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)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2160848

наплавного ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ

Ім'я винахідника: Ушаков Григорій Германович
Ім'я патентовласника: Ушаков Григорій Германович
Адреса для листування: 659334, Алтайський край, м Бійськ, вул. Гоголя 216, кв.146, Ушакову Г.Г.
Дата початку дії патенту: 1999.04.21

Електростанція призначена для отримання електроенергії від використання течії річки, не зачіпаючи при цьому будівництвом самої річки і не порушуючи її екології. Електростанція включає в себе плавуче підставу у вигляді понтонів, наприклад двох, пов'язаних між собою мостами, під якими рухомо у вертикальній площині закріплені робочі колеса турбін, з'єднаних ланцюговими передачами з редуктором приводу генератора. Колеса можуть працювати як в полупогруженном стані, так і під водою. Це досягається тим, що кожна лопать колеса виконана у вигляді ряду ковшів з глухими стінами. Днище ковша набрано з шторок, шарнірно закріплених на стінках ковша і перекривають один одного, причому осі їх обертання збігаються з довгою стороною шторки і не збігаються з їх осями симетрії, а поворот їх навколо своєї осі обмежений упорами. Колесо зверху закрито кожухом, а знизу має подстилающую балку. Балка і кожух відкриті з торців і мають кронштейни і фланці для приєднання до колеса, якщо виникає необхідність додаткових секцій. Для життєзабезпечення електростанції в аварійних ситуаціях передбачена установка додаткової турбіни, яка встановлюється, найчастіше за все, на першому по ходу рабочего штока понтоні. Для стійкої роботи перший понтон плавучого підстави закріплений на мосту шарнірно. Електростанція встановлюється в робочому потоці на якорях. Робочі колеса опускаються в потік або на дно річки, при роботі в зимовий час. Турбіна обертає генератор і виробляє струм. Система приводу генератора забезпечує його стійку роботу в автоматичному режимі при зміні швидкості потоку і навантажень в генераторі в широкому діапазоні.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до гідробудівництва і може бути застосовано в будь-якому регіоні Росії.

Відомі гідростанції, у яких основною спорудою є гребля, перегороджує русло річки. Вона будується для того, щоб підняти на певний рівень частину водозбору річки і за рахунок перепаду висот рівнів води до і після греблі отримувати від річки частина її енергетичного потенціалу. Негативні сторони Плотинної гідроенергетики відомі. Альтернативою їй може бути Бесплотінная гідроенергетика, одним з технічних рішень якої є пропоноване винахід.

Сама річка часто є потужним енергетичним джерелом і може віддавати свій енергетичний потенціал без будівництва на ній гребель та інших складних енергетичних споруд.

Найбільш близькою по технічній сутності до пропонованого винаходу є "Русловий гідроелектростанція" патент РФ N 2002099 C1, МПК F 03 В 17/06. Автор - Рижухін Р.С.

ГЕС за патентом N 2002099 складається з турбіни, редуктора, генератора з системами управління ними. Реактивна турбіна опускається в водний потік, який впливаючи на лопаті турбіни, поставлені під кутом до потоку, повертає її вал, розкручуючи через редуктор вал генератора. Однак застосування реактивної турбіни в руслової ГЕС, гідравлічний коефіцієнт якої не може бути вище 0,5, нездатність такой турбіни працювати під льодом в зимову пору року, не дозволяють застосовувати ці ГЕС на річках 3-6 порядку без будівництва на річці складних гідротехнічних споруд.

Мета винаходу - поліпшення характеристик гідроенергетичній установки, робоче колесо якої працює під льодом в вільному потоці річки.

Поставлена ​​мета досягається тим, що наплавного електростанція, що включає плавуче підставу, на якому розміщені робочі лопатеві колеса турбін, генератори та їх приводи відрізняються тим, що плавуча основа виконана у вигляді понтонів, наприклад двох, пов'язаних між собою мостами, під якими рухомо у вертикальній площині закріплені колеса турбін, з'єднаних з приводом генератора. Наприклад ланцюгами, а з понтонами, наприклад через пантограф, причому кожна лопать турбін виконана у вигляді ряду ковшів, встановлених в лінію з глухими зовнішніми утворюють, днище яких набрано з перекривають один-одного, шарнірно закріплених на зовнішніх утворюють ковша шторок, чиї осі обертання не збігаються з їх поздовжньої віссю симетрії і поворот яких навколо своєї осі обмежений, наприклад, упором, а сама шторка виконана, наприклад, у вигляді двох тонких пластин, з'єднаних один з одним в пакет поперечними ребрами, таким чином, що проміжки між пластинами залишаються наскрізними і відкритими з довгих сторін пакета.

Крім того поставлена ​​мета досягається тим, що робочі колеса турбін закриті зверху суцільним кожухом, а знизу підстильної балкою, з'єднаної з кожухом стійками, на яких закріплені підшипники робочого колеса, причому кожух, подстилающая балка і колеса турбін з торців мають кронштейни і фланці для приєднання до ним додаткових секцій турбіни.

Таким чином заявляемое рішення має відмінні ознаки від прототипу, отже воно відповідає критерію - "новизна".

Фіг. 1 показаний вид збоку на наплавну електростанцію.

Фіг. 2 - вид зверху на станцію і показано розміщення обладнання станції в її машинному приміщенні.

Фіг. 3 показана частина робочого колеса турбіни, її поздовжній розріз.

Фіг. 4 показаний поперечний розріз робочого колеса. Фіг. 5 показаний вид на шторку. Наплавного електростанція по пропонованого винаходу полягає з плавучого підстави, що представляє із себе два понтона-1 типу "катамаран", пов'язаних між собою місцями 2 і 3. Передній, по ходу річкового потоку, що понтон з'єднаний з мостом - 2 шарніром - 4 / фіг. 2 /. На плавучому підставі станції - 1, так само розміщені кнехти - 5, лебідки - 6, машинне приміщення - 7, основна - 8 і допоміжна - 9, турбіни, закріплені на плавучому підставі рухомо у вертикальній площині за допомогою пантографа - 10. Підйом і опускання робочих коліс турбіни здійснюється за допомогою талів - 11. У машинному приміщенні станції - 7 / фіг. 2 / розміщені головний вал - 12, з'єднаний з робочим колесом ланцюговою передачею - 13. Головний вал - 12, через конусну муфту - 14, з'єднаний з редуктором - 15, який через багатодискову фрикционную муфту - 16 і ремінні передачі - 17 з'єднаний одночасно з генератором - 18 і насосом - 19.

У машинному приміщенні розміщені, так само пульт управління станцією - 20, шафа з електричною апаратурою - 21 і дросель - 22, в системі управління насосом - 19.

Робоче колесо турбіни - 8 / фіг. 3 і 4 / складається з вала - 23, що обертається в підшипниках - 24, закріплених на корпусі турбіни - 25. Вал турбіни - 23, зірочками і ланцюговою передачею - 13, з'єднаний з головним валом - 12, приводу генератора - 18. Ланцюгова передача закрита водонепроникним кожухом - 26. Кінці валу - 23 турбіни мають фланці, для приєднання до них додаткових секцій коліс, закриті кожухами - 27.

Верхня частина рами - 25, колеса - 8 являє собою ферму - 28, за яке колесо-8, за допомогою талів - 11 / фіг. 1 / може підніматися над водою, або опускатися на дно річки. На валу - 23 робочого колеса - 8 закріплені лопаті - 29 і діафрагми - 30. В сукупності вони утворюють ковші, встановлені в ряд уздовж осі колеса. Кількість рядів ковшів - за кількістю лопатей колеса. На фіг. 4 їх показано 12 штук. Днище кожного ковша може бути виконано овальної форми або бути прямим, як це показано на фіг. 4, однак, як в тому, так і в іншому випадку виконані з перекривають один одного шарнірно закріплених на бічних стінках ковша, шторок - 31. Шторки обертаються на своїх осях вільно в своїх шарнірах і їх поворот обмежений упорами / на фіг. 4 - не показані /. Кожна шторка виконана у вигляді двох тонких пластин - 32 / фіг. 5 /, з'єднаних між собою ребрами - 33. Торці довгих сторін шторок відкриті і потік води вільно проходить крізь них. Одночасно така конструкція шторок дозволяє надати їй необхідну міцність. Корпус - 25 робочого колеса турбіни - 8 складається з підстильної балки - 34, кожуха - 35, закриває зверху робоче колесо. Кожух з підстильної балкою з одного боку з'єднаний гратами - 36, з іншого - ребрами жорсткості - 37. Така конструкція дозволяє робочого колеса турбіни працювати під водою, а в зимову пору року під льодом в вільному потоці річки, максимально використовуючи потужність річкового потоку при цьому. Як було зазначено вище, зверху кожух - 36, має сполучну ферму - 28, зі скобами - 38, за які робоче колесо ГЕС підвішується за гак крана установки, або гак талі - 39.

ПРАЦЮЄ наплавного ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ наступним чином

Станція на якорях, за кнехти - 5 і лебідки - 6, кріпиться в річковому потоці. Робоче колесо - 8, електроталь - 11, опускається в річковий потік, що поток вдаряючись в шторки 31, лопатей - 29, укладає їх на дно ковшів і повертає колесо навколо своєї осі - 23. Пройшовши робочу зону лопать колеса піднімається з потоку під ковпак - 35 . Не маючи навантаження від потоку шторки повертаються навколо своєї осі по лінії найменшого опору, яке збігається з дотичними до кола, перетинає осі обертання шторок. Опір руху шторок в потоці зменшується у стільки разів, у скільки разів площа шторки більше площі торців двох її платівок, з яких шторка виготовлена. Це дозволяє робочого колеса турбіни працювати в річковому потоці з високим коефіцієнтом корисної дії при повністю затопленому колесі. При вході лопаті в робочу зону, після того як вона пройде зону прикриту ковпаком, шторки потоком річки укладаються на своє місце, роблячи ківш замкнутим з трьох сторін і цикл руху колеса і шторок повторюється.

Після того як робоче колесо набере обертів, включається муфта - 16 насоса - 18. Відбувається штучне гальмування робочого колеса. Після того як швидкохідний вал редуктора почне обертатися з оборотами, з якими повинен обертатися генератор, виробляючи струм заданої частоти, включається муфта генератора і сам генератор. Елементи системи управління - 19 і 22 забезпечують стабільну роботу генератора при зміні в широкому діапазоні швидкостей річкового потоку і зміні навантажень в мережі генератора. При необхідності профілактичних робіт в системі основного генератора, в річковий поток опускається робоче колесо допоміжної / аварійної / турбіни - 9.6

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. наплавного електростанція, що включає плавуче підставу, на якому розміщені робочі лопатеві колеса турбін, генератори та їх приводи, що відрізняється тим, що плавуче підставу станції виконано у вигляді понтонів, наприклад двох, пов'язаних між собою мостами, під якими рухомо у вертикальній площині закріплені колеса турбін, з'єднаних з проводами їх генераторів, наприклад, ланцюговими передачами, а з понтонами, наприклад, через пантографи, причому кожна лопать турбіни виконана у вигляді ряду ковшів, встановлених в лінію, з глухими зовнішніми утворюють, днище яких набрано з перекривають один одного, шарнірно закріплених на зовнішніх утворюють ковша шторок, чиї осі обертання не збігаються з їх поздовжньої віссю симетрії і поворот яких навколо своєї осі обмежений, наприклад, упором, а сама шторка виконана, наприклад, з двох тонких пластин, з'єднаних один з одним в пакет поперечними ребрами таким чином, що проміжки між пластинами залишаються наскрізними і відкритими з довгих сторін пакета.

2. наплавного електростанція по п.1, що відрізняється тим, що робоче колесо турбіни закрито зверху суцільним кожухом, а знизу - підстильної балкою, з'єднаної з кожухом стійками, на яких закріплені підшипники робочого колеса, причому кожух, подстилающая балка і колесо турбіни з торців мають кронштейни і фланці для приєднання до коліс їх додаткових секцій.

Версія для друку
Дата публікації 12.01.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів