×
20.03.2015
216.013.327f

ГИДРОТУРБИНА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к области производства электрической энергии. Гидротурбина включает водовод 1, соединенный с верхним и нижним кожухами 3 и 6, внутри которых расположено рабочее колесо 2, с установленными равномерно на диске ковшами 4, выполненными из неразъемно-соединенных друг с другом двух одинаковых металлических листов с образованием между ними угла меньше 180° и ребра жесткости с противоположной стороны. В центре каждого листа выполнено сквозное отверстие. Вал 5 рабочего колеса 2 турбины расположен на правой и левой скрепленных между собой железобетонных опорах колонн статора, уплотнительные стенки которого, внутренние поверхности кожухов 3 и 6 и кольца 11, закрепленные на колоннах статора и закрывающие диск колеса 2, формируют канал прямоугольного сечения тороида. Изобретение направлено на создание простой, надежной в работе и долговечной гидротурбины с высокой мощностью. 5 ил.
Основные результаты: Гидротурбина, включающая водовод, соединенный с верхним и нижним кожухами, внутри которых расположено рабочее колесо, с установленными равномерно на диске ковшами, выполненными из неразъемно-соединенных друг с другом под углом меньше 180° двух одинаковых металлических листов с образованием между ними ребра жесткости с противоположной стороны, причем в центре каждого листа выполнено сквозное отверстие, а вал рабочего колеса турбины расположен на правой и левой скрепленных между собой железобетонных опорах колонн статора, уплотнительные стенки которого, внутренние поверхности кожухов и кольца, закрепленные на колоннах статора и закрывающие диск колеса, формируют канал прямоугольного сечения тороида.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к области производства электрической энергии.

Известное устройство по патенту RU 2162914 наиболее близко подходит к предлагаемому решению.

Известное устройство включает напорный водовод с водозабором в реке и затвором. Напорный водовод имеет уклон, меньший уклона дна реки, и соединяет водозабор с промежуточным резервуаром, из которого берет начало напорный водовод активной турбины, связанной с валом генератора. В промежуточном резервуаре между вводом напорного водовода и входом в водовод турбины установлен успокоитель потока, выполненный в виде стенки с отверстиями. Каждый ковш рабочего колеса турбины выполнен в виде двух расходящихся под углом гнутых желобов и закреплен на рабочем колесе с возможностью поворота вокруг оси своего крепления. Известное устройство позволяет уменьшить емкость промежуточного уравнительного резервуара без нарушения процессов его наполнения и опорожнения и повысить эффективность активных ковшовых турбин при их использовании для получения электроэнергии от малых рек.

Недостатками известного устройства являются наличие промежуточного уравнительного резервуара, наличие сопловой системы подачи воды и успокоителя потока, в котором перемещаются ковши, преодолевая сопротивление воды.

Задачей изобретения является устранение вышеперечисленных недостатков и разработка конструкции проточного тракта турбины, и рабочего колеса турбины и ковшей с привязкой к проточному тракту.

Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что гидротурбина включает водовод, соединенный с верхним и нижним кожухами, внутри которых расположено рабочее колесо, с установленными равномерно на диске ковшами, выполненными из неразъемно-соединенных друг с другом двух одинаковых металлических листов с образованием между ними угла меньше 180° и ребра жесткости с противоположной стороны, причем в центре каждого листа выполнено сквозное отверстие, а вал рабочего колеса турбины расположен на правой и левой скрепленных между собой железобетонных опорах колонн статора, уплотнительные стенки которого, внутренние поверхности кожухов и кольца, закрепленные на колоннах статора и закрывающие диск колеса, формируют канал прямоугольного сечения тороида.

Устройство иллюстрируется следующими чертежами:

фиг.1 - схема гидротурбинной установки;

фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;

фиг.3 - схема соединения ковшей с рабочим колесом;

фиг.4 - вид Б на фиг.2;

фиг.5 - вид В на фиг.2.

Заявляемое устройство состоит из следующих элементов:

На фиг.1-2 представлены: 1 - водовод, 2 - рабочее колесо турбины, 3 - верхний кожух рабочего колеса, 4 - ковш, 5 - вал рабочего колеса, 6 - нижний кожух, 7 - левая колона статора, 8 - правая колона статора, 9 - уплотняющая стенка, 10 - ограждение водосброса, 11 - кольцо.

На фиг.3-5 представлены: 12 - соединительная шпилька.

Устройство работает следующим образом. Вода из верхнего бьефа по водоводу 1 подводится к рабочему колесу турбины и из него выпускается в нижний бьеф.

В рабочем колесе 2 (фиг.1-2) турбины энергия воды преобразуется в механическую энергию вращения вала рабочего колеса 5, от которого приводится во вращение ротор электрогенератора, преобразующий механическую энергию в электрическую (на фигуре не приведен).

Основными элементами турбинной установки являются рабочее колесо турбины 2, насаженное на вал рабочего колеса 5 и вращающееся между кожухами 3 и 6, закрывающими рабочее колесо с наружной стороны, и кольцами 11 с внутренней стороны, которые закрывают поверхности диска рабочего колеса. Рабочее колесо 2 устанавливается выше уровня воды в нижнем бьефе.

Рабочее колесо 2 (фиг.1-2) состоит из диска с ковшами 4. Рабочая поверхность ковша 4 (см. фиг.3-5) выполнена из двух одинаковых листов, соединенных под углом меньше 180°, с образованием в месте соединения ребра жесткости. Для соединения ковша с рабочим колесом служит шпилька 12, приваренная с краю в месте соединения листов, перпендикулярно их кромке. Ковши устанавливаются равномерно по окружности колеса.

Между кожухами 3 и 6, уплотнительными стенками 9 и кольцами 11, прикрепленными к колоннам статора, образуется канал прямоугольного сечения для прохождения ковшей 4. При натекании струи на рабочую поверхность ковша 4 происходит преобразование энергии воды в механическую энергию вращения рабочего колеса 2 турбины. Вода, попадая из водовода на рабочую поверхность ковша, перемещается вместе с ним к водосбросу.

Для отвода излишней воды в ковшах предусмотрены сквозные отверстия, расположенные в центральной части образующих его листов. При выталкивании воды к водосбросу ребро жесткости ковша 4 рассекает поток воды, снижая вероятность возникновения гидроударов. Ковши 4, освободившись от воды, перемещаются по каналу прямоугольного сечения, но уже в свободном пространстве без воды. Таким образом, образуется непрерывный тороидальный канал прямоугольного сечения для прохождения ковшей 4 рабочего колеса 2. Кольца 11 закрывают пространство канала прямоугольного сечения от излишней воды, которая может поступать к плоскости диска рабочего колеса 2.

Ковши 4 крепятся к краю диска рабочего колеса 2 с помощью шпилек 12, приваренных к ковшам.

Основание гидротурбины состоит из левой и правой железобетонных колонн статора 7 и 8. На опорах этих конструкций монтируется вал рабочего колеса турбины с выходом на электрогенератор. Между колоннами 7 и 8 монтируется канал прямоугольного сечения, сформированный уплотнительными стенками 9, кольцами 11 и кожухами 3 и 6. Железобетонные колонны соединены между собой и с кожухами гидротурбины болтовыми соединениями.

Таким образом, достоинством предлагаемого устройства является компактность гидротурбины в связи с тем, что используется канал прямоугольного сечения. Для устранения гидравлических ударов по ковшу о струю воды предусмотрены отверстия и ребро жесткости, образованное поверхностями ковша.

Предполагаемая гидротурбина по сравнению с существующими конструктивно проста и дешева в изготовлении и эксплуатации и предназначена для мини-ГЭС. В результате повышается мощность гидротурбины за счет более полного использования энергии воды в предлагаемом цилиндрическом канале с прямоугольным сечением.

Для вращения рабочего колеса используются следующие виды энергии воды:

1) энергия давления , где p - давление воды, ρ - удельная плотность воды, g - ускорение свободного падения;

2) потенциальной энергии z=z1-z2, где z1 - уровень верхнего бьефа воды, z2 - уровень нижнего бьефа воды;

3) кинетической энергии , где ν - скорость движения воды.

Турбина обеспечивает превращение энергии воды в энергию вращения вала при низких и средних напорах и предназначена для привода электрогенератора ГЭС и других машин и механизмов.

Технический результат использования изобретения заключается в следующем:

1. Увеличение мощности ввиду более полного использования энергии потока воды из-за конструктивных особенностей ковша и канала прямоугольного сечения тороидальной формы.

2. Простота конструкций и компактность ввиду исключения узлов: промежуточного уравнительного резервуара, сопловой системы подачи воды и успокоителя потока.

3. Повышение долговечности гидротурбины ввиду отсутствия при работе гидроударов.

Гидротурбина, включающая водовод, соединенный с верхним и нижним кожухами, внутри которых расположено рабочее колесо, с установленными равномерно на диске ковшами, выполненными из неразъемно-соединенных друг с другом под углом меньше 180° двух одинаковых металлических листов с образованием между ними ребра жесткости с противоположной стороны, причем в центре каждого листа выполнено сквозное отверстие, а вал рабочего колеса турбины расположен на правой и левой скрепленных между собой железобетонных опорах колонн статора, уплотнительные стенки которого, внутренние поверхности кожухов и кольца, закрепленные на колоннах статора и закрывающие диск колеса, формируют канал прямоугольного сечения тороида.
ГИДРОТУРБИНА
ГИДРОТУРБИНА
ГИДРОТУРБИНА
ГИДРОТУРБИНА
ГИДРОТУРБИНА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 17 items.
27.02.2013
№216.012.2be8

Деаэратор перегретой воды

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в установках для деаэрации питательной воды паровых котлов и подпиточной воды тепловых сетей. Технический результат - повышение эффективности работы деаэратора перегретой воды путем увеличения поверхности выделения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476767
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.05.2013
№216.012.4152

Парогазовая установка электростанции

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях. Парогазовая установка электростанции содержит газотурбинную установку, состоящую из газовой турбины, турбокомпрессора, камеры сгорания и электрогенератора, котел-утилизатор, паротурбинную установку,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482292
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.07.2013
№216.012.5a50

Деаэратор перегретой воды

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в установках для деаэрации питательной воды паровых котлов и подпиточной воды тепловых сетей. Деаэратор перегретой воды содержит корпус с патрубком подвода деаэрируемой воды, патрубками отвода деаэрированной воды и выпара и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488741
Дата охранного документа: 27.07.2013
20.08.2014
№216.012.ea77

Герметичный ввод силового кабеля

Изобретение относится к области электротехники и энергетических установок и аппаратов. Устройство предназначено для ввода электрических силовых цепей в герметичные помещения или объемы, например в герметичную зону защитной оболочки атомного реактора. В герметичном вводе силового кабеля,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525831
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.10.2014
№216.012.fbaf

Адаптивная система управления для априорно-неопределенных объектов периодического действия с запаздыванием

Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах управления априорно-неопределенными нестационарными динамическими объектами с запаздыванием по состоянию в периодических режимах. Технический результат - обеспечение устойчивости системы при управлении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530277
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.10.2014
№216.012.fbb0

Комбинированая робастная система управления для априорно неопределенных объектов периодического действия с запаздыванием

Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах управления априорно неопределенными нестационарными динамическими объектами периодического действия с запаздыванием. Технический результат - обеспечение устойчивости при управлении неустойчивыми объектами с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530278
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.10.2014
№216.012.fc02

Способ построения шаблона цельнокроеного рукава и его изготовление

Изобретение относится к швейной промышленности, а именно к способам построения шаблонов рукавов. Задачей предлагаемого изобретения является, во-первых, сокращение затрат времени на изготовление рукава и изделия в целом, во-вторых, упрощение способа построения рукава. Сущность предлагаемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530360
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.10.2014
№216.012.fc0b

Способ соединения деталей одежды

Изделие относится к швейной промышленности, а именно к способам ниточного соединения деталей одежды. Задачей изобретения является разработка способа соединения деталей, простого в изготовлении, позволяющего использовать его в двусторонней одежде, придающего эстетический внешний вид изделию с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530369
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.07.2015
№216.013.6168

Способ работы котельной установки

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в котельных установках, работающих на природном газе. Технический результат - повышение экономичности котельной установки. Способ работы котельной установки заключается в том, что основной поток вырабатываемого в котле водяного пара...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556478
Дата охранного документа: 10.07.2015
27.07.2015
№216.013.67bc

Вакуумный деаэратор

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Вакуумный деаэратор содержит патрубок подвода химически очищенной деаэрируемой воды на распределительный коллектор, первую струйную тарелку, снабженную гребенчатым переливным порогом и перфорированным пароотводящим листом, вторую струйную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558109
Дата охранного документа: 27.07.2015
Showing 1-10 of 28 items.
20.02.2013
№216.012.25b4

Способ изготовления верхнего края поясного изделия

Изобретение относится к швейной промышленности. Предлагаемый способ обработки используется при изготовлении поясных изделий, преимущественно классических брюк. Сущность изобретения состоит в способе изготовления верхнего края поясного изделия, состоящего из выкраивания пояса из частей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475172
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.11.2013
№216.012.8130

Универсальная модель верхней одежды для школьников

Изобретение относится к швейной промышленности, а именно к одежде, предназначенной для профилактики нарушений осанки. Предлагаемое изделие используется как верхняя одежда. Сущность изобретения заключается в том, что универсальная модель верхней одежды, выполненная в виде жилета длиной до линии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498748
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.8138

Ваза

Изобретение относится к декоративно-прикладному искусству, а именно к изготовлению ваз. Ваза включает две стеклянные банки одинакового или разного объема, неразъемно соединенные донышками друг с другом, тарелку, неразъемно соединенную с горлышком банки большего объема, полый цилиндр, полученный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498756
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.01.2014
№216.012.9a7f

Многосекционный карман

Изобретение относится к швейной промышленности, а именно к устройству многосекционного кармана. Задачей изобретения является создание простого в изготовлении многосекционного кармана технологичной конструкции. Сущность изобретения заключается в том, что многосекционный карман, включающий первую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505257
Дата охранного документа: 27.01.2014
27.02.2014
№216.012.a56d

Устройство для лечения эпифизеолизов с переломом эпифиза длинных трубчатых костей

Изобретение относится к медицинской технике, применяется в травматологии и ортопедии. Устройство содержит первый модуль для кости с одной стороны сустава, второй модуль для кости с другой стороны сустава и резьбовые штанги для соединения упомянутых модулей. Упомянутый первый модуль состоит из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508064
Дата охранного документа: 27.02.2014
20.06.2014
№216.012.d3fc

Корсет

Изобретение относится к швейной промышленности, а именно к изготовлению корсетов. Сущность изобретения заключается в том, что в корсете, включающем детали переда и спинки, неразъемно соединенные между собой, выполненные из верхнего и дублированных среднего и нижнего слоев материала, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520039
Дата охранного документа: 20.06.2014
20.08.2014
№216.012.ea77

Герметичный ввод силового кабеля

Изобретение относится к области электротехники и энергетических установок и аппаратов. Устройство предназначено для ввода электрических силовых цепей в герметичные помещения или объемы, например в герметичную зону защитной оболочки атомного реактора. В герметичном вводе силового кабеля,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525831
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.10.2014
№216.012.fbaf

Адаптивная система управления для априорно-неопределенных объектов периодического действия с запаздыванием

Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах управления априорно-неопределенными нестационарными динамическими объектами с запаздыванием по состоянию в периодических режимах. Технический результат - обеспечение устойчивости системы при управлении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530277
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.10.2014
№216.012.fbb0

Комбинированая робастная система управления для априорно неопределенных объектов периодического действия с запаздыванием

Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах управления априорно неопределенными нестационарными динамическими объектами периодического действия с запаздыванием. Технический результат - обеспечение устойчивости при управлении неустойчивыми объектами с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530278
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.10.2014
№216.012.fc02

Способ построения шаблона цельнокроеного рукава и его изготовление

Изобретение относится к швейной промышленности, а именно к способам построения шаблонов рукавов. Задачей предлагаемого изобретения является, во-первых, сокращение затрат времени на изготовление рукава и изделия в целом, во-вторых, упрощение способа построения рукава. Сущность предлагаемого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530360
Дата охранного документа: 10.10.2014
+ добавить свой РИД