Гидротурбина для микроГЭС Советский патент 1992 года по МПК F03B13/00 

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано для производства электроэнергии на микрогидроэлектростанциях (микроГЭС).

Цель изобретения - повышение КПД.

На фиг. 1 показана, микроГЭС с установленной гидротурбиной; на фиг. 2 - струенап- равляющее устройство; на фиг. 3 - лопасть гидротурбины, проекция и движение двух водяных потоков при взаимодействии с лопастью (АХ - смещение потоков по гирозон- тали, A Y - смещение потоков по вертикали; d - диаметр потока или выходных каналов; D - диаметр основания лопасти) и разрезы А-А и Б-Б.

Предлагаемая гидротурбина используется в микроГЭС, содержащей генератор 1, рабочее колесо 2 гидротурбины, переносной блок 3. Генератор 1 и рабочее колесо 2 связаны клиноременной передачей 4. Рабочее колесо 2 имеет лопасти 5, выполненные в виде полуцилиндров, ось которых совпадает с радиальной осью колеса 2. Струенап- равляющее устройство 6 представляет собой цилиндрическую трубу, имеющую входной канал 7 и два выходных канала 8 и 9 (дополнительный канал) с круговым поперечным сечением. Из выходных каналов 8 и 9 вытекают водяные потоки 10 и 11. Выходные каналы 8 и 9 расположены симметрично относительно продольной оси струенаправ- ляющего устройства б, а их оси смещены одна относительно другой в радиальном направлении на величину диаметра каналов.

Рабочее колесо 2 изготовлено из дюралюминия, лопасти 5 - из дюралюминиевых труб путем их разрезания на два одинаковых полуцилиндра. Струенаправляющее устройство 6 изготовлялось из капролактама, переходы от входного канала 7 к выходным каналам 8 и 9 делались плавными.

Гидротурбина работает следующим образом.

Водяной поток, поступающий к струе- направляющему устройству 6, на выходе последнего представляет собой два параллельных потока 10 и 11. Потоки 10 и 11 падают на лопасти 5 рабочего колеса 2 и плавно взаимодействуют с ними. Вследствие этого механическая энергия потоков 10 и 11 передается рабочему колесу 2 и, соответственно, генератору 1. При этом водяные потоки 10 и 11 огибают лопасти 5 по внутренней поверхности и приобретают вращательное движение в противоположные стороны. Потоки 10 и 11 смещены в пространстве как по горизонтали, так и по вертикали и практически не мешают друг другу, вследствие чего повышается КПД устройства.

В таблице приведены результаты испытания гидротурбины.

5

0

5

0

5

Предлагаемое решение

Два потока параллельны:

,5d;

Потоки не параллельны в горизонтальной плоскости, угол между их осями составляет 7° (расходящиеся потоки), A начальный

Потоки не параллельны в горизонтальной плоскости, угол между их осями составляет 173° (сходящиеся потоки), A Y d начальный

ПовышениеКПД в сравнении с известнойгидротурбиной. %

6 4 3

5 4

Примечание. D . Формула изобретения

Гидротурбина для микроГЭС, содержащая рабочее колесо с поперечными лопастями и струенаправляющее устройство с выходным каналом, о т л ича ю ща я с я тем, что, с целью повышения КПД, лопасти выполнены в виде полуцилиндров, ось которых совпадаете радиальной осью колеса, а струенаправляющее устройство снабжено дополнительным выходным каналом, при этом выходные каналы расположены симметрично относительно продольной оси струенап- равляющего устройства, а их оси смещены друг относительно друга в радиальном направлении на величину диаметра каналов.

Изобретение относится к гидроэнергетике. Поперечные лопасти 5 выполнены в виде полуцилиндров, ось которых совпадает с радиальной осью рабочего класса 2. Струенаправляющее устройство (СУ) 6 снабжено выходными каналами, расположенными симметрично относительно продольной оси СУ 6. Оси выходных каналов смещены одна относительно другой в радиальном направлении на величину диаметра этих каналов. СУ 6 имеет входной канал. Рабочее колесо 2 соединено клиноременной передачей 4 с генератором 1, размещенным на переносном блоке 3. 3 ил., 1 табл.