×
10.02.2016
216.014.c40f

ПОДВОДНАЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть

Правообладатели

№ охранного документа
0002574686
Дата охранного документа
10.02.2016
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для утилизации потенциальной энергии воды глубоководных водоемов, а именно для трансформации энергии гидростатического давления воды в электрическую. Подводная гидростатическая электростанция содержит прикрепленный к дну водоема разделенный на отсеки цилиндрический корпус, закрытый с торцов крышками с входным и выходным патрубками, снабженными оградительными сетками и клапанами. Внутри цилиндрического корпуса по ходу движения воды последовательно расположены: фильтрационный отсек, в котором помещен перфорированный контейнер, заполненный фильтрующей загрузкой; буферный отсек, заполненный отфильтрованной водой; отсек электрогенератора, в котором расположен электрогенератор, электроразъемы, электрокабели, автоматическая аппаратура управления и контроля, регулирующий трансформатор, стартовый аккумулятор и напорные трубы; турбинный отсек, в котором расположена гидротурбина с горизонтальным валом и отсасывающей трубой, соединенная через вал с ротором электрогенератора и через напорные трубы с буферным отсеком; отсек удаления отработавшей воды, в котором помещен перфорированный контейнер, заполненный пористым, механически прочным, коррозионно-стойким материалом, и решетчатый электронагреватель воды, расположенный у кромки выходного торца перфорированного контейнера. Техническим результатом является повышение эффективности подводной гидростатической электростанции при утилизации потенциальной энергии воды глубоководных водоемов. 3 ил.
Основные результаты: Подводная гидростатическая электростанция, содержащая установленный на дне водоема, разделенный на отсеки корпус с оградительной сеткой на входе, внутри которого расположены гидротурбина с горизонтальным валом и электрогенератор, ротор которого соединен с валом турбины, электроразъемы, электрокабели, автоматическая аппаратура управления и контроля, регулирующий трансформатор, отличающаяся тем, что корпус выполнен цилиндрическим, закрытым с торцов крышками с входным и выходным патрубками, снабженными оградительными сетками и клапанами, внутри которого по ходу движения воды последовательно расположены: фильтрационный отсек, в котором помещен перфорированный контейнер, заполненный фильтрующей загрузкой; буферный отсек, заполненный отфильтрованной водой; отсек электрогенератора, в котором расположен электрогенератор, электроразъемы, электрокабели, автоматическая аппаратура управления и контроля, регулирующий трансформатор, стартовый аккумулятор и напорные трубы; турбинный отсек, в котором расположена гидротурбина с отсасывающей трубой, соединенная через напорные трубы с буферным отсеком; отсек удаления отработавшей воды, в котором помещен перфорированный контейнер, заполненный пористым, механически прочным, коррозионно-стойким материалом, и решетчатый электронагреватель воды, расположенный у кромки выходного торца перфорированного контейнера с пористым, механически прочным материалом.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для утилизации потенциальной энергии воды глубоководных водоемов, а именно для трансформации энергии гидростатического давления воды в электрическую.

Известна гидроэлектростанция, включающая плотину, обращенную торцовой частью навстречу потоку и расположенную в средней части русла реки или у ее берега, в которой расположены прямолинейные водоводы в виде труб, на выходе из которых размещены турбины, соединенные с генераторами. Вода по прямолинейным трубам поступает на турбины, которые вращают генераторы, вырабатывающие электроэнергию [Патент РФ №2021424, МПК Е02 В9/00, 1994].

Основными недостатками известной гидроэлектростанции являются необходимость устройства массивных гидротехнических сооружений в виде плотины и невозможность ее использования в глубоководных водоемах.

Более близким к предлагаемому изобретению является подводная гидроэлектростанция, содержащая установленный в потоке воды и разделенный на отсеки корпус с входным конфузором. Внутри корпуса последовательно расположены гидропривод, выполненный в виде лопастной турбины (гидротурбины) с горизонтальным валом на подшипниках, и электрогенератор, ротор которого через две полумуфты соединен с валом гидропривода. Электрогенератор помещен в герметичный отсек корпуса. На входном конфузоре установлена оградительная сетка. Отсек корпуса с гидроприводом имеет продольные выходные окна и отражатель внутреннего потока воды, выполненный в виде усеченного конуса и герметично соединенный с цилиндрической обечайкой, внутри которой установлен горизонтальный вал турбины на подшипниках. Вал имеет торцевое уплотнение, герметично соединенное с цилиндрической обечайкой. Хвостовой отсек корпуса выполнен герметичным в виде усеченного конуса и имеет установленный на меньшем основании герметичный водостойкий электроразъем с электрокабелем [Патент РФ №2139972, МПК Е02 В9/00, F03B13/10, 1999].

Основным недостатком известного устройства является невозможность утилизации потенциальной энергии гидростатического давления воды глубоководных водоемов для трансформации ее в электрическую, что снижает его эффективность.

Техническим результатом, на решение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности подводной гидростатической электростанции при утилизации потенциальной энергии воды глубоководных водоемов.

Технический результат достигается подводной гидростатической электростанцией, содержащей, прикрепленный к дну водоема цилиндрический корпус, закрытый с торцов крышками с входным и выходным патрубками, соответственно, снабженными оградительными сетками и клапанами, внутри которого по ходу движения воды последовательно расположены: фильтрационный отсек, в котором помещен перфорированный контейнер, заполненный фильтрующей загрузкой; буферный отсек, заполненный отфильтрованной водой; отсек электрогенератора, в котором расположен электрогенератор, электроразъемы, электрокабели, автоматическая аппаратура управления и контроля, регулирующий трансформатор, стартовый аккумулятор и напорные трубы; турбинный отсек, в котором расположена гидротурбина с горизонтальным валом и отсасывающей трубой, соединенная через вал с ротором электрогенератора и через напорные трубы с буферным отсеком; отсек удаления отработавшей воды, в котором помещен перфорированный контейнер, заполненный пористым, механически прочным, коррозионно-стойким материалом, и решетчатый электронагреватель воды, расположенный у кромки выходного торца перфорированного контейнера.

На фиг.1-3 представлена предлагаемая подводная гидростатическая электростанция (ПГЭС). Фиг. 1 - общий вид, фиг. 2, 3 - узел решетчатого нагревателя и его разрез.

ПГЭС содержит уложенный на дно водоема, разделенный на отсеки, герметичный цилиндрический корпус 1 (узлы крепления корпуса 1 к дну на фиг. 1-3 не показаны), закрытый с торцов крышками 2 и 3 с входным и выходным патрубками 4 и 5, снабженными оградительными сетками 6 и клапанами 7 и 8, внутри которого по ходу движения воды последовательно расположены: фильтрационный отсек 9, в котором помещен перфорированный контейнер 10, заполненный фильтрующей загрузкой 11 (например, кварцевым песком); буферный отсек 12, заполненный отфильтрованной водой; отсек электрогенератора 13, в котором расположен электрогенератор 14 и напорные трубы 15 (электроразъемы, электрокабели, автоматическая аппаратура управления и контроля, регулирующий трансформатор, стартовый аккумулятор на фиг. 1-3 не показаны); турбинный отсек 16, в котором расположена гидротурбина 17 с горизонтальным валом 18 и отсасывающей трубой 19, соединенная через вал 18 с ротором электрогенератора 13 и через напорные трубы 15 с буферным отсеком 12; отсек удаления отработавшей воды 20, в котором помещен перфорированный контейнер 21, заполненный пористым, механически прочным, коррозионно-стойким материалом 22 (например, пористой металлокерамикой), и решетчатый электронагреватель воды 23, расположенный у кромки выходного торца перфорированного контейнера 21.

В основе работы предлагаемой ПГЭС лежит принцип действия гидравлических турбин, согласно которому мощность гидротурбины прямо пропорциональна высоте напора воды Н [А. А. Угинчус. Гидравлика и гидравлические машины. - Х.: Изд. ХГУ 1966, с. 282], и, таким образом, возможность использования огромной потенциальной энергии воды при расположении на дне глубоководных водоемов гидротурбины, а также способность транспортировки жидкости (воды) фитилем (пористым телом) за счет капиллярных сил из зоны пониженного давления в зону повышенного давления [В. В. Харитонов и др. Вторичные теплоэнергоресурсы и охрана окружающей среды. - Минск: Выш. школа, 1988, с. 146; Тепловые трубы и теплообменники: от науки к практике. Сборник научн. тр. - М.: 1990, с.106].

Предлагаемая ПГЭС работает следующим образом. Перед началом работы все водные элементы отсеков корпуса 1 (фильтрационный отсек 9, буферный отсек 12, напорные трубы 15, полость турбины 17, отсасывающая труба 19, отсек удаления отработавшей воды 20) должны быть заполнены отфильтрованной водой с давлением, равным атмосферному - Р0 (предварительно из полости корпуса удаляют воздух), после чего ПГЭС устанавливают на дно водоема (узлы крепления корпуса 1 к дну на фиг. 1-3 не показаны) и подключают ко всем коммуникациям. После установки ПГЭС включают решетчатый электронагреватель воды 23 от стартового аккумулятора (на фиг. 1-3 не показан), открывают клапан 8 в выходном патрубке 5 и клапан 7 во входном патрубке 4, после чего через оградительную сетку 6 и входной патрубок 4 вода из водоема за счет гидростатического давления с начальным давлением Р, создаваемым гидростатическим напором Н, поступает в фильтрационный отсек 9, где происходит очистка воды от взвешенных примесей [Н.Н.Абрамов и др. Водоснабжение. - М.: Госстройиздат, 1958, с. 333-340]. Из фильтрационного отсека 9 очищенная вода с давлением Р11<Р на величину сопротивления слоя фильтрующей загрузки - ∆Рф) поступает в буферный отсек 12, откуда через напорные трубы 15 с давлением Р221 на величину сопротивления напорной трубы - ∆Рнт) поступает на лопатки гидротурбины 17. Гидротурбина 17 через горизонтальный вал 18 приводит во вращение ротор электрогенератора 14, который вырабатывает электрическую энергию, передаваемую через электроразъем и электрокабель на автоматическую аппаратуру управления и контроля, регулирующий трансформатор, стартовый аккумулятор и далее на внутренние нужды и потребителю (на фиг. 1-3 не показаны). Отработанная вода с давлением, близким к Р0, через отсасывающую трубу 19 поступает в капилляры пористого материала 22. Движение воды в капиллярах пористого материала 22 из зоны низкого давления в зону высокого давления осуществляется аналогично транспорту жидкости в тепловых трубах, а именно капиллярными силами в результате нагрева слоя воды, примыкающего к выходной кромке пористого материала 22 в зоне высокого давления решетчатым электронагревателем воды 23 от Т0 до температуры кипения Тк, что создает поток пароводяной смеси от стенки перфорированного контейнера 21 в сторону выходного патрубка 5, из которого отработанная вода сбрасывается в водоем.

Размеры решетки, мощность решетчатого электронагревателя 23, зазор между ним и выходной кромкой пористого материала 22, характеристики материала 22 (диаметр капилляров, пористость, диаметр и длина материала 22) определяют опытным путем.

Таким образом, предлагаемая подводная гидростатическая электростанция обеспечивает получение электрической энергии, без массивных дорогостоящих гидротехнических сооружений для создания потока воды, путем использования потенциальной энергии гиростатического давления столба воды на дне глубоководных водоемов и движения воды в капиллярах, что повышает ее эффективность по сравнению с известными аналогами.

Подводная гидростатическая электростанция, содержащая установленный на дне водоема, разделенный на отсеки корпус с оградительной сеткой на входе, внутри которого расположены гидротурбина с горизонтальным валом и электрогенератор, ротор которого соединен с валом турбины, электроразъемы, электрокабели, автоматическая аппаратура управления и контроля, регулирующий трансформатор, отличающаяся тем, что корпус выполнен цилиндрическим, закрытым с торцов крышками с входным и выходным патрубками, снабженными оградительными сетками и клапанами, внутри которого по ходу движения воды последовательно расположены: фильтрационный отсек, в котором помещен перфорированный контейнер, заполненный фильтрующей загрузкой; буферный отсек, заполненный отфильтрованной водой; отсек электрогенератора, в котором расположен электрогенератор, электроразъемы, электрокабели, автоматическая аппаратура управления и контроля, регулирующий трансформатор, стартовый аккумулятор и напорные трубы; турбинный отсек, в котором расположена гидротурбина с отсасывающей трубой, соединенная через напорные трубы с буферным отсеком; отсек удаления отработавшей воды, в котором помещен перфорированный контейнер, заполненный пористым, механически прочным, коррозионно-стойким материалом, и решетчатый электронагреватель воды, расположенный у кромки выходного торца перфорированного контейнера с пористым, механически прочным материалом.
ПОДВОДНАЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
ПОДВОДНАЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
ПОДВОДНАЯ ГИДРОСТАТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 85.
27.01.2013
№216.012.2094

Способ и устройство для утилизации органических компонентов городских и промышленных отдохов

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для переработки и утилизации городских и промышленных отходов органического происхождения. Способ утилизации органических компонентов городских и промышленных отходов включает измельчение и смешивание органических компонентов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473841
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.2433

Полифункциональный ступенчатый вихревой обогреватель

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для обогрева помещений и основного оборудования газораспределительных станций и газораспределительных пунктов путем трансформации энергии давления транспортируемого газа в тепловую. Техническим результатом является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474769
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.03.2013
№216.012.2f51

Способ и устройство для полной утилизации дымовых газов

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки дымовых газов от вредных примесей, а именно для полной утилизации дымовых газов теплогенераторов. Способ полной утилизации дымовых газов включает смешение дымовых газов с озоновоздушной смесью, охлаждение до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477648
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.07.2013
№216.012.54c2

Полифункциональный стеклоблочный воздухоподогреватель

Изобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться при нагревании воздуха, подаваемого на горение теплом дымовых газов котельных агрегатов и промышленных печей. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и эффективности полифункционального стеклоблочного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487301
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.08.2013
№216.012.5d92

Паротурбинная гелиотеплотрубная установка

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано для утилизации тепловой энергии природных источников, а именно трансформации тепловой энергии солнца, наружного воздуха и воды в механическую и электрическую для перемещения водного транспортного средства. Паротурбинная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489575
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.08.2013
№216.012.5dec

Бесшумная теплотрубная система охлаждения

Бесшумная теплотрубная система охлаждения включает источник тепла, закрытый плоский теплотрубный испаритель и конденсатор, снабженные паровыми и жидкостными патрубками, соединенными между собой паропроводом и конденсатопроводом. В испарителе внутренняя поверхность днища покрыта фитилем. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489665
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.6163

Теплоэлектрический генератор

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике и может быть использовано в теплогенераторах для одновременного получения тепловой и электрической энергии в одном аппарате. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности и эффективности теплоэлектрического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490563
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.09.2013
№216.012.6ccd

Теплоэлектрический генератор для автономного энергоснабжения

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике и может быть использовано для обеспечивания тепловой и электрической энергией индивидуальных домов и квартир. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и эффективности теплоэлектрического генератора. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493504
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.09.2013
№216.012.6ce2

Пластинчатый теплообменник с естественной подачей охлаждающего воздуха

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в теплообменниках без принудительной подачи охлаждающего воздуха. В пластинчатом теплообменнике с естественной подачей охлаждающего воздуха, содержащем кожух, с трубными досками и крышками, между которыми помещен пакет теплообменных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493525
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.09.2013
№216.012.6ff6

Комплексный регенеративный роторный воздухоподогреватель

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки дымовых газов от вредных примесей. Техническим результатом, на решение которого направлено изобретение, является упрощение конструкции, уменьшение коррозионного износа металлической набивки путем совмещения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494313
Дата охранного документа: 27.09.2013
Показаны записи 1-10 из 128.
20.08.2014
№216.012.eb1f

Устройство для капиллярной конденсации отработавшего пара турбин

Изобретение относится к энергетике. Устройство для капиллярной конденсации отработавшего пара турбины, содержащее конденсатор первой ступени, соединенный паропроводом отработавшего пара с турбиной, паропроводом остаточного пара и конденсатопроводом с рабочим насосом через мультиступенчатый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525999
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.11.2014
№216.013.08f9

Оконный стеклоблок-электрогенератор

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении оконных ограждений. Оконный стеклоблок-электрогенератор содержит первое наружное и второе внутреннее стекла, имеющие внутреннюю и внешнюю поверхности с кромочным участком, раму, состоящую из полого профиля, между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533698
Дата охранного документа: 20.11.2014
27.12.2014
№216.013.14cd

Комплексное устройство для очистки выхлопных газов судового двигателя

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и, в частности, к устройствам для очистки выхлопных газов судовых двигателей. Техническим результатом, на решение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности комплексного устройства для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536749
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.01.2015
№216.013.191e

Комплексный способ и устройство для очистки и утилизации дымовых газов с конверсией диоксида углерода в кислород

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки и утилизации дымовых газов теплоэнергетических установок ТЭС для снижения парникового эффекта окружающей атмосферы. Комплексный способ очистки и утилизации дымовых газов с конверсией диоксида углерода в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537858
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.192d

Электрогенерирующее покрывало

Изобретение относится к многослойным изделиям и может быть использовано при изготовлении гибких теплоизолирующих покрытий для объектов, излучающих тепловую энергию, с целью ее утилизации для получения электрической энергии. Электрогенерирующее покрывало, содержащее гибкий лист, состоящий из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537873
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1992

Капиллярный электростатический конденсатор-электрогенератор

Изобретение относится к энергомашиностроению, к теплообменной аппаратуре и может быть использовано для конденсации отработанного пара без использования хладоагента с трансформацией части тепловой энергии в электрическую. Технический результат состоит в повышении эффективности....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537974
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.02.2015
№216.013.27b5

Вентиляторная градирня

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при воздушном охлаждении оборотной воды ТЭЦ, АЭС и промышленных предприятий. Вентиляторная градирня содержит прямоугольный в поперечном сечении корпус с воздуховходными окнами в его нижней части, установленный на водосборном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541622
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.2866

Теплоэлектрический генератор для индивидуального энергоснабжения

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике и может быть использовано для получения тепловой и электрической энергии в индивидуальных домах и квартирах. Сущность изобретения в том, что теплоэлектрический генератор для индивидуального энергоснабжения содержит подключенные друг к другу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541799
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.03.2015
№216.013.3281

Газораспределительная станция

Изобретение относится к газовой технике, в частности к газораспределительным станциям (далее ГРС) для снижения давления газа в газопроводе. ГРС содержит блок управления, технологический блок с газопроводом высокого и низкого давления, емкость сбора конденсата, соединенную с газопроводом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544404
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.03.2015
№216.013.3482

Насадка для регенеративного роторного воздухоподогревателя

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах охлаждения дымовых газов, получаемых при сжигании серосодержащих топлив, до температуры ниже точки росы в регенеративных роторных воздухоподогревателях. Техническим результатом изобретения является увеличение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544917
Дата охранного документа: 20.03.2015
+ добавить свой РИД