Волновая плавучая гидроэлектростанция Советский патент 1992 года по МПК F03B13/14 F03B13/16 

Изобретение относится к области гидроэнергетического машиностроения и может быть использовано в гидроэнергетике для преобразования энергии морских и океанских волн в электрическую.

В качестве аналога выбран двигатель, приводимый в действие волнами, содержащий составной изменяемой длины двуплечий рычаг, закрепленный шарнирно на береговой опоре, где на одном его конце закреплены жестко поплавок (в виде бочки, цистерны, лодки и др.) и подвижный щит под требуемым наклоном, а на другом его конце имеются сектор с косо срезанными подвижными рейками и храповое колесо на валу,

Недостатками двигателя являются отсутствие возможности использования в нем энергии проходящих волн любого направления, закрепления и использования его в любой точке водного бассейна, недостаточная надежность и малый ресурс его работы.

Известен плавучий водяной двигатель для приведения в действие насоса, содержащий плот и закрепленные на нем шарнирно одну или несколько пар двуплечих рычагов, где к нижним их концам жестко прикреплены лопасти с поворотными створ- .ками, приспособления их поворота, переходный многоплечий вал и поршневые насосы, штоки которых соединены через вал тягами с верхними концами двуплечих рычагов.

Недостатками водяного двигателя являются недостаточная надежность, низкий ресурс его работы, наличие холостого хода пар двуплечих рычагов и недостаточная эффективность его использования.

Также известна волновая насосная установка, содержащая закрепленную на дне побережья неподвижную опору с шарнирно закрепленным на ней двуплечим рычагом, где на одном его конце имеется подвижный поплавок, а на другом его конце имеется рабочая камера переменного объема из двух сильфонных патрубков, соединенных между собой пластиной.

VI ( СЛ

00 СЛ

Недостатками известной установки являются недостаточные надежность и ресурс ее работы, отсутствие возможности ее использования в любой точке водного бассейна и использования волн любого направления, трудоемкость ее монтажа, неудобства ее обслуживания и ремонта.

В качестве прототипа выбрана волновая плавучая энергоустановка, содержащая опору, прикрепленные к ее двум сторонам рычаги с поплавками, поршневые гидронасосы, закрепленные сверху опоры, каждые рычаг и насос связаны между собой кинематически, а выпуски насосов соединены с гидроагрегатом.

Недостатками известной энергоустановки являются наличие в ней опоры с положительной плавучестью, двухстороннее закрепление рычагов с поплавками, расположение поршневых насосов сверху ее опоры, отсутствие тормозных устройств по ограничению хода рычагов больше расчетного и отсасывающей трубы с обратными клапанами, что значительно снижает надежность и ресурс ее работы.

Целью изобретения является повышение надежности и ресурса работы гидроэлектростанции.

Указанная цель достигается тем, что в волновой плавучей гидроэлектростанции, содержащей опору, прикрепленные к ее двум сторонам рычаги с поплавками, поршневые гидронасосы, закрепленные сверху опоры, каждые рычаг и насос связаны между собой кинематически, а выпуски насосов соединены с гидроагрегатом, согласно изобретению опора снабжена вертикальными стабилизаторами, рычаги-волноп- риемными пластинами, а выход из гидроагрегата - отсасывающей трубой с обратными клапанами, при этом насосы выполнены неполноповоротными двойного действия, опора - с регулируемой плавучестью и нагружена под уровень воды, вол- ноприемные пластины жестко прикреплены в зоне поплавков с наклоном к оси рычагов,.

На фиг.1 показан общий вид гидроэлектростанции; на фиг,2 -узел I на фиг.1.

Гидроэлектростанция содержит плавучую опору 1, вертикальные стабилизаторы 2 ее отрицательной плавучести, стабилизаторы 3 устойчивости в направлении движения волн, гидравлические неполноповоротные насосы двойного действия 4 с одноплечими рычагами 5, где их свободные концы снабжены поплавками 6, и волноприемными пластинами 7, прикрепленными под наклоном к оси рычагов 5, гидроагрегат 8 с отсасывающей трубой 9 с обратными клапанами

10, трубопроводы 11, соединяющие выпуски насосов 4 с турбиной гидроагрегата 8.

Работа гидроэлектростанции начинается с ее приведения на месте монтажа в рабочее состояние, где на опору 1 монтируются в требуемых точках вертикальные стабилизаторы 2 требуемого веса, что обеспечивает ей отрицательную плавучесть с

0 полным погружением корпуса насосов 4 ниже спокойного уровня воды в бассейне в пределах от 0 до 0,05-0,10-0,15 длины рычага 5, а затем ее транспортируют водным транспортом к месту работы и закрепляют

5 на якорь. Воздействием энергии проходящих волн на плоскости стабилизаторов 3 станция автоматически поворачивается и удерживается в направлении их движения. При этом проходящие через станцию волны

0 воздействуют на поплавки 6 и волноприем- ные пластины 7 поворачивают рычаги 5 вверх до расчетного их положения, где пластины 7 занимают горизонтальное положение и играют роль конечного выключателя

5 хода рычагов 5 за счет дальнейшего обратного их наклона к направлению движущихся волн и их воздействия на уже обратную плоскость пластин 7. С удалением и уменьшением высоты волн рычаги 5

0 под собственным весом поворачиваются вниз до основания волны. Набегающие очередные волны снова обеспечивают поворот рычагов 5 вверх. Цикл повторяется. Получаемое при этом возвратно-поворотное дви5 жение рычагов 5 обеспечивает работу неполноповоротных насосов двойного действия 4, непрерывную подачу ими по напорным трубопроводам 11 воды требуемых параметров на гидроагрегат 8, что обеспе0 чивает его нормальную работу и выработку им электроэнергии. Отработанная вода на гидроагрегате 8 поступает в отсасывающую трубу 9 и сбрасывается через обратные клапаны 10 в бассейн. При необходимости вы5 полнения осмотра или ремонта рабочих органов станции на этот период демонтируют вертикальные стабилизаторы 2, что обеспечивает перевод ее опоры с отрицательной плавучестью на положительную, удобства,

0 качество и сокращение сроков выполнения работ.

Формула изобретения Волновая плавучая гидроэлектростанция, содержащая заякоренную опору с на5 носами, подключенными к гидроагрегату, и поплавки с рычагами, свободные концы которых шарнирно прикреплены к опоре и связаны с рабочими органами насосов, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и ресурса работы, опора

снабжена вертикальными стабилизаторами, рычаги - волноприемными пластинами, а выход из гидроагрегата - отсасывающей трубой с обратными клапанами, при этом

двухстороннего действия, опора - с регулируемой плавучестью и погружена под уровень воды, а волноприемные пластины жестко прикреплены в зоне поплавков с на

Использование: для преобразования энергии волн в электрическую энергию. Сущность изобретения: гидроэлектростанция содержит заякоренную опору с насосами, подключенными к гидроагрегату, и поплавки с рычагами, свободные концы которых шарнирно прикреплены к опоре и связаны с рабочими органами насосов, последние выполнены неполноповоротными двухстороннего действия. Опора снабжена вертикальными стабилизаторами, рычаги- волноприемными пластинами, а выход из гидроагрегата - отсасывающей трубой с обратными клапанами, при этом опора погружена под уровень воды, а волноприемные пластины жестко прикреплены в зоне поплавков с наклоном к оси рычагов. 2 ил.

насосы выполнены неполноповоротными 5 клоном к оси рычагов.

Спокойный

I 57 6

Фиг.2.