Гидроагрегат



Гидроагрегат
Гидроагрегат
Гидроагрегат
Гидроагрегат

 


Владельцы патента RU 2549753:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) (RU)

Изобретение может быть использовано для преобразования энергии текущей среды в электроэнергию. Гидроагрегат содержит гидротурбину и электрогенератор. Канал корпуса гидроагрегата образован поверхностью канала ротора электрогенератора, с которым жестко скреплены концы лопаток ротора гидротурбины. Ротор электрогенератора содержит обечайку с цилиндрическим выступом, в котором выполнен кольцевой паз с магнитной системой. Внешняя поверхность ротора образует рабочий зазор с поверхностью полости шихтованного сердечника статора, снабженный пазами, в которых уложены катушки обмотки, зафиксированные клиньями. Статор с обмотками размещен в герметичной полости корпуса. Рабочий зазор ротора герметично отделен от названной полости корпуса. Корпус включает щиты, разъемно и герметично скрепленные с цилиндрическим корпусом, при этом его внутренняя поверхность снабжена пазом, в котором размещен пакет сердечников статора, снабженный по торцам нажимными листами и зафиксированный разрезным кольцом. Между боковыми стенками цилиндрического выступа и поверхностям щитов установлены упорные подшипники. Между концевыми поверхностями ротора и поверхностями цилиндрических отверстий щитов установлены радиальные подшипники. Объем, в котором установлены радиальные подшипники, герметизирован со стороны зазора между подводящим и отводящим каналами и каналом корпуса. Изобретение направлено на повышение ресурса гидроагрегата и его электрогенератора. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к силовым агрегатам, приводимым в действие потоком текущей среды, и может быть использовано для преобразования энергии текущей среды, например потока рек, в электрическую энергию.

Известен гидроагрегат, содержащий направляющий аппарат, лопатки которого, выполненные изогнутой формы и развернутые по направлению вращения рабочего колеса, закреплены с возможностью поворота, рабочее колесо, размещенное в камере, с лопастями криволинейной формы, закрепленными на корпусе, установленном на валу, водоподводящую и водоотводящую части. При этом направляющий аппарат выполнен из верхнего и нижнего колец с размещенными между ними лопатками, установленными с возможностью поворота с помощью механизма поворота из серег, соединенных с лопатками, рычагов и регулирующего кольца, связанного с сервомоторами. Вал расположен вертикально относительно плоскости вращения рабочего колеса, а водоподводящая часть выполнена в виде спиральной камеры (Смирнов И.Н. Гидравлические турбины и насосы. Учеб. пос. для энерг. и политехнич. вузов. - М.: Высшая школа, 1969. - С.35).

Недостатками являются сложность конструкции вследствие использования механизма поворота для изменения положения лопаток направляющего аппарата, связанного с сервомоторами, а также трудоемкость изготовления, обусловленная применением крупногабаритных и металлоемких водоподводящей и водоотводящей частей и рабочего колеса.

Наиболее близким к данному изобретению устройством является гидроагрегат, содержащий ротор гидротурбины, снабженный лопатками, выполненный с возможностью вращения ротора электрогенератора, установленного в канале корпуса гидрогенератора, подводящий и отводящие каналы (см. патент РФ №2371602, МПК F03B 3/00, F03B 13/00, 2009 г.).

Недостатком прототипа является низкий КПД, обусловленный ударным входом потока воды на лопатки направляющего аппарата, а также сложность конструкции, высокая материалоемкость и трудоемкость изготовления, а следовательно, высокая стоимость.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является значительное повышение надежности работы гидроагрегата и ее электрогенератора, упрощение конструкции, снижение трения в подшипниках.

Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в повышении ресурса гидроагрегата и его электрогенератора, повышении надежности работы, существенном уменьшении трения в подшипниках, повышении КПД генератора, уменьшение массы вращающихся деталей, увеличение окружной скорости индуктора электрогенератора.

Поставленная задача решается тем, что гидроагрегат, содержащий ротор гидротурбины, снабженный лопатками, выполненный с возможностью вращения ротора электрогенератора, установленного в канале корпуса гидроагрегата, подводящий и отводящие каналы, отличается тем, что канал корпуса гидроагрегата образован поверхностью канала ротора электрогенератора, с которым жестко скреплены концы лопаток ротора гидротурбины, при этом ротор электрогенератора содержит обечайку, внешняя поверхность которой снабжена цилиндрическим выступом, в котором выполнен кольцевой паз, в полости которого смонтирована магнитная система, при этом внешняя поверхность ротора образует рабочий зазор с обращенной к нему поверхностью полости шихтованного сердечника статора, снабженный пазами, в которых уложены катушки обмотки, зафиксированные клиньями, при этом статор с обмотками размещен в герметичной полости корпуса гидроагрегата, при этом рабочий зазор ротора герметично отделен от названной полости корпуса гидроагрегата, кроме того, корпус гидроагрегата включает щиты, разъемно и герметично скрепленные с цилиндрическим корпусом, при этом его внутренняя поверхность снабжена пазом, в котором размещен пакет сердечников статора, снабженный по торцам нажимными листами и зафиксированный разрезным кольцом, кроме того, между боковыми стенками цилиндрического выступа и обращенными к ним поверхностям щитов установлены упорные подшипники, а между концевыми поверхностями ротора и обращенными к ним поверхностями цилиндрических отверстий щитов установлены радиальные подшипники, кроме того, объем, в котором установлены радиальные подшипники, герметизирован со стороны зазора между подводящим и отводящим каналами и каналом корпуса гидроагрегата.

Кроме того, ротор выполнен предпочтительно из немагнитного материала, при этом магнитная система, смонтированная кольцевом пазу, выполнена по схеме Хальбаха или с тангенциальным намагничиванием.

Кроме того, ротор выполнен предпочтительно из немагнитного материала, содержит цилиндрическую втулку из материала с высокой магнитной проницаемостью, образующую днище кольцевого паза, при этом магнитная система, смонтированная в кольцевом пазу, выполнена по схеме с радиальным намагничиванием.

При этом существенные признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.

Признаки «…канал корпуса гидроагрегата образован поверхностью канала ротора электрогенератора, с которой жестко скреплены концы лопаток ротора гидротурбины…» упрощают конструкцию гидротурбины, повышают надежность конструкции, повышают КПД гидроагрегата.

Признаки, указывающие, что ротор электрогенератора «содержит обечайку, внешняя поверхность которой снабжена цилиндрическим выступом, в котором выполнен кольцевой паз, в полости которого смонтирована магнитная система», обеспечивают необходимую жесткость и прочность конструкции ротора электромашины при минимальной массе и позволяют разместить индуктор в кольцевом пазу.

Признаки, указывающие, что «внешняя поверхность ротора образует рабочий зазор с обращенной к нему поверхностью полости шихтованного сердечника статора» формируют статор электрогенератора.

Признаки, указывающие, что статор снабжен «пазами, в которых уложены катушки обмотки, зафиксированные клиньями, при этом статор с обмотками размещен в герметичной полости корпуса гидроагрегата, кроме того, рабочий зазор ротора герметично отделен от названной полости корпуса гидроагрегата, кроме того, корпус гидроагрегата включает щиты, разъемно и герметично скрепленные с цилиндрическим корпусом», обеспечивают работоспособность генератора и предотвращают попадание влаги во внутрь электрогенератора.

Признаки, указывающие, что внутренняя поверхность статора «снабжена пазом, в котором размещен пакет сердечников статора, снабженный по торцам нажимными листами и зафиксированный разрезным кольцом» фиксируют пакет сердечника статора в корпусе гидроагрегата.

Признаки «…между боковыми стенками цилиндрического выступа и обращенными к ним поверхностям щитов установлены упорные подшипники» обеспечивают формирование эффективных упорных магнитных подшипников гидроагрегата.

Признаки, указывающие, что «между концевыми поверхностями ротора и обращенными к ним поверхностями цилиндрических отверстий щитов установлены радиальные подшипники» обеспечивают формирование эффективных радиальных магнитных подшипников гидроагрегата.

Признаки, указывающие, что «объем, в котором установлены радиальные подшипники, герметизирован со стороны зазора между подводящим и отводящим каналами и каналом корпуса гидроагрегата» устраняют протечки воды в полость расположения магнитных подшипников и, тем самым, обеспечивают необходимую несущую способность магнитных подшипников.

Признаки, указывающие, что ротор «выполнен предпочтительно из немагнитного материала, при этом магнитная система, смонтированная кольцевом пазу, выполнена по схеме Хальбаха или с тангенциальным намагничиванием» создают рациональные пути замыкания магнитных потоков индуктора и обеспечивают создание сильного магнитного поля.

Признаки, указывающие, что ротор «выполнен предпочтительно из немагнитного материала, содержит цилиндрическую втулку из материала с высокой магнитной проницаемостью, образующую днище кольцевого паза, при этом магнитная система, смонтированная кольцевом пазу, выполнена по схеме с радиальным намагничиванием» конкретизируют один из рациональных путей замыкания магнитных потоков индуктора при радиальном намагничивании и обеспечивают создание сильного магнитного поля.

На фиг.1 показан продольный разрез гидроагрегата, на фиг.2 - поперечный разрез при намагничивании индуктора по схеме Хальбаха, на фиг.3 - поперечный разрез при тангенциальном намагничивании индуктора, на фиг.4 - поперечный разрез при радиальном намагничивании индуктора.

На чертежах показаны корпус 1 гидроагрегата, сердечник 2 статора, пазы 3 статора, катушки 4 обмотки, клинья 5, паз 6 корпуса 1, нажимные листы 7, 8, разрезное кольцо 9, щиты 10 и 11 корпуса 1 гидроагрегата, обечайка 12, кольцевой паз 13, цилиндрическая втулка 14, постоянные магниты 15 и 16, бандаж 17, неподвижные части 18 и 19 кольцевых радиальных магнитных подшипников, неподвижные части 20 и 21 кольцевых магнитов упорного магнитного подшипника, подвижные части 22, 23 и 24, 25 магнитов радиального и упорного магнитных кольцевых подшипников, торцевые уплотнения 26, 27 и 28, 29, направляющий аппарат 30, обечайка 31, диффузор 32, обтекатель 33, лопатки 34.

Гидроагрегат содержит гидротурбину и электрогенератор. Канал корпуса 1 гидроагрегата образован поверхностью канала ротора электрогенератора. В корпусе 1 гидроагрегата установлен статор, состоящий из шихтованного сердечника 2, в пазах 3 которого уложены катушки 4 обмотки, зафиксированные клиньями 5. Внутренняя поверхность корпуса 1 снабжена пазом 6, в котором размещен пакет сердечников 2 статора, снабженный по торцам нажимными листами 7, 8 и зафиксированный разрезным кольцом 9. Корпус 1 с обеих сторон снабжен щитами 10, 11, разъемно и герметично скрепленными с цилиндрическим корпусом 1 гидроагрегата.

Ротор электрогенератора содержит обечайку 12 из немагнитного материала (например, из нержавеющей стали), внешняя поверхность которой снабжена цилиндрическим выступом, в котором выполнен кольцевой паз 13, на дне которого расположена цилиндрическая втулка 14 из немагнитного материала. На наружной поверхности цилиндрической втулки 14 расположены постоянные магниты 15 и 16 из материала неодим-железо-бор с тангенциальным и радиальным намагничиванием и в совокупности образующих магнитную систему Хальбаха (фиг.2). Постоянные магниты 15 и 16 приклеены к наружной поверхности цилиндрической втулки 14 и для повышения прочности на них может быть надет бандаж 17, например, из углеволокна. При тангенциальном намагничивании индуктор состоит из магнитных планок 15, намагниченных в тангенциальном встречном направлении, и планок (полюсов) 16 из материала с высокой магнитной проницаемостью (фиг.3), причем цилиндрическая втулка 14 выполнена из немагнитного материала. При радиальном намагничивании индуктор состоит из продольных магнитных планок 15, намагниченных в радиальном направлении, чередующихся по окружности с немагнитными планками 16 (фиг.4), причем цилиндрическая втулка 14 выполнена из материала с высокой магнитной проницаемостью. Магнитные планки выполнены из материала неодим-железо-бор.

Щиты 10 и 11 электрогенератора содержат кольцевые полости, в которых расположены неподвижные части кольцевых радиальных магнитных подшипников 18 и 19. Щиты 10 и 11, кроме того, снабжены второй кольцевой полостью, в которой располагаются кольцевые магниты 20 и 21 неподвижной части упорного магнитного подшипника. Подвижные и неподвижные части каждого магнитного подшипника расположены напротив друг друга с некоторым зазором. Магниты всех магнитных подшипников намагничены в осевом и радиальном направлениях по схеме Хальбаха.

Обечайка 12 ротора электрогенератора с одной стороны содержит две кольцевые полости, предназначенные для размещения подвижных частей 22 и 24 кольцевых упорного и радиального магнитных подшипников. Другая сторона обечайки 12 ротора содержит две кольцевые полости, предназначенные для размещения подвижных частей 23 и 25 кольцевых упорного и радиального магнитных подшипников.

Внешняя поверхность ротора электрогенератора образует рабочий зазор с обращенной к нему поверхностью полости шихтованного сердечника 2 статора, при этом рабочий зазор ротора герметично отделен от полости корпуса 1 электрогенератора.

Кольцевые зазоры между щитами 10, 11 и обечайкой 12 снабжены торцевыми уплотнениями 26, 27 и 28, 29 для предотвращения попадания воды в немагнитные зазоры магнитных подшипников и электрогенератора.

Гидротурбина содержит подводящий и отводящий каналы, между которыми установлен канал корпуса 1 гидроагрегата. Подводящий канал содержит направляющий аппарат 30 и обечайку 31. Отводящий канал выполнен в виде диффузора 32.

Ротор гидротурбины выполнен внутри ротора электрогенератора, снабжен обтекателем 33, на котором жестко установлены лопатки 34 гидротурбины, охваченные обечайкой 12 ротора электрогенератора.

Изготовление и сборка статора электрогенератора. Из штампованных листов электротехнической стали собирают сердечник 2 статора и скрепляют его сваркой по канавкам на наружной цилиндрической поверхности. Собранный сердечник статора устанавливают в корпус 1 в сборе с крайними нажимными листами 7, 8 и фиксируют его разрезным кольцом 9. В изолированные пазы 3 статора укладывают катушки 4 обмотки, устанавливают клинья 5 и подвергают пропитке и сушке.

На внутренние цилиндрические поверхности щитов 10 и 11 устанавливают на клей предварительно намагниченные в радиальном и осевом направлениях кольцевые постоянные магниты 18 и 19 радиальных магнитных подшипников в строгом соответствии с их расположением на фиг.1. На торцевую внутреннюю поверхность кольцевых полостей щитов 10 и 11 устанавливают на клей предварительно намагниченные в радиальном и осевом направлениях кольцевые магниты 20 и 21 упорного магнитного подшипника в строгом соответствии с их расположением на фиг.1.

Изготавливают обечайку 12 ротора электрогенератора. В нем жестко закрепляют рабочие лопатки 34 гидротурбины. В кольцевой паз 13 ротора устанавливают цилиндрическую втулку 14 и в соответствии со схемой намагничивания индуктора устанавливают на клей составное кольцо из постоянных магнитов 15 и 16. При необходимости наматывают бандаж 17, например, из углеволокна. На торцевые поверхности обечайки 12 вклеивают постоянные магниты 24, 25 упорных магнитных подшипников. На кольцевые выступы полого цилиндра наклеивают кольцевые постоянные магниты 22, 23 радиальных магнитных подшипников. Устанавливают на корпус 1 щит 11 и фиксируют винтами. Устанавливают ротор генератора в полость статора. Затем устанавливают щит 10 и скрепляют его винтами с корпусом 1. При правильной сборке ротор генератора может свободно вращаться в радиальных и упорных магнитных подшипниках, не касаясь статора 2 и щитов 10 и 11.

В кольцевые зазоры между щитами 10 и 11 и обечайкой 12 устанавливают торцевые уплотнения 26, 27 и 28, 29.

С одной стороны корпуса 1 гидроагрегата устанавливают обечайку 31 с направляющим аппаратом 30, с другой стороны отводящий канал (диффузор 32) и фиксируют их болтами.

Гидроагрегат работает следующим образом. Вода проходит через подводящий канал (направляющий аппарат 30 и обечайку 31) и поступает на рабочие лопатки 34 гидротурбины, которые приводят во вращение ротор электрогенератора. При вращении ротора вращается и индуктор. Его знакопеременное магнитное поле наводит ЭДС в катушках 4 обмотки сердечника статора 2. При подключении нагрузки к зажимам генератора протекает электрический ток - механическая энергия гидротурбины превращается в электрическую энергию, отдаваемую потребителю. Значения напряжения и частоты вырабатываемого переменного тока зависят от частоты вращения и числа полюсов ротора, а также от величины и характера сопротивления нагрузки.

1. Гидроагрегат, содержащий ротор гидротурбины, снабженный лопатками, выполненный с возможностью вращения ротора электрогенератора, установленного в канале корпуса гидроагрегата, подводящий и отводящие каналы, отличающийся тем, что канал корпуса гидроагрегата образован поверхностью канала ротора электрогенератора, с которым жестко скреплены концы лопаток ротора гидротурбины, при этом ротор электрогенератора содержит обечайку, внешняя поверхность которой снабжена цилиндрическим выступом, в котором выполнен кольцевой паз, в полости которого смонтирована магнитная система, при этом внешняя поверхность ротора образует рабочий зазор с обращенной к нему поверхностью полости шихтованного сердечника статора, снабженный пазами, в которых уложены катушки обмотки, зафиксированные клиньями, при этом статор с обмотками размещен в герметичной полости корпуса гидроагрегата, при этом рабочий зазор ротора герметично отделен от названной полости корпуса гидроагрегата, кроме того, корпус гидроагрегата включает щиты, разъемно и герметично скрепленные с цилиндрическим корпусом, при этом его внутренняя поверхность снабжена пазом, в котором размещен пакет сердечников статора, снабженный по торцам нажимными листами и зафиксированный разрезным кольцом, кроме того, между боковыми стенками цилиндрического выступа и обращенными к ним поверхностям щитов установлены упорные подшипники, а между концевыми поверхностями ротора и обращенными к ним поверхностями цилиндрических отверстий щитов установлены радиальные подшипники, кроме того, объем, в котором установлены радиальные подшипники, герметизирован со стороны зазора между подводящим и отводящим каналами и каналом корпуса гидроагрегата.

2. Гидроагрегат по п.1, отличающийся тем, что ротор выполнен предпочтительно из немагнитного материала, при этом магнитная система, смонтированная кольцевом пазу, выполнена по схеме Хальбаха или с тангенциальным намагничиванием.

3. Гидроагрегат по п.1, отличающийся тем, что ротор выполнен предпочтительно из немагнитного материала, содержит цилиндрическую втулку из материала с высокой магнитной проницаемостью, образующую днище кольцевого паза, при этом магнитная система, смонтированная в кольцевом пазу, выполнена по схеме с радиальным намагничиванием.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидроэнергетическим установкам и способам производства электроэнергии. Основным элементом гидроэнергетической установки является аэродинамическая поверхность в форме крыла, в теле которого выполнен канал, соединяющий противоположные поверхности крыла.

Изобретение может быть использовано в гидроэнергетике в качестве устройства для преобразования энергии самотечного водного потока в электроэнергию. Бесплотинная гидроэлектростанция содержит лопастное колесо и корпус, установленный на опоре.

Изобретение относится к области малой энергетики, а именно к средствам преобразования энергии текущей воды в электрическую энергию, и может быть использовано для установки в русла рек.

Изобретение относится к энергетическим установкам и, в частности, к устройству для улучшенного использования водной энергии на существующих средствах запруживания воды.

Изобретение относится к области гидроэнергетики. Подвижная проточная гидроэлектростанция содержит понтон 1, закрепленный якорями 2, корпус водовода, гидропривод, генератор электрического тока, механизмы управления.

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано для выработки электроэнергии. Гидроэлектростанция содержит трубу-водовод 2 с установленной в ней гидротурбиной 6, соединенной с генератором 7.

Установка предназначена для выработки электроэнергии за счет энергии гидравлического потока реки, покрытой льдом. Подвод перекачиваемой среды, воздуха, выполнен в виде коленообразной трубы, вертикальная часть которой жестко зафиксирована во льду и сообщена с атмосферой, а горизонтальная часть с диффузором размещена подо льдом по направлению потока воды.

Изобретение предназначено для получения электрической энергии. Погружная микрогидроэлектростанция для получения электрической энергии включает в себя гидротурбину с вертикальной осью вращения, соединенную с электрическим генератором, формирователи водяного потока, защитное устройство от плавучих предметов.

Изобретение относится к ветро(гидро)энергетике и может быть использовано в качестве источника электроэнергии. Энергоустановка состоит из одного или нескольких энергоагрегатов, содержащих корпус с диффузором, ветроколесо или рабочее колесо с лопастями, электрогенератор, передачу от ветроколеса к электрогенератору, включающую две пары конических шестерен, первый и второй валы.

Изобретение относится к турбинным установкам, которые могут быть использованы для производства электроэнергии. Турбинная установка содержит облопачивание 11, включающее криволинейные лопатки, внутренний конец каждой из которых заделан в полости 14, открытой с одной стороны; и генератор 20, расположенный в полости 14 и соединенный с облопачиванием 11.

Балка (8) крепления обтекателя (2) гидроэнергетической установки (1) имеет сечение в плоскости, перпендикулярной к продольной оси (А8) балки (8), в виде параллелограмма. Балка (8) содержит, по меньшей мере, одну щель, которая в основном проходит параллельно продольной оси (A8) балки (8). В сечении, перпендикулярном к продольной оси (А8) балки (8), следы поверхностей, расположенных вдоль щели, проходят от одной из сторон больших размеров сечения до смежной стороны малых размеров сечения. Гидроэнергетическая установка (1) содержит колесо (3), выполненное с возможностью вращения вокруг оси (Х1), неподвижный обтекатель (2), охватывающий колесо, и, по меньшей мере, одну балку (8) крепления обтекателя, которая соединяет обтекатель с центральной опорой (6) гидроэнергетической установки. Геометрическая форма балки крепления позволяет при воздействии на балку потока воды во время работы гидроэнергетической установки ограничить завихрения Кармана и даже препятствовать их образованию. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к гидроэлектростанциям. Русловая гидроэлектростанция 2 установлена на фундаменте 26 и содержит несколько жестких, непроницаемых для воды, имеющих эллиптическое поперечное сечение корпусов 6 с турбинными модулями 8, расположенными с возможностью передачи вращения с валов 13, заключенных в кольцо 27, турбин 12 через обгонные муфты 14 общему валу 15, проходящему через береговой колодец 21 с циркулирующей в нем донной речной водой, через редуктор 16 к валу ротора электрогенератора 17, установленного на берегу 3. В каждом из турбинных модулей 8 плоскость вращения лопастей турбины 12 наклонена под углом к продольной оси потока 1, в зоне ступицы 18 турбины 12, к которой крепятся лопасти. На расположенной перед турбиной 12 направляющей решетке 11 установлено острием навстречу потоку конусообразное тело 25. С задней стороны на ступице 18 турбины 12 установлено полусферическое тело 19. Перед турбинным модулем 8 и за ним установлено запорное устройство 7. Изобретение направлено на обеспечение съема максимально возможной части кинетической энергии воды, естественно текущей в реке, для преобразования ее в электроэнергию. 20 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в линейных генераторах волноэнергетических станций. Технический результат состоит в повышении надежности и упрощении эксплуатации. Корпус (12) статора для погружного линейного генератора (2) включает в себя цилиндрическую металлическую трубу с монтажными средствами (13, 14, 15, 16) для монтажа пакетов (19) статора к внутренней стенке трубы, которая, когда линейный генератор (6) собран, образует также внешнюю окружную стенку линейного генератора (6). Монтажные средства (13, 14, 15, 16) включают в себя множество аксиально распределенных монтажных профилей (13, 14, 15) на внутренней стенке трубы. Каждый монтажный профиль (13, 14, 15) проходит в окружном направлении и содержит первую группу принимающих пазов (14) для пакетов статора. Упомянутые принимающие пазы (14) разнесены посредством направленных внутрь радиальных выступов. Все принимающие пазы (14) одного монтажного профиля (13, 14, 15) аксиально выровнены с принимающими пазами (14) другого монтажного профиля (13, 14, 15). 5 н. и 25 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области гидроэнергетики, в частности к ортогональным турбинам. Ортогональная турбина с положительной плавучестью содержит наплавной блок с двусторонним водоводом 8, состоящим из двух конусообразных прямоугольного сечения наплавных труб. На месте стыковки труб расположен стыковочный узел в виде стойки, внутри которой на вертикальной оси установлено колесо ортогональной турбины 2. Колесо состоит из полого вала-ступицы и герметично полых дисков 4 и лопастей 3. Вал-ступица связан через подшипник в верхней крышке турбины 2 с приводом, верхний торец которого содержит шестерню для передачи вращательного момента турбины 2 через трансмиссию 7 генератору, расположенному в стационарном бункере. Торцы водовода 8 снабжены откидными затворами 9, 10, шарнирно связанными между собой наружными тягами. Изобретение направлено на уменьшение осадки наплавного блока и снижение стоимости ортогональной турбины. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к технологиям выработки гидроэлектроэнергии и, в частности, к гидроэлектрической энергетической установке без обустройства плотины. Предлагаются различные варианты осуществления крупной гидроэлектрической энергетической установки без обустройства плотины, которая включает в себя основание 1 и каркас 5 турбины, установленный в основании 1, и гидромеханизмы 8 с имеющимся у них по меньшей мере одним рядом лопаток. Вал 10 турбины установлен внутри каркаса 5 и соединен по меньшей мере с одним генератором 15. Внутри каркаса 5 установлены первый и второй опорные узлы 11 и 2, предназначенные для крепления вала 10. Каждый из гидромеханизмов 8 включает в себя каркас 17 лопатки, внутри которого установлено несколько валов 3 лопаток, вокруг которых вращаются лопатки. В каркасе 17 или на валах 3 установлены стопора 4 лопаток для управления углом раскрыва каждой из лопаток. Группа изобретений направлена на создание крупной гидроэлектрической энергетической установки без обустройства плотины, которая является недорогой, и для сооружения которой требуются более короткие сроки. 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить КПД водонапорного двигателя путем сочленения шнека с турбиной. Поступающий в водовод поток сначала раскручивает шнек, затем турбину. Низвергающийся поток внизу водовода обладает наибольшей мощью. Турбина стремится набрать обороты и раскручивает шнек сильнее, превращая его в насос, увеличивающий забор воды в водовод, что ведет к росту мощи потока, росту оборотов двигателя, его мощи. 3 ил.

Изобретение относится к гидроэнергетике и предназначено для обеспечения электрической энергией небольших населенных пунктов, лагерей геологов, охотников, рыбаков, леспромхозов преобразованием энергии русловых потоков реки в электрическую. Русловая микрогидроэлектростанция содержит корпус в виде капсулы в форме оболочки дирижабля или дыни-торпеды. Корпус удерживается якорными шестами 14. Капсула состоит из двух половинок - гидротурбины 1 с лопастями 2 и машинного отделения 3 с размещенными в нем мультипликатором 5, генератором 6, инвертором с аккумулятором 7. На двух концах оболочки устроены не вращающиеся оголовки 8 и 9 с грузами, в которые навернуты болты 12 с кольцеобразными головками 13, в отверстия которых установлены якорные шесты 14 с ограничителями 16, соединенные поперечиной 17. Изобретение направлено на разработку компактной, надежной микрогидроэлектростанции для бесперебойного электроснабжения небольших потребителей. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к гидроэнергетике и может быть использована как самостоятельно для выработки электроэнергии, так и в составе плотинных гидроэлектростанций (ГЭС), деривационных ГЭС, свободнопоточных ГЭС в системах водоснабжения, водоотведения и водотоках каналов. Гидродинамическая электростанция содержит по меньшей мере одну гидродинамическую трубу 1 (ГДТ), верхняя часть которой сообщена с водоемом, а нижняя - с атмосферой, и размещенные по длине ГДТ 1 гидроагрегаты, каждый из которых включает гидродвигатель и соединенный с его валом генератор. Каждый гидроагрегат включает также соединенный с валом гидродвигателя разгонный двигатель. ГДТ 1 имеет прямоугольное сечение. Каждый гидродвигатель включает ротор с установленными на двух маховиках 15 качающимися лопастями 16 изменяемого профиля, расположенными поперек ГДТ 1 вдоль вала. Группа изобретений позволяет повысить скорость вращения лопастей изменяемого профиля и одновременно повысить скорость потока, омывающего лопасти. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к способу получения вторичного энергоносителя - водорода посредством преобразования энергии ветра. Способ получения вторичного энергоносителя - водорода посредством преобразования энергии ветра включает преобразование посредством парусного движителя кинетической энергии ветра в кинетическую энергию движения судна, движущегося в районах открытого океана с мощными воздушными потоками, и затем посредством гидравлической турбины и электрогенератора в электрическую энергию, которую используют для разложения воды на водород и кислород с ожижением и накоплением водорода в криогенных резервуарах. В качестве плавающего судна используют катамаран с парусным движителем, работающим по физическому принципу подъемной силы крыла. Гидротурбину и электрогенератор используют одновременно в качестве балласта, перемещая их по вертикали, обеспечивая и требуемую остойчивость катамарана при сильных порывах ветра. Изобретение направлено на повышение коэффициента использования энергии ветра и мощности парусного движителя. 2 ил.

Изобретение относится к гидроэнергетике и предназначено для обеспечения электрической энергией небольших населенных пунктов, лагерей геологов, охотников, рыбаков, леспромхозов преобразованием энергии русловых потоков реки в электрическую. Бесплотинная русловая микрогидроэлектростанция (микро-ГЭС) содержит гидротурбину 1 с лопастями 2 и машинное отделение 3, удерживаемые якорными шестами 9. Корпус микро-ГЭС выполнен в виде полого эллипсоида вращения и разделен по длине пополам на гидротурбину 1 с лопастями 2 и машинное отделение 3 с размещенным внутри генератором 5. Микро-ГЭС установлена в прямоугольном канале-лотке 11 из досок, по бокам которого устроены карманы с камнями для надежного фиксирования на дне речки. В передней части устроены створки-ставни 17 на шарнирах для направления потока воды на гидротурбину 1 при раскрытии их на 30…45 градусов под углом к оси микро-ГЭС, увеличения скорости потока и направления потока воды мимо турбины 1 при закрытии створок. Изобретение направлено на разработку компактной, надежной микро-ГЭС для бесперебойного электроснабжения небольших потребителей. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх