Гидротурбина

 

Гидротурбина предназначена для использования в гидроэлектростанции малой мощности. Гидротурбина содержит корпус с торцевыми крышками, впускным и выпускным патрубками. В корпусе размещены два ротора с подвижными пластинами, одни концы которых шарнирно прикреплены к роторам, и обтекаемая направляющая, расположенная между роторами. На внутренних поверхностях крышек выполнены копиры в виде канавок, а каждый ротор выполнен с криволинейными пазами, параллельными продольной оси ротора. Форма пластин ответна форме пазов, шарниры пластин соединены с кромками соответствующих им пазов, а на других концах пластин выполнены штыри для скольжения в канавках крышек. Конструкция гидротурбины позволяет повысить ее мощность и КПД при небольшом напоре воды. 1 ил.

Изобретение относится к гидравлическим машинам с подвижными створками, использующим поток жидкости, и может быть использовано в качестве гидротурбины гидроэлектростанции малой мощности.

В качестве прототипа изобретения принят гидравлический мотор (гидротурбина), содержащий корпус с торцевыми крышками, впускным и выпускным патрубками, размещенный в корпусе ротор с подвижными пластинами, одни концы которых шарнирно прикреплены к ротору, и обтекаемую направляющую (см. патент США N 2310816, МПК F 03 B 17/06, 09.02.43).

Недостатком известной гидротурбины является недостаточно высокий коэффициент полезного действия (КПД).

Задача, решаемая изобретением? - повышение КПД гидротурбины.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в гидротурбине, содержащей корпус с торцевыми крышками, впускным и выпускным патрубками, размещенный в корпусе ротор с подвижными пластинами, одни концы которых шарнирно прикреплены к ротору, и обтекаемую направляющую, внутри корпуса установлено два ротора, между которыми расположена обтекаемая направляющая, при этом на внутренних поверхностях крышек выполнены копиры в виде канавок, а каждый ротор выполнен с криволинейными пазами, параллельными продольной оси ротора, причем форма пластин ответна форме пазов, шарниры пластин соединены с кромками соответствующим им пазов, а на других концах пластин выполнены штыри для скольжения в канавках крышек.

На чертеже изображен общий вид гидротубины в разрезе.

Гидротурбина содержит корпус 1 с торцевыми крышками 2 (на чертеже видна только задняя крышка), на внутренних поверхностях которых выполнены копиры в виде канавок 3, впускной 4 и выпускной 5 патрубки, размещенные в корпусе 1 роторы 6 с пазами 7, в которых размещены криволинейные пластины 8, на свободных концах которых выполнены штыри 9, а другие их концы соединены с соответствующими пазами при помощи шарниров 10. Между пластинами 8 образованы заполняемые водой полости 11, а между роторами 6 расположена обтекаемая направляющая 12 на всю длину корпуса 1.

Гидротурбина работает следующим образом. Вода поступает через впускной патрубок 4, разделяется направляющей 12 на два потока и заполняет полости 11. Столб воды, высота которого определяется расстоянием между пластинами 8 и уровнем в водохранилище, давит на пластины 8 и пазы 7 и заставляет вращаться роторы 6. Пластины 8 в процессе вращения роторов 6 совершают качающиеся движения вокруг шарниров 10, а штыри 9 скользят при этом в канавках 3. В нижней части корпуса 1 происходит выливание воды из полостей 11 в выпускной патрубок 5, а пластины 8 по мере вращения роторов 6 входят в пазы 7 и процесс непрерывно повторяется.

Таким образом, происходит непрерывный процесс протекания воды через турбину, вызывающий одновременное вращение роторов, крутящий момент от которых может быть использован, например, для привода электрогенераторов.

Предлагаемая конструкция гидротурбины позволяет повысить ее мощность и КПД за счет увеличения объема полостей 11 на величину внутреннего объема пазов 7, а также за счет одновременной работы двух роторов в одном агрегате.

Устойчивая и надежная работа пластин обеспечивается за счет того, что вода является одновременно и смазкой, а частота вращения роторов небольшая, т.к. данная гидротурбина предназначена для работы при небольшом напоре воды.

Формула изобретения

Гидротурбина, содержащая корпус с торцевыми крышками, впускным и выпускным патрубками, размещенный в корпусе ротор с подвижными пластинами, одни концы которых шарнирно прикреплены к ротору, и обтекаемую направляющую, отличающаяся тем, что внутри корпуса установлено два ротора, между которыми расположена обтекаемая направляющая, при этом на внутренних поверхностях крышек выполнены копиры в виде канавок, а каждый ротор выполнен с криволинейными пазами, параллельными продольной оси ротора, причем форма пластин ответна форме пазов, шарниры пластин соединены с кромками соответствующих им пазов, а на других концах пластин выполнены штыри для скольжения в канавках крышек.

РИСУНКИ

Рисунок 1