Наплавная приливно-отливная электростанция



Наплавная приливно-отливная электростанция
Наплавная приливно-отливная электростанция
Наплавная приливно-отливная электростанция

 


Владельцы патента RU 2441172:

Открытое акционерное общество "ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева" (RU)

Наплавная приливно-отливная электростанция содержит наплавные вертикальные цилиндрические оболочки (1), генераторы, водозаборные и отводные трубы (20), систему тросов (8) и якорей (9). Оболочки (1) установлены с зазором между смежными оболочками по продольной линии, перпендикулярной к направлению прилива (4). В средней части наплавных оболочек (1) с обеих сторон крепятся тросы (8), соединенные с якорями (9). В наплавной вертикальной цилиндрической оболочке (1) концентрически размещены водоприемная (10) и сухая (11) камеры. Водоприемная камера (10) разделена перегородкой (12) на секции. В каждой секции размещены выходные патрубки (13), перфорированный распределитель потока (14), центральный перфорированный стояк (16), входной патрубок (19) отводной трубы (20). Выходные патрубки (13) установлены тангенциально для закрутки потока. Распределитель потока (14) выполнен в виде усеченного конуса с открытым верхним и закрытым стенкой (15) нижним основанием. Перфорированный стояк (16) выполнен в виде трубы. Нижнее отверстие (17) трубы открыто, а верхнее соединено с рыбоотводящей трубой (18). Пунктирной линией (26) показано положение наплавной вертикальной цилиндрической оболочки (1) при максимальном уровне воды в море. Исключение прохода рыб через рабочие органы генераторов обеспечивает повышение эффективности защиты рыб. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

изобретение относится к области морской гидротехники и предназначено для преобразования энергии морских течений (приливы, отливы) в электрическую энергию с учетом сохранения жизнедеятельности рыб.

Известна наплавная приливно-отливная электростанция, включающая вертикально наплавную колонну с несущей наклонной балкой, один конец которой шарнирно крепится к колонне, а другой к донной плите, колонна установлена с возможностью вращения вокруг вертикальной оси донной плиты и по высоте имеет несколько двухсторонних горизонтальных консолей, на концах которых установлены генераторы с открытыми лопастями (роторы), вращение колонны позволяет эксплуатировать электростанцию при приливах и отливах, за счет автоматической установки роторов навстречу течению потока в море (В.Чумаков. Прилив сил. Журнал «Вокруг света», №3 (2822) март 2009, с.78-82).

Недостатками аналога являются сложная и неустойчивая конструкция колонны во время шторма и громоздкие низкооборотные открытые роторы, которые могут травмировать рыбу.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является наплавная волновая электростанция, включающая несколько наплавных вертикальных цилиндрических оболочек, в каждой их которых размещены генераторы, рабочие органы которых размещены в вертикальных водозаборных отводных трубах, которые крепятся к боковой поверхности оболочки, нижний конец которой при помощи системы тросов и якорей крепится к дну моря (патент NO, №151479, F03B 13/12, опубл. 17.04.1985).

Недостаток наплавной волновой электростанции состоит в том, что в процессе прохода через рабочие органы генераторов рыба получает травмы и гибнет.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в совершенствовании конструкции электростанции с целью повышения ее эффективности защиты рыб, путем исключения их прохода через рабочие органы генераторов.

Для достижения указанного технического результата в наплавной приливно-отливной электростанции, включающей более двух наплавных вертикальных цилиндрических оболочек, генераторы, водозаборные и отводные трубы, систему тросов и якорей, наплавные вертикальные цилиндрические оболочки установлены с зазором между смежными наплавными вертикальными цилиндрическими оболочками на морском шельфе по продольной линии, перпендикулярной к направлению прилива, наплавные вертикальные цилиндрические оболочки соединены тросом с нанизанными на нем амортизаторами, каждая наплавная вертикальная цилиндрическая оболочка снабжена водоприемной камерой, концентрически размещенной в центре этой оболочки, в которой размещены закручивающие поток выходные патрубки водозаборных труб, перфорированным распределителем потока, центральным перфорированным стояком рыбоотводящей трубы и входными патрубками отводных труб, а выходные патрубки рыбоотводящих и отводных труб размещены в зазоре между смежными наплавными вертикальными цилиндрическими оболочками.

Кроме этого заявляемое решение имеет факультативные признаки, характеризующие его частные случаи, а именно:

- амортизатор выполнен в виде пакета использованных автомобильных шин;

- перфорированный распределитель потока выполнен в виде усеченного конуса с верхним открытым и нижним основанием, закрытым стенкой;

- центральный перфорированный стояк выполнен в виде трубы с открытым нижним отверстием, а верхнее отверстие соединено с рыбоотводящей трубой.

Отличительными признаками предлагаемого устройства от прототипа, наиболее близкого к нему, является то, что наплавные вертикальные цилиндрические оболочки установлены с зазором между смежными наплавными вертикальными цилиндрическими оболочками на морском шельфе по продольной линии перпендикулярной к направлению прилива, наплавные вертикальные цилиндрические оболочки соединены тросом с нанизанными на нем амортизаторами, каждая наплавная вертикальная цилиндрическая оболочка снабжена водоприемной камерой, концентрически размещенной в центре этой оболочки, в которой размещены закручивающие поток выходные патрубки водозаборных труб, перфорированным распределителем потока, центральным перфорированным стояком рыбоотводящей трубы и входными патрубками отводных труб, выходные патрубки рыбоотводящих и отводных труб размещены в зазоре между смежными наплавными вертикальными цилиндрическими оболочками.

Благодаря наличию этих признаков применение данного устройства позволяет повысить эффективность защиты рыб, путем исключения их прохода через рабочие органы генераторов.

Предлагаемая наплавная приливно-отливная электростанция иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-3.

На фиг.1 показана в плане наплавная приливно-отливная электростанция.

На фиг.2 - продольный разрез наплавной вертикальной цилиндрической оболочки.

На фиг.3 - поперечный разрез наплавной вертикальной цилиндрической оболочки.

Наплавная приливно-отливная электростанция содержит наплавные вертикальные цилиндрические оболочки 1, смежные из которых установлены с зазором 2 по продольной линии 3, перпендикулярной к направлению прилива 4. Смежные наплавные вертикальные цилиндрические оболочки 1 соединены вверху и внизу по продольной линии 3 тросами 5, на которые нанизаны амортизаторы 6, выполненные в виде пакета использованных автомобильных шин. По поперечной линии 7, с обеих сторон наплавных вертикальных цилиндрических оболочек 1 в средней их части крепятся тросы 8, соединенные с якорями 9. В наплавной вертикальной цилиндрической оболочке 1 концентрически размещены камеры: водоприемная 10 и сухая 11. Водоприемная камера 10 разделена перегородкой 12 на секции, например на одну и более (фиг.2). В каждой секции водоприемной камеры 10 размещены выходные патрубки 13, установленные тангенциально для закрутки потока; перфорированный распределитель потока 14, выполненный в виде усеченного конуса с открытым верхним и закрытым стенкой 15 нижним основанием; центральный перфорированный стояк 16, выполненный в виде трубы с открытым нижним отверстием 17, а верхнее соединено с рыбоотводящей трубой 18; входной патрубок 19 отводной трубы 20. В сухой камере 11 размещены водозаборные трубы 21, входные отверстия 22 которых размещены с обеих сторон наплавной вертикальной цилиндрической оболочки 1 по поперечной линии 7; генераторы 23, рабочие органы которых размещены в отводных трубах 20. Выходные отверстия 24 рыбоотводящих труб 18 и выходные отверстия 25 отводных труб 20 размещены с обеих сторон наплавной вертикальной цилиндрической оболочки 1 по продольной линии 3 и сообщаются с морем в зазоре 2, где имеет место пониженное давление, за счет повышенных скоростей потока. Пунктирной линией 26 показано положение наплавной вертикальной цилиндрической оболочки 1 при максимальном уровне воды в море.

Работа наплавной приливно-отливной электростанции осуществляется следующим образом.

Работа наплавной приливно-отливной электростанции осуществляется при приливе и отливе, причем отличие состоит только в том, что морская вода при приливе поступает справа во входные отверстия 22 водозаборных труб 21, а при отливе слева. Морская вода обтекает наплавные вертикальные цилиндрические оболочки 1, установленные по продольной линии 3, и проходит далее через зазор 2 между смежными наплавными вертикальными цилиндрическими оболочками 1. Зазор 2 образован тросами 5 (сверху и снизу), на которые нанизаны амортизаторы 6. Наплавные вертикальные цилиндрические оболочки 1 удерживаются по продольной линии 3 при помощи тросов 8 и якорей 9. При максимальном уровне воды наплавные вертикальные цилиндрические оболочки 1 всплывают в положение, показанное пунктирной линией 26 (фиг.2).

Рассмотрим работу электростанции при приливе 4. При обтекании потоком наплавной вертикальной цилиндрической оболочки 1 по поперечной линии 7 при входе потока во входное отверстие 22 имеет место повышенное давление, а при выходе потока из выходного отверстия 25 отводной трубы 20 в зазоре 2 имеет место пониженное давления за счет повышенных скоростей. Под действием этого перепада давления возникает течение потока в отводной 20 и водозаборной 21 трубах.

Поток с рыбой, проходя через выходной патрубок 13, закручивается по часовой стрелке в водоприемной камере 10, которая разделена перегородкой 12 на секции (одну и более). Так как плотность рыб меньше, чем плотность воды, то рыба под воздействием на ее тело центростремительных сил будет смещаться к центру водоприемной камеры 10 и поступать с частью потока (расход рыбоотвода не более 5% от расхода водозабора) через отверстия центрального перфорированного стояка 16 через открытое нижнее отверстие 17 и далее по рыбоотводящей трубе 18 минуя выходное отверстие 24 обратно в море. В рыбоотводящей трубе 18 возникает течение за счет перепада давления в водоприемной камере 10 и в море (в зазоре 2).

Основной поток без рыбы проходит через отверстия перфорированного распределителя потока 14, нижнее основание которого закрыто стенкой 15, и поступает к входному патрубку 19 отводной тубы 20, проходит к рабочему органу генератора 23, установленному в сухой камере 11, вращает его и далее минуя выходное отверстие 25 выходит в море (в зазоре 2). Таким образом, генератор 23 вырабатывает электрическую энергию.

При отливе забор морской воды производится через входные отверстия 22, расположенные с левой стороны, и процесс повторяется.

Внедрение предлагаемой приливно-отливной электростанции позволяет получать электрическую энергию из морских течений и эксплуатировать станцию не травмируя рыбу, сохраняя ее жизнедеятельность.

1. Наплавная приливно-отливная электростанция, включающая более двух наплавных вертикальных цилиндрических оболочек, генераторы, водозаборные и отводные трубы, систему тросов и якорей, отличающаяся тем, что наплавные вертикальные цилиндрические оболочки установлены с зазором между смежными наплавными вертикальными цилиндрическими оболочками на морском шельфе по продольной линии, перпендикулярной к направлению прилива, наплавные вертикальные цилиндрические оболочки соединены тросом с нанизанными на нем амортизаторами, каждая наплавная вертикальная цилиндрическая оболочка снабжена водоприемной камерой, концентрически размещенной в центре этой оболочки, в которой размещены закручивающие поток выходные патрубки водозаборных труб, перфорированным распределителем потока, центральным перфорированным стояком рыбоотводящей трубы и входными патрубками отводных труб, а выходные патрубки рыбоотводящих и отводных труб размещены в зазоре между смежными наплавными вертикальными цилиндрическими оболочками.

2. Наплавная приливно-отливная электростанция по п.1, отличающаяся тем, что амортизатор выполнен в виде пакета использованных автомобильных шин.

3. Наплавная приливно-отливная электростанция по п.1, отличающаяся тем, что перфорированный распределитель потока выполнен в виде усеченного конуса с верхним открытым и нижним основанием, закрытым стенкой.

4. Наплавная приливно-отливная электростанция по п.1, отличающаяся тем, что центральный перфорированный стояк выполнен в виде трубы с открытым нижним отверстием, а верхнее отверстие соединено с рыбоотводящей трубой.



 

Похожие патенты:

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

Изобретение относится к области морской гидротехники и может быть использовано для преобразования морских течений в электрическую энергию. .

Изобретение относится к области электротехники и гидроэнергетике, в частности к производству электроэнергии путем преобразования энергии вертикального волнения воды в электрическую энергию.

Изобретение относится к области электротехники и гидроэнергетики, в частности к устройствам, представляющим собой электрогенераторы для производства электроэнергии путем преобразования энергии вертикального волнения воды в электрическую энергию.

Изобретение относится к области морской гидротехники и предназначено для преобразования энергии морских течений (приливов, отливов) в электрическую энергию. .

Изобретение относится к области энергетики. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и касается особенностей выполнения генераторов электрического тока. .

Изобретение относится к области морской гидроэнергетики и может быть использовано для построения гидроэлектростанции, использующей энергию прибойной волны. .

Изобретение относится к области возобновляющихся источников энергии, а именно волновой энергии и преобразования ее в другие виды, преимущественно, в электрическую.

Изобретение относится к возобновляемым источникам энергии, в частности, для выработки электроэнергии путем использования энергии морских волн за счет образующихся вертикальных подъемов и спадов волн

Изобретение относится к области малой гидроэнергетики, а конкретнее к проточным бесплотинным микрогидроэлектростанциям, предназначенным для преобразования речного потока в электроэнергию при использовании гидротурбин, погруженных в воду мелких рек и ручьев

Изобретение относится к энергетике, в частности к прибойным гидроветроэлектростанциям, и предназначено для выработки электроэнергии за счет преобразования энергии прибойного потока и энергии отливов у берегов морей, океанов и крупных водоемов, а также энергии воздушного потока

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано в волновых энергетических установках

Изобретение относится к возобновляемым источникам энергии, в частности к устройствам, использующим энергию текущей воды и преобразующим ее в электрическую или механическую энергию

Изобретение относится к области электротехники, разрабатывающей устройства генерирования электроэнергии от возобновляемых источников. Приливно-волновая электростанция выполнена на базе двух турбин 1 и 2. Каждая из турбин 1 и 2 имеет по меньшей мере два диска 3, связанных между собой осями 4, на которых шарнирно закреплены лопатки 5, перемещение которых ограничено основным и дополнительным фиксаторами 6 и 7. Обе турбины 1 и 2 шарнирно установлены на единой оси 8, закрепленной в раме 9, часть которой фиксирована на дне, а другая часть включает площадку 10 на поверхности, где размещаются редуктор 11 и генератор 12. В одной турбине основные фиксаторы 6 расположены с правой стороны лопаток 5, тогда как у другой турбины основные фиксаторы 6 расположены с левой стороны лопаток 5. Смежные диски 3 турбин 1 и 2 снабжены основными коническими шестернями, между которыми установлены дополнительные конические шестерни, шарнирно закрепленные на оси 14, перпендикулярной единой оси 8 турбин 1 и 2. К одной из дополнительных конических шестерен жестко присоединён вал отбора мощности 13, выходящий на площадку 10 на поверхности. Изобретение направлено на обеспечение повышенного КПД за счет работы турбин в трех квадратах и при любом направлении потока при одновременном сохранении простоты конструкции. 6 ил.

Изобретение относится к гидроэнергетике и, в частности, может быть использовано для получения дополнительной электроэнергии в водной акватории. Генератор содержит многоступенчатые бетонные тумбы, расположенные в два и более рядов таким образом, что тумбы второго и последующих рядов располагаются в промежутках между тумбами предшествующих рядов. На ступенях тумб установлены соединенные в единую энергетическую систему волновые электростанции. Волновые электростанции установлены на многогранных и многоярусных призмах вокруг генератора волн. Генератор волн выполнен в виде установленного на бетонной многоугольной призме 2 столба 3, на котором над поверхностью воды установлено в магнитном подшипнике вращающееся звездное, например четырехлучевое, колесо 4. К внешнему концу каждого луча колеса прикреплен посредством соединительного элемента 6 каменный или чугунный полированный шар 5. На внутренних боковых поверхностях звездного колеса выполнены желобы 7, расстояние между кромками которых больше диаметра шара 5. Длина соединительного элемента 6 больше расстояния от основания горизонтально расположенного желоба 7 звездного колеса до водной поверхности, но меньше глубины водоема. Грани многоугольной бетонной тумбы и многогранных призм, контактирующие с волнами, выполнены по форме параболы. Вал звездного колеса 4 соединен с валом двигателя 11, который подключен к выходу блока обработки и аккумулирования электроэнергии, соединенного с группой волновых электростанций. В водоеме звездное колесо 4 установлено так, чтобы шар 5 перемещался по его течению. Соединительный элемент 6 выполнен в виде каната, или троса, или веревки. На водной поверхности в зоне затухающих волн расположены аналогичные группы волновых электростанций. Обеспечивается возможность использования различных природных водоемов, озер, прудов, рек и других водных акваторий для получения гидроэлектроэнергии и повышается эффективность их использования. 3 ил.

Изобретение относится к гидроэнергетике и, в частности, может быть использовано для получения дополнительной электроэнергии на различных водных акваториях. Гидроэнергетическая система содержит многоступенчатые бетонные тумбы, расположенные в два и более рядов таким образом, что тумбы второго и последующих рядов располагаются в промежутках между тумбами предшествующих рядов. На ступенях тумб установлены соединенные в единую энергетическую систему волновые электростанции, поплавки которых плавают на волнах. Тумбы выполнены в виде многоступенчатых многогранных призм, например шестигранных, и расположены вокруг генератора волн. Генератор волн выполнен в виде установленного на бетонном многогранном, например шестигранном, основании 3 столба 2, на котором, над поверхностью воды, размещен резервуар для воды 5 с манжетами 6 на его верхней кромке и коническим патрубком 7 в днище, и насос 8 для подачи воды в резервуар. Грани призм и бетонного основания 2, контактирующие с водой, имеют форму параболы. Все волновые электростанции соединены с блоком аккумулирования и распределения электроэнергии, который подключен к насосу. Группы соседних многогранных призм вокруг генератора волн располагаются в зонах затухающих волн. Обеспечивается возможность создания дополнительных источников генерации электроэнергии за счет использования волновых свойств различных природных водоемов, озер, прудов, рек и т.д. 3 ил.

Изобретение относится к гидроэнергетике и, в частности, может быть использовано для получения дополнительной электроэнергии на различных водных акваториях. Электрогидросистема содержит многоступенчатые бетонные тумбы, расположенные в два и более рядов, где тумбы второго и последующих рядов располагаются в промежутках между тумбами предшествующих рядов. На ступенях тумб установлены соединенные в единую энергетическую систему волновые электростанции, поплавки которых плавают на волнах. Тумбы выполнены в виде многоступенчатых, многогранных призм, например шестигранных, расположенных вокруг генератора волн. Генератор волн выполнен в виде установленного на бетонной многогранной, например шестигранной, платформе 2 двигателя 3, чей вал соединен с эксцентриком 4, на котором лежит штанга 5 с прикрепленным к ее концу шаром 6. Второй конец штанги закреплен на платформе. Вокруг генератора волн размещены волновые электростанции с поплавками на волнах, установленные на многоярусных, многогранных, например, шестигранных, призмах. Все волновые электростанции соединены с блоком аккумулирования и распределения электроэнергии, который, в свою очередь, подключен к двигателю. Соседние группы многогранных призм вокруг генератора волн расположены в зонах затухающих волн. Обеспечивается возможность создания дополнительных источников генерации электроэнергии за счет использования волновых свойств различных природных водоемов, озер, прудов, рек и т.д. 3 ил.

Изобретение относится к гидроэнергетике и предназначено для обеспечения электрической энергией лагерей геологов, охотников, рыбаков, автономных туристов за счет преобразования энергии русловых потоков речек. Русловая микрогидроэлектростанция содержит гидротурбину с лопастями 1, генератор 7, установленный на понтоне 8 с якорным шестом 9. Расширяющиеся лопасти 1 выполнены изогнутыми по конической винтовой линии или по конической логарифмической спирали. Передние загнутые на 90° концы 2 лопастей 1 закреплены внутри кожуха 3 оголовка на фигурной втулке 4. Задние концы 5 лопастей 1 закреплены на крестовине 6. Изобретение направлено на создание переносной, быстроразборно-сборной, легкой и используемой на небольших реках и речках русловой микрогидроэлектростанции. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх