RU2539242C2 - Regulated hydraulic pulser - Google Patents
Regulated hydraulic pulser Download PDFInfo
- Publication number
- RU2539242C2 RU2539242C2 RU2012138796/06A RU2012138796A RU2539242C2 RU 2539242 C2 RU2539242 C2 RU 2539242C2 RU 2012138796/06 A RU2012138796/06 A RU 2012138796/06A RU 2012138796 A RU2012138796 A RU 2012138796A RU 2539242 C2 RU2539242 C2 RU 2539242C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channels
- impeller
- pressure
- blades
- centripetal
- Prior art date
Links
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 21
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области гидромашиностроения в части возобновляемых источников энергии и может найти применение в системах и установках водоснабжения, орошения, осушки, увеличения напора на микро- и миниГЭС, накопления воды в судовых шлюзах и т.д.The present invention relates to the field of hydraulic engineering in terms of renewable energy sources and can find application in systems and installations of water supply, irrigation, drainage, increased pressure at micro and mini hydroelectric power stations, water accumulation in ship locks, etc.
В настоящем изобретении усовершенствуются известные конструкции гидропульсоров, содержащие подвод, направляющий аппарат, турбинное рабочее колесо, напорный отвод, отводящую трубу, а также радиальные и осевую опоры на валу рабочего колеса (см., например, Г. Лоренц и Э. Прегер «Таран и гидропульсор», «Издание кассы взаимопомощи студентов Политехнического института Императора Петра Великого. Петроград 1915», а также гидропульсоры по авторским свидетельствам и патентам СССР класса 59с, 17 № 24710, № 65722, № 18057, № 79816 и др.).The present invention improves the known designs of hydro-pulsors, which include an inlet, a guiding apparatus, a turbine impeller, a pressure outlet, a discharge pipe, as well as radial and axial bearings on the impeller shaft (see, for example, G. Lorenz and E. Preger “Ram and hydropulsor "," Edition of the mutual assistance desk for students of the Polytechnic Institute of the Emperor Peter the Great. Petrograd 1915 ", as well as hydropulsors according to copyright certificates and patents of the USSR,
Также известна конструкция гидропульсора, содержащая подвод, направляющий аппарат с лопатками, образующими центростремительные сливные каналы, с размещенными над этими каналами лопатками, образующими центростремительные напорные каналы и рабочее колесо с лопастями, образующими сливные и напорные центростремительные каналы гидротурбинной ступени колеса, причем выход сливных каналов выполнен в диффузор отсасывающей трубы и с размещенными над напорными каналами, радиальными лопастями центробежной напорной насосной ступени колеса (см. патент на изобретение № 2457367 от 06.07.2010 г.).Also known is the design of a hydropulsor comprising an inlet, a guiding apparatus with blades forming a centripetal drain channel, with blades placed above these channels forming a centripetal pressure channel and an impeller with blades forming a drain and pressure centripetal channel of the turbine wheel stage, and the outlet of the drain channels in the diffuser of the suction pipe and with the centrifugal pressure pump stage of the wheel located above the pressure channels, radial blades (with . Patent 2457367 № on 06.07.2010).
Указанная конструкция гидропульсора может быть принята за базовый объект.The indicated design of the hydropulsor can be taken as the base object.
Недостатками конструкции указанного базового объекта являются:The disadvantages of the design of the specified base object are:
1) Недостижимость или неопределенность желаемых выходных параметров гидропульсора (подаваемых напора и расхода), особенно при ограниченной малой высоте подпора водяного столба на входе в гидропульсор, т.к. при этом может не хватать мощности двух центростремительных гидротурбинных ступеней радиально-осевого рабочего колеса для обеспечения надежной работы его центробежной насосной ступени и импульсной подачи жидкости в колесо.1) Unattainability or uncertainty of the desired output parameters of the hydropulsor (supplied pressure and flow), especially with a limited low height of the water column at the inlet of the hydropulsor, because at the same time, the power of two centripetal hydraulic turbine stages of a radial-axial impeller may not be sufficient to ensure reliable operation of its centrifugal pump stage and pulse supply of fluid to the wheel.
2) Невозможность регулировать по расходу потоки в сливных и напорных каналах гидротурбинных ступеней рабочего колеса гидропульсора, что, соответственно, не дает возможности регулировать выходные параметры.2) The inability to regulate the flow rates in the drain and pressure channels of the hydraulic turbine stages of the impeller of the hydraulic pulser, which, accordingly, makes it impossible to adjust the output parameters.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, предусматривает устранение указанных недостатков, т.е. обеспечение расчетных выходных параметров и возможности регулирования подачи и напора жидкости на выходе гидропульсора.The problem to which the invention is directed, provides for the elimination of these disadvantages, i.e. providing estimated output parameters and the ability to control the flow and pressure of the liquid at the outlet of the hydro-pulse.
Решение задачи достигается за счет того, что в гидропульсоре, содержащем подвод, направляющий аппарат с лопатками, образующими центростремительные сливные каналы, размещенными над этими каналами лопатками, образующими центростремительные напорные каналы, и рабочее колесо с лопастями, образующими сливные и напорные центростремительные каналы гидротурбинной ступени колеса, причем выход сливных каналов выполнен в отсасывающую трубу, с размещенными над напорными каналами радиальными лопастями центробежной напорной насосной ступени колеса, при этомThe solution to the problem is achieved due to the fact that in a hydro-pulser containing an inlet, a guiding apparatus with blades forming a centripetal drain channel, blades placed above these channels forming a centripetal pressure channel, and an impeller with blades forming a drain and pressure centripetal channel of the turbine wheel stage moreover, the outlet of the drainage channels is made into the suction pipe, with the radial vanes of the centrifugal pressure pump stage located above the pressure channels ECA, with
- выходные диаметры лопастей колеса центробежной насосной ступени выполнены меньшими по сравнению с наружными диаметрами лопастей рабочего колеса центростремительной гидротурбинной ступени;- the output diameters of the blades of the wheel of the centrifugal pump stage are made smaller compared to the outer diameters of the blades of the impeller of the centripetal hydraulic turbine stage;
- в отсасывающей трубе сливной гидротурбинной ступени рабочего колеса выполнены верхний и нижний диффузоры, образующие кольцевой эжектор, гидравлически соединенный с верхним бьефом водозабора гидропульсора;- in the suction pipe of the drain hydraulic turbine stage of the impeller, the upper and lower diffusers are made, forming an annular ejector hydraulically connected to the upper downstream of the water intake of the hydropulsor;
- на выходе нижнего диффузора отсасывающей трубы гидротурбинной центростремительной сливной ступени рабочего колеса установлено рабочее колесо пропеллерной гидротурбины;- at the outlet of the lower diffuser of the suction pipe of the turbine centripetal drain stage of the impeller, the impeller of the propeller turbine is installed;
- в сливных каналах направляющего аппарата выполнены поворотные лопатки;- in the drain channels of the guide apparatus rotary blades are made;
- в напорных каналах направляющего аппарата размещены эжектирующие сопла и внутренние поверхности напорных каналов конгруэнтно повторяют наружные поверхности сопел с сужением пространства между поверхностями к общему выходу. Указанное устройство конструкции по п 1. формулы изобретения обеспечивает расчетами, изготовлением и установкой в одном и том же гидропульсоре необходимого колеса из ряда рабочих колес центробежной насосной ступени с наружными выходными диаметрами, последовательно уменьшенными (например обточкой) по сравнению с наружными входными диаметрами лопастей сливной и напорной части рабочего колеса центростремительной гидротурбинной ступени, что дает возможность ступенчатого регулирования напора и расхода жидкости на выходе гидроиульсора.- ejection nozzles are placed in the pressure channels of the guide apparatus and the internal surfaces of the pressure channels congruently repeat the external surfaces of the nozzles with a narrowing of the space between the surfaces to the common outlet. The specified design device according to claim 1. of the invention provides calculations, manufacture and installation in the same hydraulic pulser of the required wheel from a series of impellers of a centrifugal pump stage with external output diameters successively reduced (for example, turning) compared to the external input diameters of the drain blades and the pressure part of the impeller of a centripetal hydroturbine stage, which makes it possible to stepwise control the pressure and flow rate of the liquid at the outlet of the hydroiulsor.
Размещение кольцевого эжектора в отсасывающей трубе сливной гидротурбинной ступени рабочего колеса, образованного верхним и нижним диффузорами и гидравлически связанного с верхним бьефом водозабора, за счет дополнительного регулируемого (например, вентилем в подводящей трубе) расхода воды, сбрасываемого из верхнего бьефа водозабора в эжектор в нижнем диффузоре отсасывающей трубы, приводит к эжекции потока, сливающегося через отсасывающую трубу, создавая регулируемое снижение уровня жидкости в нижнем бьефе около отсасывающей трубы, благодаря чему сливная гидротурбинная ступень работает при несколько повышенном изменяемом напоре, что повышает ее мощность (см., например, Н.М. Щапов. «Турбинное оборудование гидростанций» Госэнергоиздат М-Л, 1961 г., стр. 156-157).Placement of the annular ejector in the suction pipe of the drain hydraulic turbine stage of the impeller, formed by the upper and lower diffusers and hydraulically connected to the upper intake of the intake, due to the additional regulated (for example, a valve in the supply pipe) water flow discharged from the upper intake of the intake into the ejector in the lower diffuser the suction pipe, leads to the ejection of the stream merging through the suction pipe, creating an adjustable decrease in the level of liquid in the downstream near the suction pipe, Thanks to which the drain Gidroturbinnaya stage operates under slightly changeable pressure, which increases its capacity (see., eg, NM Shchapov. "hydro turbine equipment" Gosenergoizdat M-L, 1961, pp. 156-157).
Установка на выходе диффузора отсасывающей трубы рабочего колеса, например, пропеллерной (или центробежной) гидротурбины с обеспечением механической связи вала колеса с общим валом гидропульсора позволяет дополнительно использовать регулируемую энергию потока, выходящего из отсасывающей трубы, и повышать мощность привода вращения гидропульсора.The installation of an impeller suction pipe at the outlet of the diffuser, for example, a propeller (or centrifugal) hydraulic turbine with mechanical connection of the wheel shaft with the common shaft of the hydraulic pulser, makes it possible to additionally use the adjustable energy of the flow exiting the suction pipe and increase the rotation drive power of the hydraulic pulser.
А устройство поворотных лопаток в сливных каналах направляющего аппарата, подобно лопаткам направляющего аппарата гидротурбин, синхронно поворачиваемым общим регулирующим кольцом, (см., например, Н.Н. Ковалев. «Гидротурбины», Л.:Машиностроение, 1971 г., стр. 208, 211 и др.) дает возможность регулировать по расходу поток в сливных каналах рабочего колеса гидропульсора, позволяя при этом перераспределением входных потоков жидкости регулировать по расходу и потоки в напорных центростремительных и центробежных, каналах рабочего колеса, что определяет возможность регулирования выходных параметров гидропульсора.And the arrangement of rotary blades in the drain channels of the guiding apparatus, like the blades of the guiding apparatus of hydraulic turbines synchronously rotated by a common regulating ring, (see, for example, NN Kovalev. “Hydroturbines”, L.: Mechanical Engineering, 1971, p. 208 211, etc.) makes it possible to regulate the flow rate in the drain channels of the impeller of the hydraulic pulser, while allowing the redistribution of the input fluid flows to control the flow rate and flows in the centrifugal and centrifugal pressure channels of the impeller, which determines There is the possibility of regulating the output parameters of the hydro-pulse
Размещение в напорных каналах направляющего аппарата эжектирующих сопел (например, сопел Лаваля) позволяет преобразовывать давление подводимого к ним потока в скоростной напор и при выполнении поверхностей напорных каналов конгруэнтно наружным поверхностям указанных сопел обеспечивать эжекцию потока из напорных каналов направляющего аппарата в напорные каналы рабочего колеса, повышая при этом выходной напор гидропульсора. Подвод к соплам регулируемого напорного потока может осуществляться отбором от выходной напорной трубы гидропульсора в кольцевую трубу вокруг его корпуса, (например, через 3х - ходовой вентиль), а затем через радиальные патрубки от нее к каждому соплу.Placing ejection nozzles (for example, Laval nozzles) in the pressure channels of the guide apparatus allows converting the pressure of the flow supplied to them into a high-pressure head and, when performing the surfaces of the pressure channels, congruent to the outer surfaces of these nozzles, ensure ejection of the flow from the pressure channels of the guide apparatus into the pressure channels of the impeller, while the output pressure of the hydro-pulse. Approach flow nozzles controlled pressure can be output from the selection standpipe gidropulsora the annular tube around his body (e.g., 3 x - way valve) and then through radial tubes from it to each nozzle.
Такое устройство особенно удобно использовать в тех случаях когда гидропульсор на выходе выдает избыток жидкости, а напора ее не хватает для подачи на необходимую высоту.Such a device is especially convenient to use in cases where the hydro-pulse at the outlet produces an excess of liquid, and its pressure is not enough to supply it to the required height.
При этом положительным отличием предлагаемой конструкции гидропульсора от известных конструкций с тем же наружным диаметром (например, направляющего аппарата) является возможность увеличения расхода или напора выходного потока за счет того, что мощность, развиваемая двумя центростремительными ступенями (особенно сливной за счет повышенного расхода жидкости через нее) гидротурбинного привода гидропульсора, превышает мощность потребляемую центробежным насосным колесом, диаметр которого в целях регулирования потока может быть равен или меньше наружного диаметра центростремительных ступеней колеса гидротурбины. Кроме того, дополнительный напор, развиваемый низкооборотным напорным колесом, значительно меньше напора потока, созданного за счет импульсов, приобретенных им в напорных центростремительных каналах гидротурбинного колеса. Указанное увеличение напора подаваемого потока (а следовательно, и высоты его подачи) возрастает с увеличением расхода и напора подаваемой в гидропульсор жидкости, обеспечивающей развиваемую турбинными ступенями рабочего колеса мощность.At the same time, a positive difference between the proposed design of the hydro-pulser and the known designs with the same outer diameter (for example, a guiding apparatus) is the possibility of increasing the flow rate or pressure of the output stream due to the fact that the power developed by two centripetal steps (especially drain due to the increased fluid flow through it ) of a hydroturbine drive of a hydropulsor, exceeds the power consumed by a centrifugal pump wheel, the diameter of which for the purpose of regulating the flow can be if less than the outer diameter of the water turbine wheel centripetal stages. In addition, the additional pressure developed by the low-speed pressure wheel is significantly less than the flow pressure created by the pulses acquired by it in the centripetal pressure channels of the turbine wheel. The indicated increase in the pressure of the feed stream (and, consequently, the height of its supply) increases with increasing flow rate and pressure of the liquid supplied to the hydro-pulser, which provides the power developed by the turbine stages of the impeller.
Как указано выше, увеличение напора подаваемой гидропульсором жидкости за счет повышения регулируемой мощности гидротурбинного привода гидропульсора может также обеспечиваться эжектированием сливного потока в отсасывающей трубе, установкой рабочего колеса пропеллерной гидротурбинки на выходе отсасывающей трубы, установкой поворотных лопаток в сливных каналах направляющего аппарата гидропульсора и эжектированием потока жидкости с помощью сопел из напорных каналов направляющего аппарата в центростремительные напорные каналы гидротурбинной ступени рабочего колеса гидропульсора.As indicated above, an increase in the pressure of the fluid supplied by the hydropulsor due to an increase in the adjustable power of the hydroturbine drive of the hydropulsor can also be achieved by ejecting the drain flow in the suction pipe, installing the impeller of the propeller hydroturbine at the outlet of the suction pipe, installing rotary blades in the drain channels of the guiding device of the hydro pulser, and ejecting the fluid flow using nozzles from the pressure channels of the guide apparatus into the centripetal pressure channels, the guide rotary stage impeller impeller.
В известных конструкциях гидропульсоров вращающееся радиально-осевое турбинное рабочее колесо (подобно разгонному и рабочему клапанам гидротаранов) направляет поступающую в него жидкость то в сливную, то в напорную полости за счет того, что радиально-осевые центростремительные каналы колеса открыты попеременно то вниз, то вверх. При открытии каналов вниз жидкость при свободном сливе на нижний уровень достигает некоторой максимальной скорости, при которой вращающееся рабочее колесо, повернувшись на определенный угол, закрывает сливные каналы и открывает обращенные вверх напорные каналы.In known designs of hydraulic pulsers, a rotating radial-axial turbine impeller (like the accelerating and working valves of hydraulic rams) directs the fluid that enters it into the drain and then into the pressure cavity due to the fact that the radial-axial centripetal channels of the wheel are open alternately down and up . When opening the channels down, the liquid at free discharge to the lower level reaches a certain maximum speed at which the rotating impeller, having turned a certain angle, closes the drain channels and opens upward pressure channels.
Благодаря приобретенному импульсу жидкость устремляется через напорные каналы в нагнетательную линию, поднимая вверх находящуюся в ней жидкость. Вследствие произведенной работы поднятия и потери энергии давление в подводе понижается, вода приходит в состояние покоя и потекла бы из напорной полости обратно, если бы в это время за счет поворота рабочего колеса не произошло закрытия напорных каналов и открытия сливных каналов.Due to the acquired impulse, the liquid rushes through the pressure channels into the discharge line, lifting up the liquid in it. Due to the work of raising and loss of energy, the pressure in the inlet decreases, the water comes to rest and would flow back from the pressure cavity if at this time due to the rotation of the impeller the pressure channels were not closed and the drain channels opened.
В предлагаемой конструкции гидропульсора независимо от положения центростремительных напорных каналов при постоянном вращении рабочего колеса радиальные (или осевые) лопасти дополнительно постоянно нагнетают жидкость в напорную линию, повышая ее напор и увеличивая эффективность импульса входящей в напорные каналы жидкости.In the proposed design of the hydropulsor, regardless of the position of the centripetal pressure channels with constant rotation of the impeller, radial (or axial) blades additionally constantly pump liquid into the pressure line, increasing its pressure and increasing the pulse efficiency of the liquid entering the pressure channels.
Описанные процессы постоянно повторяются, а жидкость в подводящей системе гидропульсора (труба и подвод, например, спиральный) пульсирует между наивысшей и наинизшей скоростями движения без ударов (в отличие от гидротаранов).The described processes are constantly repeated, and the liquid in the inlet system of the hydropulsor (pipe and inlet, for example, spiral) pulsates between the highest and lowest speeds without shock (unlike rams).
Использование предлагаемой конструкции гидропульсоров с регулируемыми параметрами напора и расхода на выходе повышает надежность работы и увеличивает высоту подачи нагнетаемой жидкости и, соответственно, КПД при тех же параметрах подаваемой жидкости что и в известных конструкциях тех же габаритов.Using the proposed design of hydropulsors with adjustable parameters of pressure and flow rate at the outlet increases the reliability and increases the height of the pumped fluid and, accordingly, the efficiency with the same parameters of the supplied fluid as in the known designs of the same dimensions.
По литературным данным использования гидропульсоров их КПД достигает 70%, а высота подачи жидкости до 100 м.According to the literature on the use of hydro-pulsors, their efficiency reaches 70%, and the height of the liquid supply is up to 100 m.
Таким образом, заявленная конструкция гидропульсора имеет технические преимущества по сравнению с известными конструкциями.Thus, the claimed design of the hydropulsor has technical advantages compared with known designs.
Данные, подтверждающие достоверность достижения решения указанной задачи изобретения, описаны в специальной технической литературе (см., например, Г. Лоренц и Э. Прегер. «Таран и гидропульсор», В.Н. Ростовцев. «Утилизация малых падений вод». Издание А.Ф. Девриена, Петроград, 1916 г., Ф.В. Конради. «Гидропульсор», Ташкент, 1939 г. и др.)Data confirming the reliability of achieving the solution of this problem of the invention are described in special technical literature (see, for example, G. Lorenz and E. Preger. “Ram and Hydropulsor”, VN Rostovtsev. “Disposal of Small Drops of Water.” Edition A .F. Devriena, Petrograd, 1916, F.V. Conradi. "Hydropulsor", Tashkent, 1939, etc.)
Сущность изобретения поясняется чертежами заявляемой конструкции гидропульсора на фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6.The invention is illustrated by drawings of the inventive design of the hydropulsor in FIG. 1, 2, 3, 4, 5, 6.
На чертеже фиг. 1 изображен вертикальный разрез гидропульсора:In the drawing of FIG. 1 shows a vertical section of a hydropulsor:
1й верхний ряд (сечение I-I) - спиральный отвод гидропульсора и в центре крышки спирального отвода верхняя радиальная и осевая опоры скольжения; 1st upper row (section II) - a spiral branch of the hydropulsor and in the center of the cover of the spiral branch the upper radial and axial sliding bearings;
2й сверху ряд (сечение II-II) - напорные центробежные каналы рабочего колеса и корпус спирального подвода; 2nd row from above (section II-II) - pressure centrifugal channels of the impeller and the spiral supply housing;
3й сверху ряд (сечение III-III) - спиральный подвод, напорные каналы направляющего аппарата (н.а.), напорные центростремительные каналы рабочего колеса (р.к.); 3rd row from the top (the cross section III-III) - spiral inlet, guide vane flow channels (NA), pressure centripetal impeller channels (RK);
4й сверху ряд (сечение IV-IV) - спиральный подвод, лопатки н.а. и лопасти р.к., а в центре нижняя радиальная опора скольжения; 4th row from above (IV-IV section) - helical supply, blades nn and blades r.k., and in the center of the lower radial sliding bearing;
5й сверху ряд (сечение V-V) - спиральный подвод напорной жидкости к эжекторному устройству в диффузоре отсасывающей трубы; 5th row from the top (VV section) - helical supply pressurized fluid to the ejector apparatus the suction pipe in the diffuser;
нижний ряд (сечение VI-VI) - пропеллерное колесо гидротурбины в диффузоре отсасывающей трубы.the bottom row (section VI-VI) is the propeller wheel of the turbine in the suction pipe diffuser.
На чертеже фиг. 2 изображены:In the drawing of FIG. 2 are shown:
- разрез (А-А справа) по напорным центробежным каналам насосной ступени р.к. (правая верхняя четверть фиг. 2) и по напорным центростремительным каналам гидротурбинной ступени р.к. (правая нижняя четверть фиг. 2).- section (AA on the right) along the pressure centrifugal channels of the pump stage of the river (upper right quarter of Fig. 2) and along the pressure head centripetal channels of the hydroturbine stage of the river (lower right quarter of Fig. 2).
- разрез (Б-Б слева) по сливным центростремительны каналам гидротурбинной ступени р.к.- section (BB on the left) along the centrifugal discharge channels of the hydroturbine stage of the river
На чертежах фиг. 3 (вертикальный разрез) и фиг. 4 (горизонтальный разрез) изображен сливной канал н.а. с установленной в нем поворотной лопаткой, разворот которой обеспечивается общим регулирующим кольцом.In the drawings of FIG. 3 (vertical section) and FIG. 4 (horizontal section) depicts a discharge channel n.a. with a rotary blade installed in it, the turn of which is ensured by a common control ring.
На чертежах фиг. 5 (вертикальный разрез) и фиг. 6 (горизонтальный разрез) изображен напорный канал н.а. с установленным в нем соплом для напорной жидкости от выхода гидропульсора.In the drawings of FIG. 5 (vertical section) and FIG. 6 (horizontal section) shows the pressure channel n.a. with a nozzle for pressure fluid installed in it from the outlet of the hydro-pulse.
Данный гидропульсор включает в себя:This hydropulsor includes:
- подвод 1 (например, спиральный);- supply 1 (for example, spiral);
- направляющий аппарат 2 с лопатками 3, образующими центростремительные сливные каналы 4, размещенными над этими каналами 4 лопатками 5, образующими центростремительные напорные каналы 6. Направляющий аппарат 2 установлен в спиральном подводе 1на опоре 7;- a guiding apparatus 2 with
- рабочее колесо 8 с ведущим диском 9 и выполненными на нем нижними основными лопастями 10, образующими центростремительные гидротурбинные сливные каналы 11, с расположенными в них дополнительными лопастями 12 и верхними основными лопастями 13, образующими центростремительные гидротурбинные напорные каналы 14, с расположенными в них дополнительными лопастями 15. В лопастях 10 и 13 выполнены замкнутые каналы 16, вогнутые стенки 17 которых образуют дополнительные лопасти. На закрывающей сверху рабочее колесо перегородке 18 снизу выполнены центробежные насосные каналы 19, образованные лопастями 20;- the impeller 8 with the drive disk 9 and the lower main blades 10 made thereon, forming centripetal hydraulic
- напорный отвод 21 (например, спиральный) выполнен в одном корпусе с подводом 1;- pressure outlet 21 (for example, spiral) is made in one housing with inlet 1;
- вал 22 рабочего колеса 8 установлен в антифрикционных радиальных опорах скольжения 23 и опирается пятой 24 на осевую опору 25. Радиальные и осевая опоры скольжения смазываются перекачиваемой жидкостью.- the shaft 22 of the impeller 8 is installed in the anti-friction radial sliding bearings 23 and is supported by the fifth 24 on the axial bearing 25. The radial and axial sliding bearings are lubricated by the pumped liquid.
- отсасывающая труба 26 для слива жидкости из сливных каналов 11 рабочего колеса 8 состоит из верхнего диффузора 27 и нижнего диффузора 28, которые совместно образуют кольцевое цилиндрическое эжектирующее сопло 29. На верхнем диффузоре 27 расположен спиральный подвод 30 напорной жидкости с верхнего бьефа водозабора гидропульсора для эжекции ее в нижний диффузор 28. Внутри нижнего диффузора 28 на общем валу 22 гидропульсора расположено рабочее колесо 31 пропеллерной гидротурбины;- a suction pipe 26 for draining liquid from the
- в сливных каналах 4 направляющего аппарата 2 установлены поворотные лопатки 32, которые могут синхронно разворачиваться общим поворотным регулирующим кольцом 33 при помощи тяг 34.- in the
- в напорных каналах 6 направляющего аппарата 2 размещены эжектирующие сопла 34.- in the
При работе гидропульсора жидкость с верхнего бьефа (водозабора) бассейна под напором подается по трубе в подвод 1, из которого попадает в направляющий аппарат 2 и проходит между его лопатками 3 в сливные каналы 4, а между лопатками 5 в напорные каналы 6.During the operation of the hydropulsor, liquid from the upper pool (intake) of the pool under pressure is supplied through a pipe to the supply 1, from which it enters the guide apparatus 2 and passes between its
Из сливных каналов 4 неподвижного направляющего аппарата 2 жидкость поступает на лопасти 10 и 12 гидротурбинной ступени рабочего колеса 8, приводя его во вращение, затем проходит через его сливные каналы 11 в отсасывающую трубу 26.From the
В этом положении рабочего колеса 8, расположенные над сливными каналами 4 его напорные центростремительные каналы 14 перекрыты на входе толстыми неподвижными верхними лопатками 5 направляющего аппарата 2,In this position of the impeller 8, located above the
При повороте рабочего колеса 8 на ширину его основной лопасти, расположенные внизу сливные каналы 11 перекрываются на входе толстыми неподвижными нижними лопатками 3 направляющего аппарата 2 и открываются его расположенные выше напорные центростремительные каналы 14, после чего жидкость из напорных каналов 6 направляющего аппарата 2 попадает на лопасти 13 и 15 еще одной гидротурбинной ступени рабочего колеса 8, также приводя его во вращение, а затем проходит в центробежные насосные каналы 19, образованные лопастями 20.When the impeller 8 is rotated to the width of its main blade, the
Вогнутые (по ходу вращения) стенки 17 замкнутых каналов 16, выполненных в лопастях 10 и 13, служат дополнительными лопастями гидротурбинных ступеней рабочего колеса 8.Concave (in the direction of rotation) of the
После центробежной насосной ступени рабочего колеса 8 жидкость попадает в спиральный напорный отвод 21 и затем в напорную трубу.After the centrifugal pump stage of the impeller 8, the liquid enters the spiral pressure outlet 21 and then into the pressure pipe.
Рабочее колесо 8 установлено на валу 22, который вращается в антифрикционных радиальных опорах скольжения 23 и опирается пятой 24 на осевую опору 25, которые смазываются перекачиваемой жидкостью.The impeller 8 is mounted on a shaft 22, which rotates in anti-friction radial sliding bearings 23 and is supported by the fifth 24 on an axial support 25, which are lubricated by the pumped liquid.
В отсасывающей трубе 26, предназначенной для слива жидкости из сливных каналов 11 рабочего колеса 8 в нижний бьеф, сливаемая жидкость эжектируется дополнительно подаваемой жидкостью с верхнего бьефа через спиральный подвод 30 и через кольцевое эжектирующее сопло 29, образованное верхним диффузором 27 и нижним диффузором 28 отсасывающей трубы. При работе кольцевого эжектора в сливаемой жидкости обеспечивается увеличение напора этой жидкости на входе в гидротурбинную сливную ступень рабочего колеса, повышая его гидравлическую мощность.In the suction pipe 26, designed to drain the fluid from the
Рабочее колесо 31 пропеллерной гидротурбины, расположенное в нижнем диффузоре 28 отсасывающей трубы 26 на общем валу 22 гидропульсора за счет развиваемого, благодаря закрученному гидротурбинной ступенью и эжектором сливному потоку, вращающего момента повышает мощность рабочего колеса гидропульсора а, следовательно, и развиваемый им напор подаваемой жидкости.The impeller 31 of the propeller turbine is located in the lower diffuser 28 of the suction pipe 26 on the common shaft 22 of the hydro-pulser due to the developed, thanks to the drain flow developed by the twisted hydro-turbine stage and ejector, increases the power of the hydro-pulser impeller and, consequently, the pressure of the supplied fluid developed by it.
Установленные в сливных каналах 4 направляющего аппарата 2 поворотные лопатки 32 обеспечивают регулирование по расходу потока в сливных каналах 11 рабочего колеса 8, позволяя при этом перераспределением входных потоков жидкости в направляющем аппарате 2 регулировать и потоки в напорных центростремительных каналах 14 и далее в напорных центробежных каналах 19 рабочего колеса, что дает возможность регулировать выходные параметры гидропульсора.The
Синхронный разворот лопаток 32 обеспечивается общим регулирующим кольцом 33 при его повороте.The synchronous rotation of the
Установленные в напорных каналах 6 направляющего аппарата 2 сопла 34, позволяющие преобразовывать давление подводимого к ним потока в скоростной напор при выполнении поверхностей напорных каналов конгруэнтно наружным поверхностям сопел с сужением пространства между поверхностями к общему выходу, позволяют обеспечивать эжекцию потока, входящего из напорных каналов 6 направляющего аппарата 2 в напорные каналы 14 рабочего колеса 8, повышая при этом выходной напор гидропульсора.Installed in the
Таким образом, предлагаемая конструкция гидропульсора имеет практическую ценность и может создать технический и экономический эффект при внедрении возобновляемых гидравлических источников энергии, способствуя решению задач энергосбережения.Thus, the proposed design of the hydropulsor has practical value and can create a technical and economic effect when introducing renewable hydraulic energy sources, contributing to the solution of energy saving problems.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012138796/06A RU2539242C2 (en) | 2012-09-10 | 2012-09-10 | Regulated hydraulic pulser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012138796/06A RU2539242C2 (en) | 2012-09-10 | 2012-09-10 | Regulated hydraulic pulser |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012138796A RU2012138796A (en) | 2014-03-20 |
| RU2539242C2 true RU2539242C2 (en) | 2015-01-20 |
Family
ID=50279900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012138796/06A RU2539242C2 (en) | 2012-09-10 | 2012-09-10 | Regulated hydraulic pulser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2539242C2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB297121A (en) * | 1927-09-15 | 1929-02-28 | Emil Faure | Improvements in hydraulic rams, or pressure transformers based upon the principle ofthe hydraulic hammer shock |
| RU2457367C2 (en) * | 2010-07-06 | 2012-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Свет. Вода. Тепло" | Hydraulic pulsator |
-
2012
- 2012-09-10 RU RU2012138796/06A patent/RU2539242C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB297121A (en) * | 1927-09-15 | 1929-02-28 | Emil Faure | Improvements in hydraulic rams, or pressure transformers based upon the principle ofthe hydraulic hammer shock |
| RU2457367C2 (en) * | 2010-07-06 | 2012-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Свет. Вода. Тепло" | Hydraulic pulsator |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГИНИСЪ Л. ГИДРОПУЛЬСОР, БАКУ, ТРУД, 1912, с.3-6 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012138796A (en) | 2014-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2005272731B2 (en) | Hydraulic liquid pumping system | |
| CN102084123B (en) | Water turbines with mixers and ejectors | |
| CN105452646B (en) | Components for Power Generation | |
| CN104487702A (en) | A device for converting the energy of a fluid flow | |
| TWI772307B (en) | Energy harvesting from moving fluids using mass displacement | |
| US20100170236A1 (en) | Atmospheric pressure hydropower plant | |
| TW201804074A (en) | Low head large flow Chuanqu turbine | |
| RU2457367C2 (en) | Hydraulic pulsator | |
| CN106015013B (en) | A kind of fish close friend axis sky axial-flow pump | |
| RU2539242C2 (en) | Regulated hydraulic pulser | |
| JP6671061B2 (en) | Liquid pump circulation device | |
| RU2020126504A (en) | ELECTRIC POWER PRODUCTION WITH HYDRO POWER PLANTS | |
| RU2470178C1 (en) | Device for increasing stable operation of axial-radial hydraulic turbine (versions) | |
| WO2021117252A1 (en) | Liquid pumping/circulation device | |
| KR101871703B1 (en) | Hydroelectric system | |
| CN102797707A (en) | Pneumatic lift pump and pneumatic lift pump set | |
| KR20230142690A (en) | Generating system for using small hydropower | |
| JP2024544573A (en) | A device that generates electricity from flowing water | |
| RU2572152C2 (en) | Horizontal hydraulic pulser | |
| KR20130006243A (en) | A multiplicity spiral turbine water power generator system | |
| CN113374617A (en) | Circulating water power generation equipment and process method thereof | |
| US20150275913A1 (en) | Hydraulic Turbines with Exit Flow Direction Opposite to its Inlet Flow Direction | |
| RU54379U1 (en) | SHAFT MINE HYDRAULIC POWER PLANT | |
| EA008918B1 (en) | Water wheel motor | |
| RU106683U1 (en) | CENTRIFUGAL PUMP FOR PUMPING A LIQUID CONTAINING ABRASIVE INCLUSIONS (OPTIONS) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141221 |