Волновая аэраторно-энергетическая установка Советский патент 1993 года по МПК F03B13/14 

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано для получе- ния электроэнергии и экологического оздоровления водоемов путем аэрации глубинных слоев воды..

Целью изобретения является улучшение аэрации воды и упрощение конструкции.

На фиг. 1 представлен разрез установки; на фиг.2 (а) - сечение клапана в открытом положении, при движении установки вниз с гребня волны; на фиг.2 (б) - сечение клапана в закрытом положении при движении установки вверх на гребень волны; на фиг.З - горизонтальное сечение, проходящее через клапан, лопатки направляющего аппарата и лопасти центробежной турбины; на фиг.4 - работа установки при волнении.

Волновая аэраторно-энергетическая установка (фиг.1) содержит поплавок 1 с вертикальной трубой 2, верхняя часть которой выполнена в виде конфузора с радиальным кольцевым выходом. В верхней части трубы

2 коаксиально установлен обратный клапан 3, имеющий возможность возвратно-поступательного перемещения. Клапан 3 имеет конусообразную наружную поверхность и установлен верщиной конуса вниз с возможностью контакта со стенками конфузора. Центробежная турбина 4 связана валом 5 с электрогенератором 6. Направляющий аппарат 7 турбины 4 размещен в радиальном кольцевом выходе конфузора.

Установка работает следующим образом.-

При положении поплавка 1 на невозмущенной поверхности воды (на уровне водоема) обратный клапан 3, расположенный в верхней части трубы 2, под действием собственного веса закрыт. При подъеме поплавка 1 на .гребень волны вода, находящаяся в трубе 2, также будет подниматься выше уровня водоема за счет разряжения под клапаном 3. При достижении вершины волны скорость установки уменьшается .до нуля, а водяной столб в

00

о -ч

к

KD

J

трубе 2 продолжает двигаться по инерции вверх, открывая клапан 3. Поток воды рассекается конусообразной наружной поверх- ностью клапана 3 и равномерно распределяется в радиальном направлении, поступая в направляющий аппарат 7, а затем на лопатки центробежной турбины 4, приводя ее и связанный с ней валом 5 электрогенератор 6 во вращение, При этом вода, пройдя лопатки турбины 4, истекает в виде конуса на поверхность водоема. При спада- нии волны поплавок 1 движется вниз навстречу потоку воды в трубе 2. Вода продолжает раскручивать турбину 4 и электрогенератор 6. В нижней точке впадины волны и до подъема установки на уровень водоема вода продолжает раскручивать турбину за счет того, что имеется перепад высот между уровнем волны (возмущенной водной поверхности) и уровнем водоёма в штиль. В момент прохождения поплавком 1 уровня водоема в штиль, при движении установки вверх на гребень волны, клапан 3 под своим весом закрывается, а турбина 4 продолжает вращаться по инерции. При дальнейшем подъеме на волну процесс повторяется, причем турбина 4 и электрогенератор б вращаются по инерции в воздушной среде до момента открытия клапана 3, Рас- пыление воды над поверхностью водоема способствует насыщению ее кислородом (аэрации).

форму л а иэо бретен и я Волновая аэраторно-энергетическая установка, содержащая поплавок с вертикальной трубой, погруженный подуровень воды, турбогенератор, гидротурбина которого имеет неподвижный направляющий аппарат, и обратный клапан, установленный ко- аксиально в верхней части трубы с

возможностью возвратно-поступательного перемещения, отличающаяся тем, что, с целью улучшения аэрации воды и упрощения конструкции, верхняя часть трубы выполнена в виде конфузора с радиальным

кольцевым выходом, клапан - с конусообразной наружной поверхностью, направляющий аппарат размещен в радиальном кольцевом выходе конфузора, при этом клапан установлен вершиной конуса вниз с воз5 можностьЮ контакта со стенками конфузора, а турбина выполнена центробежной.

Сущность изобретения: вертикальная труба поплавка погружена под уровень воды. Гидротурбина турбогенератора имеет неподвижный направляющий аппарат. Обратный клапан установлен коаксиально в верхней части трубы с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Верхняя часть трубы выполнена в виде конфузора с радиальным кольцевым выходом, клапан с конусообразной наружной поверхностью. Аппарат размещен в выходе конфу- зора. Клапан установлен вершиной конуса вниз с возможностью контакта со стенками конфузора. Гидротурбина выполнена центробежной. 4 ил.