Способ изготовления гелиоконцентратора Советский патент 1988 года по МПК F24J2/06 

(Л

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности, к способам изготовления гелиоконцентраторов.

Цель изобретения - повышение мощ- ности гелиоконцентратора путем значи тельногб увеличения его апертуры пр сохранении высокой эксплуатационной надежности.

На фиг. 1 показана операция пог- ружения функционирующего элемента гелиоконцентратора под уровень воды на фиг. 2 - гелиоконцентратор, изготовленный предлагаемым способом; на фиг. 3 - функциональная схема сие- темы управления гелиоконцентратором.

Способ изготовления гелиоконцентратора осуществляют деформированием фокусирующего элемента 1 приложением к нему давления снаружи и изнутри до получения воспринимающей излучение поверхности 2 и последующей фиксации ее формы.

Давление снаружи создают погружением элемента 1 под уровень воды, давление изнутри - заполнением элемента 1 вспомогательной средой с отличной от воды плотностью, а фиксацию формы поверхности 2 осущест-. вляют позиционированием ее периметра на -заданных глубинах.

Фокусирующий элемент 1 изготавливают на полигоне с учетом необходимой конфигурации его периметра путем сшивания, спекания, склеива- ния или сваривания отдельных кусков Элемент 1 либо выполнен из оптическ прозрачного материала, либо отражает излучение. Периметр.элемента 1 упрочняют витком синтетического каната, Элемент 1 выполняют с внутренней полостью.

По периметру элемента 1 закреплены буйки 3, растяжки 4 и якорь-тросы 5 со стыковочными узлами 6. Растяжки 4 закреплены на погружных грузах 7, скользящих по якорь-тросам 5, и на буксирах 8, Буксиры 8 шлангами 9 соединены с емкостями 10, которые, в свою очередь, соединены с полос- тью (или полостями) элемента 1.

Система управления телиоконцент- ратором включает датчики 11 измерени параметров воды и вспомогательной среды, а так же усилий напряжения элемента 1, гидростаты 12 элемента 1 и гидростаты 13 якорь-тросов 5, магнитные пускатели 14, источник 15

питания, сумматоры 16, лебедки 17, электронасосы 18 и преобразователи 19. При обслуживании гелиоконцентратора используют также танкер 20,

Способ изготовления гелиоконцентратора осуществляют следующим образом.

В свернутом виду элемент 1 подводят на транспортном средстве и традиционной технологией (с помощью судовых стрел, с использованием слипа, лебедок и т.д.) выгружают на воду. Предусматривают меры предосторожности от случайных порывов при выгрузке и расчехлении. В частности, в процессе перекантовки элементы 1 стропят широкими стропами с тупыми кромками стропов.

К периметру элемента 1 на рас- четньтх расстояниях прикрепляют расчетное количество растяжек 4, на которых закреплены буйки 3 и грузы 7 Якорь-тросы 5 соединяют с растяжками 4 в процессе постановки элемента 1 под водой. На воде элемент 1 за растяжки 4 разворачивают с помощью буксиров 8 в последовательности, обратной операциям сворачивания. Буксиры 8 с комплектом основных и дублирующих растяжек 4 расходятся от элемента 1 на расчетные позиции акватории. Буксиры .8 набивают растяжки 4. Соблюдая очередность набивки (натяжения) растяжек 4, тщательно расг прямляют элемент 1, При этом он плавает на воде за счет центрального воздушного пузыря и буйков 3, поддерживающих на плаву периметр элемента 1,

ХОРОШО распрямленный плавающий на воде элемент 1 считают отцентрованным. В процессе центровки буксиры 8 выходят на расчетные места постановки якорь-тросов 5, уточняют позицию с помощью средств навигации. Если позиция верна, с буксиров 8 сбрасывают за борт якорь-тросы 5 устанавливаемого элемента 1, С барабана тонущей якорной лебедки 17 по мере ухода якоря на грунт сматывают якорь-трос 5, свободный конец которого оставляют на буксире 8, Якорь- трос 5 заводят в погружной груз 7. А с грузом соединяют растяжку 4 расчетной длины. Груз 7 и закрепленную на нем растяжку 4 выбрасывают за борт буксира 8, Груз 7 скользит по

якорь-тросу 5 и увлекает за собой растяжку 4.

На глубине, задаваемой длиной растяжки 4, якорь трос 5 и погружной груз 7 соединяют стыковочным узлом 6, Убеждаются в надежности сцепления для чего сцепленный груз 7 подтягивают за растяжку 4. Если груз 7 не продергивается по якорь-тросу 5, зна чит сцепление надежно.

Потравливая якорь-трос 5 и дублирующие растяжки 4, буксир 8 отводят от элемента 1. и в расчетном месте . акватории топят якорь-трос 5 и растяжки 4,

Очередность сброса якорей с буксиров и очередность сцепления грузов 7 с якорь-тросом 5 программируют, Стремятся выдержать скорость операций в темпе, достаточном для заглубления элемента 1 под расчетным углом подныривания. При перемещении в толще воды с элементом 1 сдувают воздушную подушку, поддерживавшую ранее его на плаву. Скорость движения элемента 1 в воде выдерживают такой вег личины, чтобы усилие от гидродинамического сопротивления не превысило суммарной реакции на нагрузку, т.е, избегают порывов элемента 1 от перегрузки, .

В толще воды элемент 1 зависает под расчетным углом. Его не изменяют до тех пор, пока с помощью буксиров 8 не закончат сцецление элемента 1 с якорь-тросами 5, Окончательно топят якорь-тросы 5 и растяжки 4, Буксиры 8 отходят от элемента 1,

Под водой собирают силовую схему системы управления.

С помощью гидролокатора посылают управляющие сигналы к блокам автоматики якорных устройств; Лебедки 17 вращают со скоростью, безопасной для перемещения элемента 1, На каждый барабан наматывают якорь-трос 5 расчетной длины, по достижении которой гидростат 13 выключает лебедку .17, Гидростат 13 срабатывает на требуемой глубине. Поэтому лебедки 1 останавливаются не все сразу, подтя- гивают элемент 1 к рабочей позиции, постепенно уменьшая угол подныривд- ния до расчетного угла постановки на позицию,

Водолазы уточняют,правильность выхода элемента 1 на позицию.

15

20

25

ю

30927

Ошибки и неточности устраняют путем перетяжек якорь-тросов 5 с помощью якорных лебедок 17. Гидростаты 13 перерегулируют.

В район постановки гелиоконцент- ратора подводят танкер 20 и с него чере з шланги 9 сливают рабочее тело в емкост.ч 10. Когда все емкости 10 заполняют, танкер 20 отводят.

Водолазы соединяют освобожденный от танкера 2С конец шланга 9 с приемным патрубком элемента 1. С помощью электронасосов 13 вспомогательную среду перекачивают в элемент 1, Прекращают подачу среды по достижении ее номинального количества в элементе 1.

Еще раз проверяют правильность натяжения элемента 1 и выясняют нет ли непредсказанных выпучиваний, провисания или порывов участков. Если обнаружены подобные явления, порывы устраняют. Натяжением якорь-тросов 5 растягивают элемент 1 и перераспределяют усилия в сторону недогруженных растяжек 4,

Этот Процесс повторяют столько раз, сколько элементов 1 устанавливают для формирования гелиоконцент- ратора.

30

5

0

5

0

5

,Затем подключают систему управления ,

Показания датчиков 11 и гидростатов 12 и 13 используют для решения вопроса о перекачке вспомогательной среды, чтобы снять неравномерности поля нагрузок на элементе 1, возникающих в случае изменения температуры в среде и в воде.

Гидростат 13 якорь-троса 5 включает (выключает) якорную лебедку 17 в работу в нужном направлении вращения, если надо намотать или перетравить якорь-тросе при уходе обслуживаемой точки периметра от расчетной высоты ее позиционирования,

Если с помощью гелиоконцентрато- ра в ночное время решают астрономические задачи, то систему управления запитывают от постороннего источника электроэнергии. При этом нецелесообразно полагаться на электрические аккумуляторы,

Не вся астрономическая информация высокого качества, так как межэлементные соединения снижают точность измерения.

Предложенный способ позволяет значительно увеличить площадь гелио- концентратора при сохранении его высокой эксплуатационной надежности.

Формула изобретения

Способ изготовления гелиоконцент- ратора путем деформирования фокусирующего элемента приложением к нему давления снаружи и изнутри до получения воспринимающей излучение по4309276

верхности и последующей фиксации ее формы, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности ге- лиоконцентратора, давление снаружи создают погружением элемента под уровень воды, давление изнутри - заполнением элемента вспомогательной средой с отличной от воды плотно- 10 стью, а фиксацию формы поверхности осуществляют позиционированием ее периметра на заданных глубинах.

Изобретение позволяет повысить мощность гелиоконцентратора путем значительного увеличения его апертуры при сохранении высокой эксплуатационной надежности. Производят деформирование фокусирующего элемента (Э) 1 приложением к нему давления снаружи и изнутри до получения воспринимающей излучение поверхности 2. При этом давление снаружи создают погружением Э 1 под уровень воды, давление изнутри - заполнением Э 1 вспомогательной средой с отличной от воды плотностью. Затем осуществляют фиксацию формы поверхности 2 позиционированием ее периметра на заданных глубинах. В результате значительно увеличивается площадь гелиоконцентратора при сохранении его высокой эксплуатационной надежности. 3 ил.

фие.2

/5

П

фи.З