BRPI0802828A2 - sliding hydraulic turbine - Google Patents

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BRPI0802828A2
BRPI0802828A2 BRPI0802828-1A BRPI0802828A BRPI0802828A2 BR PI0802828 A2 BRPI0802828 A2 BR PI0802828A2 BR PI0802828 A BRPI0802828 A BR PI0802828A BR PI0802828 A2 BRPI0802828 A2 BR PI0802828A2
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hydraulic
turbine
rotor
water
housing
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BRPI0802828-1A
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Portuguese (pt)
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Wilson Pierazoli Jr
Original Assignee
Wilson Pierazoli Jr
Johann Hoffmann
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    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00Other machines or engines
    • F03B17/06Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/062Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction
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Abstract

A TURBINA HIDRáULICA DESLIZANTE reúne em si características peculiares à faculdade geradora através da captação de um volume de água em seu curso natural, contínuo e armazená-lo para em seguida transformá-lo em energia mecânica e postenormente em energia elétrica. Concebida mediante princípios regidos pelas Leis da Física e da Mecânica de Fluidos, de forma flutuante e modular, permitindo o seu uso isolado ou agmpado, sem nenhuma agressão ao ecossistema.The SLIDING HYDRAULIC TURBINE brings together characteristics peculiar to the generating faculty by capturing a volume of water in its natural, continuous course and storing it, and then transforming it into mechanical energy and then into electrical energy. Designed by principles governed by the laws of physics and fluid mechanics, in a floating and modular way, allowing its use isolated or agmphate, without any aggression to the ecosystem.

Description

"TURBINA HIDRÁULICA DESLIZANTE""SLIDING HYDRAULIC TURBINE"

Refere-se a presente patente a uma turbina hidráulica deslizante quetem a função de gerar energia elétrica, utilizando recursos hídricos existentesna sua forma natural, proporcionando assim, a preservação do curso d'água,do seu leito e suas margens, mantendo também preservado o ecossistema.The present patent refers to a sliding hydraulic turbine that has the function of generating electric energy, using existing water resources in their natural form, thus providing the preservation of the watercourse, its bed and its margins, while also preserving the ecosystem. .

Com o intuito de solucionar os inconvenientes decorrentes deinstalações hidrelétricas agressoras do ecossistema, desenvolveu-se apresente turbina, através da qual a geração de energia elétrica não depende debarragens fixas, nem de inundações, propiciando, assim uma maior eficiênciautilizando diretamente a energia potencial hidráulica do rio em seu curso sobreo rotor da turbina.In order to solve the inconveniences resulting from aggressive hydroelectric installations of the ecosystem, a turbine was developed, through which the generation of electric energy does not depend on fixed or flooding, thus providing greater efficiency directly using the potential hydraulic energy of the river. in its course on the turbine rotor.

A turbina hidráulica deslizante é constituída de carcaças, chapadefletora, módulos espaçadores, reservatórios de água para refrigeração,tampas de vedação, câmaras de sucção, rotores, pás flexíveis com diferentesformas e comprimentos, acoplamentos elásticos, geradores elétricos de baixarotação, conversores de freqüência, painéis elétricos, bombas d'água,comportas tipo válvula gaveta, comporta central, lençol de borracha, mancaisdeslizantes, mancais fixos, unidades hidráulicas, salas para unidadeshidráulicas, cilindros hidráulicos, base cilíndrica transversal, tubulação parapassagem de peixes, controles de fluxo, de nível, de vibração, de rotação, detemperatura, câmeras internas e externas, sensores de presença, alto-falantes,sirenes, sala de comando computadorizada, software próprio para cadainstalação controlado por satélite, sala para transformador e motor geradorauxiliar, módulos pré-fabricados com concreto armado, escadas de acesso comcorrimão, passarela com guarda-corpo, estes formam em linha no sentidotransversal do rio um conjunto de turbinas.The sliding hydraulic turbine consists of housings, baffle plates, spacer modules, cooling water reservoirs, sealing caps, suction chambers, rotors, flexible blades with different shapes and lengths, elastic couplings, low-power electric generators, frequency converters, panels. water pumps, gate valve gates, central gate, rubber sheet, sliding bearings, fixed bearings, hydraulic units, hydraulic unit rooms, hydraulic cylinders, transverse cylindrical base, fish stop pipe, flow controls, level, vibration, rotation, temperature, indoor and outdoor cameras, presence sensors, speakers, sirens, computerized control room, own software for each satellite controlled installation, room for transformer and auxiliary generator motor, prefabricated reinforced concrete modules , comc access stairs orrimão, walkway with railing, these form in line in the sentidotransverse of the river a set of turbines.

A turbina hidráulica deslizante poderá ser melhor compreendida atravésda seguinte descrição detalhada, em consonância com as figuras em anexo,onde:The sliding hydraulic turbine can be better understood by the following detailed description, in line with the attached figures, where:

A FIGURA 1 representa uma vista frontal do conjunto de seis turbinas.A FIGURA 2 representa uma vista superior do conjunto de seis turbinas.FIGURE 1 is a front view of the six turbine assembly. FIGURE 2 is a top view of the six turbine assembly.

A FIGURA 3 representa uma secção do conjunto de turbinas, do mancaifixo lateral e da tubulação de passagem de seres aquáticos.FIGURE 3 is a section of the turbine assembly, side bearing and aquatic passageway.

A FIGURA 4 representa uma vista lateral do mancai fixo central emódulo espaçador lateral com saída de cabos elétricos.FIGURE 4 is a side view of the central fixed bearing and side spacer module with electrical cable outlet.

A FIGURA 5 representa uma vista lateral da sala de comando entre osmancais fixos centrais e comporta central da turbina.FIGURE 5 is a side view of the control room between the central fixed bearings and central turbine gate.

A FIGURA 6 representa uma secção da turbina com rotor e pás flexíveisfixas em barra chata.FIGURE 6 is a section of the rotor turbine with flat blade fixed rotor blades.

A FIGURA 7 representa uma secção da turbina com rotor e pás flexíveisfixas em perfil "U".FIGURE 7 is a section of the turbine with rotor and U-shaped flexible blades.

A FIGURA 8 representa uma vista da pá flexível fixa em barra chata.FIGURE 8 is a view of the flat bar fixed flexible shovel.

A FIGURA 9 representa uma vista da pá flexível fixa em perfil "U".FIGURE 9 is a view of the "U" profile fixed flexible shovel.

A FIGURA 10 representa uma secção do módulo espaçador da turbinacom gerador elétrico de baixa rotação montado.FIGURE 10 is a section of the turbine spacer module with mounted low speed electric generator.

A FIGURA 11 representa uma vista ampliada da montagem dosmódulos espaçadores, carcaça, rotor da turbina.FIGURE 11 is an enlarged view of the assembly of the spacer modules, housing, turbine rotor.

A FIGURA 12 representa uma vista lateral do gerador elétrico de baixarotação.FIGURE 12 is a side view of the low-power electric generator.

A FIGURA 13 representa um detalhe ampliado da montagem das placasmagnéticas polares, dos imãs permanentes e setores de lâminas de aço silíciocom chaveta do gerador elétrico de baixa rotação.FIGURE 13 is an enlarged detail of the mounting of the polar magnetic plates, permanent magnets and silicon steel key sections of the low-speed electric generator.

A FIGURA 14 representa uma vista frontal do gerador de baixa rotaçãocom a montagem de seus componentes.FIGURE 14 is a front view of the low speed generator with assembly of its components.

A FIGURA 15 representa um detalhe ampliado da montagem dossetores de lâminas de aço silício.FIGURE 15 is an enlarged detail of the mounting of the silicon steel blade blades.

Com referência a figura (1) pode-se observar a carcaça (1) tem funçãoestrutural e de proteger o rotor da turbina instalado em seu interior contraelementos externo contido e em movimento dentro do rio. Módulosespaçadores (2) alojam os geradores elétricos de baixa rotação (3), acopladosdiretamente aos rotores das turbinas com acoplamentos elásticos (4). Chapadefletora (5) regula a altura da coluna de água formada em frente às turbinasatravés da atuação dos cilindros hidráulicos (6) acionados simultaneamentepela central hidráulica correspondente. Acoplados diretamente asextremidades das hastes dos cilindros hidráulicos (7), os mancais deslizantes(8) suportam e deslizam sobre os mancais fixos laterais (9) e sobre os mancaisfixos centrais (10), os conjuntos formados por três turbinas. Na parte inferiordas carcaças (1), são instaladas comportas tipo válvula gaveta (11) queregulam as aberturas de passagem do fluxo de água do rio, utilizado para apropulsão do rotor de cada turbina, são acionadas individualmente através decilindros hidráulicos (12). Comporta central (13) com acionamento deabertura e fechamento feito através de cilindro hidráulico (14), que transferetodo o peso da comporta para viga metálica (36) onde é montado. Todosos cilindros hidráulicos são acionados pelas unidades hidráulicas (15)instaladas dentro das salas (16), acessadas através das escadas (17) e (18).With reference to figure (1) it can be observed the housing (1) has structural function and to protect the turbine rotor installed inside against contained external elements and moving inside the river. Spacer modules (2) house the low speed electric generators (3), directly coupled to the turbine rotors with elastic couplings (4). The baffle (5) regulates the height of the water column formed in front of the turbines through the actuation of the hydraulic cylinders (6) driven simultaneously by the corresponding hydraulic central. Directly coupled to the ends of the rods of the hydraulic cylinders (7), the sliding bearings (8) support and slide on the side fixed bearings (9) and on the central fixed bearings (10), the assemblies formed by three turbines. In the lower part of the carcasses (1), gate valves (11) are installed, which regulate the openings of the river water flow, used for the propulsion of the rotor of each turbine, and are individually actuated through hydraulic cylinders (12). Central gate (13) with opening and closing actuation made by hydraulic cylinder (14), which transfers all the weight of the gate to the metal beam (36) where it is mounted. All hydraulic cylinders are driven by hydraulic units (15) installed within rooms (16), accessed via stairs (17) and (18).

O óleo hidráulico utilizado para acionamento dos cilindros é conduzidopela tubulação hidráulica (19). Escadas (20) e (21) permitem o acesso assalas de comando (22) e (23) do transformador. Dentro da sala dotransformador (23) é instalado um motor gerador auxiliar para suprir energiaelétrica quando não existir alimentação externa. Na parte superior de cadaconjunto formado por três turbinas é montada uma viga (24) pré-fabricada comconcreto armado que interliga o mancai fixo lateral (9) ao mancai fixo central(10) formando um pórtico, é utilizada como passarela para acesso a todos ossistemas de controle das turbinas. Em ambos os lados da viga (24) émontado guarda-corpo (25) para proteção. Entre os mancais fixos laterais eos centrais, são instalados tirantes (26) fabricados com barras redondas de açocarbono, são utilizados para o nivelamento dos mancais fixos e comocontraventamento. A estrutura para sustentação do sistema de turbinas écomposta de uma base cilíndrica transversal (27), formada por módulos pré-fabricados com concreto armado, onde aberturas (28) permitem o acesso davida aquática ao seu interior, é apoiada e fixa sobre as vigas transversais (29) elongitudinais (30). Tubulações para passagem de peixes e outros seresaquáticos, são compostas de módulos tubulares (31) pré-fabricados comconcreto armado, tubos verticais para inspeção (32) e tubos de saídahorizontais (33).The hydraulic oil used to drive the cylinders is driven by the hydraulic piping (19). Stairs (20) and (21) allow access to control rails (22) and (23) of the transformer. Inside the transformer room (23) an auxiliary generator motor is installed to supply electric power when there is no external power supply. On the upper part of each three-turbine assembly is assembled a prefabricated beam (24) with reinforced concrete that connects the lateral fixed bearing (9) to the central fixed bearing (10) forming a gantry, is used as a walkway for access to all systems. turbine control system. On either side of the beam (24) is mounted railing (25) for protection. Between the side and center fixed bearings, rods (26) made of carbon round bars are installed, used for leveling the fixed and counter-bearing bearings. The support structure of the turbine system is composed of a transverse cylindrical base (27), formed by prefabricated reinforced concrete modules, where openings (28) allow the access of aquatic life to its interior, is supported and fixed on the transverse beams. (29) elongitudinal (30). Fish and other seraquatic pipes are composed of prefabricated tubular modules (31) with reinforced concrete, vertical inspection tubes (32) and horizontal outlet tubes (33).

Com referência à figura (2) pode-se observar os módulos tubulares (31),tubos verticais para inspeção (32), tubos de saída horizontais (33), todos pré-fabricados com concreto armado, montados junto às margens do rio einterligados a base cilíndrica transversal (27), estes possibilitam a transposiçãode peixes e outros seres aquáticos ao reservatório d'água formado em frenteàs turbinas, dando continuidade no percurso. Carcaças (1), módulosespaçadores (2), mancais deslizantes (8), cilindros hidráulicos (6) deacionamento das comportas tipo válvula gaveta, comporta central (13), comacionamento de abertura e fechamento feito através de cilindro hidráulico (14),escadas de acesso (17) e (18) as salas (16) das unidades hidráulicas (15),escadas (20) e (21) de acesso as salas de comando e do transformador,câmaras de sucção (34).Referring to Figure (2) one can see the tubular modules (31), vertical inspection tubes (32), horizontal outlet pipes (33), all prefabricated with reinforced concrete, mounted along the river banks and interconnected to transverse cylindrical base (27), these allow the transposition of fish and other aquatic beings to the water reservoir formed in front of the turbines, continuing the course. Housings (1), spacer modules (2), sliding bearings (8), hydraulic cylinders (6) actuating the gate-type gate, central gate (13), opening and closing operation via hydraulic cylinder (14), access (17) and (18) the rooms (16) of the hydraulic units (15), stairs (20) and (21) access to the control and transformer rooms, suction chambers (34).

Com referência a figura (3) pode-se observar a tubulação parapassagem de peixes, é composta de módulos tubulares (31) pré- fabricado comconcreto armado, são montados ás margens do rio com inclinação de 4° comrelação ao plano horizontal. Permitem com o não alinhamento das linhasde centro dos módulos, a formação de degraus invertidos para a redução davelocidade e pressão do fluxo de água interno á tubulação. Os tubosverticais para inspeção (32) permitem acesso ao seu interior, tubos de saídahorizontais (33), pré-fabricados com concreto armado permitem a saída depeixes e outros seres aquáticos concluindo a transposição do sistema deturbinas. Juntos compõem a tubulação para passagem de peixes e outrosseres aquáticos. A base cilíndrica transversal (27) e o mancai fixo lateral (9)estão montados e fixos sobre as vigas transversais (29) e longitudinais (30),onde o cilindro hidráulico (7) é utilizado para a subida e descida do conjunto deturbinas, acoplado ao mancai deslizante (8). O guarda-corpo (25) é instaladoem ambos os lados da viga (24), escadas (17) e (18) de acesso a sala (16) daunidade hidráulica (15).With reference to figure (3) it is possible to observe the pipe for fish passage, it is composed of prefabricated tubular modules (31) with reinforced concrete, they are mounted to the river banks with inclination of 4 ° with respect to the horizontal plane. By not aligning the center lines of the modules, inverted steps can be formed to reduce the speed and pressure of the internal water flow to the pipe. Inspection vertical tubes (32) allow access to the interior, prefabricated reinforced concrete horizontal outlet tubes (33) allow the exiting of fish and other aquatic beings to complete the transposition of the turbine system. Together they make up the pipe for the passage of fish and other aquatic beings. The transverse cylindrical base (27) and the fixed side bearing (9) are mounted and fixed on the transverse (29) and longitudinal (30) beams, where the hydraulic cylinder (7) is used for raising and lowering the turbine assembly, coupled to the sliding bearing (8). The railing (25) is installed on either side of the beam (24), stairs (17) and (18) to access the room (16) of the hydraulic unit (15).

Com referência a figura (4) pode-se observar o mancai fixo central (10)pré-fabricado com concreto armado, possui uma pista de apoio (35) em uma desuas faces superior com uma inclinação de 70° em relação ao plano horizontalque facilita o deslizamento de todos os equipamentos nela apoiado com oacionamento do cilindro hidráulico (7). A base cilíndrica transversal (27) éformada pela junção de módulos pré-fabricados com concreto armado dediferentes formas e encaixes, apoiados e fixos sobre a viga transversal (29) eviga longitudinal (30). Têm função de suportar a carga horizontal imposta pelovolume de água do rio e as cargas verticais dos equipamentos sobre elasmontados, mantendo-os estáveis. Cabos elétricos (42) saem do móduloespaçador lateral e são interligados aos conversores de freqüência instaladosdentro do painel elétrico, posteriormente conectado ao transformador.Referring to figure (4), the central fixed bearing (10) prefabricated with reinforced concrete can be seen. It has a support track (35) on its upper side with an inclination of 70 ° from the horizontal plane which facilitates the sliding of all equipment supported by the hydraulic cylinder (7). The transverse cylindrical base (27) is formed by joining prefabricated reinforced concrete modules of different shapes and fittings, supported and fixed on the transverse beam (29) and longitudinal (30). They have the function of supporting the horizontal load imposed by the volume of river water and the vertical loads of the equipment mounted on them, keeping them stable. Electrical cables (42) run from the side spacer module and are interconnected to the frequency converters installed inside the electrical panel, later connected to the transformer.

Com referência a figura (5) pode-se observar a comporta central (13),fabricada com chapas de aço carbono galvanizadas ou não, é montada entre eapoiada sobre os mancais fixos centrais (10), onde o movimento de abertura efechamento é feito através do cilindro hidráulico (14) fixo na viga metálica (36).With reference to figure (5) one can see the central gate (13), made of galvanized or non-galvanized carbon steel plates, is mounted between and supported on the central fixed bearings (10), where the opening and closing movement is made through the hydraulic cylinder (14) fixed to the metal beam (36).

Com referência a figura (6) pode-se observar a carcaça (1), o rotor (37),pás flexíveis (38), fabricadas com borracha ou materiais similares, dispostas deforma eqüidistantes em seu perímetro externo. Comporta tipo válvulagaveta (11) é projetada com dimensões proporcionais a carcaça da turbinaonde será montada, trilhos laterais fixos (39) funcionam como guia, é acionadaatravés do cilindro hidráulico (12) que possibilita sua abertura ou fechamentoconforme a necessidade de regulagem do fluxo d'água passante parapropulsão do rotor, proteção metálica (40) do cilindro hidráulico (12). Lençolde borracha (41) montado na extremidade superior da chapa defletora com afunção de proteger os equipamentos montados na parte superior dos módulosespaçadores e das carcaças que compõem o sistema de turbinas.Câmara de sucção (34) fabricada com chapas de aço carbonogalvanizada ou não, com reforços dispostos no seu comprimento, fixa nacarcaça e interligada com nervuras aos espaçadores laterais através deligações parafusadas, borracha de vedação (43), apoiada na base cilíndricatransversal (27).Referring to figure 6, the housing (1), rotor (37), flexible blades (38) made of rubber or similar materials are arranged equidistantly at their outer perimeter. Valve type gate (11) is designed with dimensions proportional to the turbine housing where it will be mounted, fixed side rails (39) act as a guide, it is driven through the hydraulic cylinder (12) which allows its opening or closing according to the need of flow regulation. passing water for rotor drive, metal shield (40) of hydraulic cylinder (12). Rubber sheet (41) mounted on the upper end of the baffle plate to protect the equipment mounted on the upper part of the spacer modules and casings that make up the turbine system. Suction chamber (34) made of carbon-galvanized or non-galvanized steel plates reinforcements arranged in their length, fixed to the shell and ribbed to the lateral spacers by screwed connections, sealing rubber (43), supported on the transverse cylindrical base (27).

Com referência a figura (7) pode-se observar a carcaça (1), o rotor (37),pás flexíveis (42), fabricadas com borracha ou materiais similares, dispostas deforma eqüidistantes em seu perímetro externo. Comporta tipo válvula gaveta(11) é projetada com dimensões proporcionais a carcaça da turbina onde serámontada, trilhos laterais fixos (39) funcionam como guia, é acionada através docilindro hidráulico (12) que possibilita sua abertura ou fechamento conforme anecessidade de regulagem do fluxo d'água passante para propulsão do rotor,proteção metálica (40) do cilindro hidráulico (12). Lençol de borracha (41)montado na extremidade superior da chapa defletora com a função de protegeros equipamentos montados na parte superior dos módulos espaçadores e dascarcaças que compõem o sistema de turbinas. Câmara de sucção (34)fabricada com chapas de aço carbono galvanizada ou não, com reforçosdispostos no seu comprimento, fixa na carcaça e interligada com nervuras aosespaçadores laterais através de ligações parafusadas, borracha de vedação(43), apoiada na base cilíndrica transversal (27).Referring to figure (7), one can see the housing (1), the rotor (37), flexible blades (42), made of rubber or similar materials, arranged equidistantly at their outer perimeter. Gate type gate (11) is designed with dimensions proportional to the turbine housing where it will be mounted, fixed side rails (39) act as a guide, is driven by hydraulic cylinder (12) which allows its opening or closing according to the need of flow regulation. 'Passing water for impeller propulsion, metallic protection (40) of hydraulic cylinder (12). Rubber sheet (41) mounted on the upper end of the baffle plate to protect the equipment mounted on the top of the spacer modules and casings that make up the turbine system. Suction chamber (34) made of galvanized or non-galvanized carbon steel sheets, with reinforcements arranged in their length, fixed to the housing and ribbed to the side spacers through bolted connections, sealing rubber (43), supported by the transverse cylindrical base (27 ).

Com referência a figura (8) pode-se observar a forma da pá flexível (38)e a fixação com parafusos sobre barras chatas soldadas no costado rotor.Referring to figure (8), the shape of the flexible blade (38) and the fixing with screws on flat bars welded to the rotor side can be observed.

Com referência a figura (9) pode-se observar a forma da pá flexível (42)e a fixação com parafusos sobre perfil "U" soldado no costado rotor.Referring to figure (9), the shape of the flexible blade (42) and the fastening with bolts on "U" profile welded to the rotor side can be seen.

Com referência a figura (10) pode-se observar a chapa defletora (5)fabricada com chapas de aço carbono galvanizada ou não, com reforçosdispostos no seu comprimento, pode ser fixa com solda sobre todo o conjuntoou móvel, com articulações (44), vedação com borracha (45), fixa na parteexterna de toda estrutura. A abertura da chapa defletora é feita através decilindros hidráulicos (6) que permitem, quando atuados, o aumento do volumede água enfrente o conjunto de turbinas, como conseqüência o aumento dacoluna d'água. O módulo espaçador (2) é fabricado com chapas de açocarbono galvanizada ou não, tem sua forma circular e dimensões que variamem função das cargas sobre ele aplicadas. Possui na parte superiorabertura de acesso com tampas retangular (46) e outra circular (47), com furosem todo o contorno que possibilitam suas fixações através de parafusos de açoinoxidável, após receberem vulcanização para uma perfeita vedação.Referring to figure (10), the deflection plate (5) made of galvanized or non-galvanized carbon steel plates, with reinforcements arranged in their length, can be fixed by welding over the whole assembly or with joints (44), rubber seal (45), fixed to the outer part of the entire structure. The opening of the baffle plate is made by hydraulic cylinders (6) which, when actuated, increase the volume of water facing the set of turbines, as a consequence the increase of the water gap. The spacer module (2) is made of galvanized or non-galvanized carbon plates, has a circular shape and dimensions that vary depending on the loads applied to it. It has in the upper access access with rectangular caps (46) and another circular (47), with holes in all the contour that allow their fixation through stainless steel screws, after receiving vulcanization for a perfect seal.

Dentro do módulo espaçador é montado sobre a estrutura de basemetálica (48) o gerador elétrico de baixa rotação (3), bomba de água (49) quesucciona água do reservatório (8) para refrigeração do anel externo da carcaçado gerador elétrico de baixa rotação. A água do reservatório (8) é resfriadautilizando a água do rio na temperatura ambiente em contato com a chapa dasuperfície externa do espaçador. Um amortecedor (50) de borracha oumaterial similar é instalado na parte inferior do módulo espaçador, tem a funçãode regular com o auxílio do cilindro hidráulico (7) a altura das pás do rotor deacordo com a necessidade operacional. Base cilíndrica transversal (27),aberturas (28) de acesso ao seu interior, placas modulares (51) pré-fabricadascom concreto armado instaladas antes e após o conjunto de turbinas,regularizam o fluxo de água na entrada e na saída das turbinas.Inside the spacer module is mounted on the basal metal structure (48) the low speed electric generator (3), water pump (49) which supplies water from the reservoir (8) for cooling the outer ring of the low speed electric generator housing. The reservoir water (8) is cooled using the river water at room temperature in contact with the outer surface plate of the spacer. A rubber damper (50) or similar material is installed on the underside of the spacer module. Its function is to adjust the height of the rotor blades according to the operational need with the aid of the hydraulic cylinder (7). Transverse cylindrical base (27), openings (28) for access thereto, prefabricated reinforced concrete modular plates (51) installed before and after the turbine assembly regulate the flow of water in and out of the turbines.

Com referência à figura (11) pode-se observar a carcaça (1), é projetadacom dimensões que variam de acordo com a potência hidráulica disponível.Referring to figure (11), one can see the housing (1), which is designed with dimensions that vary according to the available hydraulic power.

As espessuras das chapas e os diâmetros são definidos previamente emfunção dos esforços que serão submetidos e da potência de geração calculada,é fabricada com chapas de aço carbono galvanizada ou não, tem comofinalidade proteger o rotor (37) instalado em seu interior, contra elementosexterno contido e em movimento dentro do rio. Módulo espaçador (2)aloja em seu interior o gerador elétrico de baixa rotação (3) montado sobre aestrutura de base metálica (48) e acoplado diretamente a ponta do eixo (52) dorotor (37) com acoplamento elástico (4). O rotor (37) é fabricado comchapas de aço carbono galvanizado ou não, com diâmetro e comprimento quevariam em função da quantidade de geração de energia elétrica desejada.The plate thicknesses and diameters are previously defined as a function of the stresses that will be submitted and the calculated generation power. It is manufactured with galvanized or non-galvanized carbon steel plates. Its purpose is to protect the rotor (37) inside it, against external elements contained. and moving within the river. Spacer module (2) houses the low speed electric generator (3) mounted on the metal base frame (48) and directly coupled to the shaft end (52) of the motor (37) with elastic coupling (4). The rotor (37) is made of galvanized or non-galvanized carbon steel plates with a diameter and length that would depend on the amount of electricity generation desired.

As extremidades do eixo (52) são montadas em cubos com rolamentos evedações podendo ser com gaxetas grafitadas, retentores ou selos hidráulicos.The ends of the shaft (52) are mounted on hubs with sealed bearings and may be with graphite gaskets, seals or hydraulic seals.

O rotor (37) possui em seu diâmetro externo pás flexíveis (38) fabricadascom borracha ou materiais similares, são fixadas em todo comprimento do rotore espaçadas no perímetro de forma eqüidistante. Possuem flexibilidadecontrária ao sentido de giro do rotor, que permite a passagem de pedras, areia,cascalho, dentre outros elementos contido e em movimento dentro do rio.The rotor (37) has on its outside diameter flexible blades (38) made of rubber or similar materials, are fixed throughout the rotor length spaced equidistantly on the perimeter. They have flexibility contrary to the direction of rotation of the rotor, which allows the passage of stones, sand, gravel, among other elements contained and moving within the river.

As pás flexíveis recebem a pressão hidráulica do rio transformando-a emenergia mecânica, posteriormente com o movimento de rotação do rotor (37),em energia elétrica. Sobre os módulos espaçadores (2) e a carcaça (1) émontada a chapa defletora (5), acionada por cilindros hidráulicos (6), aberturas(28) de acesso ao interior da base cilíndrica transversal estão dispostas abaixodos módulos espaçadores (2) entre as placas de concreto armado pré-fabricado (51).The flexible blades receive the hydraulic pressure of the river transforming it into mechanical energy, later with the rotor movement of the rotor (37), in electric energy. On the spacer modules (2) and the housing (1) are mounted the baffle plate (5), driven by hydraulic cylinders (6), openings (28) for access to the interior of the transverse cylindrical base are arranged below the spacer modules (2) between the prefabricated reinforced concrete plates (51).

Com referência a figura (12), pode-se observar o gerador elétrico debaixa rotação, estrutura cilíndrica da carcaça (53), são montados no seudiâmetro interno setores de lâminas de aço silício (54), sobre o diâmetroexterno do rotor (55) são montadas placas magnéticas polares (56) e imãspermanentes (57).Referring to figure (12), one can observe the low speed electric generator, cylindrical housing structure (53), the silicon steel blade sections (54) are mounted on its internal diameter, the rotor (55) outer diameter is mounted on the outside diameter. assembled polar (56) and permanent magnet (57) magnetic plates.

Com referência a figura (13), pode-se observar os setores de lâminas deaço silício (54) montadas no diâmetro interno da estrutura cilíndrica da carcaça(53), placa magnética polar (56) fixadas no diâmetro externo do rotor (55)através de parafusos roscados na barra transversal (58), imã permanente (57),barra de cobre (59), pino de aço (60), anel de conexão das barras de cobre(61), chaveta (62), tira de latão (63), tubos flangeados (64) para entrada esaída de água do labirinto (65) externo a carcaça (53).Referring to figure (13), one can observe the sectors of silicon-steel blades (54) mounted on the inside diameter of the cylindrical housing structure (53), polar magnetic plate (56) fixed on the outside diameter of the rotor (55) through threaded bolts (58), permanent magnet (57), copper rod (59), steel pin (60), copper rod connection ring (61), key (62), brass strip ( 63), flanged tubes (64) for outgoing water from the maze (65) external to the housing (53).

Com referência a figura (14), pode-se observar a estrutura cilíndrica dacarcaça (53), setores de lâminas de aço silício (54), tubo flangeado (64),labirinto (65), tirante de aperto (66), anel de aperto (67), bobina de cobre (68),placas magnéticas polares (56), imã permanente (57), barra transversal (58),rotor (55), eixo (69), chaveta (70), rolamentos (71), tampa da caixa derolamento (72), tampas de fechamento (73), bujões (74), retentores (75), visorde nível de óleo (76), pás (77) de revolução do ar interno.Referring to figure (14), one can see the cylindrical shell structure (53), silicon steel blade sections (54), flanged tube (64), labyrinth (65), tie rod (66), clamping (67), copper coil (68), polar magnetic plates (56), permanent magnet (57), crossbar (58), rotor (55), shaft (69), key (70), bearings (71) , housing cover (72), closure covers (73), plugs (74), seals (75), oil level sight (76), internal air revolution blades (77).

Com referência a figura (15), pode-se observar a estrutura cilíndrica dacarcaça (53), setores de lâminas de aço silício (54), rotor (55), placa magnéticapolar (56), imã permanente (57), barra transversal (58), barra de cobre (59),pino de aço (60), anel de conexão das barras de cobre (61), tiras de latão (63),tirante de aperto (66), anel de aperto (67) não magnético, bobina de cobre (68)com isolamento elétrico por fase, tampas de fechamento (73), tubo flangeado(64), labirinto (65), pás (77) de revolução do ar interno.Referring to Figure 15, one can see the cylindrical shell structure 53, silicon steel blade sections 54, rotor 55, polar magnetic plate 56, permanent magnet 57, crossbar ( 58), copper rod (59), steel pin (60), copper rod connection ring (61), brass strips (63), tie rod (66), non-magnetic clamping ring (67) , phase insulated copper coil (68), closure caps (73), flanged tube (64), maze (65), internal air revolution blades (77).

Claims (6)

1.1. A TURBINA HIDRÁULICA DESLIZANTE é um equipamentopara geração de energia elétrica que através da utilização de recursos hídricosexistentes em sua forma natural, produz energia elétrica durante 24 horas defuncionamento, conforme resultados obtidos em testes práticos, primeiroutilizando de vários protótipos onde se confirmou a veracidade do método eposteriormente em laboratório com melhorias para aumento de sua eficiência.Criada de forma objetiva, todo seu sistema operacional é automatizado,com sensores de controle, sendo de rotação, de vibração, de temperatura, defluxo e de nível d'água, monitorado a distância por várias câmerasposicionadas em pontos estratégicos.The SLIDING HYDRAULIC TURBINE is an equipment for the generation of electricity that, through the use of existing water resources in its natural form, produces electricity for 24 hours of operation, according to results obtained in practical tests, first using several prototypes that confirmed the veracity of the method and subsequently Objectively designed, your entire operating system is automated, with rotating, vibration, temperature, deflux, and water level control sensors, monitored remotely over multiple cameras positioned at strategic points. A turbina possui comporta tipo válvulagaveta na parte inferior da carcaça para controlar o fluxo de água passante queexerce pressão hidráulica sobre as pás flexíveis dispostas no perímetro externodo rotor, dando início ao movimento de rotação e conseqüente produção deenergia elétrica.The turbine has a valve-type gate on the underside of the housing to control the flow of water that exerts hydraulic pressure on the flexible blades disposed on the outer perimeter of the rotor, initiating the rotation movement and consequent production of electrical energy. A turbina, por ser projetada em módulos, nos permite váriascombinações de montagem.The turbine, being designed in modules, allows us various mounting combinations. Sua rotação produz uma oxigenação naturalna água provocada pelas pás flexíveis, propiciando assim, mais vida amicroorganismos e outras espécies aquáticas.Its rotation produces a natural oxygenation in water caused by flexible paddles, thus providing more life to microorganisms and other aquatic species. A sua constituição écomposta de: carcaça (1), módulos espaçadores (2), gerador elétrico de baixarotação (3), acoplamentos elásticos (4), chapa defletora (5), cilindroshidráulicos (7), mancais deslizantes (8), mancais fixos laterais (9), mancaisfixos centrais (10), comportas tipo válvula gaveta (11), cilindros hidráulicos (12),comporta central (13), cilindro hidráulico (14), unidades hidráulicas (15), salas(16), escadas (17) e (18), tubulação hidráulica (19), escadas (20) e (21), salasde comando (22) e do transformador (23), viga (24), guarda corpo (25), tirantes(26), base cilíndrica transversal (27), aberturas (28), vigas transversais (29),vigas longitudinais (30), módulos tubulares (31), tubos verticais para inspeção(32), tubos de saída horizontais (33), câmaras de sucção (34), pista de apoio(35), viga metálica (36), rotor (37), pás flexíveis (38) e (42), trilhos laterais fixos(39), proteção metálica (40), lençol de borracha (41), borracha de vedação (43),articulações (44), vedações de borracha (45), tampa retangular (46), tampacircular (47), base metálica (48), bomba de água (49), amortecedor (50), placasmodulares (51), eixo (52), carcaça do gerador (53), lâminas de aço silício (54),rotor (55), placas magnéticas polares (56), imãs permanentes (57), barratransversal (58), barra de cobre (59), pino de aço (60), anel de conexão (61),chaveta (62), tiras de latão (63), tubos flangeados (64), labirinto (65), tirantesde aperto (66), anel de aperto (67), bobina de cobre (68), eixo (69), chaveta(70), rolamentos (71), tampa da caixa de rolamento (72), tampas defechamento (73), bujões (74), retentores (75), visor de nível de óleo (76), pás(77) de revolução do ar interno.Its constitution consists of: housing (1), spacer modules (2), low-power electric generator (3), elastic couplings (4), baffle plate (5), hydraulic cylinders (7), sliding bearings (8), fixed bearings seals (9), central fixed bearings (10), gate type gate (11), hydraulic cylinders (12), central gate (13), hydraulic cylinder (14), hydraulic units (15), rooms (16), stairs ( 17) and (18), hydraulic piping (19), ladders (20) and (21), control rooms (22) and transformer (23), beam (24), railing (25), tie rods (26), transverse cylindrical base (27), openings (28), transverse beams (29), longitudinal beams (30), tubular modules (31), vertical inspection tubes (32), horizontal outlet pipes (33), suction chambers ( 34), support track (35), metal beam (36), rotor (37), flexible blades (38) and (42), fixed side rails (39), metal shield (40), rubber sheet (41) sealing rubber (43), hinges (44), rubber seals (45), rectangular cover (46), cap (47), metal base (48), water pump (49), shock absorber (50), modular plates (51), shaft (52), generator housing (53), silicon steel blades (54), rotor (55), polar magnetic plates (56), permanent magnets (57), transverse rod (58), copper bar (59), steel pin (60), connection ring (61), key (62), brass strips (63), flanged tubes (64), maze (65), tie rods (66), clamping ring (67), copper coil (68), shaft (69), key (70), bearings (71), bearing housing cover (72), closure covers (73), plugs (74), seals (75), level gauge (76), internal air revolution blades (77).
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