BR202019026547U2

BR202019026547U2 - CONSTRUCTIVE PROVISION APPLIED IN HYDROELECTRIC ENERGY PRODUCTION PLANT

Info

Publication number: BR202019026547U2
Application number: BR202019026547-2U
Authority: BR
Inventors: Djalma Fernandes De Oliveira
Original assignee: Djalma Fernandes De Oliveira
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2021-06-29

Abstract

disposição construtiva aplicada em usina de produção de energia hidrelétrica. a presente patente de modelo de utilidade refere-se a uma inovadora disposição construtiva aplicada em uma usina de produção de energia hidrelétrica composta por dois tanques interligados, ambos confeccionados com materiais resistentes a abrasão, corrosão e suportar força centrifuga, sendo um dotado de acionamento hidráulico e outro dotado de rotor movido que converte a energia centrífuga em energia elétrica. a presente invenção é basicamente constituída de dois reservatórios de água, um de diâmetro maior e mais profundo(1) e outro de diâmetro menor e menos profundo(2), ambos com a mesma altura superior; sendo o reservatório maior(1) dotado de um acionamento hidráulico com hélice(3) e o reservatório menor(2) dotado de rotor movido(4); sendo ainda o reservatório maior(1) também dotado de uma ligação tangencial(5), provido de uma válvula borboleta controladora de fluxo(6), cujo início de abertura avança para o interior do reservatório(1), este de quase altura total com o reservatório menor(2) que, por sua vez, também é dotado de uma saída(7), esta longitudinal e que se afunila em sua parte inferior(8), partindo para uma tubulação(9) que se desenha em uma curva oposta de 180º(10) para continuar em uma reta(11) e inclinar-se em uma finalização de retorno(12) no centro inferior do reservatório maior(1), formando assim um circuito fechado.constructive disposition applied in hydroelectric power production plant. the present utility model patent refers to an innovative constructive disposition applied in a hydroelectric power production plant composed of two interconnected tanks, both made with materials resistant to abrasion, corrosion and withstand centrifugal force, one equipped with hydraulic drive and another with a driven rotor that converts centrifugal energy into electrical energy. the present invention is basically constituted by two water reservoirs, one with a larger and deeper diameter(1) and the other with a smaller and shallower diameter(2), both with the same superior height; the larger tank (1) being provided with a hydraulic drive with a propeller (3) and the smaller tank (2) with a driven rotor (4); the larger reservoir (1) also being provided with a tangential connection (5), provided with a flow-controlling butterfly valve (6), whose beginning of opening advances into the interior of the reservoir (1), which is almost full height with the smaller reservoir(2) which, in turn, is also provided with an outlet(7), which is longitudinal and tapers at its bottom(8), leading to a pipe(9) that draws in an opposite curve 180º(10) to continue in a straight line(11) and lean in a return finish(12) in the lower center of the larger reservoir(1), thus forming a closed circuit.

Description

CONSTRUCTIVE PROVISION APPLIED IN HYDROELECTRIC ENERGY PRODUCTION PLANT

[001] A presente Patente de Modelo de Utilidade refere-se a uma inovadora disposição construtiva aplicada em uma usina de produção de energia hidrelétrica composta por dois tanques interligados, ambos confeccionados com materiais resistentes a abrasão, corrosão e à força centrifuga, sendo um dotado de acionamento hidráulico e outro dotado de rotor movido, que converte a energia centrífuga em energia elétrica.[001] This Utility Model Patent refers to an innovative constructive disposition applied in a hydroelectric power production plant consisting of two interconnected tanks, both made with materials resistant to abrasion, corrosion and centrifugal force, one being equipped hydraulic drive and another equipped with a driven rotor, which converts centrifugal energy into electrical energy.

[002] A fim de pesquisar ainda mais sobre o estado da técnica, foram produzidas buscas sobre o assunto, sendo identificados alguns documentos que podem servir como integrantes do estado da técnica do presente assunto. O documento BR102015018617-7 de 04/08/2015, “USINA HIDRELÉTRICA VERTICALIZADA E CONTÍNUA”, revela um sistema que inclui um reservatório suspenso que fornece água a uma turbina ligada a um gerador elétrico e é bombeada novamente até o reservatório, num ciclo contínuo. O documento BR102019013768-1 de 03/07/2019, “SISTEMA MODULAR HIDRODINÂMICO PARA GERAÇÃO DE ENERGIA EM CICLO FECHADO”, revela um sistema que utiliza água armazenada em um tanque de retenção e alimentação, para reproduzir a geração de energia, simulando a queda d’água como em uma hidrelétrica, no entanto, em ciclo fechado, por meio de componentes modulares, motores elétricos e bombas de recalque, que levam a água até uma câmara isobárica para ser pressurizada e enviada a uma turbina ligada a um alternador que produz energia, retornando ao tanque por logística reversa.[002] In order to further research the state of the art, searches were produced on the subject, identifying some documents that can serve as part of the state of the art of this subject. Document BR102015018617-7 of 08/04/2015, "VERTICALIZED AND CONTINUOUS HYDROELECTRIC PLANT", reveals a system that includes a suspended reservoir that supplies water to a turbine connected to an electric generator and is pumped again to the reservoir, in a continuous cycle . Document BR102019013768-1 of 07/03/2019, "MODULAR HYDRODYNAMIC SYSTEM FOR CLOSED CYCLE ENERGY GENERATION", reveals a system that uses water stored in a retention and feeding tank, to reproduce the energy generation, simulating the drop as in a hydroelectric plant, however, in a closed cycle, through modular components, electric motors and booster pumps, which take the water to an isobaric chamber to be pressurized and sent to a turbine connected to an alternator that produces energy, returning to the tank by reverse logistics.

[003] O documento BR102016029133-0 de 12/12/2016, “SISTEMA DE MOTO CONTÍNUO PARA GERAÇÃO DE ENERGIA AUTOSUSTENTÁVEL”, revela um equipamento composto por um ou mais tanques geradores de pressão, tanque pressurizado, reservatório, tubulações de entrada, tubulações de saída, válvula solenoide, turbina com rotor, bomba injetora, válvula de retenção, sensor de pressão, registro com atuador (12), placa PID (13) bem como bateria e gerador, permitindo gerar energia limpa através de sistema com operação em circuito fechado.[003] Document BR102016029133-0 of 12/12/2016, "CONTINUOUS MOTORCYCLE SYSTEM FOR SELF-SUSTAINABLE ENERGY GENERATION", reveals an equipment composed of one or more pressure generating tanks, pressurized tank, reservoir, inlet pipes, pipes outlet, solenoid valve, turbine with rotor, injection pump, check valve, pressure sensor, register with actuator (12), PID board (13) as well as battery and generator, allowing the generation of clean energy through a system with circuit operation closed.

[004] O documento BR112016008014-9 de 29/09/2014, “SISTEMA DE GERAÇÃO DE ENERGIA HIDRELÉTRICA E DE TURBINA EM TUBULAÇÃO”, revela um sistema formado de um eixo alongado, um rotor de turbina operável para girar o eixo geométrico alongado do eixo mecânico quando o fluido na tubulação atua sobre o rotor de turbina; também apresentando um conjunto de gerador elétrico com uma primeira parte incorporando pelo menos um imã e uma segunda parte incorporando pelo menos um enrolamento, sendo uma parte do conjunto do gerador instalada no rotor de turbina e outra parte do conjunto instalada em um componente do estator, localizado na posição adjacente ao rotor de turbina. O sistema também inclui um alojamento, que abriga, pelo menos parcialmente, o rotor de turbina, o eixo e o conjunto do gerador elétrico, além de possuir duas partes, fixadas uma à outra de tal maneira que as duas partes do alojamento podem ser pelo menos parcialmente separadas para permitir acesso ao rotor de turbina e ao sistema do gerador elétrico.[004] The document BR112016008014-9 of 09/29/2014, "HYDROELECTRIC ENERGY AND TURBINE IN PIPE GENERATION SYSTEM", reveals a system formed by an elongated shaft, an operable turbine rotor to rotate the elongated geometric axis of the mechanical axis when the fluid in the pipeline acts on the turbine rotor; also featuring an electrical generator set with a first part incorporating at least one magnet and a second part incorporating at least one winding, one part of the generator set being installed in the turbine rotor and another part of the set installed in a stator component, located adjacent to the turbine rotor. The system also includes a housing, which houses, at least partially, the turbine rotor, shaft and electric generator assembly, in addition to having two parts, fixed to each other in such a way that the two parts of the housing can be by the less partially separated to allow access to the turbine rotor and electric generator system.

[005] O documento US8,770,916 de 18/01/2013, “HYDROELETRIC POWER GENERATION SYSTEM”, revela um sistema de geração de energia hidrelétrica possuindo um primeiro tanque de armazenamento de água com uma porta de injeção de água de alta pressão na face inferior; um corredor que é armazenado na condição de flutuar no primeiro tanque de armazenamento de água e múltiplos membros de transmissão que entram em contato com a superfície periférica externa do canal e transmitem a força de rotação do canal ao eixo principal de rotação na unidade geradora. O corredor possui um tubo de introdução que sobe de uma abertura no centro de uma face inferior para introduzir água de alta pressão; primeiros tubos de guia que se estendem radialmente em torno do tubo de introdução e primeiros bocais de injeção fornecidos nas pontas dos primeiros tubos de guia, em que a força reativa da água de alta pressão injetada é utilizada para girar o corredor.[005] Document US8,770,916 of 01/18/2013, "HYDROELECTRIC POWER GENERATION SYSTEM", reveals a hydroelectric power generation system having a first water storage tank with a high pressure water injection port on the face bottom; a runner which is stored in the condition of floating in the first water storage tank and multiple transmission members which come into contact with the outer peripheral surface of the channel and transmit the channel rotation force to the main rotation axis in the generating unit. The corridor has an introduction tube that rises from an opening in the center of a lower face to introduce high pressure water; first guide tubes extending radially around the introduction tube and first injection nozzles provided at the ends of the first guide tubes, in which the reactive force of the injected high pressure water is used to rotate the runner.

[006] O documento WO2013/124696 de 10/11/2008, “EVERMOBILE GENERATOR OF HYDROELECTRIC POWER, OF ASCENDING - DESCENDING WATER MOTION”, revela um gerador de energia hidrelétrica de movimento ascendente e descendente da mesma água composto por duas cisternas de água, uma mais alta que a outra, um duto central com todos os lados adjacentes fechados através do qual a água desce, um bujão provisório no ponto da água sai em direção à roda de pás, de maneira que a água é retida no duto e não flui até o início da unidade começar a retirar o bujão, uma roda de pás, um eixo rotativo, dois geradores elétricos nos dois lados da roda de pás, direita e esquerda, duas bombas e dois dutos para a reposição da água da cisterna inferior para a cisterna elevada. Tanto para a operação da unidade quanto para a geração de energia elétrica, a água necessária permanece a mesma e não é renovada à medida que se move pelo duto descendente central para os outros dois, por meio do qual é repromontado para a cisterna elevada e para as outras duas cisternas de sua coleção, tornando inútil a água que, depois de cair nas rodas de pás, afasta-se da unidade perdida para sempre e não retorna.[006] The document WO2013/124696 of 11/10/2008, "EVERMOBILE GENERATOR OF HYDROELECTRIC POWER, OF ASCENDING - DESCENDING WATER MOTION", reveals a hydroelectric power generator with ascending and descending movement of the same water composed of two water cisterns , one higher than the other, a central duct with all adjacent sides closed through which the water flows, a temporary plug at the water point exits towards the paddle wheel, so that the water is retained in the duct and not it flows until the beginning of the unit starts to remove the plug, a paddle wheel, a rotating shaft, two electric generators on both sides of the paddle wheel, right and left, two pumps and two ducts for the replenishment of water from the lower cistern to the raised cistern. For both unit operation and electricity generation, the water required remains the same and is not renewed as it moves through the central descending duct to the other two, through which it is reassembled to the raised cistern and to the other two cisterns in his collection, rendering useless the water which, after falling on the paddle wheels, drifts away from the lost unit forever and does not return.

[007] Visando superar e se diferenciar do estado da técnica, é que foi desenvolvida a presente “DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA APLICADA EM USINA DE PRODUÇÃO DE ENERGIA HIDRELÉTRICA” a qual, no sentido de facilitar a leitura do texto será, a partir de então, citada apenas como “USINA”.[007] Aiming to overcome and differentiate from the state of the art, this "CONSTRUCTIVE ARRANGEMENT APPLIED IN HYDROELECTRIC ENERGY PRODUCTION PLANT" was developed, which, in order to facilitate the reading of the text, will, from then on, be cited just as “PLANT”.

[008] A seguir, serão descritos os desenhos os quais serão posteriormente detalhados.[008] Next, the drawings will be described, which will be further detailed.

[009] A Fig. 1 mostra esquematicamente a dita “USINA” em vista lateral.[009] Fig. 1 schematically shows the said "PLANT" in side view.

[0010] A Fig. 2 mostra esquematicamente a dita “USINA” em vista superior.[0010] Fig. 2 schematically shows the said "PLANT" in top view.

[0011] De acordo com os desenhos, a “USINA” é basicamente constituída de dois reservatórios de água, ambos confeccionados com materiais resistentes a abrasão, corrosão e resistência à força centrifuga, sendo um de diâmetro maior e mais profundo(1) e outro de diâmetro menor e menos profundo(2), ambos com a mesma altura superior; de forma que o reservatório maior(1) é dotado de um acionamento hidráulico com hélice(3) e o reservatório menor(2) é dotado de rotor movido(4); sendo ainda o reservatório maior(1) também dotado de uma ligação tangencial(5) provido de uma válvula borboleta controladora de fluxo(6), cujo início de abertura avança para o interior do reservatório(1), este de quase altura total com o reservatório menor(2) que, por sua vez, também é dotado de uma saída(7), esta longitudinal e que se afunila em sua parte inferior(8), partindo para uma tubulação(9) que se desenha em uma curva oposta de 180º(10) para continuar em uma reta(11) e inclinar-se em uma finalização de retorno(12) no centro inferior do reservatório maior(1), formando assim um circuito fechado.[0011] According to the drawings, the "PLANT" is basically made up of two water reservoirs, both made with materials resistant to abrasion, corrosion and resistance to centrifugal force, one with a larger and deeper diameter(1) and the other of smaller and shallower diameter(2), both with the same superior height; so that the larger reservoir (1) is provided with a hydraulic drive with a propeller (3) and the smaller reservoir (2) is provided with a driven rotor (4); the larger reservoir (1) also being provided with a tangential connection (5) provided with a flow-controlling butterfly valve (6), whose beginning of opening advances into the interior of the reservoir (1), which is almost full height with the smaller reservoir(2) which, in turn, is also provided with an outlet(7), this longitudinal and that tapers at its bottom(8), departing to a pipe(9) that draws in an opposite curve of 180º(10) to continue in a straight line(11) and lean in a return finish(12) in the lower center of the larger reservoir(1), thus forming a closed circuit.

[0012] Assim sendo, segundo o funcionamento da presente “USINA”, a água contida no reservatório(1) é centrifugada por um acionamento hidráulico(3), sendo conduzida com grande fluxo pela ligação(5) para chegar tangencialmente no reservatório(2), carreando toda a força gerada pela centrifugação, movimentando o rotor movido(4), continuando a centrifugar a água para realizar a geração de energia elétrica que, desta feita, sai pressionada pela saída(6), passa por baixo, longitudinalmente, de todo o conjunto e retorna em ângulo inclinado no centro do reservatório(1) para começar em novo ciclo. Com isso, ao passar pelo rotor (4), este aciona um gerador (não visualizado) que produz energia de forma contínua, prática e simples.[0012] Therefore, according to the operation of this "PLANT", the water contained in the reservoir (1) is centrifuged by a hydraulic drive (3), being conducted with a large flow through the connection (5) to reach the reservoir tangentially (2 ), carrying all the force generated by the centrifugation, moving the driven rotor (4), continuing to centrifuge the water to carry out the generation of electrical energy which, in this time, comes out pressed by the outlet (6), passes underneath, longitudinally, of the entire set and returns at an inclined angle in the center of the reservoir(1) to start a new cycle. Thus, when passing through the rotor (4), it activates a generator (not shown) that produces energy in a continuous, practical and simple way.

[0013] Como se pode perceber com a leitura deste documento, a presente “USINA” tem a mesma objetivação dos demais documentos supracitados como representantes do estado da técnica em relação ao assunto em questão. Ocorre, porém, que os componentes, arranjos e concepções da presente “USINA” permitem chegar ao mesmo objetivo com novas concepções, sendo assim, encontra-se dotado de aplicabilidade industrial e de atos inventivos, condição básica para a concessão da patente de Modelo de Utilidade.[0013] As can be seen from reading this document, this "PLANT" has the same purpose as the other documents mentioned above as representatives of the state of the art in relation to the subject in question. It so happens, however, that the components, arrangements and conceptions of this "PLANT" allow reaching the same objective with new conceptions, thus, it is endowed with industrial applicability and inventive acts, a basic condition for the granting of the patent for the Model of Utility.

[0014] Em conclusão, pode-se afirmar que a presente “DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA APLICADA EM USINA DE PRODUÇÃO DE ENERGIA HIDRELÉTRICA”, pelo conjunto de suas inovações tecnológicas, reúne totais condições para pleitear a concessão da Patente de Modelo de Utilidade.[0014] In conclusion, it can be stated that the present "CONSTRUCTIVE PROVISION APPLIED IN HYDROELECTRIC ENERGY PRODUCTION PLANT", due to the set of its technological innovations, gathers full conditions to claim the concession of the Utility Model Patent.

Claims

"CONSTRUCTIVE PROVISION APPLIED IN HYDROELECTRIC ENERGY PRODUCTION PLANT" characterized by being basically constituted by two water reservoirs, one with a larger and deeper diameter(1) and another with a smaller and shallower diameter(2), both with the same height higher; the larger tank (1) being provided with a hydraulic drive with a propeller (3) and the smaller tank (2) with a driven rotor (4); the larger reservoir (1) also being provided with a tangential connection (5), provided with a flow-controlling butterfly valve (6), whose beginning of opening advances into the interior of the reservoir (1), which is almost full height with the smaller reservoir(2) which, in turn, is also provided with an outlet(7), which is longitudinal and tapers at its bottom(8), leading to a pipe(9) that draws in an opposite curve 180º(10) to continue in a straight line(11) and lean in a return finish(12) in the lower center of the larger reservoir(1), thus forming a closed circuit.