| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2247862
Комбінована Вітроенергетичні установки
Ім'я винахідника: Улановський Я.Б. (RU); Лавров В.С. (RU); Габченко В.Ф. (RU); Селезньов І.С. (RU); Санки В.О. (RU)
Ім'я патентовласника: ТОВ "Стройинжиниринг СМ" (RU)
Адреса для листування: 141980, Московська обл., Дубна, вул. Тверська, 9, кв.637, В.С. Лаврову
Дата початку дії патенту: 2003.06.26
Винахід відноситься до області вітроенергетики, а саме, до установок, що виробляють електроенергію для отримання гарячої води з метою її промислового використання.
Технічний результат полягає в підвищенні коефіцієнта корисної дії (ККД) за рахунок утилізації вихлопних (гарячих) газів двигунів і тепла розсіювання, а й в розширенні областей промислового використання установки. Комбінована вітроенергетична установка, що містить енерговоспроізводящій блок у вигляді лопатевого вітродвигуна, пов'язаного з ним нагнітача повітряного потоку і енергозабезпечуючих і трансформує блок у вигляді повітряної турбіни і підключеного до неї генератора, зістикований з газотурбінним двигуном, відповідно до винаходу, забезпечена блоком утилізації тепла і технологічним блоком, наприклад , опріснення морської води та очищення її, виконаним у вигляді термодістіллятора і назад-осмотичного пристрої, з'єднаних з блоком утилізації тепла, лопаті вітродвигуна виконані розчленованими на секції з можливістю повороту їх відносно один одного і з можливістю повороту щодо їх поздовжньої осі, енерговоспроізводящій і трансформує блок виконаний з додатковим, автономним двигуном внутрішнього згоряння і сполученим з ним електрогенератором, який пов'язаний з генератором газотурбінного двигуна в єдиний енергоблок, при цьому в системі управління є пристрій, який спільно з ЕОМ забезпечує отримання електричних параметрів, аналогічних електромережним, причому енерговоспроізводящій блок виконаний з пристроєм поділу повітряного потоку, пов'язаного гнучкою пневмотрассой з нагнітачем повітряного потоку, причому нагнітач виконаний програмованим, наприклад, пневматичним і багатоступеневим, ступінь низького тиску якого з'єднана з повітряною турбіною і з кожним елементом технологічного блоку, а ступінь високого тиску - з пристроєм випаровування води термодістіллятора і назад -осмотіческім пристроєм, які з'єднані з блоком утилізації тепла, при цьому точка підключення пневмотрасси і електроживлення виконана єдиної, до якої підключені торсіонні вали, пов'язані з лопатевим двигуном і турбіною.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до галузі використання енергії вітру в цілях вироблення електроенергії, а й гарячої та екологічно чистої води для використання в практичних цілях.
Відома вітроенергетична установка з тепловим двигуном, забезпечена компресором наддуву, повітряної турбіною і компресором, сполученим з ветродвігателем (див. Патент Р.Ф. №2112153, 6 F 03 D 9/00, 9/02, 1995 г.).
Недоліками відомого технічного рішення є:
- низький ККД теплового двигуна;
- складність використання установки з електромережею через залежність швидкості обертання генератора від швидкості вітру;
- складність і мала ефективність установки.
Найбільш близьким технічним рішенням до пропонованого є вітроенергетична установка з тепловим двигуном (Корисна модель №15759, 7 F 03 D 09/00, 2000 г.), установка містить вітродвигун, теплодвігатель, під'єднані до електрогенератори, додатково містить регулятори обертів в інтервалі допустимих значень, до недоліків даного технічного рішення слід віднести:
- конструктивну складність агрегату;
- низький ККД газової турбіни через значну величини теплового викиду після спалювання палива, а й низьку економічність;
- складність управління агрегатом при зміні швидкості вітру, особливо поривчастого характеру.
Метою пропонованого винаходу є багатоцільове використання комбінованої вітроенергетичної установки, а й значне підвищення ККД за рахунок утилізації вихлопних (гарячих) газів двигунів і тепла розсіювання.
Поставлена мета досягається в комбінованій вітроенергетичної установки, яка містить енерговоспроізводящій блок у вигляді лопатевого вітродвигуна, пов'язаного з ним нагнітача повітряного потоку і енергозабезпечуючих і трансформує блок у вигляді повітряної турбіни і підключеного до неї генератора, зістикований з газотурбінним двигуном, установка забезпечена блоком утилізації тепла і технологічним блоком , наприклад, опріснення морської води та очищення її, виконаним у вигляді термодістіллятора і назад-осмотичного пристрої, з'єднаних з блоком утилізації тепла, лопаті вітродвигуна виконані розчленованими на секції з можливістю повороту їх відносно один одного і з можливістю повороту щодо їх поздовжньої осі, енерговоспроізводящій і трансформує блок виконаний з додатковим, автономним двигуном внутрішнього згоряння і сполученим з ним електрогенератором, який пов'язаний з генератором газотурбінного двигуна в єдиний енергоблок, при цьому в системі управління є пристрій, який спільно з ЕОМ забезпечує отримання електричних параметрів, аналогічних електромережним, причому енерговоспроізводящій блок виконаний з пристроєм розподілу повітряного потоку, пов'язаного гнучкою пневмотрассой з нагнітачем повітряного потоку, причому нагнітач виконаний програмованим, наприклад, пневматичним і багатоступеневим, ступінь низького тиску якого з'єднана з повітряною турбіною і з кожним елементом технологічного блоку, а ступінь високого тиску - з пристроєм випаровування води термодістіллятора і назад-осмотичним пристроєм, які з'єднані з блоком утилізації тепла, при цьому точка підключення пневмотрасси і електроживлення виконана єдиної, до якої підключені торсіонні вали, пов'язані з лопатевим двигуном і турбіною, установка забезпечена додатковим двигуном внутрішнього згоряння, встановленим співвісно вітродвигун, газотурбінний двигун і двигун внутрішнього згоряння виконані з різною потужністю, двигун внутрішнього згоряння виконаний з пристроєм охолодження, а блок утилізації тепла виконаний у вигляді газодинамічного теплообмінника з виходом вихлопних газів двигуна внутрішнього згоряння і газотурбінного двигуна.
 |
Запропоноване технічне рішення пояснюється кресленням, де зображена схема комбінованої вітроенергетичної установки, що містить вітроенергетичну установку 1, вітроколесо виконано конусним і лопатевим з членуванням на окремі поворотні лопаті з пристроєм самоорієнтації вітроустановки "на вітер" за рахунок демпфера рискання, активним елементом якого є кривошипно-шатунний механізм , пов'язаний з пружинним приводом, який здійснює поворот лопатей (зміна кута їх перевоначальной установки), при цьому знижується (підвищується) крутний момент і частота обертання (на схемі не показано) з редуктором 2, пов'язаним з нагнітачем повітряного потоку (компресором) 3, оснащеним колектором високого тиску 4 і блоком низького тиску 5, компресор 3 живить повітряну силову турбіну 6, зістиковану з основним електрогенератором 7 і газотурбінним двигуном 8, додатковий двигун внутрішнього згоряння 9 пов'язаний з додатковим електрогенератором 10, основний електрогенератор 7 і додатковий 10 підключені до енергоблоку 11, який управляється блоком 12 з пристроєм, оснащеним ЕОМ, що забезпечує отримання електричних параметрів, аналогічних електромережним, від енергоблоку 11 електроенергія по лінії 13 направляється в мережу; електрогенератор 7, газотурбінний двигун 8, додатковий двигун 9, додатковий електрогенератор 10 з'єднані з блоком утилізації тепла 14, оснащеним газодинамічних 15 і трубчастим 16 теплообмінниками, а й електропідігрівачем (на схемі не показаний), блок утилізації тепла 14 підключений до термодістіллятору 17, підключений і до додаткового елетрогенератору 10, термодістіллятор має збірник чистої води 18, блок утилізації має лінію подачі гарячої води споживачеві 16А, збірник чистої води термодістіллятора 18 з'єднаний з обернено-осмотичним пристроєм, що складається із забірного блоку забрудненої води 19, блоку очищення I-го ступеня 20 і блоку зворотного осмосу 21, і спільно пов'язані з комунікацією подачі чистої води споживачеві 22; елементи назад-осмотичного пристрої і термодістіллятора 17, 19, 20, 21 для надійного функціонування пов'язані з редуктором 2 і муфтою між турбіною 6 і основним генератором 7 торсіонними валами 23, вони (елементи) підключені і до пневмотрассе низького і високого тиску, а й до електросистеми в одній точці як для технологічних цілей - приводи насосів, арматури, елементів управління, так і для управління. |
Комбінована вітроенергетична установка працює наступним чином: компресор 3, який має два ступені тиску (низьку і високу), нагнітає повітря в колектор 4 і блок низького тиску 5, від компресора 3 повітря спрямовується в повітряну силову турбіну 6 і обертає основний електрогенератор ОЕГ 7, пов'язаний з газотурбінним двигуном ГТД 8 через муфту ковзання, він включається при слабкому вітрі і найменшу кількість обертів турбіни 6, додатковий двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ) 9 пов'язаний з компресором 3 і додатковим електрогенератором ДЕГ 10, він включається при зупинці турбіни 6 і ВМД 8, електроенергія від ОЕГ 7 і ДЕГ 10 направляється в енергоблок 11, який управляється блоком 12 і при напрузі, аналогічному мережному, направляється споживачу по лінії 13, вихлопні гази і тепло розсіювання, а й електроенергія подаються від ОЕГ, ВМД, ДЕГ, ДВС - поз. 7, 8, 9 і 10 в блок утилізації тепла 14, в якому розміщені газодинамический 15 і трубчастий 16 теплообмінники і теплообогреватель, блок утилізації 14 пов'язаний з 10 подачею гарячої води споживачу (при температурі 95 ° С) 16А, а й з термодістіллятором 17, до якого підведена і електроенергія від ДЕГ 10 і енергоблоку 11, термодістіллятор оснащений збіркою очищеної води 18, крім того, він з'єднаний з комунікацією подачі чистої води споживачеві 22, до якої підключений і блок очищення назад-осмотичним способом 21, перед яким знаходяться блок забору забрудненої води 19 і блок очищення I-го ступеня 20. Термодістіллятор 17 і блоки 19, 20 і 21 з метою надійного управління та функціонування підключені торсіонними валами 23 до термодістіллятору 17 і блокам 19, 20 і 21.
Досягнення рішення запропонованого винаходу перевірено випробуваннями експериментальних 11 моделей, що входять в нього пристроїв: блоку утилізатора з вхідними в нього елементами, блоку стабілізації напруги електричного струму, а й, блоками-елементами очищення води і т.д .; оптимізовані конструкції апаратів; випробування підтвердили високу надійність і корисність прийнятих рішень.
Дане пропоноване винахід відповідає критерію винахідницький рівень.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Комбінована вітроенергетична установка, що містить енерговоспроізводящій блок у вигляді лопатевого вітродвигуна, пов'язаного з ним нагнітача повітряного потоку і енергозабезпечуючих і трансформує блок у вигляді повітряної турбіни і підключеного до неї генератора, зістикований з газотурбінним двигуном, що відрізняється тим, що вона забезпечена блоком утилізації тепла і технологічним блоком , наприклад, опріснення морської води та очищення її, виконаним у вигляді термодістілятора і назад-осматіческого пристрої, з'єднаних з блоком утилізації тепла, лопаті вітродвигуна виконані розчленованими на секції з можливістю повороту їх відносно один одного і з можливістю повороту щодо їх поздовжньої осі, енерговоспроізводящій і трансформує блок виконаний з додатковим, автономним двигуном внутрішнього згоряння і сполученим з ним електрогенератором, який пов'язаний з генератором газотурбінного двигуна в єдиний енергоблок, при цьому в системі управління є пристрій, який спільно з ЕОМ забезпечує отримання електричних параметрів аналогічних електромережним, причому енерговоспроізводящій блок виконаний з пристроєм розподілу повітряного потоку, пов'язаного гнучкою пневмотрассой з нагнітачем повітряного потоку, причому нагнітач виконаний програмованим, наприклад, пневматичним і багатоступеневим, ступінь низького тиску якого з'єднана з повітряною турбіною і з кожним елементом технологічного блоку, а ступінь високого тиску - з пристроєм випаровування води термодістілятора і назад-осматіческім пристроєм, які з'єднані з блоком утилізації тепла, при цьому точка підключення пневмотрасси і електроживлення виконана єдиної, до якої підключені торсіонні вали, пов'язані з лопатевим ветродвігателем і турбіною.
Установка по п.1, що відрізняється тим, що додатковий двигун внутрішнього згоряння встановлений співвісно вітродвигун.
Установка по п.1, що відрізняється тим, що газотурбінний двигун і додатковий двигун внутрішнього згоряння виконані з різною потужністю.
Установка по п.1, що відрізняється тим, що двигун внутрішнього згоряння виконаний з пристроєм охолодження, а блок утилізації тепла виконаний у вигляді газодинамічного теплообмінника з виходом вихлопних газів двигуна внутрішнього згоряння і газотурбінного двигуна.
Версія для друку
Дата публікації 06.11.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.