WO2018132040A1 - Hydraulic turbine - Google Patents
Hydraulic turbine Download PDFInfo
- Publication number
- WO2018132040A1 WO2018132040A1 PCT/RU2018/000005 RU2018000005W WO2018132040A1 WO 2018132040 A1 WO2018132040 A1 WO 2018132040A1 RU 2018000005 W RU2018000005 W RU 2018000005W WO 2018132040 A1 WO2018132040 A1 WO 2018132040A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- turbine
- blades
- blade
- shaft
- river
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
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
- 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"
-
- 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
- F03B7/00—Water wheels
-
- 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
Definitions
- the invention relates to hydraulic turbines operating from the energy of a natural water stream with various speeds and powers, and can be used in industrial power generation without the construction of dams. And it can be used both on lakes and rivers, and on the coasts of the sea and ocean.
- a well-known turbine improved by Pelton in I860 and containing a wheel rotor, on which several bucket blades are mounted, is driven by a hard stream of water from a nozzle (see Twywell J., Weir A. “Renewable Energy Sources”, M., Energoatomizdat, publ. 1990, p. 181).
- the technical result of the invention is the creation of an efficient and easy-to-manufacture turbine that allows the use of bottomless natural resources and does not harm the environment.
- the hydraulic turbine includes a horizontally located shaft, the shaft is installed along the river.
- the shaft is equipped with a disk on which the blades are uniformly mechanically installed over the entire radius, so that the blades are immersed in water, and so that the blades do not reach the bottom slightly along the length.
- the blades are made in the form of DIRECT plates and are mechanically fixed to the disk.
- the blades in the limbs in length can be bent in different directions.
- the blades bent by different angles and lengths, as well as the blades can be arched in length, for each turbine in a different way, depending on the features of the turbine.
- the blades are curved so that when immersed they do not interfere with the rotation of the turbine.
- the blades on the disk are mounted centered on the shaft, and there may also be an eccentric relation to the shaft.
- the extremities of the blade can be bifurcated starting from bending, or in the final part of the mechanical plate, curved tips are installed with bending to the other side than the blades. Tips can be with the same material as the blades, and are installed along the entire width of the blade.
- the front and rear tips can be different, both in length and in slope, they can be more arched, or other known shape.
- Lateral krill are mechanically mounted on the tips.
- the krill on the one hand repeat the bend of the added tips of the blade and are attached to them, and on the other hand, straight or arched.
- the length of krill is different; krill can be established starting at the rim level or starting at the disc.
- Krill can be installed in different places along the width of the blade as stiffeners.
- Krill made of flat metal or other durable material and installed vertically.
- PNL is designed to block the air in the right amount when immersed in water, so that the air occupies the volume between the blades. Water occupies the volume left, which is much less than the natural flow, as a result of which, the flow rate is added.
- ZNL is designed so that before leaving the water under the blades the air mass is delayed, so that it pushes the blades out of the water and promotes rotation.
- Efficiency increases with the fact that the blades in the limbs of the turbines repeat the relief of the river bottom in width.
- a turbine is built along the entire width of the river, or several turbines are installed so that it covers the entire width of the river
- the eccentric blades on the disk are installed so that the part that is fixed to the disk is the last to be immersed.
- a pocket is formed for the accumulation of air, which, when leaving the water, mixes under the transmitting blades and squeezes the blade out of the water.
- the blades can be strengthened with the help of a vein, which is mechanically mounted on one disk from one end and fixed to flat blades along the length, the number and power of veins for each turbine is combed individually.
- the veins can be from different materials and different profiles.
- the veins can also be sliding, in various known ways.
- the veins of the sliding part can be connected to the ZNL and PNL to move the latter along the blades. Sliding veins are provided with an automatic machine and are moved apart in various known ways.
- the disk can be in the form of a metal pipe, the entire length of the turbine and hermetically closed on both sides with plugs.
- Half-shafts can be installed on the plugs of the disk in the middle on both sides.
- the diameter of the disc is selected individually.
- the disc can simultaneously served as a float for a turbine.
- the shaft is mounted on at least two vertical bearings, so that the shaft is completely and the disk is partially or completely above the water.
- the shaft supports can be of two parts, a support in water and a support stand from the top.
- the shaft lays in the support racks on the pillows articulated.
- Supports are installed in water or ashore.
- the stand on the supports are installed mechanically. High support posts with long ropes are fixed to the terrain.
- Supporting stands for the shaft can rotate around its axis, for sliding turbines.
- the shaft can be unfastened from the support for movement, in various known ways, and the turbine scroll around another support 90 ° upstream, or 90 ° against the currents, to ensure movement of the vessel.
- the movement of the structure around the support is ensured by long ropes (winch), which are installed so that it can easily tighten the structure to an additional support, which is designed to temporarily support the structure during navigation.
- An additional support is installed in the river so as to ensure reliability and so that the shaft can fasten and rotate on it.
- the tightening rope is provided with an electric motor and a drum for the rope, and is installed on an additional support if the latter is installed upstream than the turbine. If the additional support is downstream, then the winch is installed on that support from which the shaft is unfastened.
- the rims are hermetically sealed to the disk or shaft, the number and size of the rims are different and calculated separately and so that the structure is kept afloat, at the right level and does not lose balance.
- the air rims also retain the air mass under the blades during rotation, the turbine.
- the blade plates are fixed to the rim, to strengthen the structure, and for tightness.
- the design of the support column in various known ways can move up or down to ensure safety when the rivers are raised from flooding.
- the shaft can be mounted on one support, so that the support is in the middle of the shaft, and the turbines are installed on two sides of the shaft.
- Reinforced concrete pallets are installed under the turbine, which serve to maintain a minimum gap between the blades and the bottom of the river in order to reduce the loss of water force.
- the support and the pallet can be monolithic, one single.
- the pallets for the construction are arcuate along the river, so that the blades enter the arcuate part, and do not rotate at a great distance from the pallet, and so that at least one blade is always located in the radius of the pallet to increase the efficiency.
- Pallets are immersed in water in advance or built on the spot, from any possible material (concrete, metal, stone, .).
- the pan and blades across the width of the river can be arched and repeat the relief of the river in width.
- the arcuate part is made of metal, which is pivotally attached to the fixed part of the pallet on one side, and on the other hand through the lever to the shaft, so that when water enters, it maintains the gap between the turbine and the pallet.
- the movement of the generator is transmitted in various known ways, the generator can also be built-in.
- Figure N ° 1 is shown in the location of the pallet with respect to the turbine and a possible arrangement of the blade where:
- Figure N ° 2 shows the passage of air through the turbine, and part of the pan is curved movable
- Figure NQ 4 shows a diagram of the location of the turbines along the width of the rivers with a sliding one turbine, where:
- Figure Ns 5 turbine which repeats the relief of the bottom of the river, a possible option.
- Figure N ° b shows a possible variant of successive turbines along the length of the river.
- Figure Ns 7 shows a stand where the shaft can mix in height, where:
- Figure N ° 8 shows one embodiment of an eccentric blade with added tips
- a turbine containing a vertical shaft 8 on which the blades 1,2,3,5 and 6 are rigidly mounted differs in that the blades consist of straight plates and can follow the width of the bottom of the river along the length.
- the blades in the limb can be curved in different directions, the depth and angle of inclination are different, or two tips 32 and 33 are installed on the straight blade along the entire width of the blade and curved in different directions to hold air, one 32 when immersed to fit the cross, and the second 33 to add rotation speed at the exit from the water.
- the blades can be installed eccentrically, to reduce the wadi's throughput of the turbine in one revolution.
- an arc-shaped tray 4 is built, with an arc 23 along the river, to control the gap between the turbine and the bottom of the river, to reduce the cost of driving force.
- the tray 4 is constructed so that at least one blade is always located in the radius of the tray for a minimum distance.
- the pallet is arched, part 23 is movable, which is mounted on one side of the fixed part of the pallet 4 pivotally (not shown), and on the other side through a lever 24
- At least two air rims 7 are installed on the shaft 8 or on the disk 16 to hold the air mass 9, and so that it is sufficient to maintain the level and balance of the structures above the water.
- the turbine along the support racks 14 is mixed in height, respectively.
- At least one turbine 19 may be sliding for navigation.
- the shaft 8 is unfastened on one side on the pillow 12, to move the turbine along the river.
- the veins 15 can be sliding.
- the occupied place of air is shown by a pin 9.
- the design works as follows:
- the movement is transmitted to the generator in various known ways, and the generator can also be built-in.
- the shaft 8 which is in the sliding cushion 25, rises up along the struts of the support 14 along the guide 28, the air rims 7; 10 and the swimming disk 1b rise with the nodding of water and raise the structure, and to kill the water go down together like a ship.
- the shaft 8 is detachable from the pillow 25.
- the winch tightens (which may be located on the support 21, not shown) the turbine against one side from the stand 26 to the additional stand 21 around the support stand 22, and fastens on the pillow 20 for the shaft. After navigation, the winch unwinds the rope and the turbine floats downstream to its original position.
- the shaft On the support 22, the shaft is pivotally mounted with reinforcement. Additional rack 21 may be located downstream, and the winch is located on rack 21, then the turbine floats upstream to the additional rack, and is drawn back against the stream.
- the motion is transmitted to the generator in various known ways; the generator can also be built-in.
- turbines are installed in previously surveyed locations, given the main current, and floating turbines are installed in groups. In stormy winds, safe bays are pulled in.
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)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Description
ТУРБИНА ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ HYDRAULIC TURBINE
Изобретение относится к гидравлическим турбинам, работающим от энергии естественного потока воды с различными скоростями и мощностями, и может быть использовано в промышленной выработке электроэнергии без строительства плотин. И может быт использовано как на озерах и реках, так и на побережий море и океан. The invention relates to hydraulic turbines operating from the energy of a natural water stream with various speeds and powers, and can be used in industrial power generation without the construction of dams. And it can be used both on lakes and rivers, and on the coasts of the sea and ocean.
Известна турбина, усовершенствованная Пельтоном в I860 г. и содержащая колесо- ротор, на котором закреплены несколько лопастей-ковшей, приводимая в работу тугой струей воды из сопла (см. Твайуелл Дж., Уэйр А. « Возобновляемые источники энергии », М ., Энергоатомиздат, опудл. 1990 г., с.181). A well-known turbine, improved by Pelton in I860 and containing a wheel rotor, on which several bucket blades are mounted, is driven by a hard stream of water from a nozzle (see Twywell J., Weir A. “Renewable Energy Sources”, M., Energoatomizdat, publ. 1990, p. 181).
Недостатками данной гидротурбины являются низкая мощность за счет того, что лопасти-ковши при вхождении в струю воды встречают большое сопротивление, что снижает работу предыдущей лопасти. При перемещении лопасти , струя воды уходит под лопасть, приводит к неоправданному расходу воды и соответственно к снижению КПД. Для работы гидротурби ны Пельтона необходим искусственный напор воды и, следовательно, строительство плотины или деривация воды, что удорожает электроэнергию и приводит к дальнейшим экологическим последствиям. The disadvantages of this turbine are low power due to the fact that the bucket blades when entering the water jet meet a lot of resistance, which reduces the work of the previous blade. When moving the blade, the jet of water goes under the blade, leading to an unjustified flow of water and, accordingly, to a decrease in efficiency. The Pelton hydroturbine requires the artificial pressure of water and, consequently, the construction of a dam or the derivation of water, which increases the cost of electricity and leads to further environmental consequences.
Активная гидравлическая турбина опубликовано 27.04.2011 Бюл. 12, где лопасти выдвигаются с помощью пружин, и снабжении электромагнитными зашолками Active hydraulic turbine published on 04/27/2011 Bull. 12, where the blades are extended by means of springs, and equipped with electromagnetic shutters
Технический результатом предлагаемого изобретения является создание эффективного и простого в изготовлении турбину, который позволит использовать бездонные природные ресурсы, и не причинит вреда экологии. The technical result of the invention is the creation of an efficient and easy-to-manufacture turbine that allows the use of bottomless natural resources and does not harm the environment.
Гидравлическая турбина включает горизонтально расположенный вал, вал устанавливается вдоль течению рек. Вал снабжена с диском, на котором по всему радиусу равномерно механически установлении лопасти, так чтобы лопасти погружались в воду, и так чтобы лопасти по длине слегка не достали до дна. Лопасти изготовлены в виде ПРЯМЫХ пластин и механически закреплены на диск. Лопасти в конечности по длине могут быт изогнуты в разные стороны. Лопасти изогнутые разними углом и длине, а так же лопасти могут быть дугообразные по длине, для каждого турбина по разному, зависимо особенности турбина. Лопасти изогнутые так чтобы при погружение не препятствовали вращению турбина. The hydraulic turbine includes a horizontally located shaft, the shaft is installed along the river. The shaft is equipped with a disk on which the blades are uniformly mechanically installed over the entire radius, so that the blades are immersed in water, and so that the blades do not reach the bottom slightly along the length. The blades are made in the form of DIRECT plates and are mechanically fixed to the disk. The blades in the limbs in length can be bent in different directions. The blades bent by different angles and lengths, as well as the blades can be arched in length, for each turbine in a different way, depending on the features of the turbine. The blades are curved so that when immersed they do not interfere with the rotation of the turbine.
Лопасти на диск устанавливаются центрованный с валом, так же могут быт эксцентричные отношение к валу. Конечности лопасти могут раздвоеваться начиная с изгиба, или в конечном части пластина механический устанавливается изогнутые наконечни ки с изгибом в другую сторону чем лопасти. Наконечники могут быт с таково же материала что и лопасти, и устанавливаются по всему ширину лопасти. The blades on the disk are mounted centered on the shaft, and there may also be an eccentric relation to the shaft. The extremities of the blade can be bifurcated starting from bending, or in the final part of the mechanical plate, curved tips are installed with bending to the other side than the blades. Tips can be with the same material as the blades, and are installed along the entire width of the blade.
Так же на конце прямого лопасти по длине, можно установить две наконечники разогнутые в разные сторонни, передняя(П НЛ -передняя наконечник лопасти) который наклонена в сторону погружения в воду, и задняя(ЗНЛ - задняя наконечник лопасти) изогнутая назад. П НЛ и ЗНЛ на каждом лопасти может быт несколько рядов, и установлении на разных расстояниях от вала. Also, at the end of a straight blade in length, you can install two tips bent to different sides, the front (P NL - front tip of the blade) which is inclined towards immersion in water, and the rear (ZNL - rear tip of the blade) curved back. P NL and ZNL on each blade can be several rows, and the installation at different distances from the shaft.
Передняя и задний наконечники могут быт разные, и по длине и по наклону, они могут быт дугообразнее, или другого известного форме. The front and rear tips can be different, both in length and in slope, they can be more arched, or other known shape.
На наконечниках механически устанавливается боковое криля. Криля с одной стороны повторяют изгиб добавленных наконечников лопасти и крепятся на них, а с другого стороны прямые или дугообразные. Длина крилей разное, криля могут быт установлении начиная с уровни ободка или начиная с диска. Криля можно установит в разных местах по ширине лопасти как ребра жесткостей. Криля из плоского металла или из другого прочного материала и установлении вертикально. Lateral krill are mechanically mounted on the tips. The krill on the one hand repeat the bend of the added tips of the blade and are attached to them, and on the other hand, straight or arched. The length of krill is different; krill can be established starting at the rim level or starting at the disc. Krill can be installed in different places along the width of the blade as stiffeners. Krill made of flat metal or other durable material and installed vertically.
ПНЛ предназначена чтобы при погружению в воду загородил дорогу воздуха в нужном количестве, чтобы воздух занимал объем между лопастями. Вода занимает оставивши объем, что на много меньше чем естественного течение, в последствие чего, прибавляется скорость течение. ЗНЛ предназначена чтобы перед выходом из води под лопасти задержался воздушная масса, чтобы выталкивал лопасти из води и способствует вращению. PNL is designed to block the air in the right amount when immersed in water, so that the air occupies the volume between the blades. Water occupies the volume left, which is much less than the natural flow, as a result of which, the flow rate is added. ZNL is designed so that before leaving the water under the blades the air mass is delayed, so that it pushes the blades out of the water and promotes rotation.
КПД увеличивается с тем, что лопасти в конечностях турбин повторяют рельеф дна реки по ширине. Для увеличение КПД турбина строится на всю ширину реки, или устанавливаются несколько турбин, так, чтобы охватил всю ширину реки Efficiency increases with the fact that the blades in the limbs of the turbines repeat the relief of the river bottom in width. To increase the efficiency, a turbine is built along the entire width of the river, or several turbines are installed so that it covers the entire width of the river
Эксцентричных лопасти на диск устанавливаются так, чтобы по той части который закреплено на диск погружается последним. При погружение между лопасти, диском и ободком образуется карманчик для накопления воздуха, который при выходе из води перемешается под передедующи лопасти и выдавливает лопасть из води. The eccentric blades on the disk are installed so that the part that is fixed to the disk is the last to be immersed. When immersed between the blades, the disk and the rim, a pocket is formed for the accumulation of air, which, when leaving the water, mixes under the transmitting blades and squeezes the blade out of the water.
Лопасти могут быть усилены с помощи прожилина, которые с одного конца механически устанавливаются на диске, а по длине закреплены к плоским лопастям, число и мощность прожилин для каждого турбина расчесывается индивидуально. Прожилины могут быть из разного материала и разного профиля. Прожилины так же могут быть раздвижными, разными известными способами. Прожилины раздвижным частью могут быт присоеденени к ЗНЛ и ПНЛ для перемещение последних по лопасти. Раздвижные прожилины обеспечены автоматом и раздвигаются разным известным способом. The blades can be strengthened with the help of a vein, which is mechanically mounted on one disk from one end and fixed to flat blades along the length, the number and power of veins for each turbine is combed individually. The veins can be from different materials and different profiles. The veins can also be sliding, in various known ways. The veins of the sliding part can be connected to the ZNL and PNL to move the latter along the blades. Sliding veins are provided with an automatic machine and are moved apart in various known ways.
Между диском и лопасти может быт небольшое расстояние, или пластины лопасти закреплены к диску. There may be a small distance between the disk and the blade, or the blade plates are fixed to the disk.
Диск может быть в виде металлического трубы, на всю длину турбина и герметично закрыт с двух сторон заглушками, На заглушках диска по середине с двух стороны можно устанавливать полувалы. Диаметр диска выбирается индивидуально. Диск может одновременно служил как поплавок для турбина. The disk can be in the form of a metal pipe, the entire length of the turbine and hermetically closed on both sides with plugs. Half-shafts can be installed on the plugs of the disk in the middle on both sides. The diameter of the disc is selected individually. The disc can simultaneously served as a float for a turbine.
Вал установлен по меньшей мере на двух вертикальных опорах, так чтобы вал полностью, а диск частично или полностью находился над водой. The shaft is mounted on at least two vertical bearings, so that the shaft is completely and the disk is partially or completely above the water.
Опоры под вал могут быть из двух части, опора в воде и опорная стойка с верху. Вал ложится в опорных стойках на подушках шарнирно. Опоры устанавливаются в воде или на берегу. Стойка на опорах устанавливаются механический. Высокие опорные стойки затяжными канатами закрепляются к местности. The shaft supports can be of two parts, a support in water and a support stand from the top. The shaft lays in the support racks on the pillows articulated. Supports are installed in water or ashore. The stand on the supports are installed mechanically. High support posts with long ropes are fixed to the terrain.
Опорные Стойки для вала могут вращаться вокруг своего оси, для раздвижных турбин. Вал может отстегивается от опори для перемещения, разными известными способом, а турбина прокручиваться вокруг другого опори на 90° по течению, или на 90° против течений, для обеспечением движения судном. Движение конструкции вокруг опори обеспечивается затяжными канатами(лебедка) , которые устанавливаются так , чтобы легко затягивал конструкцию до дополнительного опоры, который предназначен для того, чтобы временно опирал конструкцию, во время навигации. Supporting stands for the shaft can rotate around its axis, for sliding turbines. The shaft can be unfastened from the support for movement, in various known ways, and the turbine scroll around another support 90 ° upstream, or 90 ° against the currents, to ensure movement of the vessel. The movement of the structure around the support is ensured by long ropes (winch), which are installed so that it can easily tighten the structure to an additional support, which is designed to temporarily support the structure during navigation.
Допалнительная опора устанавливается в реке так, чтобы обеспечил надежность и так, чтобы вал на него мог застегнуться и вращаться. An additional support is installed in the river so as to ensure reliability and so that the shaft can fasten and rotate on it.
Затяжная каната обеспечена электродвигателем и барабаном для каната, и устанавливается на дополнительном опоре, если последний установлен выше по течению чем турбина. Если дополнительная опора ниже по течению то лебедка устанавливается на том опоре от которого отстегивается вал. Для поддержания конструкции над водой, при перемещение по горизонталью и вертикалью, на диск или на вал устанавливается герметично закрытии ободки, число и величина ободков разное и рассчитывается отдельно и так, чтобы конструкция держалась на плаву, на нужном уровне и не потерял равновесия. The tightening rope is provided with an electric motor and a drum for the rope, and is installed on an additional support if the latter is installed upstream than the turbine. If the additional support is downstream, then the winch is installed on that support from which the shaft is unfastened. To maintain the structure above water, when moving horizontally and vertically, the rims are hermetically sealed to the disk or shaft, the number and size of the rims are different and calculated separately and so that the structure is kept afloat, at the right level and does not lose balance.
Воздушные ободки, еще и задерживают воздушную массу под лопастях при вращении, турбина. Пластины лопасть закрепляются на ободку, для укрепления конструкции, и для герметичности. The air rims also retain the air mass under the blades during rotation, the turbine. The blade plates are fixed to the rim, to strengthen the structure, and for tightness.
Конструкция по опорной стойке разными известными способами может двигаться вверх или вниз, для обеспечения безопасности при подняты рек от наводнении. The design of the support column in various known ways can move up or down to ensure safety when the rivers are raised from flooding.
На реках где колебание уровнен води не великая на опорах место стойки устанав иваются подушки, чтобы упростить процесс отстегиваные и застегивание вала. Вал можно установит на одном опоре , так чтобы опора находился по середине вала, а турбины устанавливаются по двум сторонам вала. On rivers where the level fluctuation is not great, pillows are installed on pillars to simplify the process of unfastening and fastening the shaft. The shaft can be mounted on one support, so that the support is in the middle of the shaft, and the turbines are installed on two sides of the shaft.
Под турбиной устанавливаются железобетонные поддоны, которые служат для поддержание минимального зазора между лопастями и дном реки, чтобы сократит потери сила води. Опора и поддон могут быт монолитным, одним единним. Reinforced concrete pallets are installed under the turbine, which serve to maintain a minimum gap between the blades and the bottom of the river in order to reduce the loss of water force. The support and the pallet can be monolithic, one single.
Поддоны для конструкции дугообразные по течению реки, так чтобы лопасти заходили дугообразную часть, и вращались не на большом расстояние от поддона, и так чтобы при вращение всегда в радиусе поддона находился по меньшей мере одна лопасть, для увеличение КПД. Поддоны заранее погружается в воду или строится на месте, из любого возможного материала(бетон, метал, камен, ....) . The pallets for the construction are arcuate along the river, so that the blades enter the arcuate part, and do not rotate at a great distance from the pallet, and so that at least one blade is always located in the radius of the pallet to increase the efficiency. Pallets are immersed in water in advance or built on the spot, from any possible material (concrete, metal, stone, ....).
Поддон и лопасти по ширине реки могут быть дугообразные и повторять рельеф реки по ширине. The pan and blades across the width of the river can be arched and repeat the relief of the river in width.
На поддоне дугообразны часть выполняется металлическим, который с одного стороны по течению шарнирно закреплена к неподвижному части поддона, а с другого стороны через рычаг к валу, чтобы при поступление води придерживал зазор между турбина и поддона. On the pallet, the arcuate part is made of metal, which is pivotally attached to the fixed part of the pallet on one side, and on the other hand through the lever to the shaft, so that when water enters, it maintains the gap between the turbine and the pallet.
Движение генератору передается разным известным способом, так же генератор может быть встроенным. The movement of the generator is transmitted in various known ways, the generator can also be built-in.
Изобретение поясняется следующими Фигурами. The invention is illustrated by the following Figures.
Фигура N° 1 показан в расположении поддона к отношению турбина и возможен вариант расположении лопасти где: Figure N ° 1 is shown in the location of the pallet with respect to the turbine and a possible arrangement of the blade where:
1, 2,3,5 и б - лопасти; 1, 2,3,5 and b - blades;
4 - поддон; 4 - pallet;
7 - плавающий ободок ; 7 - floating rim;
13 - затяжная каната для опорных стойки; 13 - a long rope for a support rack;
Фигура N° 2 показан прохождение воздуха по турбине , и дугообразны подвижны часть поддона где : Figure N ° 2 shows the passage of air through the turbine, and part of the pan is curved movable where:
16 - диск 16 - disk
7- ободок 7- bezel
23 -подвижный часть поддона 23 - the moving part of the pallet
24 - рычаг 24 - lever
9 - возможный объем воздуха проходящий по турбине 9 - possible volume of air passing through the turbine
Фигура N° 3 показан одна турбина , возможна вариант где: Figure N ° 3 shows one turbine, a variant is possible where:
10 - дополнительный ободок 10 - additional bezel
8 - вал 8 - shaft
15 - прожилина для усиления лопасти 15 - vein for reinforcing the blade
14 - опорные стойки под вал 14 - supporting racks under the shaft
17 - шкив 12 - опора 17 - pulley 12 - support
Фигура NQ 4 показана схема расположении турбин по ширине рек с раздвижным одним турбин , где: Figure NQ 4 shows a diagram of the location of the turbines along the width of the rivers with a sliding one turbine, where:
21, 22 и 26 - опора под вал 21, 22 and 26 - support under the shaft
18, 20 и 25 - подушки под вал 18, 20 and 25 - pillows under the shaft
19 - раздвижной турбина 19 - sliding turbine
Фигура Ns 5 турбина, которая повторяет рельеф дна реки, возможный вариант. Figure Ns 5 turbine, which repeats the relief of the bottom of the river, a possible option.
Фигура N° б показан возможный вариант последовательных турбин по длине реки. Фигура Ns 7 показан стойка, где вал может перемешается по высоте, где: Figure N ° b shows a possible variant of successive turbines along the length of the river. Figure Ns 7 shows a stand where the shaft can mix in height, where:
14 - опорная стойка 14 - support stand
28 - направляющий 28 - guide
28 - подушки вала 28 - shaft mountings
Фигура N° 8 показано один из вариантов эксцентричными лопасти с добавленными наконечниками где: Figure N ° 8 shows one embodiment of an eccentric blade with added tips where:
9 - площадь воздуха S 9 - air area S
29 - крыло на ПНЛ 29 - wing on PNL
30 - крыло на ЗНЛ 30 - wing on ZNL
31 -предполагаемая уровень води, 31 - the estimated level of drive,
32 - ПНЛ 32 - PNL
33 - ЗНЛ 33 - ZNL
34нижная мертвая точка 34bottom dead center
Турбина содержащая вертикальный вал 8 на, котором жестко установлены лопасти 1,2,3,5 и 6 отличается тем, что лопасти состоят из прямых пластин и по длине могут повторять рельеф дна реки по ширине. Лопасти в конечности могут быт изогнутые в разные сторонни, глубина и угль наклона разное или на прямой лопасти устанавливается две наконечника32 и 33 по всему ширине лопасти и изогнутые в разные стороны , для задержание воздуха, один 32 при погружение для умещение проходимости води, а второй 33 для прибавления скорости вращения на выходе из води. На изогнутых части по крайам на ширине лопасти установлены боковые криля 29 и 30, длина крыльев разное . Лопасти могут быт установлении эксцентрично, для уменьшение проходимости вади по турбине за один оборот . Под турбиной построен дугообразный поддон 4, с дугой 23 по течению реки, чтобы контролировать зазор между турбина и дна реки, для уменьшение затрат сила води .Поддон 4 построении так чтобы в радиусе поддона на минимально расстояние всегда находился по меньшей мере один лопасть. Поддоне дугообразны част23 выполнено подвижным, который с одного сторонни установлена на неподвижном части поддона4 шарнирно(не показано), а с другого сторонни через рычаг24 A turbine containing a vertical shaft 8 on which the blades 1,2,3,5 and 6 are rigidly mounted differs in that the blades consist of straight plates and can follow the width of the bottom of the river along the length. The blades in the limb can be curved in different directions, the depth and angle of inclination are different, or two tips 32 and 33 are installed on the straight blade along the entire width of the blade and curved in different directions to hold air, one 32 when immersed to fit the cross, and the second 33 to add rotation speed at the exit from the water. On the curved parts along the edges at the width of the blade, side krill 29 and 30 are installed, the length of the wings is different. The blades can be installed eccentrically, to reduce the wadi's throughput of the turbine in one revolution. Under the turbine, an arc-shaped tray 4 is built, with an arc 23 along the river, to control the gap between the turbine and the bottom of the river, to reduce the cost of driving force. The tray 4 is constructed so that at least one blade is always located in the radius of the tray for a minimum distance. The pallet is arched, part 23 is movable, which is mounted on one side of the fixed part of the pallet 4 pivotally (not shown), and on the other side through a lever 24
присоединена шарнирно к валу 8 для поддержание зазора между лопасти и поддоном при колебании урони води. На вал 8 или на диск 16 установлено по меньшей две воздушны ободок 7, для задержание воздушного массы 9 , и так, чтобы хватало на поддержание уровень и равновесию конструкций над водой. При прибивание и убивание води, турбина по опорным стойкам 14 перемешается по высоте соответственно. По меньшей мере одна турбина19 может быть раздвижной для навигации. А вал8 отстегивается с одной сторони на подушке 12, для перемещения турбина по реке. pivotally attached to the shaft 8 to maintain the gap between the blades and the pallet when fluctuating the drop of water. At least two air rims 7 are installed on the shaft 8 or on the disk 16 to hold the air mass 9, and so that it is sufficient to maintain the level and balance of the structures above the water. When nailing and killing drive, the turbine along the support racks 14 is mixed in height, respectively. At least one turbine 19 may be sliding for navigation. And the shaft 8 is unfastened on one side on the pillow 12, to move the turbine along the river.
Прожилины 15 могут быт раздвижными .Занимаемы место воздуха показано штихом 9. Конструкция работает следующим образом : The veins 15 can be sliding. The occupied place of air is shown by a pin 9. The design works as follows:
Вода по течению давит на лопасти 5 и б сверху ко дну. А с другой стороны, с задней (по течению), Вода давит на лопасти 1, 2 и 3 снизу и выталкивает из воды и турбина вращается. Вода воздействует на лопастей только в одну сторону, и турбина принудительна вращается. Когда лопасти сращённые с диском1б и боковыми ободом 10 и 7, при вращении турбины между диском и лопастями остаётся воздушная масса 9, что препятствует к наполнении воды между лопастями по уровне реки. Что приводит к накоплению воды перед турбиной, и в участке нахождения турбина скорость прохождения воды увеличивается, что и приводит к увеличение оборотов турбина и КПД. При небходимосты раздвижные прожилина 15 раздвигают задных или передных наконечников в нужную сторона , удлиняют или укарарачивают расстояние от вала. Water advances downstream on blades 5 and b from top to bottom. And on the other hand, from the back (downstream), Water presses on the blades 1, 2 and 3 from below and pushes out of the water and the turbine rotates. Water acts on the blades in only one direction, and the turbine rotates forcibly. When the blades are fused with the disk 1b and the side rim 10 and 7, when the turbine rotates between the disk and the blades, the air mass 9 remains, which prevents the filling of water between the blades at the river level. Which leads to the accumulation of water in front of the turbine, and in the area where the turbine is located, the speed of water passage increases, which leads to an increase in the speed of the turbine and efficiency. When necessary, the sliding vein 15 extends the rear or front tips in the right direction, lengthen or mark the distance from the shaft.
При эксцентрических лопасти 34, вода давить на нижних лопасти при чем на всех лопасти давление води в одну сторону, турбина вращается, первым в воду окунается ПНЛ 32 с боковым крылом 29, который загораживает нужную часть воздуха 9, воздух занимает верхнюю част перед лопасти, ободок 7 и диск 16 которые герметично присоединены к лопасти придерживают воздушную массу, лопасть доходить до нижнего мертвого точки 34 вода давит и сжимает воздушную массу на верх, после перехода точки 34 воздушная масса разжимается и распространяется по ходу движения под впереди идущим лопастью, и выдавливает лопасть к выходу из води, чем дальше поднимается лопасть тем давление снизу увеличивается, поскольку воздух начинается накапливаться под ЗНЛ 33, и рычаг давление воздуха приближается длине лопасти, и выталкивает лопасть из води, ЗНЛ 33 действует как поплавок, и так по очереди кади лопасть. Поскольку с прохождением воздуха уменьшается количество проходящего води с одним лопастью. Следовательно прибавляется скорость прохождение вади, что приводить к увеличению скорости вращения турбина. Чем больше отставши воздушная масса9 тем мене количество води преходящи через одну турбину за один оборот. Учитывая способствующие сила : давление воздуха на лопасти при выходе, сила естественного течение , сила накопленного води турбина легко вращается. With eccentric blades 34, water is pressed on the lower blades and the pressure on all blades is one way, the turbine rotates, the PNL 32 is first dipped into the water with side wing 29, which blocks the necessary part of air 9, air occupies the upper part in front of the blade, rim 7 and the disk 16, which are hermetically connected to the blade, hold the air mass, the blade reaches the bottom dead center 34, the water presses and compresses the air mass to the top, after the transition of point 34, the air mass is unclenched and spreads along the air flow with the blade going forward, and squeezing the blade towards the exit from the water, the further the blade rises, the pressure from below increases, since air begins to accumulate under ZNL 33, and the lever pressures air closer to the length of the blade, and pushes the blade out of the water, ZNL 33 acts as a float, and so take turns cadi blade. Since with the passage of air, the amount of passing water with one blade decreases. Therefore, the speed of the passage of the wadi is added, which leads to an increase in the speed of rotation of the turbine. The more air mass is behind, 9 the less the amount of water passing through one turbine per revolution. Given the contributing force: the air pressure on the blades at the exit, the force of the natural flow, the power of the accumulated water, the turbine rotates easily.
Движение передаётся генератору разными известными способами, также генератор может быть встроенным. The movement is transmitted to the generator in various known ways, and the generator can also be built-in.
При подъёме рек после дождя , вал 8 , который в раздвижной подушке 25, поднимается вверх по стойкам опори 14 по направляющему 28, воздушные ободки 7; 10 и плавательного диска1б поднимаются с прибиванием води и поднимают конструкцию, а по убивание води спускаются вместе как судно. При колебании уровня воды металлическая , часть поддона 4, которое связанно с валу 8 шарнирно через рычаг 23 двигается вместе с валом для поддержание зазор между лопасти и поддоном. When lifting rivers after rain, the shaft 8, which is in the sliding cushion 25, rises up along the struts of the support 14 along the guide 28, the air rims 7; 10 and the swimming disk 1b rise with the nodding of water and raise the structure, and to kill the water go down together like a ship. When the water level fluctuates, the metal part of the pan 4, which is connected to the shaft 8 pivotally through the lever 23, moves with the shaft to maintain a gap between the blades and the pan.
Для раздвижных турбин 19, вал 8 отстёгивается от подушки 25. Лебедка затягивает (который может находится на опоре 21, не показано) турбина против течение одной стороной от стойки 26 к дополнительному стойки21 вокруг опорной стойки 22 , и застёгивается на подушке20 для вала. После навигации лебёдка разматывает канату и турбина плавает по течению до исходного положения. На опоре 22 вал установлено шарнирно с усилением. Дополнительная стойка 21 может находится ниже по течению, а лебедка находится на стойке 21, тогда турбина плавает по течению к дополнительному стойке, и обратно затягивается против течению . Генератору движение передается разными известным способами , генератор так же может быть встроенным. For sliding turbines 19, the shaft 8 is detachable from the pillow 25. The winch tightens (which may be located on the support 21, not shown) the turbine against one side from the stand 26 to the additional stand 21 around the support stand 22, and fastens on the pillow 20 for the shaft. After navigation, the winch unwinds the rope and the turbine floats downstream to its original position. On the support 22, the shaft is pivotally mounted with reinforcement. Additional rack 21 may be located downstream, and the winch is located on rack 21, then the turbine floats upstream to the additional rack, and is drawn back against the stream. The motion is transmitted to the generator in various known ways; the generator can also be built-in.
Для озеро и море турбины устанавливаются заранее обследованных местах учитывая основная течение, и плавающие турбины устанавливают группами. При штормовых ветрах затягивают безопасные заливы. For the lake and the sea, turbines are installed in previously surveyed locations, given the main current, and floating turbines are installed in groups. In stormy winds, safe bays are pulled in.
Claims
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017100545 | 2017-01-11 | ||
| RU2017100545 | 2017-01-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2018132040A1 true WO2018132040A1 (en) | 2018-07-19 |
Family
ID=62839473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2018/000005 Ceased WO2018132040A1 (en) | 2017-01-11 | 2018-01-12 | Hydraulic turbine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2018132040A1 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4843249A (en) * | 1988-08-09 | 1989-06-27 | Bussiere Jean L | Hydroelectric system |
| US5937644A (en) * | 1995-03-10 | 1999-08-17 | Dipnall; David John Joseph | Device for extracting energy from moving fluid |
| DE102005049794A1 (en) * | 2005-10-18 | 2007-04-19 | Eew Maschinenbau Gmbh | Propeller for use in e.g. aircraft, has guiding structures arranged at propeller blades and protruding from surface of blades, where structures are connected with one another and extend in intermediate space between blades |
| UA79651C2 (en) * | 2005-06-06 | 2007-07-10 | Олексій Павлович Тітієвський | Block hydro-electric power plant with kinetic effect |
| RU2305792C2 (en) * | 2005-10-17 | 2007-09-10 | Евгений Александрович Бурмистров | No-head chain hydroelectric station using energy of river flows and tides |
| WO2008092178A2 (en) * | 2007-01-30 | 2008-08-07 | Hermann Riegerbauer | Hydraulic power plant comprising a running wheel, sliding block, and flotsam screen |
| DE112013001389T5 (en) * | 2012-03-12 | 2014-12-31 | Ceske Vysoke Uceni Technicke V Praze | Water-circulating storage turbine |
| RU2607142C1 (en) * | 2015-10-12 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова Сибирского отделения Российской академии наук | Hydroelectric power plant |
-
2018
- 2018-01-12 WO PCT/RU2018/000005 patent/WO2018132040A1/en not_active Ceased
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4843249A (en) * | 1988-08-09 | 1989-06-27 | Bussiere Jean L | Hydroelectric system |
| US5937644A (en) * | 1995-03-10 | 1999-08-17 | Dipnall; David John Joseph | Device for extracting energy from moving fluid |
| UA79651C2 (en) * | 2005-06-06 | 2007-07-10 | Олексій Павлович Тітієвський | Block hydro-electric power plant with kinetic effect |
| RU2305792C2 (en) * | 2005-10-17 | 2007-09-10 | Евгений Александрович Бурмистров | No-head chain hydroelectric station using energy of river flows and tides |
| DE102005049794A1 (en) * | 2005-10-18 | 2007-04-19 | Eew Maschinenbau Gmbh | Propeller for use in e.g. aircraft, has guiding structures arranged at propeller blades and protruding from surface of blades, where structures are connected with one another and extend in intermediate space between blades |
| WO2008092178A2 (en) * | 2007-01-30 | 2008-08-07 | Hermann Riegerbauer | Hydraulic power plant comprising a running wheel, sliding block, and flotsam screen |
| DE112013001389T5 (en) * | 2012-03-12 | 2014-12-31 | Ceske Vysoke Uceni Technicke V Praze | Water-circulating storage turbine |
| RU2607142C1 (en) * | 2015-10-12 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова Сибирского отделения Российской академии наук | Hydroelectric power plant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2018214114B2 (en) | Coastal Protection and Wave Generation System | |
| US4296602A (en) | Apparatus for extracting energy from water waves | |
| US7607862B2 (en) | Shoaling water energy conversion device | |
| EP1904688B1 (en) | Electricity generating apparatus from a flow of water such as tide, river or the like. | |
| EP3526467B1 (en) | Apparatus and method for extracting energy from a fluid | |
| US8120196B1 (en) | Wave-powered water wheel type generator | |
| AU2020236379A1 (en) | Systems and methods for hydro-based electric power generation | |
| KR20160018487A (en) | Hybrid energy plant | |
| GB2223063A (en) | Water powered floating electric generator | |
| CN103498458A (en) | Water floating object intercepting system | |
| JP2001221142A (en) | Converter for energy of water power, wave power and wind power | |
| WO2008084262A2 (en) | Power generation means | |
| EP1196692B1 (en) | Hydro-energy converter | |
| WO2018132040A1 (en) | Hydraulic turbine | |
| CA3188714A1 (en) | An improved apparatus and method for extracting energy from a fluid | |
| EP2546511B1 (en) | Wave energy absorption element | |
| JP2001172950A (en) | Ocean base power plant | |
| LT2010024A (en) | Mobile flowing water plant | |
| JP2010222875A (en) | Construction body for accelerating water stream | |
| US12203439B2 (en) | Ocean wave and tidal current energy conversion system | |
| RU189385U1 (en) | UNDERWATER FLOATING HYDROELECTRIC POWER PLANT | |
| US12092066B2 (en) | Ocean wave and tidal current energy conversion system | |
| RU2536754C1 (en) | Combined wave energy converter | |
| KR102887922B1 (en) | Wave power generation device | |
| US20240229760A1 (en) | Ocean wave and tidal current energy conversion system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 18738714 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 18738714 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |