Бесплотинная русловая микрогидроэлектростанция



Бесплотинная русловая микрогидроэлектростанция
Бесплотинная русловая микрогидроэлектростанция
Бесплотинная русловая микрогидроэлектростанция
Бесплотинная русловая микрогидроэлектростанция
Бесплотинная русловая микрогидроэлектростанция
Бесплотинная русловая микрогидроэлектростанция

 


Владельцы патента RU 2572255:

Агафонов Александр Викторович (RU)
Васильев Анистрад Григорьевич (RU)

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.

 

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.

Известен гидроагрегат для использования энергии потока воды реки, состоящий из спиральных лопастей, установленных вдоль овального корпуса и отстоящих от корпуса в концевой части. Агрегат находится во взвешенном состоянии с минимальной плавучестью. Концентрация потока осуществляется при помощи внешнего экрана. Лопастная турбина связана с опорой через шарнир и преобразователь энергии многозвеньем валом (см. RU 2061185 С1, 27.05.1996).

Агрегат имеет сложную многозвеньевую систему передачи крутящего момента, затруднено установление стационарного преобразователя энергии - электрического генератора, а также на валы наматываются растения, уносимые рекой.

Известно устройство (SU 3205 А, F03B 17/16, 30.06.1927), в котором устройство удерживается якорными шестами, а его корпус выполнен в виде эллипсоида вращения.

В устройстве нет генератора, вырабатывающего электрическую энергию.

Известна бесплотинная микрогидроэлектростанция, содержащая гидротурбину с лопастями и машинное отделение, удерживаемое якорем, при этом корпус микрогидроэлектростанции выполнен полым и разделен по длине пополам на гидротурбину с лопастями и машинное отделение с размещенным внутри генератором (US 3209156 А, F03B 13/10, 28.09.1965).

Неясно, как соединены части микрогидроэлектростанции и зафиксированы от самопроизвольного разъединения.

Задачей изобретения является разработка компактной, надежной микро-ГЭС для бесперебойного электроснабжения небольших потребителей.

Технический результат достигается тем, что в бесплотинной русловой микрогидроэлектростанции (микро-ГЭС), содержащей гидротурбину с лопастями и машинное отделение, удерживаемые якорными шестами, корпус выполнен в виде полого эллипсоида вращения и разделен по длине пополам на гидротурбину с лопастями и машинное отделение с размещенным внутри генератором. Микро-ГЭС установлена в прямоугольном канале-лотке из досок, по бокам которого устроены карманы с камнями для надежного фиксирования на дне речки, а в передней части устроены створки-ставни на шарнирах для направления потока воды на гидротурбину при раскрытии их на 30…45 градусов под углом к оси микро-ГЭС, увеличения скорости потока и направления потока воды мимо гидротурбины при закрытии створок. Для увеличения частоты вращения генератора на диске гидротурбины устроено зубчатое колесо с внутренними зубьями, зацепляющееся с шестерней привода генератора. Для уменьшения трения между полым корпусом вращающейся гидротурбины и неподвижным полым корпусом машинного отделения встроено устройство в виде упорного шарикового подшипника с разреженно установленными шариками. Для предотвращения разъединения корпуса гидротурбины и корпуса машинного отделения на торцах их установлены изогнутые пластинки, закрепленные на дисках гидротурбины и машинного отделения, причем пластинки гидротурбины загнуты внутрь под углом 90 градусов, а пластинки корпуса машинного отделения изогнуты внутрь на 90 градусов, затем горизонтально и наружу вверх для удержания упорного подшипника.

На фиг. 1 показан вид сбоку русловой микро-ГЭС; на фиг. 2 - вид сверху микро-ГЭС; на фиг. 3 - вид сбоку зацепления зубчатого колеса с внутренними зубьями с шестерней привода генератора; на фиг. 4 - разрез стыка гидротурбины и машинного отделения с шестеренной передачей и упорным подшипником; на фиг. 5 - вид разреза I с фиг. 4; на фиг. 6 - соединение переднего оголовка микро-ГЭС с передним диском гидротурбины.

Микро-ГЭС содержит гидротурбину 1 с лопастями 2 и машинное отделение 3 с расположенным на горизонтальной полке 4 генератором 5. Форма микро-ГЭС выполнена в виде полого герметичного эллипсоида вращения. На концах оболочки выполнены оголовок 6 гидротурбины 1 и оголовок 7 камеры машинного отделения, в которые ввернуты болты 8 с круглыми головками, в которые вертикально установлены якорные шесты 9 с ограничителями глубины 10. Микро-ГЭС помещена в канал-лоток 11 с днищем 12, борта 13 которого удерживаются поперечинами 14. Поперечины также удерживают концы якорных шестов 9. По бокам лотка устроены карманы 15 для камней. Передний конец карманов сделан наклонным. В стойках 16 канала-лотка 11 шарнирно смонтированы створки-ставни 17, открытие их на угол α=30…45 градусов ограничивается вертикальными стойками 18 и при закрытии их - центральной стойкой 19. Канал-лоток зафиксирован в грунте анкерными кольями 20. На заднем герметизирующем диске 21 оболочки гидротурбины 1 закреплено колесо 22 с внутренними зубьями, которые входят в зацепление с шестерней 23 небольшого диаметра с наружными зубьями. Вал 24 шестерни вращается в подшипниках 25, корпус 26 которого закреплен на полке 4. Конец вала при помощи муфты 27 соединен валом генератора 5. В герметизирующем диске 28 корпуса машинного отделения установлен уплотнительный сальник 29. Правая 30, левая 31 обоймы упорного шарикового подшипника 32 зафиксированы при помощи пластин. Пластинки 33 гидротурбины 1 загнуты внутрь под углом 90 градусов и удерживают правую 30 обойму подшипника, пластинки 34 корпуса машинного отделения 3 изогнуты внутрь на 90 градусов, затем горизонтально и наружу вверх для удержания левой 31 обоймы упорного подшипника 32. В передний диск 35 гидротурбины 1 запрессован вал 36 с упорным подшипником 37 на диске 38 оголовка 6. На диске 38 устроен уплотнительный сальник 39.

Микро-ГЭС доставляется на берег реки в собранном виде. Вес микро-ГЭС незначительно превышает подъемную силу, чтобы не было всплытия. В зависимости от габаритов микро-ГЭС из досок изготовляют канал-лоток в следующей последовательности: днище 12, вертикальные стенки 13, карманы 15, створки-ставни 17. Затем в подходящем месте русла подготавливают площадку для установки канала-лотка. В днище 12 лотка забивают анкерные колья 20, на якорные шесты вставляют микро-ГЭС, стенки соединяют поперечинами 14, при этом створки-ставни 17 закрыты. Затем открывают стенки-ставни и поток воды с большой скоростью устремляется в канал-лоток 11, вращая гидротурбину и через зубчатую передачу (мультипликатор) генератор. Генератор вырабатывает электрический ток, который через инвертор и аккумулятор подается потребителю.

Детали микро-ГЭС изготовляются из прочных, легких, коррозионно-устойчивых полимерных материалов. Микро-ГЭС компактна, герметична, обладает высокой надежностью.

1. Бесплотинная русловая микрогидроэлектростанция (микро-ГЭС), содержащая гидротурбину с лопастями и машинное отделение, удерживаемые якорными шестами, корпус микро-ГЭС выполнен в виде полого эллипсоида вращения и разделен по длине пополам на гидротурбину с лопастями и машинное отделение с размещенным внутри генератором, отличающаяся тем, что микро-ГЭС установлена в прямоугольном канале-лотке из досок, по бокам которого устроены карманы с камнями для надежного фиксирования на дне речки, а в передней части устроены створки-ставни на шарнирах для направления потока воды на гидротурбину при раскрытии их на 30…45 градусов под углом к оси микро-ГЭС, увеличения скорости потока и направления потока воды мимо гидротурбины при закрытии створок.

2. Микро-ГЭС по п. 1, отличающаяся тем, что для увеличения частоты вращения генератора на диске гидротурбины устроено зубчатое колесо с внутренними зубьями, зацепляющееся с шестерней привода генератора.

3. Микро-ГЭС по п. 1, отличающаяся тем, что для уменьшения трения между полым корпусом вращающейся гидротурбины и неподвижным полым корпусом машинного отделения встроено устройство в виде упорного шарикового подшипника с разреженно установленными шариками.

4. Микро-ГЭС по п. 3, отличающаяся тем, что для предотвращения разъединения корпуса гидротурбины и корпуса машинного отделения на торцах их установлены изогнутые пластинки, закрепленные на дисках гидротурбины и машинного отделения, причем пластинки гидротурбины загнуты внутрь под углом 90 градусов, а пластинки корпуса машинного отделения изогнуты внутрь на 90 градусов, затем горизонтально и наружу вверх для удержания упорного подшипника.



 

Похожие патенты:

Устройство для преобразования энергии воды в механическую энергию вращательного движения относится к гидроэнергетике и может быть использовано в гидроагрегатах ГЭС.

Изобретение относится к гидроэнергетике. Гидроэлектростанция содержит водовод 1 с входным конфузором 3 и выходным диффузором 4, разделенный вертикальными стенками 13 на рабочую и аварийную магистрали 14 и 15.

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.

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к малым гидроэлектростанциям. Устройство превращения энергии свободного течения воды в электроэнергию содержит корпус 1, в котором на валу 2 установлено гидроколесо.

Группа изобретений относится к технологиям выработки гидроэлектроэнергии и, в частности, к гидроэлектрической энергетической установке без обустройства плотины.

Изобретение относится к гидроэнергетике. Гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС) для высоких напоров воды, содержит вертикально установленную трубу 2, в нижней части которой содержится приставка 5, в которой установлена колпакоподобной формы гидротурбина 6 с радиальными лопастями.

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.

Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к устройствам для преобразования энергии потока текучей среды в электрическую. Гидроэлектростанция конвейерного типа содержит направляющий канал, рабочий орган с гибким элементом в виде замкнутой цепной передачи, состоящей из связанных между собой звеньев-кареток с блоками лопастей, каждый из которых содержит по меньшей мере две симметричные пары лопастей.

Группа изобретений относится к устройству генерирования энергии из текучей среды и лопасти, использующейся в нем, и может быть использована, в частности, в ветровых генераторах.

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.

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.

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.

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.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить КПД водонапорного двигателя путем сочленения шнека с турбиной. Поступающий в водовод поток сначала раскручивает шнек, затем турбину.

Группа изобретений относится к технологиям выработки гидроэлектроэнергии и, в частности, к гидроэлектрической энергетической установке без обустройства плотины.

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.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в линейных генераторах волноэнергетических станций. Технический результат состоит в повышении надежности и упрощении эксплуатации.

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.

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).

Изобретение может быть использовано для преобразования энергии текущей среды в электроэнергию. Гидроагрегат содержит гидротурбину и электрогенератор.

Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для утилизации потенциальной энергии воды глубоководных водоемов, а именно для трансформации энергии гидростатического давления воды в электрическую. Подводная гидростатическая электростанция содержит прикрепленный к дну водоема разделенный на отсеки цилиндрический корпус, закрытый с торцов крышками с входным и выходным патрубками, снабженными оградительными сетками и клапанами. Внутри цилиндрического корпуса по ходу движения воды последовательно расположены: фильтрационный отсек, в котором помещен перфорированный контейнер, заполненный фильтрующей загрузкой; буферный отсек, заполненный отфильтрованной водой; отсек электрогенератора, в котором расположен электрогенератор, электроразъемы, электрокабели, автоматическая аппаратура управления и контроля, регулирующий трансформатор, стартовый аккумулятор и напорные трубы; турбинный отсек, в котором расположена гидротурбина с горизонтальным валом и отсасывающей трубой, соединенная через вал с ротором электрогенератора и через напорные трубы с буферным отсеком; отсек удаления отработавшей воды, в котором помещен перфорированный контейнер, заполненный пористым, механически прочным, коррозионно-стойким материалом, и решетчатый электронагреватель воды, расположенный у кромки выходного торца перфорированного контейнера. Техническим результатом является повышение эффективности подводной гидростатической электростанции при утилизации потенциальной энергии воды глубоководных водоемов. 3 ил.
Наверх