/или монтажной части 26, а поршни 30 вдвигаются в указанные цилиндры 31 и/или могут выдвигаться из них за счет вращения воздушного винта 9, в частности, втулки 21 вокруг указанной оси Y. Впускное отверстие 11 и выпускное отверстие 12 могут быть соединены с цилиндрами 31, как схематично показано на ФИГ. 10, таким образом, что когда поршень 30 вталкивается в цилиндр 31 движущим или приводным механизмом 32, как будет показано ниже, в показанном направлении Fin в сторону нижнего торца 33 цилиндра 31, текучая среда, например вода, вытесняется из цилиндра 31 через выпускное отверстие 12, а когда поршень 30 перемещается в противоположном направлении Fout, текучая среда всасывается в цилиндр через впускное отверстие 11. На впускном отверстии 11 и выпускном отверстии 12 могут быть установлены соответствующие обратные клапаны 11А, 12А. Система может содержать один ряд цилиндров 31 и поршней 30 или несколько рядов, как показано, например, на ФИГ. 2 и 11. Если система содержит несколько рядов, могут быть использованы относительно малогабаритные цилиндры, которые, тем не менее, будут обеспечивать достаточно большой объем перекачиваемой жидкости.
[0063] В различных вариантах реализации настоящего изобретения торец 34 каждого поршня 30 может быть соединен с приводным механизмом 32 таким образом, что указанный приводной механизм 32 может толкать поршень 30 в направлении Fin, а также вытягивать его в направлении Fout. Дополнительно или альтернативно, давление текучей среды во впускной линии 11 может немного повышаться таким образом, что она нагнетается в цилиндр через впускное отверстие 11, толкая поршень 30 в направлении Fout.
[0064] На ФИГ. 4 - 6 в качестве примера схематично показан гидронасос 10 с приводным механизмом 32, выполненным в возможном варианте реализации, гидронасос содержит внутреннюю часть 10А и внешнюю часть 10В, причем внешняя часть 10В может вращаться вокруг внутренней части 10А вокруг оси Р гидронасоса, которая при работе предпочтительно совпадает с осью Y воздушного винта. Внешняя часть 10А, изображенная круглой, содержит установочные средства 35, с помощью которых она крепится к втулке 21 воздушного винта 9. В рассматриваемом примере установочные средства 35 изображены в виде отверстий, проходящих через фланец 36 и служащих для крепления с помощью болтов внешней части 10В гидронасоса к втулке 21. Внутренняя часть 10А также содержит установочные средства 37, служащие для крепления внутренней части 10А к ступице 16 и/или монтажной части 26 или каким-либо иным образом, в фиксированном положении относительно корпуса, таким образом, что при вращении воздушного винта относительно оси Y воздушного винта внутренняя часть 10А не будет вращаться относительно указанной оси Y. С этой целью в рассматриваемом варианте реализации внутренняя часть содержит ряд отверстий 37, проходящих через центральную часть 38, по существу параллельно оси Р гидронасоса, с помощью которых указанная центральная часть 38 болтами фиксируется в требуемом положении.
[0065] В центральной части 38 расположен ряд цилиндров 31, каждый из которых имеет центральную ось Ас, которая проходит по существу радиально наружу от оси Р, от нижнего торца 33 к противоположному открытому торцу 39, обращенному наружу. Каналы впускного и выпускного отверстий 11, 12 проходят через центральную часть 38, например, через ступицу 16, внутрь головки 6 и вниз по мачте 2. В вариантах реализации настоящего изобретения цилиндры 31 могут быть выполнены заодно с центральной частью 38. В других вариантах реализации цилиндры могут быть вставлены в указанную центральную часть 38, например, так, что их можно вытащить из центральной части 38 в центральное отверстие 40 или ступицу 16, например, для проведения операций техобслуживания внутри головки 6.
[0066] Центральная часть 38 может иметь по существу круглую внешнюю периферию 41, на поверхности которой расположены (и/или на поверхности которой открываются) открытые торцы 39 цилиндров. Поршни 30 вставлены внутрь цилиндров, таким образом, что торец 34 выступает из цилиндра 31, а головка 42 обращена к нижнему торцу 33 цилиндра. В конструкции предусмотрено гибкое промежуточное кольцо или кольцевой узел 43, проходящий по торцам или нижним участкам 34 поршней. Промежуточное кольцо 43, например, может быть выполнено из пластика или металла, а также из состава, или может содержать несколько слоев металла и пластика. В несжатом состоянии кольцо может иметь по существу круглое поперечное сечение, диаметр Dliner которого немного больше наружного диаметра Dcentral центральной части 38, замеренного по периферии 41 таким образом, что когда указанное промежуточное кольцо 43 установлено вокруг центральной части 38, имеется пространство между периферией 41 центральной части 38 и внутренней поверхностью кольца 43.
[0067] Приводное кольцо 44, содержащее центральное отверстие 45 некруглой, предпочтительно эллиптической, формы, расположено вокруг центральной части и промежуточного кольца 43 таким образом, что указанное приводное кольцо 44 заставляет промежуточное кольцо 43 принимать аналогичную некруглую, предпочтительно эллиптическую, форму, как показано, например, на ФИГ. 6. Между внешней поверхностью 47 промежуточного кольца 43 и внутренней поверхностью 48 центрального отверстия приводного кольца 44 могут быть установлены подшипники, например роликовые. Предпочтительно, конфигурация приводного кольца 44, промежуточного кольца 43 и подшипников 46 такова, что короткая ось или минимальная ширина W43(min) промежуточного кольца 43 приблизительно равна наружному диаметру Dcentral центральной части 38, а длинная ось или максимальная ширина W43(max) больше наружного диаметра Dcentral центральной части 38. На ФИГ. 6 длинная ось W43(max) изображена вертикально, короткая ось W43(max) показана горизонтально. Таким образом, в данном варианте реализации над и под центральной частью 38 имеются пространства 49, позволяющие поршням 30 в этих зонах перемещаться наружу, в первое крайнее положение, в котором они наиболее удалены от ступицы или оси Р, из своего второго крайнего положения, в котором они находятся наиболее близко к ступице или оси Р, а с левой и с правой сторон от центральной части промежуточное кольцо 43 расположено близко или даже касается периферии центральной части 38, в результате чего в этих зонах соответствующие поршни 30 перемещаются в свое второе крайнее положение, в котором они находятся наиболее близко к ступице или оси Р.
[0068] Вращение приводного кольца 44 вокруг промежуточного кольца 43, которое предпочтительно является относительно упругим, приводит к изгибанию промежуточного кольца 43, таким образом, что длинная ось W43(max) и короткая ось W43(min) при этом поворачиваются относительно оси Р, как схематично показано на ФИГ. 7А и В. На ФИГ. 7А длинная ось W43(max) проходит по существу вертикально, и короткая ось W43(min) проходит по существу горизонтально, в то время как на ФИГ. 7В, на котором приводное кольцо 54 показано в повернутом положении на угол N*90 градусов относительно оси Р гидронасоса (где N - целое число) и относительно центральной части 38, которая остается неподвижной. Предпочтительно, промежуточное кольцо 43 также неподвижно, т.е. оно только изгибается, но не вращается относительно оси Р. Таким образом, при вращении приводного кольца 44 промежуточное кольцо 43 изгибается, вводя поршни 30 в соответствующие цилиндры 31. Подшипники или ролики 48 обеспечивают снижение трения между приводным кольцом 44 и промежуточным кольцом 43.
[0069] Приводное кольцо 44 может быть непосредственно соединено с внешней частью 10В гидронасоса 10 или образовывать ее, и, следовательно, будет вращаться вместе с втулкой 21 и воздушным винтом 9 с такой же скоростью вращения. В различных вариантах реализации настоящего изобретения промежуточное кольцо или кольцевой узел 43 и/или ролики 46 могут отсутствовать; при этом, например, внутренняя поверхность 48 приводного кольца 44 будет непосредственно взаимодействовать с поршнями 30, или взаимодействовать с роликами, соединенными с поршнями 30. Предпочтительно, поршни содержат слегка выпуклый наружу сферический внешний край, что сделано с целью обеспечения более плавного взаимодействия поршня 30 с приводным механизмом 32.
[0070] В вариантах реализации настоящего изобретения приводное кольцо 44 может образовывать привод некруглой формы для поршней и/или цилиндров, прямо или косвенно взаимодействующий с поршнями 30; кроме того, может быть предусмотрено сцепление или фрикционный привод, взаимодействующее с приводным кольцом 44 и втулкой 21 воздушного винта или элементом, взаимодействующим с указанной втулкой, например, с еще одним кольцом 51, образующим передачу 70 между втулкой 21 или по меньшей мере воздушным винтом 9 и приводным кольцом 44. Преимущество, создаваемое такой передачей 70, заключается в том, что она может обеспечивать повышение скорости вращения приводного кольца 44 относительно втулки 21 и/или воздушного винта 9. Кроме того, дополнительно или альтернативно, такая передача может обеспечить снижение крутящего момента на воздушный винт 9 или от него. Такая передача 70 может обеспечивать преимущество, заключающееся в том, что относительно медленно вращающийся воздушный винт 9 может обеспечивать относительно быстрое перемещение приводного кольца 44, и, следовательно, быстрое перемещение поршней 30, приводя к увеличению объема перекачиваемой жидкости и/или к повышению давления перекачиваемой жидкости.
[0071] В вариантах реализации функцию передачи 70 может выполнять приводное кольцо 44, содержащее внешнюю круглую периферийную поверхность 50, в то время как внешняя часть 10В содержит внешнее кольцо 51 с центральным отверстием 52, имеющим внутреннюю периферийную поверхность 53. Между указанными периферийными поверхностями 50, 53 установлен ряд подшипников или роликов 54, таким образом, что при вращении воздушного винта 9 и втулки 21 указанные подшипники или ролики 54 вращаются, образуя передачу между внешним кольцом 51 и приводным кольцом 44. Эта передача, в частности, может определяться диаметрами внешней поверхности приводного кольца 44 и внутренней поверхности внешнего кольца, а также диаметром подшипников или роликов 54. В вариантах реализации настоящего изобретения подшипники или ролики могут иметь постоянный диаметр. Как схематично показано на ФИГ. 11, подшипники или ролики 54 могут содержать первую часть 54А, имеющую диаметр D54A, и вторую часть 54В, имеющую диаметр D54B, который меньше диаметра D54A, образуя, таким образом, ступенчатую поверхность 55. Внутренняя поверхность 53 внешнего кольца 51, например, может взаимодействовать со второй частью 54В, а внешняя поверхность 50 может взаимодействовать с первой частью 54А. Таким образом, определяется коэффициент привода между вращением внешнего кольца 51, которое может вращаться вместе с воздушным винтом 9, и приводным кольцом 44, служащим для привода поршней 30.
[0072] В предпочтительных вариантах реализации изобретения цилиндры 31 установлены своими открытыми торцами на окружности, проходящей симметрично вокруг указанной ступицы или оси Р, таким образом, что все поршни 30 могут перемещаться между своими первыми крайними положениями, в которых они наиболее удалены от указанной ступицы или оси, и своими вторыми крайними положениями, в которых они находятся наиболее близко к указанной ступице или оси, причем указанные первые крайние положения расположены на равных расстояниях от ступицы или оси, и вторые крайние положения расположены на равных расстояниях от ступицы или оси.
[0073] В вариантах реализации настоящего изобретения приводное кольцо 44 может иметь центральное отверстие 45, имеющее волнистую внутреннюю поверхность 48, например, как показано на ФИГ. 12 и 13, так что при вращении приводного кольца 44 выступы 48А и углубления 48В указанной внутренней поверхности 48 будут поочередно взаимодействовать с нижним участком поршня 30. Такое взаимодействие может происходить прямо или косвенно, например, с помощью промежуточного кольца или кольцевого узла 43. На ФИГ. 12 показана центральная часть 38, содержащая канавки или пазы 57, проходящие параллельно оси Р, служащие для установки центральной части на ступице 16 с соответствующими ребрами (не показаны), благодаря чему предотвращается вращение центральной части.
[0074] На ФИГ. 8 и 9А-С показан вариант реализации гидронасоса 10 согласно настоящему изобретению, аналогичный изображенному на ФИГ. 4-7. Одним и тем же деталям или элементам присвоены одинаковые ссылочные позиции. Однако в этом варианте реализации каждый поршень 30 на своем внешнем торце или нижнем участке 34 содержит по меньшей мере один подшипник, который взаимодействует с внутренней поверхностью 48 приводного кольца 44. Как и в ранее рассмотренном варианте, вращение приводного кольца 44 снова приводит к вталкиванию поршней 30 внутрь цилиндров 31 или позволяет им выходить из цилиндров.
[0075] В показанном варианте реализации каждый поршень 30 содержит подшипниковый узел 61, содержащий по меньшей мере два подшипника 60, например, расположенные рядом друг с другом два роликовых подшипника 60, с параллельными осями 62 вращения, установленные в опоре для подшипника или тележке 63. Опора 63 для подшипника может быть установлен на нижнем участке 34 поршня 30, например, на оси 64 качания, проходящей по существу параллельно оси 62 вращения подшипников 60. Это позволяет опоре 63 для подшипника изменять свое положение относительно поршня 30, смещаясь в соответствии с положением участка поверхности 48 приводного кольца 44, взаимодействующего в данный момент с подшипниками 60.
[0076] В качестве примера, в вариантах реализации, показанных на ФИГ. 4-7, а также на ФИГ. 8 и 9, изображены пять цилиндро-поршневых узлов. Должно быть ясно, однако, что может быть обеспечено любое количество цилиндро-поршневых узлов, в зависимости от размеров цилиндров и поршней 30, 31 и располагаемого пространства для гидронасоса, например, в зависимости от внутреннего объема и диаметра втулки 21, головки 6, размера ступицы или монтажной части, размера воздушного винта и т.п.
[0077] Как показано на ФИГ. 12, может быть обеспечено несколько параллельных рядов цилиндров и поршней 30, 31. Приводной механизм 32 может быть выполнен таким образом, чтобы обеспечивать одновременный привод колонн поршней, параллельных оси Р, так, чтобы поршни достигали своих крайних положений одновременно. Однако привод поршней может выполняться также таким образом, чтобы они достигали своих крайних положений поочередно, так, чтобы в данный момент времени один из этих поршней перемещался в направлении наружу Pout, а другой из указанных поршней в это время перемещался в противоположном направлении Pin внутрь, с тем чтобы обеспечивалась по меньшей мере частичная компенсация сил.
[0078] Как показано на ФИГ. 1, ветровая турбина 1, в частности, гидронасос 10 согласно настоящему изобретению, может быть соединен с генератором 13, установленным на электростанции 14. Вода из мачты 2 перекачивается при относительно высоком давлении по трубопроводу 15 в генератор 13 для привода генератора 13 и выработки электроэнергии. В рассматриваемом варианте реализации генератор 13 трубопроводом соединен с насосом 60, в частности, с насосом Пелтона. Генератор 13 может представлять собой генератор 13 с несколькими приводами, в качестве первого привода в котором используется указанный насос 60, а второй привод обеспечивается приводом 61 другого типа. В качестве такого привода 61 второго типа, например, может использоваться привод мусоросжигательного типа, такой как привод на ископаемых видах топлива или привод на основе использования тепловой энергии земли, привод на основе энергии приливов, привод на основе солнечной энергии или привод на основе использования отработанного тепла и т.п.
[0079] Вместо соединения трубопровода 15 непосредственно с генератором 13, вода, перекачиваемая гидронасосом 15, может храниться в системе хранения, например, в емкости для воды или аналогичном резервуаре, для приведения в действие генератора, такого как турбогенератор, путем повторного выпуска воды из указанной емкости. Альтернативно, закачанная вода может быть использована для других целей.
[0080] В вариантах реализации настоящего изобретения ветровая турбина, например, аналогичная описанной выше, может быть оснащена подъемным механизмом 100 для подъема воздушного винта 9 или по меньшей мере втулки 21 и/или гидронасоса, предпочтительно втулки 21 вместе с гидронасосом 10 или его частями. В показанном варианте реализации подъемный механизм 100 может быть установлен на головке 6, в частности, на ее верхней стороне 101. Подъемный механизм 100 может иметь складной и/или телескопический рычаг 102, свободный конец 103 которого может перемещаться между первым положением, показанным на ФИГ. 14, отодвигаться от верхней поверхности втулки 21 воздушного винта 9, и вторым положением, показанным на ФИГ. 15, в котором свободный конец 103 располагается над втулкой 21. К втулке 21 воздушного винта 9 может быть подсоединена подъемная линия 104, например, трос или цепь, таким образом, что подъемный механизм 100 может выдержать вес воздушного винта 9, после чего воздушный винт можно отсоединить от головки 6 и опустить, например, до уровня земли или воды, или на судно или аналогичное приспособление, для осмотра, техобслуживания, ремонта или других операций, проводимых с воздушным винтом и его компонентами, например с гидронасосом 10, или его деталями, если проведение таких операций запланировано. Аналогичным образом, с помощью подъемного механизма 100 воздушный винт 9 можно поднять вверх к головке. В рассматриваемом варианте реализации подъемный механизм 100 может поворачиваться относительно головки 6, таким образом, что его можно держать в убранном и/или сложенном положении, например, в положении, в котором он вплотную прилегает к внешней поверхности головки или находится в отсеке для хранения или другом аналогичном месте 105.
[0081] Благодаря подъемному механизму 100 устраняется необходимость в доставке тяжелого оборудования, такого как плавучие доки, подъемные краны и т.п., к ветровой турбине, и в транспортировке вышеупомянутого оборудования от ветровой турбины.
[0082] Для подъема компонентов ветровой турбины с помощью подъемного механизма 100 к подъемной линии 104 могут быть прикреплены другие приспособления, такие как подъемная корзина, подъемный магнит и т.п., служащие для удержания и/или помещения в них указанных компонентов.
[0083] На ФИГ. 16 схематично показаны различные этапы снятия и установки воздушного винта 9 или по меньшей мере втулки 21 воздушного винта 9 ветровой турбины 1. Втулка может содержать или не содержать описанный выше весь гидронасос 10 или его часть.
[0084] В рассматриваемом варианте реализации втулка 21 прикреплена к головке 6 с помощью монтажной части 26. Монтажная часть 26, например, может иметь ступенчатую форму, так что ее первая часть 26А расположена под головкой 6, а вторая часть 26В расположена перед головкой 6. Для установки втулки 21 и, следовательно, воздушного винта 9 на монтажной части 26, в частности, на ее второй части 26В, таким образом, чтобы воздушный винт во время работы мог вращаться вокруг оси Y воздушного винта, в конструкции предусмотрены соответствующие подшипники (не показаны). Монтажная часть 26 может быть прикреплена к головке, например, болтами 26С, предпочтительно доступными изнутри головки 6.
[0085] При необходимости снятия воздушного винта 9 с втулкой 21 и/или монтажной части 26 может быть соответствующим образом соединена подъемная линия 104, после чего монтажную часть 26 можно отсоединить от головки 6. Затем втулка 21 с монтажной частью (и, если необходимо, вместе с лопастями 22) может быть опущена вниз в направлении вдоль мачты 2, например, на платформу 105 на основании мачты 2. Для морских ветровых турбин в качестве платформы 105 может использоваться, например, платформа с компенсацией перемещения производства компании Ampelmann, Нидерланды, на судне 106. Затем втулку 21 и/или монтажную часть 26 можно отсоединить от подъемной линии 104 и транспортировать в другое место, где будет проведено техобслуживание, осмотр или другие операции, например, очистка. После проведения требуемых операций втулка вместе с монтажной частью 26 снова может быть поднята к головке 6 для установки. Альтернативно, втулка 21 и/или монтажная часть 26 могут быть заменены другой втулкой 21 и/или монтажной частью 26, а на снятом компоненте/компонентах производится техобслуживание, или он/они выбрасываются.
[0086] В различных вариантах реализации настоящего изобретения ветровая электростанция может содержать несколько ветровых турбин 1, например, N ветровых турбин, тогда как имеется по меньшей мере один запасной воздушный винт 9 и/или втулка 21 и/или гидронасос 10, т.е. для такой ветровой электростанции необходимо иметь в наличии по меньшей мере N+1 воздушных винтов, втулок и/или гидронасосов. Это значит, что в любой момент времени воздушный винт, втулка и/или гидронасос могут быть сняты с ветровой турбины 1 и заменены запасным компонентом, а снятый компонент может быть подвергнут техобслуживанию, например, на месте. Это обеспечит значительное сокращение времени простоя ветровых турбин на такой ветровой электростанции.
[0087] На ФИГ. 17 с помощью 16-ти изображений показана последовательность операций способа, предлагаемого настоящим изобретением. Эти операции рассматриваются лишь в качестве примера и ни в коем случае не должны считаться ограничивающими объем настоящего изобретения. В рассматриваемом варианте реализации производится техобслуживание морской ветровой электростанции 110 с использованием судна 106 с платформой с компенсацией перемещения, такой как системы производства компании Ampelmann.
[0088] После инструктажа персонала и подготовки к работе на берегу (этап 1) судно 106 доставляет персонал и оборудование на ветровую электростанцию (этап 2), и персонал наденет соответствующее снаряжение, такое как индивидуальные средства защиты (ИСЗ) (этап 3). Персонал 107 высаживают на ветровую турбину 1 согласно настоящему изобретению (этап 4), предпочтительно используя для этого платформу 105. Предпочтительно, ветровая турбина содержит систему 108 управления, с помощью которой можно включить режим техобслуживания (этап 5), с помощью которого по меньшей мере воздушный винт 9 приводится в положение, безопасное для проведения техобслуживания. Затем персонал 107 поднимается к головке 6 на лифте или по ступенькам, предпочтительно внутри мачты 2, чтобы получить доступ к головке или гондоле (этап 6) и к подъемному механизму 100. После этого может быть задействован подъемный механизм 100, т.е. приведен в выдвинутое положение для присоединения подъемной линии 104 к воздушному винту 9, в частности, к втулке 21 и/или к монтажной части 26 (этап 7). Затем воздушный винт 9 и монтажную часть 26, часто называемые системой 111 DOT (Delft Offshore Turbine, Делфтская морская ветротурбинная система), можно снять с головки 6 (этап 8), таким образом, чтобы ее можно было опустить на платформу 105 с помощью подъемного механизма 100 (этап 9). Запасную систему 111 DOT можно поместить на платформу 105 или по меньшей мере поднять наверх к головке с помощью подъемного механизма 100 (этап 10), чтобы прикрепить к головке 6 (этап 11). Затем подъемную линию 104 можно отсоединить от системы 111 DOT, и привести подъемный механизм 100 обратно в положение хранения, после чего персонал 107 может спуститься вниз по мачте 2 (этап 12), и режим техобслуживания можно отключить (этап 13), чтобы ветровая турбина снова могла работать. Персонал может быть забран судном 106, предпочтительно снова с помощью платформы 105 (этап 14). Снятая система 111 DOT может быть подвергнута техобслуживанию на борту судна 106 (этап 15), в то время как судно 106 будет плыть к следующей ветровой турбине 1 в ветровой электростанции, используя имеющуюся на борту систему 111 DOT в качестве запасной для указанной следующей ветровой турбины, запуская вышеописанный цикл начиная с этапа 4, предпочтительно с повторением всех операций, пока не будет завершено техобслуживание всех ветровых турбин ветровой электростанции.
[0089] На ФИГ. 18 схематично показана последовательность операций техобслуживания, выполняемых на ветровой турбине 1, в частности, на ее гидронасосе 10, которые могут производиться в головке 6 или, например, на судне 106 на этапе 15 (см. ФИГ. 17). На ФИГ. 18 схематично изображены десять операций такого техобслуживания. Сначала подбираются соответствующие инструменты и запасные части, например, прокладки (этап 15.1), после чего персонал получает доступ к гидронасосу 10, например, через центральное отверстие в центральной части 38 гидронасоса 10, как было указано выше (этап 15.2). Для этого, например, система 111 DOT может быть установлена по существу горизонтально, и передняя часть 21А втулки 21 направлена вверх. Затем трубопровод 112, содержащий соединения для впускного и выпускного отверстий 11, 12, может быть отсоединен (этап 15.3), после чего его можно удалить (этап 15.4). Затем соответствующий цилиндр 31 может быть снят, и/или может быть извлечен соответствующий поршень 30 из цилиндра 31 (этап 15.4), например, для осмотра, и, при необходимости, замены прокладок 30А (этап 15.5), после чего поршень 30 и/или цилиндр 31 могут быть снова установлены на место (этап 15.6). Затем трубопровод 112 может быть заменен (этап 15.7), болтами прикреплен обратно на место (этап 15.8) и соответствующим образом подсоединен. Этапы 15.3 - 15.8 могут быть повторены для всех цилиндров 31 гидронасоса 10. Затем, после сборки инструментов (этап 15.9), персонал может снова оставить систему 111 DOT (этап 15.10), и гидронасос 10 будет готов к установке на той же самой или другой ветровой турбине.
[0090] На ФИГ. 19 показан альтернативный способ использования ветровой турбины 1 согласно настоящему изобретению, в котором гидронасос 10 встроен в замкнутый контур для первой текучей среды, например, масла. В данном способе используется гидронасос 10, аналогичный описанному выше, по меньшей мере частично, и предпочтительно по существу полностью встроенный во втулку 21 воздушного винта 9. В мачте 2 или рядом с ней, например, на основании 114 мачты 2, расположен электродвигатель 113. Первый трубопровод (трубопровод низкого давления 115) проходит от электродвигателя 113 вверх к гидронасосу 10, в частности, к его впускному отверстию 111, а второй трубопровод (трубопровод высокого давления 116) проходит от гидронасоса 10, в частности, от его выпускного отверстия 12, вниз к электродвигателю 113. Таким образом, первая текучая среда подается вверх к гидронасосу 10, где ее давление повышается гидронасосом 10, приводимым воздушным винтом 9. Затем текучая среда под высоким давлением поступает вниз, где она приводит в действие электродвигатель 113. Электродвигатель 113 приводит в действие второй гидронасос 117, например, гидронасос морской воды, который может производить подачу воды из водоема 5, на котором установлена ветровая турбина, к генератору 13, расположенному, например, на центральной платформе ветровой электростанции. Генератор 13 может приводиться в действие морской водой, давление которой повышается вторым гидронасосом 117. В таком варианте реализации гидронасос 10 не должен быть обязательно способен работать на соленой морской воде.
[0091] На ФИГ. 20 приведено схематичное перспективное изображение части ветровой турбины 1 с частичным разрезом головки 6, демонстрирующее гидронасос 10 с частично разрезанным корпусом, и комбинированную впускную линию 11 и выпускную линию 12.
[0092] На ФИГ. 21 и 22 приведен вид в разрезе сбоку части гидронасоса 10 с частичным разрезом. Как видно из ФИГ. 21, 22 и, например, из ФИГ. 4, гидронасос 10 может быть по существу симметричным относительно плоскости А-А на ФИГ. 4, проходящей перпендикулярно оси вращения Р гидронасоса и/или оси Y воздушного винта.
[0093] На ФИГ. 21 показан гидронасос в однорядовом варианте исполнения, т.е. гидронасос 10 с одним рядом цилиндров 31 с поршнями 30. Каждый поршень содержит установленную на нижнем участке 34 поршня тележку 63 с подшипниками 60, которые упираются во внутреннюю поверхность 48 приводного кольца 44. На ФИГ. 22 показан вариант реализации гидронасоса с двумя параллельными рядами цилиндров 31 с поршнями 30. Как видно из ФИГ. 22, внешнее кольцо или кольца 50 втулкой 21 могут быть соединены с воздушным винтом 9, частично изображенным на правой части ФИГ. 22. Таким образом, при вращении воздушного винта 9 втулка 21 вращается относительно оси Y воздушного винта, вращая кольцо или кольца 50 и, следовательно, приводное кольцо 44, с помощью передачи 70. Приводное кольцо 44, в свою очередь, приводит в действие поршни гидронасоса.
[0094] Как показано на ФИГ. 22, каждый ряд R цилиндров 31 и поршней 30, в принципе, может быть выполнен в виде показанного на ФИГ. 21 гидронасоса 10, так что гидронасос 10 может быть выполнен в виде модульного насоса, каждый модуль М которого может содержать один ряд R, а внешние кольца 50 соединены друг с другом непосредственно и/или втулкой 21. Таким образом, это обеспечивает легкую возможность масштабирования. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения может быть предусмотрено сцепление между всеми или некоторыми из модулей М, позволяющее использовать все или только некоторые модули М гидронасоса 10, например, в зависимости от силы ветра, приводящего в действие воздушный винт.
[0095] Настоящее изобретение никоим образом не ограничивается конкретно раскрытыми и рассмотренными выше вариантами его реализации. Возможны многие другие варианты его реализации, включая, в частности, комбинации или частичное использование показанных и описанных вариантов. Например, цилиндры и поршни 31, 30 могут быть расположены в приводном кольце и направлены радиально внутрь, при этом центральная часть может использоваться для привода поршней в действие в радиальном направлении относительно оси гидронасоса. В таком варианте реализации может быть предпочтительным соединить центральную часть 38 с втулкой 21 воздушного винта 9, и закрепить приводное кольцо неподвижно на монтажной части 26. Возможны любые комбинации вариантов расположения цилиндров в приводном кольце и расположения цилиндров в центральной части. Монтажная часть может представлять собой отдельную деталь и может являться частью головки 6. Как было указано, могут использоваться гидронасосы 10 различных типов, например, центробежные насосы, насосы с планетарной передачей или фрикционным приводом, или осевые насосы, известные в данной области техники. Такой гидронасос устанавливается в воздушном винте 9, в частности, в его втулке 21, таким образом, что его можно снять и извлечь из головки 6 вместе с воздушным винтом 9. В различных вариантах реализации настоящего изобретения подъемный механизм может располагаться в разных местах, например, в головке 6 или на мачте 2.
[0096] Считается, что настоящее описание раскрывает также вышеупомянутые и многие другие усовершенствования и модификации, включая, в частности, все комбинации раскрытых элементов изобретения, которые также охватываются объемом настоящего изобретения.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ВЕТРОВАЯ ТУРБИНА | 2010 |
|
RU2531478C2 |
| ВЕТРОВАЯ ТУРБИНА, РАБОТАЮЩАЯ НА ВОСХОДЯЩЕМ ПОТОКЕ | 2007 |
|
RU2438039C2 |
| ВЕТРОВАЯ ТУРБИНА | 2005 |
|
RU2386854C2 |
| ВЕТРЯНАЯ ТУРБИНА | 2009 |
|
RU2406872C1 |
| ПОДЪЕМНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ УСТАНОВКИ ВЕТРЯНОЙ ТУРБИНЫ | 2016 |
|
RU2729342C1 |
| ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ ВЕТРОСИЛОВАЯ ТУРБИНА | 2010 |
|
RU2539945C2 |
| ТУРБИНА | 2007 |
|
RU2426006C2 |
| СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ УЗЛА КОМПОЗИТНОГО ПОДШИПНИКА, КОМПОЗИТНЫЙ ПОДШИПНИК И КОМПОЗИТНЫЙ ПОДШИПНИК ДЛЯ ВЕТРОВОЙ ТУРБИНЫ | 2009 |
|
RU2558401C2 |
| ВЕТРОВАЯ ТУРБИНА | 2001 |
|
RU2279567C2 |
| Парусная ветровая установка | 2021 |
|
RU2753783C1 |
Группа изобретений относится к ветровой турбине, насосу для неё, системе и способу для её установки и/или техобслуживания, способу техобслуживания ветротурбинной электростанции с рядом ветровых турбин. Ветровая турбина (1) содержит мачту и головку (6), установленную на верхнем конце мачты с возможностью поворота вокруг оси головки (6). На головке (6) установлен воздушный винт (9), выполненный с возможностью вращения вокруг оси винта (9). Предусмотрен гидронасос (10), приводимый в действие винтом (9). Гидронасос (10) выполнен по существу внутри винта (9). Гидронасос (10) расположен во втулке (21) винта (9) таким образом, что обеспечена возможность извлечения гидронасоса (10) из головки (6) вместе с винтом (9). Группа изобретений направлена на создание конструкции ветровой турбины с гидронасосом, простой для производства и/или техобслуживания. 10 н. и 38 з.п. ф-лы, 22 ил.
1. Ветровая турбина, содержащая мачту и головку, установленную на верхнем конце указанной мачты с возможностью поворота вокруг оси головки,
причем на указанной головке установлен воздушный винт, выполненный с возможностью вращения вокруг оси воздушного винта, при этом предусмотрен гидронасос, приводимый в действие указанным воздушным винтом, отличающаяся тем, что гидронасос выполнен по существу внутри воздушного винта, причем гидронасос расположен во втулке воздушного винта таким образом, что обеспечена возможность извлечения указанного гидронасоса из головки вместе с воздушным винтом.
2. Ветровая турбина по п. 1, в которой головка снабжена ступицей, причем подвижная часть гидронасоса выполнена с возможностью вращения воздушным винтом по меньшей мере частично относительно части указанной ступицы, при этом указанная ступица образует по существу стационарную часть гидронасоса или снабжена ей, а воздушный винт содержит вращающуюся часть гидронасоса.
3. Ветровая турбина по п. 2, в которой указанная ступица содержит первую часть, расположенную внутри указанной головки, и вторую часть, соединенную с возможностью отсоединения с указанной первой частью, причем указанная вторая часть образована в указанном гидронасосе или посредством него.
4. Ветровая турбина по любому из пп. 1-3, в которой через мачту и головку проходит гидравлический контур, который содержит часть, проходящую внутри втулки воздушного винта, причем указанная часть содержит по меньшей мере часть гидронасоса.
5. Ветровая турбина по п. 4, в которой гидравлический контур содержит по меньшей мере один клапан, выполненный в головке или рядом с ней, для отсоединения впускного канала для текучей среды указанного контура от гидронасоса.
6. Ветровая турбина по любому из предшествующих пунктов, в которой гидронасос представляет собой многопоршневой насос, содержащий центральную часть и приводное кольцо, проходящее вокруг центральной части, причем:
- центральная часть содержит ряд обращенных радиально наружу цилиндров с поршнями, выполненными с возможностью перемещения в указанных цилиндрах в указанном радиальном направлении относительно центральной оси, причем приводное кольцо взаимодействует с поршнями прямо или косвенно по меньшей мере для проталкивания их радиально внутрь; и/или
- приводное кольцо содержит ряд обращенных радиально внутрь цилиндров с поршнями, выполненными с возможностью перемещения в указанных цилиндрах в указанном радиальном направлении относительно центральной оси, причем центральная часть взаимодействует с поршнями прямо или косвенно по меньшей мере для проталкивания их радиально наружу.
7. Ветровая турбина по п. 6, в которой приводное кольцо содержит обращенную внутрь поверхность некруглой формы, прямо или косвенно взаимодействующую с поршнями.
8. Ветровая турбина по п. 7, в которой между обращенной внутрь поверхностью приводного кольца и поршнями выполнено гибкое кольцо или кольцевой узел, которое или который во время применения изгибается для приведения в движение поршней.
9. Ветровая турбина по п. 7, в которой между обращенной внутрь поверхностью приводного кольца и каждым поршнем выполнен по меньшей мере один подшипник, во время применения приводящий в движение поршни.
10. Ветровая турбина по любому из предшествующих пунктов, в которой гидронасос установлен в головке с использованием установочного средства, служащего также опорой для воздушного винта.
11. Ветровая турбина по любому из предшествующих пунктов, в которой к втулке воздушного винта прикреплена/прикреплены одна или более лопастей, причем втулка установлена на корпусе посредством по меньшей мере одной передачи и/или подшипника таким образом, что обеспечена возможностью вращения втулки относительно головки указанной передачей и/или подшипником.
12. Ветровая турбина по любому из предшествующих пунктов, в которой гидронасос содержит привод некруглой формы для проходящих в радиальном направлении поршней и/или цилиндров, прямо или косвенно взаимодействующий с указанными поршнями и/или цилиндрами,
причем предусмотрено сцепление и/или фрикционный привод, взаимодействующий с указанным приводом некруглой формы и втулкой воздушного винта или частью, взаимодействующей с указанной втулкой, образуя передачу между втулкой или по меньшей мере воздушным винтом и приводом некруглой формы.
13. Ветровая турбина по любому из предшествующих пунктов, в которой на головке установлен или головкой образован подъемный механизм, с помощью которого обеспечена возможность подъема воздушного винта с головки в положение рядом с основанием мачты, или наоборот.
14. Ветровая турбина по п. 13, в которой подъемный механизм предусмотрен для подъема воздушного винта с по меньшей мере частью гидронасоса.
15. Ветровая турбина по любому из предшествующих пунктов, в которой воздушный винт с гидронасосом или по меньшей мере частью гидронасоса, образованной в воздушном винте или посредством него, выполнен заменяемым на запасной воздушный винт с гидронасосом или его соответствующей частью.
16. Ветровая турбина по любому из предшествующих пунктов, в которой доступ к гидронасосу или его части, образованной воздушным винтом или внутри него, выполнен изнутри головки.
17. Ветровая турбина по любому из предшествующих пунктов, в которой гидронасос соединен с генератором.
18. Ветровая турбина по п. 17, в которой генератор представляет собой генератор с несколькими приводами, причем первый привод обеспечен указанным гидронасосом, а второй привод обеспечен приводом другого типа.
19. Ветровая турбина по любому из предшествующих пунктов, в которой гидронасос соединен с установкой.
20. Ветровая турбина по п. 5, в которой гидравлический контур также снабжен по меньшей мере вторым клапаном, расположенным в головке или рядом с ней, для отсоединения выпускного канала указанного контура от гидронасоса.
21. Ветровая турбина по п. 9, в которой предусмотрены по меньшей мере два подшипника, установленные в опоре для подшипника или тележке.
22. Ветровая турбина по п. 10, в которой воздушный винт содержит втулку с прикрепленными к ней одной или более лопастями, причем втулка установлена по меньшей мере на одном держателе, отходящем от втулки и соединенном с головкой с возможностью отсоединения.
23. Ветровая турбина по п. 13, в которой подъемный механизм выполнен на головке.
24. Ветровая турбина по п. 13, в которой подъемный механизм выполнен на верхней стороне указанной головки.
25. Ветровая турбина по п. 14, в которой подъемный механизм предназначен для подъема всего гидронасоса.
26. Ветровая турбина по п. 17, в которой гидронасос соединен с генератором гидромотором.
27. Ветровая турбина по п. 26, в которой гидромотор представляет собой гидротурбину Пелтона.
28. Ветровая турбина по п. 18, в которой привод другого типа представляет собой одно из следующего:
привод мусоросжигательного типа,
привод на основе энергии приливов,
привод на основе использования тепловой энергии земли,
привод на основе солнечной энергии и
привод на основе использования отработанного тепла.
29. Ветровая турбина по п. 28, в которой привод мусоросжигательного типа представляет собой привод на ископаемых видах топлива.
30. Ветровая турбина по п. 19, в которой установка представляет собой промышленную установку.
31. Ветровая турбина по п. 30, в которой промышленная установка представляет собой опреснительную установку.
32. Гидронасос для ветровой турбины по любому из предшествующих пунктов.
33. Система для установки и/или техобслуживания ветровой турбины по любому из пп. 1-31, содержащая по меньшей мере одно судно, снабженное подвижной платформой, пригодной для транспортировки воздушно-винтовой системы ветровой турбины, а также пригодной для доставки персонала на ветроэнергетическую установку и с нее, на которую необходимо установить воздушно-винтовую систему или с которой необходимо снять воздушно-винтовую систему.
34. Система по п. 33, в которой платформа представляет собой платформу с компенсацией перемещения.
35. Способ установки и/или техобслуживания ветровой турбины по любому из пп. 1-31, согласно которому:
устанавливают в выбранном положении мачту с головкой, и
к указанной мачте доставляют воздушно-винтовую систему, содержащую втулку, в которой расположен гидронасос,
причем воздушно-винтовую систему поднимают к головке таким образом, что обеспечена возможность сборки гидронасоса в ветровой турбине и/или соединения с гидравлическим контуром, проходящим через мачту и головку, причем воздушно-винтовую систему соединяют с головкой.
36. Способ по п. 35, согласно которому воздушно-винтовую систему сначала снимают с головки, а затем заменяют сменной воздушно-винтовой системой.
37. Способ по п. 35 или 36, согласно которому подъем указанной или каждой воздушно-винтовой системы выполняют с использованием подъемного механизма, выполненного на ветровой турбине или посредством нее.
38. Способ по п. 37, согласно которому подъемный механизм представляет собой подъемный механизм, установленный на головке ветровой турбины.
39. Способ техобслуживания ветротурбинной электростанции, содержащей ряд ветровых турбин по любому из пп. 1-31, причем:
ряд ветровых турбин содержит N турбин, каждая из которых содержит воздушно-винтовую систему,
для замены любой из N воздушно-винтовых систем предусмотрена по меньшей мере одна дополнительная воздушно-винтовая система,
для проведения техобслуживания воздушно-винтовой системы указанную воздушно-винтовую систему снимают с ветровой турбины и заменяют указанной дополнительной воздушно-винтовой системой,
при этом обеспечена возможность отправки снятой воздушно-винтовой системы в место выполнения техобслуживания, удаленное от соответствующей ветровой турбины или электростанции.
40. Ветровая турбина, содержащая мачту и головку, снабженную ступицей и установленную на верхнем конце указанной мачты с возможностью поворота вокруг оси головки,
причем на указанной головке установлен воздушный винт, выполненный с возможностью вращения вокруг оси воздушного винта, при этом предусмотрен гидронасос, приводимый в действие указанным воздушным винтом, отличающаяся тем, что гидронасос выполнен по существу внутри воздушного винта, причем указанная ступица содержит первую часть, расположенную внутри указанной головки, и вторую часть, соединенную с возможностью отсоединения с указанной первой частью, причем указанная вторая часть образована в указанном гидронасосе или посредством него.
41. Ветровая турбина, содержащая мачту и головку, установленную на верхнем конце указанной мачты с возможностью поворота вокруг оси головки,
причем на указанной головке установлен воздушный винт, выполненный с возможностью вращения вокруг оси воздушного винта, при этом предусмотрен гидронасос, приводимый в действие указанным воздушным винтом, отличающаяся тем, что гидронасос выполнен по существу внутри воздушного винта, причем гидронасос установлен в головке с использованием установочного средства, служащего также опорой для воздушного винта,
причем гидронасос расположен во втулке воздушного винта таким образом, что обеспечена возможность извлечения указанного гидронасоса из головки вместе с воздушным винтом.
42. Ветровая турбина по п. 41, в которой воздушный винт содержит втулку с прикрепленными к ней одной или более лопастями, причем втулка установлена по меньшей мере на одном держателе, отходящем от втулки и соединенном с головкой с возможностью отсоединения.
43. Ветровая турбина, содержащая мачту и головку, установленную на верхнем конце указанной мачты с возможностью поворота вокруг оси головки,
причем на указанной головке установлен воздушный винт, выполненный с возможностью вращения вокруг оси воздушного винта, при этом предусмотрен гидронасос, приводимый в действие указанным воздушным винтом, отличающаяся тем, что гидронасос выполнен по существу внутри воздушного винта, причем гидронасос представляет собой многопоршневой насос, содержащий центральную часть и приводное кольцо, проходящее вокруг центральной части, причем:
- центральная часть содержит ряд обращенных радиально наружу цилиндров с поршнями, выполненными с возможностью перемещения в указанных цилиндрах в указанном радиальном направлении относительно центральной оси, причем приводное кольцо взаимодействует с поршнями прямо или косвенно по меньшей мере для проталкивания их радиально внутрь; и/или
- приводное кольцо содержит ряд обращенных радиально внутрь цилиндров с поршнями, выполненными с возможностью перемещения в указанных цилиндрах в указанном радиальном направлении относительно центральной оси, причем центральная часть взаимодействует с поршнями прямо или косвенно по меньшей мере для проталкивания их радиально наружу,
причем приводное кольцо содержит обращенную внутрь поверхность некруглой формы, прямо или косвенно взаимодействующую с поршнями, причем между обращенной внутрь поверхностью приводного кольца и поршнями выполнено гибкое кольцо или кольцевой узел, которое или который во время применения изгибается для приведения в движение поршней,
причем гидронасос расположен во втулке воздушного винта таким образом, что обеспечена возможность извлечения указанного гидронасоса из головки вместе с воздушным винтом.
44. Ветровая турбина, содержащая мачту и головку, установленную на верхнем конце указанной мачты с возможностью поворота вокруг оси головки,
причем на указанной головке установлен воздушный винт, выполненный с возможностью вращения вокруг оси воздушного винта, при этом предусмотрен гидронасос, приводимый в действие указанным воздушным винтом, отличающаяся тем, что гидронасос выполнен по существу внутри воздушного винта, причем гидронасос соединен с генератором, причем генератор представляет собой генератор с несколькими приводами, причем первый привод обеспечен указанным гидронасосом, а второй привод обеспечен приводом другого типа,
причем гидронасос расположен во втулке воздушного винта таким образом, что обеспечена возможность извлечения указанного гидронасоса из головки вместе с воздушным винтом.
45. Ветровая турбина по п. 44, в которой генератор представляет собой гидромотор.
46. Ветровая турбина по п. 44, в которой генератор представляет собой гидротурбину Пелтона.
47. Ветровая турбина по п. 44, в которой привод другого типа представляет собой одно из следующего:
привод мусоросжигательного типа,
привод на основе энергии приливов,
привод на основе использования тепловой энергии земли,
привод на основе солнечной энергии и
привод на основе использования отработанного тепла.
48. Ветровая турбина, содержащая мачту и головку, установленную на верхнем конце указанной мачты с возможностью поворота вокруг оси головки,
причем на указанной головке установлен воздушный винт, выполненный с возможностью вращения вокруг оси воздушного винта, при этом предусмотрен гидронасос, приводимый в действие указанным воздушным винтом, отличающаяся тем, что гидронасос выполнен по существу внутри воздушного винта, причем гидронасос выполнен во втулке воздушного винта так, что обеспечена возможность извлечения гидронасоса из головки вместе с воздушным винтом,
причем головка снабжена ступицей, а указанная ступица содержит первую часть, расположенную внутри указанной головки, и вторую часть, соединенную с возможностью отсоединения с указанной первой частью, причем указанная вторая часть образована в указанном гидронасосе или посредством него,
причем гидронасос представляет собой многопоршневой насос, содержащий центральную часть и приводное кольцо, проходящее вокруг центральной части,
причем между обращенной внутрь поверхностью приводного кольца и поршнями выполнено гибкое кольцо или кольцевой узел, которое или который во время применения изгибается для приведения в движение поршней,
причем гидронасос установлен в головке с использованием установочного средства, служащего также опорой для воздушного винта,
причем гидронасос соединен с генератором, причем генератор представляет собой генератор с несколькими приводами, причем первый привод обеспечен указанным гидронасосом, а второй привод обеспечен приводом другого типа.
| WO 2014109043 A1, 17.07.2014 | |||
| WO 2008084971 A1, 17.07.2008 | |||
| СПОСОБ ОЧИСТКИ КОЛОННЫ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ СКВАЖИНЫ ОТ АСФАЛЬТОСМОЛОПАРАФИНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ | 2015 |
|
RU2584192C1 |
| WO 2009064264 A1, 22.05.2009 | |||
| DE 10146968 A1, 13.06.2002 | |||
| US 4311434 A, 19.01.1982 | |||
| ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА | 2013 |
|
RU2523706C1 |
