Мини-электростанция



Мини-электростанция
Мини-электростанция
Мини-электростанция

 


Владельцы патента RU 2439364:

Федеральное государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования КАБАРДИНО-БАЛКАРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени В.М. КОКОВА (RU)

Изобретение относится к электрификации сельского хозяйства и быта сельского населения, находящихся у берегов горных рек. Мини-электростанция содержит водоподводящий канал и генератор. Электрическую энергию получают путем создания искусственного водоворота в цистерне, внутри которой размещен вертикальный вал, со ступенчато установленными на нем дисками с лопастями. Внутренняя полость цистерны выполнена в виде усеченного конуса, на дне которого установлено с возможностью вращения колесо, представляющее собой корпус с отводящими трубами. Корпус колеса соединен с валом. В колесе предпочтительно установлен регулятор расхода воды с возможностью изменения диаметра выходного отверстия. Отводящие трубы расположены по касательной к корпусу в виде свастики. На конце вала установлен сверху генератор, а снизу смонтировано колесо. Достигается упрощение конструкции и повышение эффективности мини-электростанции. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в части массовой электрификации сельского хозяйства и быта сельского населения, находящихся у берегов горных рек.

Известны три типа электростанции: тепловые, гидравлические и атомные. На тепловых электростанциях электроэнергия получается за счет сжигания топлива - твердого, жидкого и газообразного. На тепловых станциях энергия пара вращает ротор турбины, а вместе с ним и ротор электрического генератора, установленный с ним на одном валу. Таким образом, механическая энергия турбины превращается в электрическую энергию в генераторе. На гидравлических станциях энергия потока воды вращает ротор гидротурбины и вместе с ним ротор генератора. На атомных электростанциях используется цепная реакция распада атомного горючего, например урана. При этом выделяющееся тепло нагревает воду первого контура до 270°С при давлении 100 атм. Тепло от первого контура через теплообменник используется во втором контуре для получения пара при давлении 12,5 атм. Этот пар подается на ротор турбины, от которого, как и на тепловой станции, приводится во вращение ротор генератора [1]. Данные устройства имеют сложную конструкцию и не представляют экономически возможным построить их для электрификации сельского хозяйства и быта сельского населения. Наиболее близким по технической сущности заявленному объекту является мини-гидроэлектростанция, содержащая водоподводящий канал, спиральную камеру турбины и турбину генератора [2]. Однако известное устройство имеет один серьезный недостаток, который заключается в сложности конструкции и дороговизне его изготовления. Данный недостаток существенно снижает эффективность мини-гидроэлектростанции.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение эффективности мини-электростанции.

Поставленная цель достигается тем, что электрическую энергию получают путем создания искусственного водоворота в цистерне, внутри которой размещен вертикальный вал, со ступенчато установленными на нем дисками с лопастями, внутренняя полость цистерны выполнена в виде усеченного конуса, на дне которого установлено с возможностью вращения колесо, представляющее собой корпус с отводящими трубами, причем корпус колеса соединен с валом. В колесе установлен регулятор расхода воды с возможностью изменения диаметра выходного отверстия.

На фиг.1 изображена конструктивная часть мини-электростанции; на фиг.2 представлен вид В подвода воды к цистерне; на фиг.3 - вид А, схема колеса.

Мини-электростанция содержит цистерну 1, внутренняя полость которой выполнена в виде усеченного конуса 2, внутри цистерны расположен вал 3, со ступенчато установленными дисками 4 с лопастями 5. На конце вала 3 установлен сверху генератор 6, а снизу смонтировано колесо 7. Сбоку цистерны установлен водоподводящий трубопровод 8. Цистерна устанавливается на подставках 9. Колесо (фиг.3) выполнено в виде корпуса 10, отводящих труб 11 и регулятора расхода воды 12. Отводящие трубы 11 с регулятором расхода воды 12 расположены по касательной к корпусу 10 в виде свастики. Корпус колеса соединен муфтой 14 через вал 13 с валом 3 привода генератора 6. Между внутренней полостью цистерны 1 и перегородкой 15 имеется зазор.

Мини-электростанция работает следующим образом.

Цистерну 1 монтируют на берегу горных рек. Вода из рек подается в водоподводящий трубопровод 8, по касательной к поверхности внутренней полости цистерны 1. Первоначально вода в цистерне заполняется и закручивается. При выходе воды из цистерны через выходной канал образуется водоворот. За счет сил водоворота и тяги воды, образуемых в цистерне, вал 3 с лопастями 5 вращается и приводит в движение вал генератора 6. Вода из цистерны 1 при выходе через зазор между внутренней полостью и перегородкой 15 попадает в корпус колеса 10 и через отводящие трубы 11, выполненные в виде свастики, выходит через регулятор расхода воды 12 с силой F, образуя при этом реактивную силу F1, приводя во вращение корпус колеса в противоположную сторону выхода потока воды. Крутящий момент колеса может быть использован как дополнительный источник энергии для вращения вала генератора. Для этой цели корпус колеса 10 через вал 13 с муфтой 14 соединен с валом 3 синхронно.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет за счет использования энергии водоворота получить дешевую электрическую энергию для массовой электрификации сельского хозяйства и быта сельского населения, находящихся у берегов горных рек. Кроме того, в предлагаемой конструкции мини-электростанции упрощаются технология изготовления и монтажа. Создан макет мини-электростанции и испытан в лабораторных условиях, который показал эффективность данного технического решения и его работоспособность.

Источники информации

1. Листов П.П. Электростанция сельского хозяйства. - М.: Колос, 1964, с.20-21.

2. Михайлов Л.П. Малая гидроэнергетика. - М.: Энергоатомиздат, 1989, 355 с.

1. Мини-электростанция, содержащая водоподводящий канал и генератор, отличающаяся тем, что электрическую энергию получают путем создания искусственного водоворота в цистерне, внутри которой размещен вертикальный вал, со ступенчато установленными на нем дисками с лопастями, внутренняя полость цистерны выполнена в виде усеченного конуса, на дне которого установлено с возможностью вращения колесо, представляющее собой корпус с отводящими трубами, причем корпус колеса соединен с валом.

2. Мини-электростанция по п.1, отличающаяся тем, что в колесе установлен регулятор расхода воды с возможностью изменения диаметра выходного отверстия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу и устройству для постепенного преобразования энергии морских волн в электроэнергию. .

Изобретение относится к турбинам или силовым установкам, вырабатывающим электричество с использованием потока жидкости, в частности воды, а более конкретно - к таким устройствам, в которых поток жидкости вращает большой ротор типа винта или рабочего колеса, имеющий внешний кольцевой обод, расположенный внутри большого кольцевого корпуса.

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано для преобразования кинетической энергии потоков рек, каналов, сбрасываемой воды в природных и техногенных системах в механическую или электрическую энергию.

Изобретение относится к области гидротурбостроения и может быть использовано при разработке рабочих колес радиально-осевых гидротурбин. .

Изобретение относится к области гидротурбостроения и может быть использовано при разработке рабочих колес радиально-осевых гидротурбин. .

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для контактного нагрева воды паром при одновременном использовании кинетической энергии пара для вращения воды, передаваемой на силовой вал, передающий энергию на транспортирование нагретой воды, и, при необходимости, на привод электрогенератора, вырабатывающий электроэнергию.

Изобретение относится к гидравлическим турбинам, работающим от энергии естественного потока воды с различными скоростями и мощностями, и может быть использовано в промышленной выработке электроэнергии без строительства плотин и деривации воды.

Изобретение относится к гидромашиностороению, а именно к устройству поворотно-лопастных гидромашин. .

Изобретение относится к рабочим колесам для турбины Френсиса. .

Изобретение относится к устройствам для преобразования энергии волн, в частности для преобразования энергии колебания судна в гидрореактивную энергию. .

Изобретение относится к способу и устройству для постепенного преобразования энергии морских волн в электроэнергию. .

Изобретение относится к ветроволновой энергетике и может быть использовано для получения электрической энергии. .

Изобретение относится к области электротехники и энергетического машиностроения и может быть использовано в качестве генераторной установки для получения электрического тока.

Изобретение относится к энергетическим установкам, преобразующим кинетическую энергию части водного потока реки в электрическую, и может быть использована в гидроэнергетике.

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к способам использования водных ресурсов равнинных рек для генерирования электрической энергии. .

Изобретение относится к производству электроэнергии. .

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано при строительстве деривационных гидроэлектростанций преимущественно в гористых местностях. .

Изобретение относится к области производства электроэнергии путем преобразования механической энергии, например энергии морских волн, в электрическую
Наверх