Волновой насос для использования в малых гидротурбинах

Авторы патента:

F03B13/18 - который по меньшей мере в одном месте неподвижно прикреплен ко дну моря или к берегу

Владельцы патента RU 2597342:

Савин Евгений Александрович (RU)

Изобретение относится к энергетике. Волновой насос для накопления потенциальной водяной энергии, подъема воды на высоту при использовании прибрежной волновой энергии в малых гидротурбинах содержит цилиндрическую башенку с парой поршень - цилиндр внутри, входной и выпускной клапаны, суппорт. Насос также содержит цилиндрическую надстройку над башенкой с игольчатым подшипником между надстройкой и башенкой, рычаг, соединенный с держателем на надстройке. Один конец рычага соединен с поршнем в башенке через шатун, направляющий поршень и шток. На оси другого конца рычага находится тележка с килем и баллонами на осях вращения по краям тележки. Изобретение направлено на обеспечение укорачивания пути транспортировки энергии и облегчение технического обслуживания. 6 ил.

Изобретение относится к энергетике, в частности к возобновляемым источникам энергии, и предназначено для получения энергии из прибрежных волн путем накопления потенциальной водяной энергии (подъема воды на высоту) с дальнейшим использованием ее в малых гидротурбинах либо в других устройствах.

Известен способ получения электроэнергии из морских или океанских волн (Патент 120722 «Волновая электростанция с гидротурбиной»). Недостатком этого устройства является необходимость достаточной глубины в месте расположения устройства, сложности в подъеме поплавка после перехода вершины волны на закрученный гребень. Как следствие, нерациональное использование территории прибоя для забора волновой энергии, тем более, что волновая энергия распространяется только по поверхности, под водой движения воды практически нет.

Задачей изобретения является создание устройства, позволяющего производить забор волновой энергии с поверхности волн недалеко от берега на небольшой глубине, слабо зависимого от искаженной формы волны, вносимой гребнем. Расположение устройства в полосе прибоя как можно ближе к берегу укорачивает путь транспортировки энергии (выше КПД), облегчает техническое обслуживание устройства.

Указанная задача достигается в волновом насосе для накопления потенциальной водяной энергии, подъема воды на высоту при использовании прибрежной волновой энергии в малых гидротурбинах, содержащем цилиндрическую башенку с парой поршень - цилиндр внутри, входной и выпускной клапаны, суппорт, согласно изобретению насос содержит цилиндрическую надстройку над башенкой с игольчатым подшипником между надстройкой и башенкой, рычаг, соединенный с держателем на надстройке, один конец рычага соединен с поршнем в башенке через шатун, направляющий поршень и шток, при этом на оси другого конца рычага находится тележка с килем и баллонами на осях вращения по краям тележки.

Признаками изобретения является то, что устройство состоит из полой цилиндрической башенки с парой цилиндр-поршень внутри, цилиндрической надстройки над башенкой с игольчатым подшипником, т.е. возможностью вращения ее вокруг центральной оси башенки, рычага, соединенного с держателем на надстройке, причем один конец рычага соединен с поршнем через шатун, направляющий поршень и шток, а на оси другого конца рычага находится тележка с килем и баллонами большого диаметра на осях вращения по краям тележки, тележка имеет возможность свободного вращения вокруг оси рычага, тем самым исключая разность волновых сил на краях тележки.

Используется не только фактор подъема и спада волны, но и фактор движения волн в определенном направлении. Поплавковая часть на поверхности воды, с которой идет забор энергии, легкая, обладает минимальной инерцией. Т.к. энергия волны идет только по поверхности (под водой движения нет), все движущиеся части устройства располагаются только над поверхностью воды, т.е. высокий КПД, забор энергии осуществляется только с поверхности.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен вид устройства сбоку, на фиг. 2 - с фронта, на фиг. 3 - вид устройства сверху, на фиг. 4 - принцип работы устройства сбоку, на фиг. 5 и 6 - принцип работы устройства с фронта.

Предлагаемое устройство (фиг. 1, 2, 3) состоит из башенки 1, надстройки над башенкой 2, поршня 3, направляющего поршня 4 без компрессии, штока между поршнями 5, держателя 6 рычага, шатуна 7, рычага 8, баллонов большого диаметра 9, каждый из которых имеет возможность свободно вращаться на оси 10, киля 11. Киль 11 и ось 10 с баллонами 9 жестко связаны и образуют тележку 20, которая может свободно вращаться на оси 21 рычага 8 (см. фиг. 5). Надстройка над башенкой 2 взаимодействует с башенкой 1 через игольчатые подшипники 16 на упоре 17 и может свободно на ней вращаться. Вода перекачивается через заборный фильтр 12, входной клапан 13, гибкое соединение 18, выходной клапан 14, который находится на главной трубе 15, через которую и осуществляется подъем воды. На дне устройство располагается на суппорте 19.

Работает устройство следующим образом. После прохождения максимального уровня волны (фиг. 4а) тележка 20 под собственным весом начинает опускаться. Через рычаг 8, шатун 7, направляющий поршень 4, шток 5 поршень 3 поднимается, давление под поршнем 3 падает, входной клапан 13 открывается и вода через фильтр 12 заполняет пространство под поршнем (фиг. 4б). Клапан 14 в это время закрыт давлением в главной трубе 15. С приходом следующего максимального уровня волны (фиг. 4а) тележка 20 поднимается, поршень 3 опускается и давление под ним повышается. Клапан 13 закрывается, открывается клапан 14. Вода через гибкое соединение 18 под давлением поступает в главную трубу 15. Следующая волна повторяет цикл.

Тележка 20 может свободно вращаться вокруг оси 21 рычага 8 для автокомпенсации сил всплытия баллонов 9 на краях оси 10 (фиг. 5). Баллоны 9 за счет большого диаметра и возможности независимого вращения на оси 10 легко перекатываются через закрученный гребень волны. Киль 11 использует фактор направления движения волн, «вытягивает» тележку 20, рычаг 8 вместе с надстройкой над башенкой 2 по направлению движения волн, чем оптимизируется забор энергии с волны. Для непрерывного подъема воды (постоянной поддержки давления в главной трубе 15) устройства работают в группе.

Волновой насос для накопления потенциальной водяной энергии, подъема воды на высоту при использовании прибрежной волновой энергии в малых гидротурбинах, содержащий цилиндрическую башенку с парой поршень - цилиндр внутри, входной и выпускной клапаны, суппорт, отличающийся тем, что содержит цилиндрическую надстройку над башенкой с игольчатым подшипником между надстройкой и башенкой, рычаг, соединенный с держателем на надстройке, один конец рычага соединен с поршнем в башенке через шатун, направляющий поршень и шток, при этом на оси другого конца рычага находится тележка с килем и баллонами на осях вращения по краям тележки.

Похожие патенты:

Волновая электростанция // 2592094

Изобретение предназначено для выработки электрической энергии от движения волн в морях и океанах. Волновая электростанция содержит платформу на понтонах с размещенными на ней электрическим генератором и штангой с шестерней.

Работающее от энергии волн нагнетательное устройство и способ нагнетания флюида с его использованием // 2584743

Изобретение относится к снабжаемым энергией от волн нагнетательным устройствам. Нагнетательное устройство содержит погружаемый цилиндр 102, прикрепленный к дну водного пространства.

Поплавковая волновая электростанция плавучего завода сжижения природного газа (спг) // 2578615

Изобретение относится к отрасли морской энергетики и предназначено для извлечения электрической энергии из морских волн. Поплавковая волновая электростанция плавучего завода сжижения природного газа содержит вертикально расположенный цилиндрический корпус с размещенным в нем механическим преобразователем энергии морских волн, включающим винтовую пару, пружину, грузило, шестеренчатую обгонную муфту, переходник, паразитную шестерню, мультипликатор, электрогенератор.

Электрогенератор гидроволновой // 2570789

Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к производству электроэнергии путем преобразования энергии вертикального волнения воды в электрическую. Электрогенератор гидроволновой предназначен для преобразования энергии волн в электроэнергию.

Поплавковый волновой генератор // 2570788

Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к производству электроэнергии путем преобразования энергии вертикального волнения воды в электрическую. Поплавковый волновой генератор предназначен для преобразования энергии волн в электроэнергию.

Поплавковая волновая электростанция (варианты) // 2567916

Группа изобретений относится к производству электроэнергии путем преобразования энергии волн. Поплавковая волновая электростанция содержит обтекаемый герметичный поплавок 1, блок 4, закрепленный на поплавке 1, через который переброшен трос 5, к концу которого прикреплен вертикальный маятник 6, электрический генератор 12 и якорь 11, установленный на дне.

Система для преобразования энергии волн // 2567344

Группа изобретений относится к преобразованию энергии волн, в частности к устройству для извлечения энергии из движения волн. Аппарат (10) содержит плавучий исполнительный механизм (14) и насос (15), размещенный в толще воды, обычно на морском дне (13).

Устройство преобразования энергии волн // 2562877

Изобретение относится к устройствам преобразования энергии волн в электрическую энергию. Устройство содержит плавучий буй 24, платформу 1 с резервуаром, штырь для крепления платформы 1 ко дну, верхнюю и нижнюю пластины, соединенные штангой с возможностью вертикального перемещения относительно платформы 1, первые и вторые поршни, закрепленные к верхней и нижней пластинам, соответственно, две группы жидкостных направляющих, закрепленных к платформе 1.

Преобразователь энергии волн (варианты) // 2559956

Группа изобретений относится к области энергетики и может быть использована для извлечения электроэнергии из энергии движения волн морей и океанов. Преобразователь энергии волн содержит расположенный на поверхности воды поплавок 2, шарнирно соединенные рамки 3, 4.

Устройство для производства электрической или механической энергии из движения волн // 2554704

Изобретение относится к устройствам для выработки энергии, в частности электроэнергии с использованием движения волн в водных бассейнах. Устройство содержит по меньшей мере один функциональный блок, имеющий по меньшей мере главный или ведущий вал, на котором прочно закреплено ведущее колесо (13b), в зацепление с которым входит и вращение которому придает элемент (15b) линейного управления, по меньшей мере два ведомых вала (21b, 22b), которые приводятся в действие по меньшей мере главным или ведущим валом посредством однонаправленного приводного механизма, каждый из которых имеет возможность соединения по меньшей мере с электрогенератором, два ведомых зубчатых колеса (18b, 19b) на противоположных концах главного или ведущего вала, приводной механизм, соединяющий каждое колесо (18b, 19b) с главным или ведущим валом, за счет чего вращение вала под действием элемента (15b) соответствует вращению колеса (18b, 19b), и плоское зубчатое колесо, входящее в зацепление с колесом (18b, 19b).

Морская волновая установка // 2597713

Изобретение относится к области нетрадиционной электроэнергетики и предназначено для использования в прибрежной зоне больших акваторий. Морская волновая установка содержит опорный элемент в виде вертикально установленной винтовой сваи 1 с амортизатором 2 на конце, выполненный с возможностью вертикального перемещения поплавок 10 с прикрепленным к нему штоком 8 поршневого насоса 7, окруженный вертикально установленной решеткой 4, трубопроводы, клапаны. Насос 7 установлен в верхней части решетки 4, нижняя часть которой прикреплена к свае 1. В верхней части поршневого насоса 7 выполнены отверстия, защищаемые брызгозащитным колпаком 14. Изобретение направлено на упрощение конструкции морской волновой установки. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ и станция преобразования гидродинамической энергии волны на откосе // 2598922

Группа изобретений относится к области использования энергии волн для привода гидрогенераторов. Способ преобразования гидродинамической энергии волны на откосе включает операции расположения гидрогенератора в окрестности волны ниже уровня покоя, захвата и направления потоков набега и ската волны на вход гидрогенератора, формирования действующего напора на нем посредством станции с бустером. Вычисляют координаты точки с максимальной скоростью струи при ее ударе об откос в процессе набега волны и располагают станцию в ее окрестности. Действующий напор на гидрогенераторе формируют с использованием энергии обтекающих станцию струй воды. Группа изобретения направлена на снижение потерь энергии, увеличение действующего напора, повышение кпд, упрощение конструкции и повышение чувствительности к волнам небольшой высоты, наращение мощности, сокращение числа механических элементов. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Волновая электрическая установка // 2617025

Изобретение относится к области нетрадиционной электроэнергетики и предназначено для использования в прибрежной зоне больших акваторий. Волновая электрическая установка содержит опорный элемент, элемент восприятия давления воды, выполненный в виде поплавка 8, имеющего форму шара, с возможностью его перемещения в вертикально закрепленной прутковой решетке 4, электрогенератор 15. Поплавок соединен с зубчатым звеном с возможностью поворотных движений вокруг оси 11. На внешней стороне поплавка 8 горизонтально по окружности закреплен пояс 10 скольжения по вертикальным пруткам 5 решетки 4. Зубчатое звено в любом поперечном сечении имеет форму круга. Изобретение направлено на обеспечение работы волновой электрической установки при любом изменении направления движения волн. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Газоводомётный привод волновой электростанции // 2619670

Изобретение относится к отрасли морской энергетики и предназначено для извлечения электрической энергии из морских волн. Газоводометный привод волновой электростанции включает входной конфузор 10, канал-трубу 12, газоподводящую трубу 13, устройство подачи и повышения скорости воздуха. Привод снабжен модулем-понтоном, который включает в себя по меньшей мере четыре газоводометных привода, каждый из которых содержит входную решетку, выходное колено 21, мультипликатор 18, электрогенератор 17 и ротор 16, который размещен в полости канала-трубы 12. Устройство подачи и повышения скорости воздуха выполнено в виде камеры 14, коаксиально размещенной вокруг канала-трубы 12, в которой выполнены отверстия 15 для прохода атмосферного воздуха. Ротор 16 выполнен в виде полой винтовой трубы прямоугольного поперечного сечения с горизонтальным валом 20, от которого вращающий момент передается к мультипликатору 18, увеличивающему частоту вращения электрогенератора 17. Изобретение направлено на увеличение выработки электроэнергии из возобновляемого источника энергии – морских волн и сохранение жизнеспособности гидробионтов. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство преобразования энергии // 2631349

Изобретение относится к аппаратам преобразования энергии, а более конкретно, к средствам, которые вращают генератор, используя поток волн. Устройство преобразования энергии содержит ведущий вал (10), передающий вал (20), силовой вал (30), первое (13,31) и второе (23, 31) входные устройства. Кроме того, в состав входят первый передающий силу натяжения элемент (40) и блок накопления энергии. Блок накопления энергии может быть выполнен с использованием второго передающего силу натяжения элемента (50) и пружины (51) или веса (52). Достигается стабильность передачи энергии. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Колодезная электрическая станция // 2633981

Изобретение относится к устройствам, вырабатывающим электроэнергию, которая может использоваться предприятиями и населением. Колодезная электрическая станция представляет собой шахтный колодец с водой и ремонтный колодец, также она содержит телескопический поплавок, верхняя часть которого - с подпружиненными створками, а нижняя - с зарядом взрывчатого вещества и тросом, объединенным с устройством для выработки электроэнергии: барабаном, тормозами, редукторами и генераторами, а также содержит находящуюся вне колодца трубу с раскрывающимся острым концом, служащую для открывания подпружиненных створок поплавка, выпуска из него взрывных газов и вбрасывания в него нового заряда взрывчатого вещества. 1 ил.

Устройство для опреснения морской воды // 2642658

Изобретение относится к устройствам для обработки морской воды по принципу обратного осмоса. Устройство для опреснения морской воды включает находящийся внутри закрепленного на рамной конструкции корпуса с всасывающим клапаном и клапаном для выпуска концентрата плунжерный насос, перемещение вертикально расположенного плунжера которого, содержащего работающий по принципу обратного осмоса скрученный в имеющий форму цилиндрической трубы рулон гибкий материал, представляющий собой мембрану обратного осмоса, в нижнее, выходящее за пределы корпуса положение, производится под действием его собственного веса, а подъем в верхнее положение осуществляется посредством гибкой связи, с одного конца соединяемой с находящимся со стороны нижнего торца плунжера подъемным приспособлением, а с другого конца - с источником однонаправленного прерывистого движения в виде преобразователя энергии морских волн. Технический результат - упрощение конструкции, повышение надежности. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.