| 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 RU2269672
Наплавного ГІДРОЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ З ПІДВОДНОЇ турбін
Ім'я винахідника: Ушаков Григорій Германович
Ім'я патентовласника: Ушаков Григорій Германович
Адреса для листування: 659334, Алтайський край, м Бійськ, Гоголя, 216, кв.146, а / с 56, Г.Г.Ушакову
Дата початку дії патенту: 2004.06.17
Гідроелектростанція призначена для перетворення енергії річкового потоку в електричну енергію. Пристрій містить плавуче підставу, виконане у вигляді катамарана, на якому розміщені привід генераторів струму, генератори струму, система стабілізації параметрів струму, підводний активна турбіна, здатна працювати в повністю зануреному стані, і її підйомник. Турбіна виконана у вигляді стрічкового транспортера, встановленого на ребро під кутом до потоку річки. По всій ширині і довжині транспортерної стрічки закріплені лопаті турбіни, виконані, наприклад, з еластичного матеріалу. Кожна лопать виконана у вигляді ковша, здатного складатися і лягати на транспортерну стрічку при переході з робочою на холосту гілку транспортера і має на зовнішній поверхні кишеню для автоматичного підйому лопаті потоком річки, при переході її з холостого в робоче положення. Підйомник самої турбіни має в своєму складі коромисло, на яке підвішується турбіна, одним кінцем шарнірно закріплене на плавучому підставі станції, другим - на рамі турбіни, із закріпленим на ній конічним редуктором приводу генераторів струму, причому таким чином, що поздовжні осі шарнірів коромисла підйомника і поздовжня вісь відомої шестерні конічної редуктора розташовані на одній лінії. Крім того, станція обладнана пристроями, що дозволяють змінювати кут установки турбіни до потоку річки в процесі роботи станції.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до гідробудівництва і може бути застосовано в будь-якому регіоні Росії і Світу.
Відомі гідроелектростанції, в тому числі наплавні, у яких в якості двигуна застосовуються реактивні турбіни. Наприклад: «Русловий гідроелектростанція». Патент РФ №2002099 С1, МПК F 03 B 17/06. Автор Рижухін Р.С.
ГЕС за патентом №2002099 складається з турбіни, редуктора, генератора з системами управління ім. Реактивна турбіна опускається в водний потік, який, впливаючи на лопаті турбіни, поставлені під кутом до потоку, повертає її вал, розкручуючи через редуктор вал генератора.
Дві основні причини не дозволяють застосовувати реактивні турбіни для отримання електроенергії від вільного течії річки:
1. Потужність ГЕС прямо пропорційна площі робочих лопатей турбіни. У реактивної турбіни через її конструктивних особливостей складно досягти великої площі впливу потоку на турбіну.
2. Гідравлічний коефіцієнт реактивної турбіни теоретично не може взяти від потоку річки більше половини її потужності (зазвичай він не перевищує 0.43).
Найбільш близькою по технічній сутності до пропонованого винаходу є «наплавного електростанція», патент РФ №2160848, F 03 B 13/00, 17/06. Автор Ушаков Г.Г.
ГЕС за патентом №2160848 складається з плавучого підстави типу «катамаран», на якому шарнірно закріплена активна турбіна, кожна лопать якої виконана у вигляді ряду ковшів, встановлених в лінію, з глухими зовнішніми утворюють, днища яких набрані 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 і сама шторка виконана у вигляді двох тонких пластин, зібраних в пакет.
Активна турбіна за патентом №2160848 опускається в потік річки на пантографі і пов'язана з приводом генератора через обгону муфту, що дозволяє працювати на один вал відбору потужності одночасно кільком турбін.
Активна турбіна за патентом №2160848 добре зарекомендувала себе як турбіна, здатна працювати без зменшення коефіцієнта корисної дії повністю зануреною в воду, як підводний (донна) турбіна.
Однак в освіті потужності станції бере участь не тільки швидкість потоку води, але і загальна площа робочих органів турбіни, на яку впливає цей потік. Це так звані основні чинники. Крім них на потужність турбін і всієї станції в цілому впливають такі чинники, як проблема відведення відпрацьованої води від турбін, і багато інші фактори.
Мета винаходу - поліпшити експлуатаційні характеристики наплавних електростанцій і їх потужність.
Поставлена мета досягається тим, що наплавного ГЕС з підводного турбіною включає плавуче підставу, виконане у вигляді катамарана, на якому розміщені привід генераторів струму, генератори струму, система стабілізації параметрів струму, підводний активна турбіна, здатна працювати в повністю зануреному стані, і її підйомник. Підводна активна турбіна виконана у вигляді стрічкового транспортера, встановленого на ребро під кутом до потоку річки, по всій ширині і довжині транспортерної стрічки закріплені лопаті турбіни, виконані, наприклад, з еластичного матеріалу, причому кожна лопать виконана у вигляді ковша, здатного складатися і лягати на транспортерну стрічку при переході з робочою на холосту гілку транспортера і має на зовнішній поверхні кишеню для автоматичного підйому лопаті потоком річки, при переході її з холостого в робоче положення, підйомник самої турбіни має в своєму складі коромисло, на яке підвішується турбіна, одним кінцем шарнірно закріплене на плавучому підставі станції, другим - на рамі турбіни, із закріпленим на ній конічним редуктором приводу генераторів струму, причому таким чином, що поздовжні осі шарнірів коромисла підйомника і подовжня вісь відомої шестерні конічної редуктора розташовані на одній лінії, а сама станція обладнана пристроями, що дозволяють змінювати кут установки турбіни до потоку річки в процесі роботи станції.
На Фиг.1 показаний загальний вигляд наплавний гідроелектростанції - поперечний розріз
На Фіг.2 показаний загальний вигляд станції - вид з боку турбіни
На Фіг.3 показаний загальний вигляд станції - вид в плані
На фіг.4 показаний спосіб установки станції на річці
Наплавного гідроелектростанція з підводного турбіною складається з плавучого підстави 1, на якому вміщено привід генераторів струму 2. На спеціальному підвісі 3 з підйомником 4 збоку плавучого підстави станції 1 до неї шарнірно кріпиться турбіна 5 з лопатями 6, закріпленими на робочій поверхні стрічки 7, активної турбіни станції.
Лопаті 6 турбіни 5 виконані з еластичного матеріалу і представляють собою пластини, закріплені одним кінцем на транспортерної стрічці 7 турбіни 5.
Другий кінець пластини з тієї ж стрічкою з'єднаний двома гнучкими зв'язками 8, причому ці зв'язки закріплені на пластині таким чином (Фіг 3. Форма А), що центр пластини виходить у вигляді кишені. При впливі потоку річки на пластини і її кишеню він відгинає її від стрічки на певний кут, обмежений довжиною гнучких зв'язків, і пластина разом зі зв'язками набуває форму ковша, розгорнутого проти течії річки. На рамі турбіни 5 закріплений конічний редуктор 9, який жорстко пов'язаний з ведучим Туєр транспортера турбіни і через ланцюгової редуктор 10 валом 11 пов'язаний з приводом генераторів 2. Вал 11 проходить через всю станцію і закінчується вилкою карданної передачі 12, що дозволяє підключати до головного блоку станції додаткові турбіни, збільшуючи тим самим потужність станції до заданих меж.
На плавучому підставі станції 1 розміщені, крім перерахованого вище обладнання, приміщення приводу генераторів 14, кнехти, леєрні огорожі, аварійний якір 18 та інше, необхідне для будь-якого плавзасобу обладнання. Станція на річці встановлюється під кутом до потоку, як це показано на фіг.4, і утримується в робочому положенні канатами 15 і 17. Передній канат 15 пов'язаний з береговим якорем 17 через лебідку 16, що дозволяє змінювати в процесі експлуатації станції кут атаки потоком річки робочих органів турбіни станції, змінюючи тим самим потужність станції як в бік її збільшення при падінні швидкісного напору річки в мілководді, так і в бік її зменшення при роботі станції в паводок.
Турбіна 5 в робочому положенні спирається на додаткові опорні катки 19, що дозволяє повністю розвантажити підвіс і його підйомник від сили тиску потоку на нього.
Працює станція наступним чином:
В неробочому положенні станція стоїть біля берега вздовж потоку річки, пришвартована до берегових якорів. Для установки станції в робоче положення необхідно віддати швартові, розгальмувати канат лебідки 16 і відсунути в річку ніс плавучого підстави станції. Реактивної складової сили тиску на плавуче підставу станції потоку річки станція натягне канати і відійде в річку на заздалегідь заданий довжиною її канатів відстань і буде утримуватися в такому положенні, поки не зникне сила тиску на неї потоку річки. Лебідкою 16 встановлюється кут атаки потоку до турбіни станції. Він повинен відповідати швидкості потоку і необхідної потужності станції. У межень він максимальний і дорівнює 45 °, в паводок - мінімальний, але достатній для досягнення станцією заданої потужності. Для виключення явища «рискання» станції на річці при зміні навантажень на її генератор в річку опускається донний якір 18.
Після установки станції на річці і підключення її до споживача струму підйомником 4 турбіну 5 опускають в потік річки. Силою тиску потоку на турбіну вона притискається до опорних ковзанок 19. Те ж саме тиск, впливаючи на лопаті турбіни станції, повертає Туєр турбіни, а ті, в свою чергу, через конічний редуктор 9, ланцюговий редуктор 10, вал 11 розкручують ротор генератора, виробляючи електричний струм промислових параметрів.
Поздовжня вісь відомої шестерні конічної редуктора 9 і вісь шарнірів підвісу 3 на рамі турбіни розташовані на одній лінії, що дозволяє передати крутний момент від лопатей турбіни до приводу генераторів струму 5 при будь-якому куті турбіни станції до поздовжньої осі її підйомника 4.
Це ж саме дозволяє підняти турбіну з потоку річки в будь-який час незалежно від тиску на неї потоку річки і тим самим зупинити роботу станції. Крім того, в системі приводу генераторів станції передбачені фрикційна муфта, що дозволяє відключити генератор, що не відключаючи при цьому турбіну, і рубильник, що дозволяє відключити станцію від споживача, не зупиняючи її роботу.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Наплавного гідроелектростанція з підводного турбіною, що включає плавуче підставу, виконане у вигляді катамарана, на якому розміщені привід генераторів струму, генератори струму, система стабілізації параметрів струму, підводний активна турбіна, здатна працювати в повністю зануреному стані, і її підйомник, що відрізняється тим, що підводна активна турбіна виконана у вигляді стрічкового транспортера, встановленого на ребро під кутом до потоку річки, по всій ширині і довжині транспортерної стрічки якого закріплені лопаті турбіни, виконані, наприклад, з еластичного матеріалу, причому кожна лопать виконана у вигляді ковша, здатного складатися і лягати на транспортерну стрічку при переході з робочою на холосту гілку транспортера і має на зовнішній поверхні кишеню для автоматичного підйому лопаті потоком річки при переході її з холостого в робоче положення, підйомник самої турбіни має в своєму складі коромисло, на яке підвішується турбіна, одним кінцем шарнірно закріплене на плавучому підставі станції, другим - на рамі турбіни із закріпленим на ній конічним редуктором приводу генераторів струму, причому таким чином, що поздовжні осі шарнірів коромисла підйомника і подовжня вісь відомої шестерні конічної редуктора розташовані на одній лінії, а сама станція обладнана пристроями, що дозволяють змінювати кут установки турбіни до потоку річки в процесі роботи станції.
Версія для друку
Дата публікації 13.01.2007гг
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.