Преобразователь энергии потока

Изобретение относится к энергетике, гидравлике и может быть использовано в области преобразования энергии потока жидкости во вращательное движение, с целью передачи на электрогенератор или ее аккумулирования. Преобразователь энергии потока включает вал 1, трубчатую спираль конической формы 2, имеющую канал входа 3 и канал выхода 4. Вал 1 запрессован в упорный подшипник 5, который жестко крепится к стойке 6. К валу 1 жестко закреплено конусоидальное основание 7, к которому в свою очередь жестко крепят спираль 2. Патрубки входа и выхода 8 и 9 рабочей среды соединены через шарнирные соединения 10, 11 с валом 1. Вал 1 имеет перегородку 12. На патрубке 9 установлены спускник 13 и ударный клапан 14. Изобретение простое в изготовлении и имеет длительный срок использования. 1 ил.

 

Изобретение относится к энергетике, гидравлике и может быть использовано в области преобразования энергии потока жидкости во вращательное движение, с целью передачи на электрогенератор или ее аккумулирования, например для энергоснабжения автономных потребителей.

Известно устройство для преобразования энергии воды в электрическую энергию, содержащее водяное колесо из жестко соединенных барабана, боковых стенок, лопаток и ступицы, жестко скрепленной спицами с барабаном, соединенное механической передачей посредством редуктора с электрогенератором, подшипниковые узлы, опоры, водоподводящую и водоотводящую системы, водоудерживающий элемент. Водяное колесо посредством ступицы и подшипниковых узлов установлено на оси, закрепленной на опорах, а в качестве электрогенератора использован асинхронный двигатель, связанный с системой автоматического управления, включающей блок коммутационной и измерительной аппаратуры, к которому подключены блоки конденсаторов возбуждения, тиристорных преобразователей, полезной нагрузки, и блок регулирования, защиты и управления, соединенного с блоком тиристорных преобразователей, к которому присоединены блоки балластной нагрузки и конденсаторов возбуждения, при этом механическая передача выполнена в виде цепной передачи, ведущая звездочка которой закреплена на спицах водяного колеса (RU 2306453 C2, F03B 7/00, 20.09.2007).

Недостатками известного технического решения являются низкий коэффициент полезного действия использования воды, обусловленный тем, что наполняемость отсеков водяного колеса составляет половину от потока воды, при этом часть воды выливается из отсеков при вращении из-за наличия зазора между поверхностями колеса и водоудерживающего элемента, а также сложная в изготовлении конструкция лопастей колеса и необходимость использования их в большом количестве с целью увеличения наполняемости отсеков колеса водой.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является преобразователь энергии потока, содержащий вал, трубчатую спираль конической формы, имеющую канал входа и канал выхода, при этом вал запрессован в упорный подшипник, который жестко закреплен к стойке, также к валу жестко закреплено конусоидальное основание, к которому в свою очередь жестко крепят трубчатую спираль конической формы (US 2544154 А, F01D 1/34, 06.06.1951).

Недостатками известной конструкции является невозможность обратимости преобразования поднимаемого потока жидкости в механическую энергию.

Технический результат заключается в увеличении использования энергии протекающей рабочей среды, а также в возможности преобразования энергии потока жидкости в механическую или электрическую энергии, простоте изготовления устройства и увеличении срока его использования.

Сущность изобретения заключается в том, что преобразователь энергии потока включает вал, трубчатую спираль конической формы, имеющую канал входа и канал выхода. Вал запрессован в упорный подшипник, который жестко крепится к стойке. Также к валу жестко закреплено конусоидальное основание, к которому в свою очередь жестко крепят трубчатую спираль конической формы. Патрубки входа и выхода рабочей среды соединены через шарнирные соединения с валом. Вал имеет перегородку, а на патрубке выхода установлен спускник и ударный узел.

На чертеже представлена конструкция преобразователя энергии потока.

Преобразователь энергии потока включает вал 1, трубчатую спираль конической формы 2, имеющую канал входа 3 и канал выхода 4. Вал 1 запрессован в упорный подшипник 5, который крепят жестко к стойке 6. Также к валу 1 жестко закреплено конусоидальное основание 7, к которому жестко крепится трубчатая спираль конической формы 2. С валом 1 соединены патрубки входа 8 и выхода 9 рабочей среды через шарнирные соединения 10, 11 с возможностью вращательного движения устройства. Вал 1 включает перегородку 12, а на патрубке выхода 9 рабочей среды установлен спускник 13 с возможностью удаления воздуха из полостей устройства и ударный узел 14.

Преобразователь энергии потока работает следующим образом. Изначально осуществляют настройку ударного узла 14 (RU 177025 U1 , F15B 21/12, F24D 3/02, 06.02.2018), которая заключается в подборе периодичных возвратно-поступательных движений клапана, для создания определенной периодичности пульсации скорости жидкости. Пульсирующий поток рабочей среды поступает в патрубок входа 8 рабочей среды и через канал входа 3 попадает в трубчатую спираль конической формы 2, затем покидает ее через патрубок выхода 9 рабочей среды, проходя через канал выхода 4, на патрубке выхода 9 рабочей среды устанавливают ударный узел 14, необходимый для осуществления пульсирующей подачи потока жидкости. Чтобы направить поток жидкости в трубчатую спираль конической формы 2, в валу 1 предусмотрена перегородка 12. Патрубки входа 8 и выхода 9 рабочей среды присоединены к валу 1 с помощью шарнирных соединений 10, 11. При определенной частоте пульсирующего потока жидкости, в трубчатой спирали конической формы 2, закрепленной на конусоидальном основании 7, вследствие конической формы возникает центробежная сила и тангенциальная составляющая ускорения, равнодействующая которой создает вращающий момент и приводит вал во вращение. Вследствие чего потенциальная энергия потока жидкости переходит в кинетическую энергию вращения вала 1. Вал 1 для реализации энергии вращения запрессован в упорный подшипник 5, который в свою очередь жестко закреплен на стойке 6. Для удаления воздуха из полостей устройства предусмотрен спускник 13. Величина вырабатываемой энергии зависит от количества прокачиваемой рабочей среды, проходящей через преобразователь энергии потока и частоты вращения ударного узла 14. Для увеличения производительности устройства необходимо увеличивать ее размеры и объем подачи рабочей среды.

По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет использовать рабочую среду полностью, кроме того, отсутствует необходимость постоянного присутствия обслуживающего персонала, при этом устройство простое в изготовлении и имеет длительный срок использования.

Преобразователь энергии потока, включающий вал, трубчатую спираль конической формы, имеющую канал входа и канал выхода, при этом вал запрессован в упорный подшипник, который жестко закреплен к стойке, также к валу жестко закреплено конусоидальное основание, к которому в свою очередь жестко крепят трубчатую спираль конической формы, отличающийся тем, что патрубки входа и выхода рабочей среды соединены через шарнирные соединения с валом, при этом вал имеет перегородку, а на патрубке выхода установлен спускник и ударный узел.



 

Похожие патенты:

Способ, система и устройство для создания тяги с помощью вращающегося колеса с использованием насоса. Способ, система и устройство могут включать в себя топливо, которое может быть ускорено в одно или несколько отверстий на вращающемся колесе.

Изобретение относится к береговой гидроэлектрической установке для генерирования электрической энергии. Установка расположена над потоком и содержит корпусную секцию, секцию водяного колеса, подвижную секцию передачи энергии, соединенную с водяным колесом, и секцию генерирования электрической энергии.

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано для выработки электроэнергии без строительства плотин. Гидроэлектростанция содержит идентичные блоки.

Изобретение относится к плавсредствам, предназначенным для использования на реках. Плавсредство на реке состоит из нескольких плавсредств с закреплёнными на них турбинами для отбора кинетической энергии из течения реки.

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано при производстве электроэнергии на реках. Гидроэлектростанция состоит из одного и более рядов цепочек плавучих гидротурбинных модулей, приводящих во вращение электрогенератор.

Изобретение относится к конструкциям для получения электроэнергии из возобновляемых источников. Альтернативная гидроэлектростанция содержит водохранилище верхнего бьефа 2, конструкцию для его размещения на необходимой высоте, в которую включено здание с машинным залом, гидротурбину, устройство подвода воды к гидротурбине, ветродвигатель 7 с вертикальной осью вращения, водохранилище нижнего бьефа 1.

Преобразователь энергии содержит плотину с уровнем воды, которая содержит по меньшей мере одно окно, которое соединяет наливную емкость с выпускной емкостью через кран.

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.

Заявленное изобретение относится к области ветро- и гидроэнергетики и может быть использовано для генерирования электроэнергии. Приливный и ветроэлектрический генератор содержит установочную раму (10), вертикальный вращающийся вал (20), установочные планки лопастей (30) и (30′), опорные кольца (40) и (40′), вертикальные опорные стержни (50); лопасти (60) и (60′), вертикальные опорные рамы (70), горизонтальные рамы (80), установочный элемент (20′), тросовую опору (50′), средство (90) регулирования степени развертывания лопастей, средство (100) повышения кпд генератора и генераторное средство (200), которое связано с нижним концом вертикального вращающегося вала.

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к области производства электрической энергии. Гидротурбина включает водовод 1, соединенный с верхним и нижним кожухами 3 и 6, внутри которых расположено рабочее колесо 2, с установленными равномерно на диске ковшами 4, выполненными из неразъемно-соединенных друг с другом двух одинаковых металлических листов с образованием между ними угла меньше 180° и ребра жесткости с противоположной стороны.

Изобретение относится к гидравлическим машинам необъемного вытеснения, а именно к роторно-вихревым машинам, и может быть использовано как в составе насоса, так и в составе двигателя.

Изобретение относится к конструкции реактивных гидроколес. .

Изобретение относится к гидравлическим машинам для преобразования кинетической энергии потока движущейся жидкости в электрическую. .

Изобретение относится к роторам турбин и может быть использовано в области энергомашиностроения, двигателестроения и общего машиностроения. .

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для преобразования энергии потока текучей среды (жидкости, газа) в энергию вращения ротора. .

Изобретение относится к энергетике, гидравлике и может быть использовано в области преобразования энергии потока жидкости во вращательное движение, с целью передачи на электрогенератор или ее аккумулирования. Преобразователь энергии потока включает вал 1, трубчатую спираль конической формы 2, имеющую канал входа 3 и канал выхода 4. Вал 1 запрессован в упорный подшипник 5, который жестко крепится к стойке 6. К валу 1 жестко закреплено конусоидальное основание 7, к которому в свою очередь жестко крепят спираль 2. Патрубки входа и выхода 8 и 9 рабочей среды соединены через шарнирные соединения 10, 11 с валом 1. Вал 1 имеет перегородку 12. На патрубке 9 установлены спускник 13 и ударный клапан 14. Изобретение простое в изготовлении и имеет длительный срок использования. 1 ил.

Наверх