Свободнопоточная гидроэнергетическая установка Советский патент 1992 года по МПК F03B13/00 

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано в передвижных и переносных гидроэлектростанциях.

Известны свободнопоточные гидроустановки для преобразования энергии течения водотоков, содержащие гидротурбину, механическую передачу и электрогенератор.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой гидроэнергетической установке является Vertlcai-axis composite swinging-blade water wheel, в котором гидродвигатель состоит из четного количества вращающихся навстречу друг другу турбин. Турбины состоят из двух последовательно расположенных вдоль оси вращения частей и лопасти одной части смещены относительно лопастей других частей.

Недостатками этого устройства: гидротурбины затеняют друг друга; используют гидротурбины карусельно-отипа, имеющие

низкий КПД; отсутствует возможность регулирования мощности; необходимость дополнительных устройств для установки в потоке.

Цель изобретения - повышение КПД устройства, а также улучшение эксрлуатаци- онных характеристик, уменьшение массы и обеспечение вывода установки на участок реки с максимальной скоростью течения воды.

На фиг.1 показано сечение гидроэнергетической установки плоскостью, параллельной направлению потока; на фиг.2 - установка, вид сверху; на фиг.З - то же, вид спереди; на фиг.4 - сечение гидротурбины; на фиг.5 - сечение А-А на фиг.4; на фиг.6 - сечение Б-Б на фиг.4.

Свободнопоточная гидроэнергетическая установка состоит из рабочих колес 1, кинематической передачи 2, электрогенераXJ

GO

00

тора 3, регулятора 4, плавучего корпуса 5, в котором устанавливается надувная камера 6. Передняя стенка 7 корпуса наклонена навстречу потоку, а в задней части корпуса установлена вертикальная рулевая пласти- на8.

Гидроэнергетическая установка крепится к берегу тросом 9.

Электрическая энергия передается на берег по кабелю 10, прикрепленному к тро- су 9% Гидротурбина состоит из двух половин, в которых лопасти смещены относительно лопастей другой части на 90° для улучшения равномерности вращения. 8 свою очередь, каждая лопасть 11 выполнена по меньшей мере из двух частей 12, соединенных телескопически при помощи упругих элементов 13 для стягивания дисков 17, к которым жестко прикреплены лопасти 11. К нижним дискам гидротурбин крепится груз 14 при помощи троса 15 через муфты 15 свободного хода.

Гидроэнергетическая установка работает следующим образом.

При погружении ее в norm, «а рулевую пластику 8 действует §сишаая шла, под дей- сть/ ш которой установка вшодатсй «ауча- стск реки с максимально® скоризетью течения. Регулированием дешы троса 9 можно устанавливать устройстве а шовш- димом месте потока. Под действие сиды ввод груза 74 гидротурбины р®е гшаетей, но при этом всегда ветаетея расстояние между нижней частые тдоэтурбиод и днем реки, определенное длиной троса 1S. П$в падении уровня еады а реке турбины автоматически стягиваются п®й цветшем других элементов 13. Таким образом, гидроэнергетическая установка вырабатывает максимально возможную мощность.

На наклонную стенку 7 при набеганий потока воды действует падшяная сила, которая компенсирует ешу давления воды на турбины, стремящуюся наклонить установ

ку. Таким образом, ось вращения турбин поддерживается вертикальной. В случае применения дополнительной секции надувной камеры, устанавливаемой в передней части корпуса, сила давления на турбины компенсируется выталкивающей силой, действующей на дополнительную секцию.

Под воздействием потока воды рабочие колеса 1 начинают вращаться. Вращение передается через кинематическую передачу 2 на вал электрогенератора 3, на выходе которого вырабатывается электрическая энергия. Напряжение регулируется и стабилизируется регулятором 4 напряжения и электроэнергия передается на берег по кабелю 10.

Формула изобретения Свободнопоточная гидроэнергетическая установка, содержащая плавучий корпус, установленное в корпусе четное количество вертикальных рабочих колес противоположного вращения, состоящих по меньшей мере из двух частей, лопасти которых соединены с торцовыми дисками и смещены друг относительно друга е окружном на- превлеиии, груз с тросом для фиксации установки в поток© и электрогенератор, шт&шшчфеки е&азанный с рабочими колесами, отличающаяся тем. что, с целью оадьтшеиаш код, уешФоша снабжена вер: писадышй $$зэ$гшД ш астмифа, установленная и задней ед&т корпуев. рабочие колеса шпашшы теша Сфашиуе м снабжены уп- $угимя зя®ив«т8 ш ййя оигиванмй дисков, кажаав ашюяфшш по меньшей мере $id даух 4вешй, твАвеяолически соединенных между еобоА, е щ5мнвние лопастей с &нЈкшм зыпшмет жестким, передняя станка корпуса наклонена навстречу потоку, плавучесть корпуса в передней части вы- полненз выше, чем в задней, а трос прикреплен к нижним торцовым дискам рабочих колес и снабжен в местах крепления муфтами свободного хода.

4-х

I2

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано в передвижных и переносных гидроэлектростанциях. Цель изобретения - повышение КПД устройства, а также улучшение эксплуатационных характеристик, уменьшение массы и обеспечение вывода установки на участок реки с максимальной скоростью течения воды, Сущность изобретения: установка снабжена вертикальной рулевой пластиной, установленной в задней части корпуса, рабочие колеса выполнены типа Совониуса и снабжены упругими элементами для стягивания дисков, каждая лопасть выполнена по меньшей мере из двух частей, телескопически соединенных между собой, лопасти соединены с дисками жестко, передняя стенка корпуса наклонена навстречу потоку, плавучесть корпуса в передней части выполнена выше, чем в задней, трос прикреплен к нижним торцовым дискам рабочих колес и снабжен в местах крепления муфтами свободного хода. 6 ил, СО

Фиг. 2.

1

/0-С/6

15

О-

Фиг.З

1ЪФиг Ь

Фие.б