SE1250154A1 - Turbin med överströmning och minskande tvärsnittsarea - Google Patents
Turbin med överströmning och minskande tvärsnittsarea Download PDFInfo
- Publication number
- SE1250154A1 SE1250154A1 SE1250154A SE1250154A SE1250154A1 SE 1250154 A1 SE1250154 A1 SE 1250154A1 SE 1250154 A SE1250154 A SE 1250154A SE 1250154 A SE1250154 A SE 1250154A SE 1250154 A1 SE1250154 A1 SE 1250154A1
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- stage turbine
- impeller
- impellers
- housing
- stage
- Prior art date
Links
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 title claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
- F03B3/04—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto with substantially axial flow throughout rotors, e.g. propeller turbines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/10—Submerged units incorporating electric generators or motors
- F03B13/105—Bulb groups
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B17/00—Other machines or engines
- F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
- F03B17/061—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially in flow direction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/10—Stators
- F05B2240/14—Casings, housings, nacelles, gondels or the like, protecting or supporting assemblies there within
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/40—Use of a multiplicity of similar components
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2250/00—Geometry
- F05B2250/30—Arrangement of components
- F05B2250/31—Arrangement of components according to the direction of their main axis or their axis of rotation
- F05B2250/311—Arrangement of components according to the direction of their main axis or their axis of rotation the axes being in line
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/40—Transmission of power
- F05B2260/403—Transmission of power through the shape of the drive components
- F05B2260/4031—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/50—Kinematic linkage, i.e. transmission of position
- F05B2260/503—Kinematic linkage, i.e. transmission of position using gears
- F05B2260/5032—Kinematic linkage, i.e. transmission of position using gears of the bevel or angled type
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
En flerstegsturbin för generering av ström innefattande ett första skovelhjulroterande i en första riktning och monterad på en första axel som är koppladtill ett flerstegsturbinen innefattar ett andra skovelhjul roterande i en andra riktning, Växelsystem på en första sida av växelsystemet, varvidmotriktad den första riktningen, och kopplad till en andra axel som är koppladtill växelsystemet på den första sida av växelsystemet, varvid den förstaaxeln är koncentrisk med och omslutande den andra axeln, kännetecknad avatt flerstegsturbinen innefattar ett tredje skovelhjul anordnat på en tredje axeloch kopplad till en andra sida, motstående den första sidan, avväxelsystemet, vilket tredje skovelhjul är anordnat att rotera i den förstariktningen eller den andra riktningen, varvid det tredje skovelhjulet har endiameter som överstiger diametern hos det första och andra skovelhjulet,varvid flerstegsturbinen kan innefatta ett hölje som omsluter det första, andraoch tredje skovelhjulet och bildar en passage för styrning av ett fluidflödemed flödesriktning från det första skovelhjulet till det andra skovelhjulet,varvid höljet är anordnat på ett förutbestämt avstånd från det första ochandra skovelhjulet för överströmning av en del av fluidflödet förbi det förstaoch andra skovelhjulet till det tredje skovelhjulet. Figß
Description
1202120 MGY 2 REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Uppfinningen innefattar en flerstegsturbin för generering av ström innefattande ett första skovelhjul roterande i en första riktning och monterad på en första axel som är kopplad till ett Växelsystem på en första sida av växelsystemet. Flerstegsturbinen innefattar ett andra skovelhjul roterande i en andra riktning, motriktad den första riktningen, och kopplad till en andra axel som är kopplad till växelsystemet på den första sidan av den första växeln. Den första axeln är koncentrisk med och omslutande den andra axeln.
Flerstegsturbinen innefattar ett tredje skovelhjul anordnat på en tredje axel och kopplad till Den första axeln och den tredje axeln kan vara en andra sida, motstående den första sidan, av växelsystemet. sammankopplade och bilda en gemensam axel. Den första och den tredje axeln kan även vara en enhet som bildar en genom växelsystemet genomgående axel. Det tredje skovelhjulet är anordnat att rotera i den första riktningen eller den andra riktningen. Det tredje skovelhjulet har en diameter som överstiger diametern hos det första och andra skovelhjulet.
Enligt ett exempel av uppfinningen innefattar flerstegsturbinen ett fjärde skovelhjul kopplat till en fjärde axel som är kopplad till växelsystemet på den andra sidan av växelsystemet. I exemplet är den fjärde axeln koncentrisk med och omslutande den tredje axeln och det fjärde skovelhjulet är anordnat att rotera i en motsatt riktning i förhållande till det tredje skovelhjulet. I det fall det fjärde skovelhjulet förekommer kan även detta vara omslutet av höljet.
Genom att addera ett fjärde skovelhjul kan ytterligare energi i fluidflödet tas till vara.
Växelsystemet är uppbyggd enligt känd teknik för inkoppling av tre ingående axlar och en utgående axel respektive fyra ingående axlar samt en utgående axel. I det exempel av uppfinningen där flerstegsturbinen innefattar ett första, ett andra och ett tredje skovelhjul är dessa kopplade till en första, en andra 1202120 MGY 3 och en tredjeaxel som går in i växelsystemet. Den andra axeln är anordnad koncentriskt och omslutandes den första axeln på en sida av växelsystemet och den tredje axeln är anordnad på motsatt sida av växelsystemet. Samtliga ingående axlars centrum är anordnade i samma plan. Den första axeln och den tredje axeln kan vara sammankopplade och bilda en gemensam axel.
Den första och den tredje axeln kan även vara en enhet som bildar en genom växelsystemet genomgående axel. Den första och den andra axeln, med tillhörande första och andra skovelhjul, är anordnade att rotera åt olika håll.
Hur ett växelsystem enligt ovan, med tre ingående axlar och en utgående axel, är anordnat är känt sedan tidigare.
I det exempel av uppfinningen där flerstegsturbinen innefattar ett första, ett andra, ett tredje och ett fjärde skovelhjul är dessa kopplade till en första, en andra, en tredje och en fjärde axel som går in i växelsystemet. Den andra axeln är anordnad koncentriskt och omslutandes den första axeln och den fjärde axeln är anordnad koncentriskt och omslutandes den tredje axeln. Den första och andra axeln är anordnade på en sida av växelsystemet och den tredje och fjärde axeln är anordnad på motsatt sida av växelsystemet.
Samtliga ingående axlars centrum är anordnade i samma plan. Den första och den andra axeln, med tillhörande första och andra skovelhjul, är anordnade att rotera åt olika håll. Den tredje och den fjärde axeln, med tillhörande tredje och fjärde skovelhjul, är anordnade att rotera åt motsatt håll.
Hur ett växelsystem enligt ovan, med fyra ingående axlar och en utgående axel, är anordnat är känt sedan tidigare.
Kraften i den utgående axeln används för att med hjälp av en generator generera ström enligt metod känd sedan tidigare.
Enligt ett exempel av uppfinningen innefattar flerstegsturbinen ett hölje som omsluter det första, andra och tredje skovelhjulet och bildar en passage för styrning av ett fluidflöde med flödesriktning från det första skovelhjulet mot det andra skovelhjulet. Höljet är anordnat på ett förutbestämt avstånd från 1202120 MGY 4 det första och andra skovelhjulet för överströmning av en del av fluidflödet förbi det första och andra skovelhjulet till det tredje skovelhjulet. Genom att anordna de tre skovelhjulen på detta sätt är det möjligt att bättre ta tillvara på energin ifluidflödet.
Föreliggande uppfinning kombinerar känd teknik på ett nytt sätt. För att och erhålla bättre dellastegenskaper ledskovlar med turbiner minimera förluster så avser uppfinningen ersätta turbiner utrustade med utrustade med skovelhjulspar så att optimal energi kan tas ut oberoende av fluidflödets storlek. Enligt innefattandes åtminstone två steg med 3 eller 4 skovelhjul i moduler. I det fall uppfinningen anordnas flerstegsturbiner en uppfinningsenlig flerstegsturbin innefattar 3 skovelhjul är de första två skovelhjulen anordnade i ett första par skovelhjul och det tredje skovelhjulet är anordnat separat. I det fall en uppfinningsenlig flerstegsturbin innefattar 4 skovelhjul är de två första skovelhjulen anordnade i ett första par och det två resterande skovelhjulen anordnade i ett andra par. För att minimera förlusterna roterar de två skovelhjulen som ingår i ett skovelhjulspar åt motsatt håll. Ju fler skovelhjulspar som kombineras desto mer energi kan utvinnas från fluidflödet. Vidare kan moduler innefattandes flerstegsturbiner med 3 eller 4 skovelhjul vara anordnade i seriella och/eller parallella arrangemang.
För en flerstegsturbin enligt uppfinningen så blir energiomsättningen mindre för varje steg. En delmängd av fluidflödet tillåts därför passera det första steget skovelhjul i dess ytterdel så att åtminstone det tredje skovelhjulet i det andra steget får en betydligt högre tillförsel av energi och därigenom möjlighet till en större energiomsättning. Då det roterande skovelhjulet är effektivast i sin ytterdel, dels på grund av att hastigheterna där är större men även att momentarmen är större, så kommer den mindre diametern i första steget att bättre utnyttja fluidflödet nära innerdiametern. För att dessutom låta efterföljande skovelhjul få större fluidflöde i ytterdiametern på skovelhjulet för varje steg nedströms. sin ytterdel så ökas 1202120 MGY 5 Enligt ett exempel av uppfinningen innefattar flerstegsturbinen ett inre hölje, omslutandes den första, andra och tredje axeln och växelsystemet. Det inre höljet har fördelaktigt en i riktning nedströms ökande ytterdiameter. I det fall flerstegsturbinen även innehåller ett fjärde skovelhjul med en fjärde axel omsluts även den fjärde axeln av det inre höljet. Detta kommer att öka flödeshastigheten nedströms.
Enligt ytterligare ett fördelaktigt exempel av uppfinningen har det tredje, och det fjärde skovelhjulet i det fall detta förekommer, en diameter som överstiger diametern hos det första och andra skovelhjulet med ca 20 - 40%, Enligt ett exempel av uppfinningen har höljet en i riktning nedströms minskande innerdiameter. I ett annat exempel av uppfinningen har höljet en i riktning nedströms ökande innerdiameter. Båda dessa olika arrangemang kommer att påverka flödesbilden.
I ytterligare ett fördelaktigt exempel av uppfinningen är avståndet mellan höljet och det tredje och fjärde skovelhjulet ca 90 - 80% mindre i förhållande till avståndet mellan höljet och det första och andra skovelhjulet.
I ett exempel av uppfinningen innefattar flerstegsturbinen en tratt för styrning av fluidflödet in mot passagen och skovelhjulen. Tratten kan sitta anordnad mot höljet eller i närhet av höljet utan att för den delen vara direkt kopplad mot höljet. I det fall en tratt används kommer detta att öka fluidflödet genom turbinen.
I ännu ett exempel av uppfinningen innefattar flerstegsturbinen en styranordning för styrning av fluidflödet innanför höljet. Användande av styranordningar möjliggör att fluidflödet kan styras vilket kan möjliggöra effektivare utnyttjande av skovelhjulen. 1202120 MGY 6 I ett fördelaktigt exempel av uppfinningen innefattar flerstegsturbinen ett hölje som omsluter skovelhjulen och bildar en passage för styrning av fluidflödet med flödesriktning från det första skovelhjulet mot det andra skovelhjulet, varvid höljet är anordnat på ett förutbestämt avstånd ca 25 - 45% från det första och andra skovelhjulet för överströmning av en del av fluidflödet förbi det första och andra skovelhjulet till det tredje och i de fall det är aktuellt fjärde skovelhjulet.
I ett annat exempel av uppfinningen är åtminstone två flerstegsturbiner anordnade parallellt till varandra. I ytterligare ett exempel av uppfinningen är åtminstone två flerstegsturbiner anordnade i serie till varandra.
I att annat exempel av uppfinningen, där åtminstone två flerstegsturbiner är anordnade seriellt, har den nedströms anordnade flerstegsturbinen ett hölje med innerdiameter större än höljet hos en uppströms anordnad flerstegsturbin. I ännu ett exempel av uppfinningen, där åtminstone två flerstegsturbiner är anordnade seriellt i ett system, har en nedströms seriemonterad flerstegsturbin skovelhjul större ytterdiameter än en uppströms seriemonterade flerstegsturbin för att kunna tillgodogöra sig fluidflödet i överströmningen. Detta gör att det är möjligt att bättre ta tillvara på energin ifluidflödet.
I ett exempel av uppfinningen där åtminstone två flerstegsturbiner är anordnade seriellt i ett system kan en flödesavskiljare anordnas hos den uppströms anordnade flerstegsturbinen i syfte att styra en del av fluidflödet till passagen och turbinen och/eller en del av fluidflödet i överströmning förbi höljet hos den uppströms anordnade flerstegsturbinen.
I ett annat exempel av uppfinningen där åtminstone två flerstegsturbiner är anordnade seriellt innefattar en uppströms anordnad flerstegsturbinen ett yttre hölje som omsluter höljet och bildar en yttre passage mellan höljet och 1202120 MGY 7 det yttre höljet för styrning av det överströmmande fluidflödet till den nedströms anordnade flerstegsturbinen.
I ett exempel av uppfinningen är åtminstone en flerstegsturbin via växelsystemet kopplad till en generator för strömproduktion.
De exemplen som presenterats ovan går att kombinera för att optimera uppfinningens effekt, men gär även att använda var för sig för att uppnå ökad effekt.
KORT BESKRIVNING AV FIGURER Föreliggande uppfinning kommer nu beskrivas i detalj med hänvisningar till figurerna, varvid: Figur 1 visar ett första exempel av en flerstegsturbin enligt uppfinningen Figur 2 visar ett andra exempel av en flerstegsturbin enligt uppfinningen Figur 3 visar ett tredje exempel av en flerstegsturbin enligt uppfinningen Figur 4 visar ett fjärde exempel av en flerstegsturbin enligt uppfinningen Figur5 visar ett första exempel av hur tvä moduler arrangerats i ett serieutförande Figur6 visar ett andra exempel av hur tvä moduler arrangerats i ett serieutförande Figur? visar ett exempel av hur tvä moduler arrangerats i ett parallellutförande 1202120 MGY 8 BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Figur 1 visar en flerstegsturbin 101 innefattande ett första skovelhjul 102, ett andra skovelhjul 105 och ett tredje skovelhjul 107. Figur 1 visar uppfinningen enligt att det första och andra skovelhjulet 102, 105 har en mindre diameter än det tredje skovelhjulet 107. Fluidflödet tillåts därigenom att passera det första och det andra skovelhjulet 102, 105 via en passage 110. Det första skovelhjulet 102 står i direkt förbindelse med det tredje skovelhjulet 107 via en första axel 103 och en tredje axel 108, dessa roterar åt samma håll. Den första axeln 103 och den tredje 108 axeln kan vara sammankopplade och bilda en gemensam axel. Den första och den tredje axeln 103, 108 kan även vara en enhet som bildar en genom växelsystemet 104 genomgående axel.
Det andra skovelhjulet 105 är förbundet med växelsystemet 104 via en andra axel 106 som är koncentriskt monterad i förhållande till den första axeln 103 och som roterar åt motsatt håll. Växelsystemet 104 driver via ett axelarrangemang generatorn 120 som därigenom producerar elektrisk energi.
Passagen 110 avser åtminstone skillnaden mellan den yttre diametern hos det tredje skovelhjulet 107 och den yttre diametern hos det första och/eller det andra skovelhjulet 102, 105. Om det första skovelhjulet 102 har en annan yttre diameter än det andra skovelhjulet 105 avser passagen 110 åtminstone skillnaden mellan den yttre diametern hos det tredje skovelhjulet 107 och den större yttre diametern hos det första eller det andra skovelhjulet 102, 105.
Det första skovelhjulet 102 och/eller det andra skovelhjulet 105 och/eller det tredje skovelhjulet 107 kan vara omgärdade av ett hölje 109. I exemplet i figur 1 omgärdas första, andra och tredje skovelhjulet 102, 105, 107 av höljet 109. Passagen 110 avser då avståndet mellan höljet 109 och första eller andra skovelhjulet 102, 105.
Figur 2 visar en flerstegsturbin 101 innefattande ett första skovelhjul 102, ett andra skovelhjul 105 och ett tredje skovelhjul 107, omslutet av ett hölje 109 som innefattar en tratt 115. Höljet omgärdar det första, det andra och det 1202120 MGY 9 tredje skovelhjulet 102, 105, 107, den första, den andra och den tredje axeln 103, 106, 108 och växelsystemet 104. Tratten 115 är anordnad uppströms höljet 109, och har en större diameter uppströms än nedströms mot höljet 109, vilket gör att tratten 115 kan styra ett fluidflöde in mot flerstegsturbinens 101 skovelhjul.
Figur 3 visar en flerstegsturbin 201 innefattande ett första skovelhjul 202, ett andra skovelhjul 205, ett tredje skovelhjul 207 och ett fjärde skovelhjul 211.
Figur 3 visar uppfinningen enligt att det första och andra skovelhjulet 202, 205 har en mindre yttre diameter än det tredje och fjärde skovelhjulet 207, 211. Fluidflödet tillåts därigenom att passera det första och det andra skovelhjulet 202, 205 via en passage 210. Det första skovelhjulet 202 står i förbindelse med det tredje skovelhjulet 207 via en första axel 203 och en tredje axel 208. Första, andra, tredje respektive fjärde skovelhjulet 202, 205, 207, 2011 roterar åt samma håll som den första, andra, tredje, respektive fjärde axeln 203, 206, 208, 212 respektive skovelhjul är kopplat till. Den första axeln 203 och den tredje 208 axeln kan vara sammankopplade och bilda en gemensam axel. Den första och den tredje axeln 203, 208 kan även vara en enhet som bildar en genom växelsystemet 204 genomgående axel. l det fall den första och den tredje axeln 203, 208 är en enhet kommer den första och den tredje axeln 203, 208 att rotera åt samma håll. I det fall den första och den tredje axeln 203, 208 är sammankopplade kan de rotera åt samma håll eller åt olika håll. I det fall den första och den tredje axeln roterar åt olika håll åstadkoms detta enligt kopplingsförfarande känt sedan tidigare.
Det andra och det fjärde skovelhjulet 205, 211 kan rotera åt samma håll eller åt olika håll beroende på hur det första och det tredje skovelhjulet roterar. Det första skovelhjulet 202 kommer alltid rotera åt motsatt riktning som det andra skovelhjulet 205 roterar åt, och det tredje skovelhjulet 207 kommer alltid rotera åt motsatt riktning som det fjärde skovelhjulet 211 roterar åt. Den andra axeln 206 är koncentriskt monterad i förhållande till den första axeln 203. Den fjärde axeln 212 är koncentriskt monterad i förhållande till den tredje axeln 208. Det första och andra skovelhjulet 202, 205 är förbundet 1202120 MGY 10 med växelsystemet 204 via den första axeln och andra axeln 203, 206, och det tredje och fjärde skovelhjulet 207, 211 är förbundet med växelsystemet 204 via den tredje och fjärde axeln 208, 212. Växelsystemet driver via ett axeiarrangemang generatorn 120 som därigenom producerar elektrisk energi.
Figur 3 visar vidare en flerstegsturbin bestående av fyra skovelhjul, 202, 205, 207, 211, där de två första 202, 205 har en mindre diameter än de andra två 207, 211 och således tillåter fluidflöde att passera i passagen 210 direkt till det tredje och därefter fjärde skovelhjulet 207, 211.
Passagen 210 avser åtminstone skillnaden mellan den yttre diametern hos det tredje och/eller fjärde skovelhjulet 207, 211 och den yttre diametern hos det första och/eller det andra skovelhjulet 202, 205. Om det första och andra skovelhjulet 202, 205 har olika yttre diameter avser passagen 210 åtminstone skillnaden mellan den yttre diametern hos det av dessa skovelhjul som har den största yttre diametern och det av det tredje och fjärde skovelhjulet 207, 211 som har den största yttre diametern, ifall det tredje och det fjärde skovelhjulet 207, 211 har olika yttre diameter. Det första skovelhjulet 202 och/eller det andra skovelhjulet 205 och/eller det tredje skovelhjulet 207 och/eller det fjärde skovelhjulet 211 kan vara omgärdade av ett hölje 209. I exemplet i figur 3 omgärdas första, andra, tredje och fjärde skovelhjulet 202, 205, 207, 211 av höljet 209. Passagen 210 avser då avståndet mellan höljet och första och andra skovelhjulet 202, 205.
Figur 4 visar en flerstegsturbin 201 innefattande ett första skovelhjul 202, ett andra skovelhjul 205, ett tredje skovelhjul 207 och ett fjärde skovelhjul 211, omslutet av ett hölje 209 som innefattar en tratt 215. Höljet omgärdar det första, det andra, det tredje och det fjärde skovelhjulet 202, 205, 207, 211, den första, andra, tredje och fjärde axeln 203, 206, 208, 212 och växelsystemet 204. Tratten 215 är anordnad uppströms höljet 209, och har en större diameter uppströms än nedströms mot höljet 209, vilket gör att tratten 215 kan styra ett fluidflöde in mot flerstegsturbinen 201 med ett första 1202120 MGY 11 skovelhjul 202, ett andra skovelhjul 205, ett tredje skovelhjul 207 och ett fjärde skovelhjul 211.
Figur 5 visar två moduler 321, 322, en första modul 321 med en flerstegsturbin 201 innefattandes fyra stycken skovelhjul 202, 205, 207, 211 och en andra modul 322 med en flerstegsturbin 101 innefattandes tre stycken skovelhjul 102, 105, 107. Den första modulen anordnad uppströms 321 är försedd med överströmning i passagen 210. Mellan yttersidan av höljet 209 på den första modulen anordnad uppströms 321 och insidan av höljet 109 på den andra modulen anordnad nedströms 322 bildas en yttre passage 319. Fluidflödet till den andra modulen 322 kommer dels via den första modulen 321 men även via en yttre passage 319. Även den andra modulen 322 som ligger nedströms är försedd med överströmning i sina två första skovelhjul 102, 105 så att viss del av fluidflödet till den andra modulen 322 kan nå den andra modulens 322 tredje skovelhjul 107 direkt via passagen 110. Den andra modulen som ligger nedströms 322 har utformats med en större diameter på sina respektive skovelhjul 102, 105, 107 än den första modulens 321 skovelhjul 202, 205, 207, 211.
Båda modulernas utgående axlar är förbundna via ett axelarrangemang med en generator 120 som omvandlar mekanisk energi till elektrisk energi.
Vidare innefattar både den första uppströms anordnade modulen 321 och den andra nedströms anordnade modulen 322 ett inre hölje 214; 114. För den första uppströms anordnade modulen omsluter det inre höljet 214 den första, andra, tredje och fjärde axeln 203, 206, 208, 212 samt växelsystemet 204. För den andra nedströms anordnade modulen omsluter det inre höljet 114 den första, andra och tredje axeln (ej i bild) samt växelsystemet (ej i bild).
De inre höljena 214, 114 har en nedströms ökande ytterdiameter vilket tillsammans med höljena 209; 109 ger en nedströms minskande flödesarea runt de båda inre höljena 214; 114, vilket ger en ökad flödeshastighet. 1202120 MGY 12 Ett alternativt utförande till denna är att den andra modulen är försedd med fyra skovelhjul liknande den första modulen och/eller att den första modulen är försedd med tre skovelhjul. De båda modulerna kan även ha samma antal skovelhjul.
Figur 6 visar ett arrangemang där två stycken moduler 321, 322 är anordnade i serie, och där höljet 209 för den första uppströms anordnade modulen 321 är omgärdat av ett yttre hölje 318 varvid en yttre passage 319 bildas mellan den uppströms anordnade första modulens 321 hölje 209 och det yttre höljet 318. l figur 6 är det yttre höljet 318 anordnat mot den nedströms anordnade andra modulens 322 hölje 109, men det yttre höljet 318 kan även vara anordnat på annat sätt.
Figur 7 visar två moduler 323 ordnade i ett parallellt arrangemang. Även här kan modulerna alternativt förses med tre eller fyra skovelhjul i utföranden enligt figur 1 och 2. Båda modulernas 323 utgående axlar är förbundna via ett axelarrangemang med en generator 120 som omvandlar mekanisk energi till elektrisk energi.
Ovan beskrivna exempel pä uppfinningen skall ej ses som begränsande utan endast som exempel pä utföringsformer av uppfinningen. Vidare gär de olika utföringsformerna av uppfinningen att kombinera fritt.
Claims (19)
1. 0 15 20 25 30 1202120 MGY KRAV 1. 13 En flerstegsturbin (101; 201) för generering av ström innefattande ett första skovelhjul (102; 202) roterande i en första riktning och monterad pä en första axel (103; 203) som är kopplad till ett Växelsystem (104; 204) på en första sida av växelsystemet (104; 204), flerstegsturbinen (101; 201) innefattar ett andra skovelhjul (105; 205) roterande i en andra riktning, motriktad den första riktningen, och varvid kopplad till en andra axel (106; 206) som är kopplad till växelsystemet (104; 204) pä den första sidan av växelsystemet (104; 204), varvid den andra axeln (106; 206) är koncentrisk med och omslutande den första axeln (103; 203), kännetecknad av att flerstegsturbinen (101) innefattar ett tredje skovelhjul (107) anordnat pä en tredje axel (108) och kopplat till en andra sida, motstäende den första sidan, av växelsystemet (104), varvid det tredje skovelhjulet (107) är anordnat att rotera i den första riktningen eller den andra riktningen, varvid det tredje skovelhjulet (107) har en diameter som överstiger diametern hos det första och andra skovelhjulet (102, 105).
2. En flerstegsturbin (201) enligt krav 1, innefattande ett fjärde skovelhjul (211) kopplat till en fjärde axel (212) som är kopplad till växelsystemet (204) på den andra sidan av växelsystemet (204), varvid den fjärde axeln (212) är koncentrisk med och omslutande den tredje axeln (208), varvid det fjärde skovelhjulet (211) är anordnat att rotera i en motsatt riktning i förhållande till det tredje skovelhjulet (207).
3. En flerstegsturbin (101; 201) enligt krav 1 varvid flerstegsturbinen (101; 201) innefattar ett hölje (109; 209) som omsluter skovelhjulen (102; 202, 105; 205, 107; 207, 211) och bildar en passage (110; 210) för styrning av ett fluidflöde med flödesriktning frän det första skovelhjulet (102; 202) mot det andra skovelhjulet (105; eller 2, 10 15 20 25 30 1202120 MGY 14 205), varvid höljet (109; 209) är anordnat på ett förutbestämt avstånd från det första och andra skovelhjulet (102; 202, 105; 205) för överströmning av en del av fluidflödet förbi det första och andra skovelhjulet (102; 202, 105; 205) till efterföljande skovelhjul (107; 207, 211). .
4. En flerstegsturbin (101; 201) enligt krav 3, varvid flerstegsturbinen (101; 201) innefattar ett hölje (109; 209) som omsluter skovelhjulen (102; 202, 105; 205, 107; 207, 211) och bildar en passage (110; 210) för styrning av fluidflödet med flödesriktning från det första skovelhjulet (102; 202) mot det andra skovelhjulet (105; 205), varvid höljet (109; 209) är anordnat på ett förutbestämt avstånd ca 25 - 45% från det första och andra skovelhjulet (102; 202, 105; 205) för överströmning av en del av fluidflödet förbi det första och andra skovelhjulet (102; 202, 105; 205) till efterföljande skovelhjul (107; 207, 211). .
5. En flerstegsturbin (101; 201) enligt något av föregående krav, varvid ett inre hölje (114; 214), omslutandes den första, andra, tredje och fjärde axeln (103; 203, 106; 206, 108; 208, 212) och växelsystemet (104; 204), har en, i riktning nedströms, ökande ytterdiameter. .
6. En flerstegsturbin (101) enligt något av föregående krav, varvid det tredje skovelhjulet (107) har en ytterdiameter som överstiger ytterdiametern hos det första och andra skovelhjulet (102, 105) med ca 20 - 40%, .
7. En flerstegsturbin (201) enligt något av krav 2 - 5, varvid det tredje och fjärde skovelhjulet (207, 211) har en ytterdiameter som överstiger ytterdiametern hos det första och andra skovelhjulet (202, 205) med ca 20 - 40%, 10 15 20 25 30 1202120 MGY 15
8. En flerstegsturbin (101; 201) enligt något av krav 3 till 7, varvid höljet (109; 209) har en, i riktning nedströms, minskande innerdiameter.
9. En flerstegsturbin enligt något av krav 3-8, varvid avstånd mellan höljet (109; 209) och det tredje och fjärde skovelhjulet (107; 207, 211) är ca 90 - 80% mindre i förhållande till avståndet mellan höljet (109; 209) och det första och andra skovelhjulet (102; 202, 105; 205).
10.En flerstegsturbin (101; 201) enligt något av krav 3 till 7, varvid höljet (109; 209) har en, i riktning nedströms, ökande innerdiameter.
11.En flerstegsturbin (101; 109) enligt något av föregående krav, varvid flerstegsturbinen (101; 109) innefattar en tratt (115; 215) för styrning av fluidflödet in mot passagen (110; 210) och skovelhjulen (102; 202, 105; 205, 107; 207, 211).
12.En flerstegsturbin enligt något av krav 3 till 11, varvid flerstegsturbinen (101; 201) innefattar en styranordning (ej i bild) för styrning av fluidflödet innanför höljet (109; 209).
13.Ett parallellt system (316) av flerstegsturbiner (323) enligt något av föregående krav, varvid åtminstone två flerstegsturbiner (323) är anordnade parallellt till varandra.
14.Ett seriellt system (317) av flerstegsturbiner (321; 322) enligt något av kraven 1-12, varvid åtminstone två flerstegsturbiner (321; 322) är anordnade i serie till varandra.
15.Ett seriellt system (317) av flerstegsturbiner (321; 322) enligt krav 14, varvid den nedströms anordnade flerstegsturbinen (322) har ett hölje (109) med innerdiameter större än ett hölje (209) hos en uppströms anordnad flerstegsturbin (321). 10 15 20 25 1202120 MGY 16
16.Ett seriellt system (317) av flerstegsturbiner (321, 322) enligt krav 14 eller 15, varvid en nedströms seriemonterad flerstegsturbin (322) har skovelhjul (102, 105, 107) med ytterdiametrar större än en uppströms seriemonterad flerstegsturbin (321) för att kunna tillgodogöra sig fluidfiödet i överströmningen.
17.Ett seriellt system (317) av flerstegsturbiner enligt krav 14 - 16, varvid (ej i bild) flerstegsturbinen (321) är anordnad att styra en del av fluidfiödet till en flödesavskiljare hos en uppströms anordnad passagen (210) och/eller en del av fluidfiödet i överströmning förbi höljet (209) hos den uppströms anordnade flerstegsturbinen (321).
18.Ett seriellt system (317) av fierstegsturbiner (321, 322) enligt krav 14- 17, varvid ett yttre hölje (318) flerstegsturbinen (321) omsluter höljet (209) och bildar en yttre passage (319) mellan höljet (209) och det yttre höljet (318) för styrning av det överströmmande fluidfiödet till den nedströms anordnade flerstegsturbinen (322). hos en uppströms anordnad
19.En flerstegsturbin (101; 201; 321; 322) enligt något av de föregående flerstegsturbinen (101; 201; 321; 322) via växelsystemet (104; 204) är kopplad till en generator (120) för kraven, varvid ström produktion.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE1250154A SE536398C2 (sv) | 2012-02-21 | 2012-02-21 | Turbin med överströmning och minskande tvärsnittsarea |
| EP13751349.5A EP2864626A4 (en) | 2012-02-21 | 2013-02-20 | MULTI-STAGE TURBINE WITH OVERFLOW |
| PCT/SE2013/050147 WO2013126009A1 (en) | 2012-02-21 | 2013-02-20 | Multi stage turbine with overflow |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE1250154A SE536398C2 (sv) | 2012-02-21 | 2012-02-21 | Turbin med överströmning och minskande tvärsnittsarea |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE1250154A1 true SE1250154A1 (sv) | 2013-08-22 |
| SE536398C2 SE536398C2 (sv) | 2013-10-08 |
Family
ID=49006058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE1250154A SE536398C2 (sv) | 2012-02-21 | 2012-02-21 | Turbin med överströmning och minskande tvärsnittsarea |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2864626A4 (sv) |
| SE (1) | SE536398C2 (sv) |
| WO (1) | WO2013126009A1 (sv) |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1365871A (en) * | 1920-04-05 | 1921-01-18 | Hugo A J Thiesen | Current-motor |
| GB603966A (en) * | 1945-11-19 | 1948-06-25 | Sofus Emil Julius Marius Jense | Water turbine, driven by tide-water or fast flowing river, for the purpose of generating electricity |
| DE2933907A1 (de) * | 1979-08-22 | 1981-03-12 | Hans-Dieter 6100 Darmstadt Kelm | Anlage zum gewinnen von elektrischer energie aus stroemenden gewaessern und turbinenaggregat fuer eine solche anlage |
| SE445107B (sv) * | 1983-06-22 | 1986-06-02 | Volvo Penta Ab | Rotoranordning |
| SE9600118L (sv) * | 1996-01-12 | 1997-07-17 | Lars Nilsson | Turbin för kraftverk |
| JP3915960B2 (ja) * | 1999-11-10 | 2007-05-16 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ北海道 | 水力発電装置 |
| NL1013559C2 (nl) * | 1999-11-11 | 2001-05-28 | Peter Alexander Josephus Pas | Systeem voor het uit water produceren van waterstof onder gebruikmaking van een waterstroom zoals een golfstroom of getijdenstroom. |
| DE10338395A1 (de) * | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Anton Niederbrunner | Laufradanordnung einer Strömungsmaschine |
| CA2558373A1 (en) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Frank Daniel Lotrionte | Turbine and rotor therefor |
| CN101046187A (zh) * | 2006-03-31 | 2007-10-03 | 蒙真骁 | 一种更充分利用水能的方法 |
| CN101889128B (zh) * | 2007-10-04 | 2013-07-24 | 斯蒂芬·马克·韦斯特 | 涡轮组件 |
| JP5019290B2 (ja) * | 2007-10-19 | 2012-09-05 | 松浦 真ツ江 | 低圧タービンによる水力発電方法とその水力発電装置 |
-
2012
- 2012-02-21 SE SE1250154A patent/SE536398C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2013
- 2013-02-20 EP EP13751349.5A patent/EP2864626A4/en not_active Withdrawn
- 2013-02-20 WO PCT/SE2013/050147 patent/WO2013126009A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013126009A1 (en) | 2013-08-29 |
| EP2864626A4 (en) | 2016-03-23 |
| SE536398C2 (sv) | 2013-10-08 |
| EP2864626A1 (en) | 2015-04-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102893032B (zh) | 多级齿轮式压缩机 | |
| US20100310361A1 (en) | Wind turbine with two successive propellers | |
| US10473107B1 (en) | Variable performance axial flow ducted fan with high efficiency and reduced current drawn | |
| WO2015073037A1 (en) | Energy recovery systems for ventilation exhausts and associated apparatuses and methods | |
| Zhao et al. | Effect of the yaw angle on the aerodynamics of two tandem wind turbines by considering a dual-rotor wind turbine in front | |
| US20140227095A1 (en) | Pivotal jet wind turbine | |
| US20160033010A1 (en) | Planetary gear box | |
| SE1250154A1 (sv) | Turbin med överströmning och minskande tvärsnittsarea | |
| AU2009296200B2 (en) | High efficiency turbine | |
| US20130287543A1 (en) | Down wind fluid turbine | |
| RU2642706C2 (ru) | Ветрогенераторная башня | |
| EP2434103A1 (en) | High speed turbine arrangement | |
| EP2943670B1 (en) | Two spool gas generator with mount ring | |
| RU2494283C2 (ru) | Ветроколесо | |
| US20150275913A1 (en) | Hydraulic Turbines with Exit Flow Direction Opposite to its Inlet Flow Direction | |
| WO2014015348A1 (en) | Wind power station | |
| WO2010134113A3 (en) | Wind electric generator | |
| US20150226173A1 (en) | System for transforming fluid flow power (embodiments) | |
| WO2008107411A3 (fr) | Dispositif de production d'énergie à partir de la force motrice du vent | |
| US11939964B2 (en) | Wind plant method and apparatus | |
| CN202811190U (zh) | 蝶翼式发动机转子 | |
| CN102852710A (zh) | 蝶翼式发动机转子 | |
| CN106677831A (zh) | 一种多级整体式轴流对转涡轮结构 | |
| CN105257456A (zh) | 水力发电机 | |
| DE102015001104A1 (de) | Leistungssteigerung von Windturbinen zur Stromerzeugung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |