Устройство для отбора энергии потока

 

Изобретение относится к гидроэнергетическому машиностроению. Оси 2 лопастей 4 ввинчены в вал 1 при помощи резьбовых гнезд. Стержень 5 с канавками предохраняет лопасти 4 от провисания. Растяжка соединена с валом 1 и стержнем 5. Ограничитель ограничивает верхний код лопастей 4. Такое выполнение установки позволяет повысить ее КПД. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (II) ГОСУДАРСТВЕН1ОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Фиг.7 (21) 4805719/29 (22) 26.02.90 (46) 23.06.93. Бюл. М 23 (76) В.Т,Гончар (56) Патент С ША М 4084918, кл. F 01 0 1/14, опублик. 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ЭНЕРГИИ

ПОТОКА (5!)5 F 03 В 7/00, F 01 0 1/14 (57) Изобретение относится к гидроэнергетическому машиностроению. Оси 2 лопастей 4 ввинчены в вал 1 при помощи резьбовых гнезд. Стержень 5 с канавками предохраняет лопасти 4 от провисания. Растяжка соединена с валом 1 и стержнем 5.

Огрэничитейь ограничивает верхний код лопастей 4. Такое выполнение установки позволяет повысить ее КПД. 5 ил.

1823914

Изобретение относится к области гидроэнергетического машиностроения и может найти применение для отбор энергии текущего потока.

Цель изобретения — повышение КПД устройства отбора энергии потока.

Заявляемое устройство отличается от функционально аналогичных устройств принципом расположения лопастей на рабочем валу, что позволяет создавать максимальное сопротивление потоку воды, а также установкой ограничителей хода лопастей.

На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства с изображенным на нем рабочим валом и преобразователем энергии, вид сбоку; на фиг. 2 — продольный разрез устройства, вид сверху; на фиг. 3 — поперечный разрез устройства; на фиг. 4 — работа лопастей рабочего вала; на фиг. 5 изображен каркас турбин беэ лопастей.

Устройство представляет собой вертикальный рабочий вал 1 с вмонтированными в него осями 2 лопастей 4, ввинченными в вал с четырех сторон по всей его длине с помощью реэьбовых гнезд 3. Лопасти 4 установлены на ось 2 и свободно на ней проворачиваются. Для предотвращения лопастей от провисания служит стержень 5 со стопорными канавками б. При установке лопастей большого диаметра используется растяжка 7, рассчитанная для предотвращения осей лопастей от поломок при сильном течении реки, соединенная с валом 1 и стержнем 5. Для ограничения верхнего хода лопастей служит ограничитель 8 хода. При изготовлении более мощных устройств для содержания верхнего хода лопасти при большом потоке воды ограничитель хода лопасти предпочтительнее ставить посредине оси лопасти в виде троса.

Устройство работает следующим образом.

При верхнем горизонтальном "нерабочем" положении, лопасти 4 не создают сопротивления набегающему потоку воды.

Благодаря свободному проворачиванию лопастей 4 на своей оси 2 лопасти скользят по пути наименьшего сопротивления набегающему потоку воды, подставляя течению свой торец, в этот момент подъемная сила намного снижается и лопасть начинает опускаться с горизонтального положения в вертикальное. Повинуясь тяге лопастей, идущих впереди, лопасть, находясь в вертикальном положении, создает сильное сопротивление горизонтальному течению. С этого момента начинается рабочий ход вала

1. Каждая лопасть, достигая этого положения, старается провернуться и уйти от дав5

55 ления воды, но в этом ей мешает упор, а именно — нижняя лопасть, которая также нижней частью плоскостей упирается в нижерасположенную лопасть, Таким образом, все лопасти с одной стороны вала под действием давления воды одновременно устанавливаются вертикальной стеной, создающей сильное сопротивление горизонтальному течению реки, вращающему вал, а поток, выполнив работу, движется дальше свободно. Так вал с лопастями повторяет весь цикл операций эа все время его вращения, Принцип установки лопастей на валу

"внахлест" позволяет создать максимальное сопротивление воде на любой глубине русла реки. Возможность лопастей проворачиваться в нужный момент, изменяя угол сопротивления, обеспечивает надежное пропускание потока воды.

Ограничитель 8, расположенный на главном рабочем валу 1, ограничивает выход лопасти в параллельную горизонтальную плоскость, стабилизирует вход лопасти в рабочее состояние, а также предотвращает случайное проворачивание лопасти выше горизонтальной плоскости. Угол ограничения до BMT (верхней мертвой точки) - 6 — 8 градусов. Ограничитель 8 предназначен также для предотвращения устройства от поломок при попадании в него посторонних плавающих предметов, например, бревна и т.п, Установка ограничителя 8 необходима также тогда, когда временная плавучая энергоустановка используется на реках без установленных защитных решеток (для геологов и лесорубов), Если устройство установлено на бетонном основании, от (тросового) ограничителя можно отказаться.

Установка лопастей с четырех сторон вала 1 является оптимальной. При установке лопастей с шести или восьми сторон вала, можно испольэовать только два таких устройства, т,к. при использовании большего количества таких устройств, для устройств, расположенных ниже по течению, ослабленный поток воды будет недостаточно сильным. А устройства с четырехсторонней установкой лопастей позволяют пропускать достаточное количество воды к нижним устройствам. Поэтому затвор считает установку лопастей с четырех сторон вала— оптимальной, так как именно такие устройства позволяют максимально использовать силу потока, не поднимая его плотиной и не заливая прй этом земли, Для повышения КПД можно использовать спаренные устройства, д а вяла которых вращают одну средню î GGъ .нерзтора.

1823914

Гидроагрегат прост по своему изготовлению и может устанавливаться в любое место реки по всей ее длине, от истока до устья, не меняя направления течения реки или высоту уровня воды, и может устанавли- 5 ваться на больших и малых реках.

Количество полученной энергии будет зависеть от числа установленных на реке предложен н ых устройств.

Устройстсо не нарушает экологию окру- 10 жэющей среды, не загрязняет воду и берега, не заливает поля, Формула изобретения

Устройство для отбора энергии потока, содержащее рабочий орган с вертикальными валами и лопастями и преобразователь энергии, о тл и ч а ю ще е с я тем, что вал снабжен осями. закрепленными на валу с четырех сторон ilo всей его длине, и ограничителями поворота лопастей, а последние установлены на упомянутых осях с воэможностью поворота внахлест по вертикали.

3823914

1823914

Составитель В. Гончар

Редактор С. Кулакова Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская

Заказ 2194 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва. Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101