Изобретение относится к гидромашиностроению,
Цель изобретения - повышение производительности и надежности устройства путем расширения диапазона используемых волн.
На чертеже показано предлагаемое устройство.
Устройство содержит поплавок 1 в виде кольцевого элемента, жестко закрепленного снаружи вертикальной трубы 2. К поплавку 1 при помощи тяг 3 крепится жесткий корпус 4 рабочей камеры 5 переменного объема с всасывающим и нагнетательным клапанами 6 и 7 соответственно. Клапан 7 сообщен трактом 8 с ресивером или преобразователем (не показаны). В корпусе 4 раз- мещен поршень 9 со штоком 10, соединенным с опорным элементом 11. Опорный элемент 11 выполнен в виде полого корпуса с отверстием 12 в его нижней части и с напорным клапаном 13 в его верхней части. В штоке 10 и поршне 9 имеется осевой канал 14 для сообщения рабочей камеры 5 с полостью 15 опорного элемента 11. В канале 14 может быть установлен стравливающий обратный клапан 16, открытый в сторону полости 15.
Устройство работает следующим образом.
Уровень воды внутри достаточно длинной трубы 2 определяется средним уровнем моря, так как труба 2 ограждает воду, оказавшуюся в ней, от воздействия воды. Поэтому опорный элемент 11 можно в первом приближении считать неподвижным. Поплавок 1 с закрепленным на нем корпусом 4 и с трубой 2 под воздействием волн совершает колебательные движения таким образом, что при подъеме поплавка 1 на гребень волны полость в камере 5 сжатия расширяется, всасывая воздух через клапан 6, а при опускании во впадину эта полость уменьшается. При этом воздух сжимается до определенного давления, после чего открывается нагнетательный клапан 7 и воздух выталкивается в тракт 8.
Однако при увеличении волнения проявляется и другой принцип работы устройства. Когда амплитуда волны становится больше длины корпуса 4, поплавок 1, поднимаясь на гребень волны и заполнив атмосферным воздухом рабочую камеру 5, продолжает двигаться вверх, перемещая упирающийся в верхнюю крышку корпуса 4 поршень 9 и одновременно с ним опорный элемент 11. При этом под действием разрежения столб воды, заключенный в трубе 2, будет подниматься вслед за опорным элементом 11,
При опускании поплавка во впадину столб воды, обладающий много большей инерционностью, чем устройство, препятствует движению опорного элемента 11 вниз,
обеспечивая тем самым повышение давления воздуха в камере 5.
Чтобы получить требуемую степень сжатия воздуха, необходимо отрегулировать устройство так, чтобы при нулевом вол0 нении полость камеры 5 была минимально возможной, но, в то же время, чтобы поршень 9 только чуть касался верхней крышки корпуса 4. Тогда при волнении поршень 9 всегда будет доходить до конца камеры,
5 сжимая воздух до требуемого давления и выталкивая его через нагнетательный клапан 7 в тракт 8. Однако в этом случае существенно снижается производительность устройства, так как, падая с гребня волны,
0 поплавок 1, сжав и вытолкнув сжатый воздух через клапан 7, будет просто опираться верхней крышкой корпуса 4 на столб воды через поршень 9 и опорный элемент 11. Очевидно, чтобы увеличить производи5 тельность устройства, необходимо при возрастании высоты волны притапливать опорный элемент 11, а чтобы сохранить требуемую степень сжатия воздуха при уменьшении высоты волн, необходимо заставлять
0 всплывать опорный элемент.
Обеспечить автоматическое всплытие или притапливание опорного элемента 11 при изменении высоты волны можно следующим образом. В полость 15 опорного эле5 мента из камеры 5 или из ресивера постоянно г с малым расходом по тракту 8 стравливается воздух, постепенно вытесняющий из-полости 15 воду через отверстие 12. При этом опорный элемент 11 постоянно имеет тен0 денцию к всплытию, так чтобы поршень 9 на этапе сжатия воздуха всегда достигал верхней крышки корпуса 4. При увеличении волнения или излишнем всплытии опорного элемента 11 под давлением в полости 15
5 открывается клапан 13, стравливающий воздух из полости 15, вместо которого через отверстие 12 поступает вода, опорный элемент 11 притапливается, увеличивая производительность устройства. При уменьшении
0 волнения поступающий в полость 15 по каналу 14 воздух заставляет несколько всплыть опорный элемент 11, уменьшив разовую производительность устройства, но сохранив требуемую степень сжатия воз5 духа, увеличивая тем самым общую производительность устройства.
Формула изобретения 1. Устройство для утилизации энергии волн, содержащее поплавок, закрепленный на нем корпус с рабочей камерой перемен51665066б
ного объема и всасывающим и нагнетатель-ней части, снабжен напорным клапаном, ус- ным клапанами, и опорный элемент, о т л и-тановленным в верхней части и соединен со чающееся тем, что, с целью повышенияштоком, при этом в штоке и поршне выпол- производительности и надежности, корпуснен осевой канал дли сообщения рабочей рабочей камеры выполнен жестким и снаб-5 камеры с полостью опорного элемента, жен размещенным в нем поршнем со штоком, поплавок выполнен в виде кольцевого2. Устройство поп.1,отличэющее- элемента. жестко закрепленного снаружис я тем, что в осевом канале штока устэнов- вертикальной трубы, а опорный элементлен стравливающий обратный клапан, от- размещен внутри этой трубы,(, выполнен в10 крытый в сторону полости опорного виде полого корпуса с отверстием в его ниж-элемента.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ПРИБОЙНАЯ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ | 1993 |
|
RU2083869C1 |
ВОЛНОВАЯ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ СУДИЛОВСКОГО А.Г. | 1992 |
|
RU2085759C1 |
Складывающийся волнолом Гергеля | 1986 |
|
SU1428793A1 |
Поплавковая энергетическая установка | 1990 |
|
SU1786279A1 |
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТАРАН | 2014 |
|
RU2536411C1 |
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТАРАН | 2014 |
|
RU2576095C1 |
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТАРАН | 2016 |
|
RU2630803C1 |
Морской теплогенератор | 2021 |
|
RU2758213C1 |
Способ получения воды из воздуха | 2017 |
|
RU2652822C1 |
ПЛОСКОДОННОЕ РЕАКТИВНОЕ СУДНО | 1999 |
|
RU2149121C1 |
Изобретение позволяет повысить производительность и надежность устройства для утилизации энергии волн путем расширения диапазона используемых волн. На поплавке 1 закреплен корпус 4 с рабочей камерой 5 переменного объема и всасывающим и нагнетательным клапанами 6, 7. Корпус 4 выполнен жестким и снабжен размещенным в нем поршнем 9 с штоком 10. Поплавок 1 выполнен в виде кольцевого элемента, жестко закрепленного снаружи вертикальной трубы 2. Опорный элемент 11 размещен внутри трубы 2, выполнен в виде полого корпуса с отверстием 12 в его нижней части, снабжен напорным клапаном 13, установленным в верхней части, и соединен со штоком 10. В штоке 10 и поршне 9 выполнен осевой канал 14 для сообщения камеры 5 с полостью 15 элемента 11. В канале 14 установлен стравливающий обратный клапан 16, открытый в сторону полости 15. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.
Компрессор | 1983 |
|
SU1134785A1 |
F 0.3 В 13/12, 1983. |
Авторы
Даты
1991-07-23—Публикация
1988-12-13—Подача