Вихревая энергетическая установка газоперекачивающего агрегата компрессорной станции

Авторы патента:

F03D9/41 - Приспосабливание ветряных двигателей для особых целей; агрегатирование ветряных двигателей с приводимыми ими устройствами (при преобладании отличительных признаков приводимых устройств см. классы, к которым отнесены эти устройства)

F03D1/04 - с неподвижными ветронаправляющими средствами, например с кожухами или каналами (F03D 1/02 имеет преимущество)

F02C3/36 - открытые циклы

F02C1/06 - с выхлопными газами, подвергающимися промежуточному подогреву (F02C 1/08 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2780394:

Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" (RU)

Изобретение относится к вихревым энергетическим установкам газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций. Вихревая энергетическая установка газоперекачивающего агрегата компрессорной станции содержит электрогенератор, газовоздушную турбину и корпус, установленный над выхлопной трубой газоперекачивающего агрегата и связанный через подшипниковую опору с вытяжным устройством - трубой Вентури, снабженной направляющим аппаратом. Вдоль центральной оси вытяжного устройства - трубы Вентури установлен силовой вал, опирающийся на переднюю и заднюю опоры с возможностью вращения. На входной части вала по ходу потока воздуха дополнительно установлена воздушная турбина. Газовоздушная турбина установлена на его выходной части по ходу газовоздушного потока. В центральной части силового вала установлен зубчатый редуктор, передающий вращение с силового вала на приводной вал, вращающий электрогенератор, который установлен над вытяжным устройством - трубой Вентури. Техническим результатом является увеличение электрической мощности вихревой энергетической установки. 1 ил.

Изобретение относится к энергетическим установкам, а точнее к вихревым энергетическим установкам газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций.

Известна ветроустановка с принудительным разрежением затурбинного пространства (Патент RU №2498106, F03D 1/00, 17.02.2012), состоящая из ветротурбины, электрогенератора, двух конфузоров, ветроколеса и вытяжной турбины связанной с зоной затурбинного пространства. Разрежение создаваемое вытяжной турбиной в этой зоне увеличивает мощность ветроэлектростанции.

Недостатком этой ветроустановки является невозможность ее использования на выхлопных трубах газоперекачивающих агрегатов.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является вихревая энергетическая установка газоперекачивающего агрегата компрессорной станции (Патент RU №2544895, F03D 3/00, 24.12.2013), содержащая вертикальный корпус, установленный над выхлопной трубой газоперекачивающего агрегата (ГПА), а вдоль центральной оси корпуса по ходу газовоздушного потока размещена осевая турбина, связанная валом с электрогенератором, верхняя часть корпуса имеет подшипниковую связь с вытяжным устройством - трубой Вентури, снабженной направляющим аппаратом, самоустанавливаемым по направлению воздушного потока.

Эта вихревая энергетическая установка принята в качестве прототипа предполагаемого изобретения.

Недостатками прототипа является небольшая электрическая мощность установки, получаемая от ветрового потока атмосферного воздуха, а также усложнение ее конструкции связанное с установкой осевой турбины и электрогенератора в вертикальном корпусе установки.

Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение электрической мощности вихревой энергетической установки за счет дополнительного использования энергии ветрового потока атмосферного воздуха.

Технический результат достигается тем что вихревая энергетическая установка газоперекачивающего агрегата компрессорной станции содержит электрогенератор, газо-воздушную турбину и корпус, установленный над выхлопной трубой газоперекачивающего агрегата, и связанный через подшипниковую опору с вытяжным устройством - трубой Вентури, снабженной направляющим аппаратом, причем вдоль центральной оси вытяжного устройства - трубы Вентури установлен силовой вал, опирающийся на переднюю и заднюю опору с возможностью вращения, при этом на его входной части по ходу потока воздуха дополнительно установлена воздушная турбина, а газо-воздушная турбина установлена на его выходной части по ходу газо-воздушного потока; в центральной части силового вала установлен зубчатый редуктор, передающий вращение с силового вала на приводной вал, вращающий электрогенератор, который установлен над вытяжным устройством - трубой Вентури.

На Фиг. 1 изображена схема вихревой - энергетической установки газоперекачивающего агрегата компрессорной станции, где:

1 - корпус, 2 - вытяжное устройство - труба Вентури; 3 - газо-воздушная турбина; 4 - зубчатый редуктор, 5 - электрогенератор; 6 -воздушная турбина; 7 - подшипниковая опора, 8 - направляющий аппарат; 9 - силовой вал; 10 - передняя опора; 11 - задняя опора, 12 - приводной вал.

Вихревая энергетическая установка работает следующим образом. Выхлопные газы газоперекачивающего агрегата с температурой газа 400 -450°С поступают из выхлопного газохода в корпус 1. Из корпуса 1 выхлопные газы подаются под нужным углом в среднюю часть вытяжного устройства - трубы Вентури 2, которое с помощью направляющего аппарата 8, жестко закрепленного на вытяжном устройстве - трубе Вентури 2, устанавливается в соответствии с направлением потока атмосферного воздуха с помощью подшипниковой опоры 7. Плотность воздуха в средней части вытяжного устройства - труба Вентури 2 меньше плотности атмосферного воздуха. Входящий в вытяжное устройство - трубу Вентури 2 поток атмосферного воздуха ускоряется за счет разности атмосферного давления и разрежения в средней части вытяжного устройства - трубы Вентури 2 и приводит во вращение лопасти воздушной турбины 6. Расширенный в ней поток атмосферного воздуха смешивается с потоком выхлопных газов и полученная газо-воздушная смесь приводит во вращение газо-воздушную турбину 3. Объединенный газо-воздушный поток сбрасывается в атмосферу через выходной торец вытяжного устройства - трубы Вентури 2. Полезная энергия воздушной турбины 6 и газо-воздушной турбины 3 передается с помощью зубчатого редуктора 4 от силового вала 9 к приводному валу 12, вращающему электрогенератор 5, который установлен над вытяжным устройством - трубой Вентури 2 и вырабатывает электрическую энергию. Силовой вал 9 установлен в вытяжном устройстве - трубе Вентури на передней и задней опорах с возможностью вращения.

Применение дополнительной воздушной турбины 6 позволяет увеличить электрическую мощность вихревой энергетической установки. Размещение силового вала с зубчатым редуктором вдоль оси трубы Вентури и установка электрогенератора снаружи на верхней части вытяжного устройства - трубы Вентури, позволяет упростить конструкцию и уменьшить стоимость вихревой энергетической установки.

Вихревая энергетическая установка газоперекачивающего агрегата компрессорной станции, содержащая электрогенератор, газовоздушную турбину и корпус, установленный над выхлопной трубой газоперекачивающего агрегата и связанный через подшипниковую опору с вытяжным устройством - трубой Вентури, снабженной направляющим аппаратом, отличающаяся тем, что вдоль центральной оси вытяжного устройства - трубы Вентури установлен силовой вал, опирающийся на переднюю и заднюю опоры с возможностью вращения, при этом на его входной части по ходу потока воздуха дополнительно установлена воздушная турбина, а газовоздушная турбина установлена на его выходной части по ходу газовоздушного потока; в центральной части силового вала установлен зубчатый редуктор, передающий вращение с силового вала на приводной вал, вращающий электрогенератор, который установлен над вытяжным устройством - трубой Вентури.

Изобретение относится к высотной ветроэнергетике. В состав летающей ветроэнергетической установки (ЛВУ) включен пропеллер с множеством лопастей и возможностью их вращения, он обеспечивает в установочном режиме подъем летающей ветроэнергетической установки и имеет устройство разворота лопастей на угол атаки относительно направления ветра.

Морская система энергообеспечения средств наблюдения // 2778597

Изобретение относится к области альтернативной энергетики, использующей энергию солнца и ветра для получения электроэнергии и последующей генерации и хранении сжатого воздуха, как источника энергии, обеспечивающего восполнение электроэнергии во время штиля и отсутствия солнечного света. Морская система энергообеспечения средств наблюдения содержит солнечную батарею, расположенную на пирамидальной вышке плавающей платформы.

Ветроустановка для нагнетания воздуха в воду бассейна (варианты) // 2778103

Изобретение относится к ветроэнергетике и может применяться для нагнетания воздуха, в том числе обогащенного кислородом, в воду рек, озер, очистных сооружений предприятий для улучшения их экологического состояния. В ветроустановке с лопастями и вертикальной осью вращения, выполненной в виде трубы, установлена между лопастями накопительная для воздуха закрытая сверху емкость, оснащенная подпружиненными, открывающимися вовнутрь клапанами.

Ротор электрогенератора // 2777510

Изобретение относится к энергетике, в частности к электрогенераторам. Ротор электрогенератора содержит лопасти, постоянные магниты и магнитопроводы.

Ротор сегментного электрогенератора // 2777509

Мультироторный ветродвигатель // 2777427

Изобретение относится к возобновляемой энергетике. Мультироторный ветродвигатель содержит горизонтальный вал, конусный направитель воздушного потока и ступицы разного уровня, на которых равномерно размещены лопасти, лопасти первого уровня – на ступице первого уровня, часть лопастей второго уровня – на ступице второго уровня.

Ветроэнергетический комплекс // 2776988

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат - улучшение эксплуатационно-технических характеристик ветроэнергетического комплекса за счет уменьшения его массы и осевого размера при неизменной мощности, расширение рабочего диапазона скоростей набегающего воздушного потока.

Арктический энергетический комплекс // 2775104

Изобретение относится к возобновляемой энергетике и может быть использовано для получения электроэнергии и генерации водорода, его накопление, хранение и использование в арктических условиях. Арктический энергетический комплекс расположен на ажурной пирамидальной вышке.

Статор сегментного генератора // 2774565

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электрическую энергию. Статор сегментного генератора содержит электромеханические модули, состоящие из катушек, сердечников и микроприводов.

Многощелевой оппозитный ветротеплогенератор на эффекте куэтта-тэйлора с распределителем вращательного момента от вала удаленного ветроколеса // 2774137

Изобретение относится к ветродвигателям c теплогенератором и может использоваться при строительстве теплостанций. Многощелевой оппозитный ветротеплогенератор содержит ветродвигатель с вертикальной осью и теплогенератор, содержащий верхний и нижний однотипные соосные многоцилиндровые роторы.

Способ и устройство производства электроэнергии // 2750480

Группа изобретений относится к области энергетики и может быть использована для производства электроэнергии на воздушных и/или водных потоках. Способ производства электроэнергии методом захвата воздушных и/или водных потоков заключается в том, что ускорение вращения рабочих лопаток винта 7 и магнитных полюсов по меньшей мере одного ротора 9 относительно статора осуществляют за счет потока ветра и/или воды, ускоренного ускорителем потока 1, являющегося соплом, состоящим из конфузора и диффузора.