Волновая энергетическая установка

 

Использование: преобразование энергии ветровых волн водоемов в электрическую энергию. Сущность изобретения: установка содержит понтоны , связанные между собой надводными горизонтальными жесткими связями, и прикрепленные к последним вертикальные цилиндрические корпуса с размещенными внутри сильфонными насосами, крышки которых имеют грузы и связаны посредством гибких элементов с поплавками, а напорные патрубки подключены к расположенной на берегу водонапорной емкости, сообщенной с гидроагрегатом , при этом установка снабжена береговой компрессорной станцией, а понтоны выполнены с герметичными отсеками, имеющими водоперепускные и пневмоотводящие клапаны с пневмоприводами диафрагменного типа, и сообщены с компрессорной станцией посредством электроуправляемых вентилей, причем понтоны покрыты антикоррозийным слоем из полимерного материала Кроме того, вертикальные цилиндрические корпуса выполнен с отверстиями в боковой стенке и снабжены закрепленными с наружной стороны направляющими роликами , установленными с возможностью контакта с боковой поверхностью грузов, а в нижней части цилиндрических корпусов установлены пружинные . амортизаторы 2 злф-лы. 3 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

ЬЭ

СР

СР

Ь) (Ф

ЬЭ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4927650/29 (22) 12.04.91 (46) 30.12.93 Бюл Na 47-48 (71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Данковцев В.Т. (73) Данковцев Вячеслав Тихонович (54) ВОЛНОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВ,:;КА (57) Использование: преобразование энергии ветровых волн водоемов в электрическую энергию.

Сущность изобретения: установка содержит понто.ны, связанные между собой надводными горизонтальными жесткими связями, и прикрепленные к последним вертикальные цилиндрические корпуса с размещенными внутри сильфонными насосами, крышки которых имеют грузы и связаны посредством гибких элементов с поплавками, а напорные (В) RU (11) 20Î5202 С1 (51) 5 РОЗ В 13 14 F03 B13 22

\ патрубки подключены к расположенной на берегу водонапорной емкости, сообщенной с гидроагрегатом. при этом установка снабжена береговой компрессорной станцией, а понтоны выполнены с герметичными отсеками, имеющими водоперепускные и пневмоотводящие клапаны с пневмоприводами диафрагменного типа, и сообщены с компрессорной станцией посредством электроуправляемых вентилей, причем понтоны покрыты антикоррозийным слоем из полимерного материала Кроме того, вертикальные цилиндрические корпуса выполненЬ с отверстиями в боковой стенке и снабжены закреппенными с наружной стороны направляющими роликами, установленными с возможностью контакта с боковой поверхностью грузов, а в нижней части цилиндрических корпусов установлены пружинные, амортизаторы 2 злф-лы 3 ил

2005202

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к гидроконструкциям, предназначенным для преобразования энергии ветровых волн водоемов в электрическую энергию с использованием обширных территорий.

Известная энергопреабразующая установка (1, 2 ), обеспечивающая привод генератора переменного тока посредством храпового механизма, обладает недостатками из-за значительных габаритов, сложности конструкции множества узлов трения, низкой ремонтопригодности и т,д.

Устройство (3 ), выбранное в качестве прототипа, менее надежно при работе, например при шторме, а расположение водонапорной емкости на понтонах делает плавучую часть устройства более тяжелой и материалоемкой, Целью изобретения является повышение надежности работы установки;

Указанная цель достигается тем, что установка содержит заякоренные понтоны, связанные между собой горизонтальными жесткими связями, на которые вертикально установлены цилиндрические несущие корпуса и в их полости размещены сильфанные камеры объемных насосов, которые сверху сопряжены с постоянными грузами, связанными с надводными поплавками посредствам гибких элементов, и с нижних торцевых сторон камеры оборудованы всасывающими и нагнетательными патрубками с обратными клапанами, причем понтоны, покрытые антикоррозийным слоем из полимерного материала, дистанционно сообщены с береговой компрессорной установкой через электроуправляемые вентили и их герметичные отсеки оборудованы водоперепускными и пневмаотводящими клапанами с пневмоприводами диафрагменного типа, при этом напорные патрубки насосов подключены к расположенной на берегу водонапорной емкости, сообщенной с гидроагрегатам, вырабатывающим электроэнергию.

Поставленная цель также достигается за счет введения в контакт поверхностей грузов цилиндрической формы с направляющими роликами, выбора длины понтонов из расчета перекрытия не менее пяти максимально возможных длин ветровых волн, а также за счет контактного сопряжения грузов в исходном состоянии с пружинамиамортизаторами и дистанционного подключения катушек электродвигателей к источнику электроэнергии через пульт управления.

На фиг. 1 показан общий вид установки; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг.3 — общая гидравлическая схема, Волновая энергетическая установка содержит понтоны 1 с герметичными переборками 2, горизонтальные связи 3 понтонов, стационарные переходные трапы 4, несущие цилиндрические корпуса 5, пружиныамортизаторы 6, цилиндрические грузы с постоянной массой 7, направляющие ролики 8, гибкие элементы 9; надводные поплавки 10, кронштейны 11 и сильфонные камеры

12 объемных насосов с патрубками 13, 14 и обратным клапанами 15,16. Каждый герметичный отсек понтона посредством пневмомагистрали 17 связан с береговой компрессорной установкой 18 через электровентиль 19. Кроме тога, отсеки оборудованы водоперепускным и пневмоотводящим клапанами 20, 21; открытие которых обеспечивается пневмапривадом диафрагменного типа 22, составной штангой 23 и управляемым электровентилем 24.

Наряду с перечисленными узлами и элементами установка содержит пульт управления 25, подключенный к источнику электроэнергии 26, коммутирующий блок

27, боковые шарнирные узлы 28, гибкие рукава 29, основной трубопровод 30, водонапорную (аккумуляторную) емкость 31, отводной канал 32 и гидрогенератар 33 (фиг.

3).

Для антикорразийной защиты поверхности каналов и других узлов покрыты защитным слоем из полимерного материала.

Установка работает следующим образом.

Образующиеся ветровые волны приводят в возвратно-поступательное перемещение поплавки 10 и грузы 7. В частности, при перемещении поплавка с грузом вверх увеличивается объем сильфонной камеры 12 и тем самым через обратный клапан 16 и заборный патрубок 13 осуществляется всасывание заборной воды. Далее при спаде волны пад действием массы груза 7 обеспечивается сжатие воды с постоянным давлением в камере 12 и перекачка ее в основной трубопровод 30 через обратный клапан 15 и напорный патрубок 14, По изложенной аналогии циклы повторяются с периодом колебания ветровых волн и тем самым осуществляется заполнение водонапорной емкости 31. Из емкости 31 предусматривается сброс воды по каналу 32 через гидрогенератор 33 и тем самым преобразование потенциальной энергии в электрическую.

2005202

В штормовых ситуациях предусматривается временное погружение понтонов.

Для этого посредством пульта управления 25 включают в работу компрессорную установку 18 и к источнику электроэнергии подключают катушку электровентиля 24, установленного в пневмомагистрали 17. При некотором избыточном давлении воздуха срабатывает пневмопривод диафрагменного типа 22 и через водоперепускной клапан

20 заборная вода поступает в герметичные отсеки понтонов, а через пневмоотводящий канал 21 обеспечивается сброс вытесняемого воздуха, Погружение понтонов предусматривается на специальные подводные опоры (не показаны).

Для всплытия понтонов в надводное состояние необходимо отключить электровентиль 24 и включить катушку электровентиля 20

19. С этого момента под действием возвращающих пружин клапаны 21, 20 переместятся в исходное (закрытое) состояние, что обеспечивает герметизацию понтонных отсеков. Далее по мере нарастания давления в отсеках переместятся водоперепускные клапаны 20 в открытое состояние, тем са30 посредством электроуправляемых вентилей, понтоны покрыты антикоррозионным слоем из полимерного материала, а водонапорная емкость и компрессорная станция установлены на берегу.

2. Установка по n.l. отличающаяся тем, что вертикальные цилиндрические корпуса выполнены с отверстиями в боковой стенке и снабжены закрепленными с наружной стороны направляющими роликами, установленными с возможностью контакта с боковой поверхностью грузов, последние выполнены цилиндрическими, при этом длина каждого понтона равна не менее пя45 ти максимально возможным длинам ветровых волн.

3. Установка по п,1, отличающаяся тем, что в нижней части вертикальных цилиндрических корпусов установлены пружин50 ные амортизаторы, причем последние размещены концентрично корпусам с возможностью контакта с крышками насосов, при этом катушки электроуправляемых вентилей подключены к источнику электроэнергии через пульт управления.

Формула изобретения

1, ВОЛНОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая заякоренные понтоны, связанные между собой надводными горизонтальными жесткими связями, и прикрепленные к последним вертикальные цилиндрические корпуса с размещенными внутри насосами обьемного типа, имеющими в нижней части всасывающие и нагнетательные патрубки, рабочие органы насосов кинематически связаны с поплавками, напорные патрубки подключены к водонапорной емкости, сообщенной с гидроагрегатом, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы установки, она снабжена компрессорной станцией, насосы выполнены сильфонными, на их крышках установлены грузы. кинематическая связь с поплавками выполнена в виде гибкого элемента, а понтоны выполнены с герметичными отсеками, имеющими водо пере пускные и пневмоотводящие клапаны с пневмопри-.

j водами диафрагменного типа, при этом от секи сообщены с компрессорной станцией мым обеспечивается продувка понтонов, то есть процесс вытеснения воды из их отсеков в окружающую среду. После всплытия понтонов отключается электровентиль 19 и компрессорная установка 18.

Разъемная штанга 23 функционирует только в процессе открытия клапанов 21, 20 под действием пневмопривода 22. Длина понтона равна пяти максимально возможным периодам ветровых волн, что предусматривается с целью исключения килевой качки.

Эффективность установки достигается за счет исключения аварийных ситуаций, за счет антикоррозионного покрытия поверхностей узлов устройства и за счет доступно- сти выполнения технических обслуживаний и ремонтов с относительно малыми трудовыми и материальными затратами. (56) 1. Патент США N. 44772288336600, кл.

290/43, опублик. 1980, 2, Авторское свидетельство СССР

N. 1377444, кл. F 03 В 13/12, 1988.

3. Патент США М 4413956, кл. F 03 В

13/12, опублик, 1983, 2005202

2005202

3m 5>5» >

Составитель В.Великих

Техред M.Моргентал Корректор М, Шароши

Редактор H.Öàëèxèíà

Заказ 3426

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагар а. 101