DE212014000161U1

DE212014000161U1 - Energieanlage

Info

Publication number: DE212014000161U1
Application number: DE212014000161.7U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-10-09
Filing date: 2014-10-08
Publication date: 2016-03-17
Anticipated expiration: 2024-10-09
Also published as: UA91379U; WO2015053734A1

Abstract

Energieanlage zur Aufstellung auf einem drehbaren Träger oder stationär auf einer Tragplattform mit einem Gehäuse, – wobei das Gehäuse einen Konfusor, einen Diffusor und dazwischen eine Strömungshaube und eine horizontale Turbineneinheit aufweist, die in der Mitte der Energieanlage, in der Strömungshaube vorgesehen ist und mechanisch mit einer Hydraulikpumpe und dadurch mit dem Motor mit einem Generator oder mit einem anderen Gerät, das für den Anschluss an die Turbineneinheit geeignet ist, verbunden ist; wobei die Energieanlage mindestens zwei horizontale Freistrahlturbinen aufweist, die in einer Strömungshaube zwischen einem Konfusor und einem Diffusor vorgesehen sind; wobei die Freistrahlturbinen hohle Turbinenkörper aufweisen, wobei die Turbinenschaufeln aus einem leichten Werkstoff bestehen, schachbrettartig angeordnet sind und an einer steifen Verkleidung der Turbinenkörper befestigt sind; wobei sich die Turbinen völlig in die Strömung befinden und aufgrund der Bauart eine aktive und eine passive Betriebsphase haben; wobei sich zwischen dem Konfusor und Diffusor der Anlage eine Strömungshaube oder ein Dissektor befindet, die oder der aufgrund seiner Bauart die Strömung in zwei gleiche Teile – spaltet und sie auf die Turbinenschaufeln der Freistrahlturbinen richten; wobei der Konfusor, die Strömungshaube und der Diffusor so gebaut sind, dass sie Betriebshohlräume für die horizontalen Freistrahlturbinen bilden, wo die Turbinen beim Drehen eine aktive Betriebsphase haben, in der sie mit ihren Schaufel mehr nutzbare kinetische Energie aus der Strömung entnehmen können, und auch eine passive Betriebsphase haben; wobei das Gehäuse der Anlage aufgrund des geringen Gewichts an einer Achse befestigbar ist, die senkrecht im Vorderteil der Strömungshaube liegt und sich in der geometrischen Lage von der Lage des Schwerpunktes der Anlage unterscheidet.

Description

TECHNIKBEREICH
Die Erfindung gehört zur Energetik, und nämlich zur Hydro- und Thermoenergetik und betrifft eine Energieanlage, die „Kaskade-3“ genannt wird.
STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung basiert auf einer Freistrahlturbine (Pelton-Turbine).
AUFGABE UND LÖSUNG
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Energieanlage mit mindesten zwei Freistrahlturbinen so weiterzubilden, dass sich eine besonders effektive Umwandlung von kinetischer Energie in elektrische Energie erreichen lässt.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Energieanlage mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst.
KURZE FIGURENBESCHREIBUNG
Auf der 1 ist die Gesamtsicht der Anlage „Kaskade-3“ dargestellt.
Auf der 2 ist die Draufsicht der Anlage „Kaskade-3“ dargestellt.
Auf der 3 ist die Turbine der Anlage „Kaskade-3“ dargestellt.
Auf den der Figuren sind dargestellt:

1 – Gehäuse, 2 – Turbinen, 3 – Diffusor, 4 – hydraulische Pumpe, 5 – hydraulische Röhre, 6 – Konfusor, 7 – Achse, 8 – Strömungshaube, 9 – Turbine, 10 – Rohrleitung, 11 – Turbinenachse, 12 – Turbinenkörper, 13 – Turbinenschaufel

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die angebotene technische Lösung sichert aufgrund des Bauartunterschieds von den schon existierenden Einrichtungen ein technisches Ergebnis, das darin besteht, dass diese Anlage effektiver bei der kinetischen Energieumwandlung eines Wasser- oder Luftstroms in die elektrische Energie ist. Aufgrund der Bauartbesonderheiten ist die Anpassungsfähigkeit dieser Anlage bei der Benutzung unter verschiedenen technischen und natürlichen Bedingungen höher ist.
Die technischen Ergebnisse werden durch eine Energieanlage erreicht, die auf einem drehbaren Träger oder stationär auf einer Tragplattform aufgestellt wird. Diese Anlage hat ein Gehäuse mit einem Konfusor und einem Diffusor und mit einer Strömungshaube dazwischen, eine horizontale Turbine, die sich in der Mitte der Anlage, in der Strömungshaube, befindet und mechanisch mit einer Druckwasserpumpe verbunden ist und dadurch mit einem Hydromotor mit dem Generator oder mit einer anderen x-beliebigen Vorrichtung, zu der die Turbine angeschlossen werden kann; dabei hat die Anlage nicht weniger als zwei horizontale Freistrahlturbinen, die in der Mitte der Anlage in der Strömungshaube zwischen einem Konfusor und einem Diffusor aufgestellt sind; die Turbinen haben hohle Turbinenkörper und die Turbinenschaufeln sind aus einem leichten Werkstoff hergestellt, sie sind schachbrettförmig angeordnet und sind an einer steifen Verkleidung befestigt, und die Verkleidung – ist am Turbinenkörper befestigt; dabei sind die Turbinen völlig in die Strömung eingetaucht. Aufgrund ihrer Bauart haben sie eine aktive und eine passive Betriebsphase; zwischen dem Konfusor und Diffusor der Anlage befindet sich eine Strömungshaube oder ein Dissektor, die oder der die Strömung in zwei gleiche Teile spalten und sie auf die Turbinen richten; der Konfusor, die Strömungshaube und der Diffusor sind so gebaut, dass sie für die waagerechte Pelton-Turbinen Betriebshohlräume bilden, in denen die Turbinen beim Drehen eine aktive Betriebsphase haben und die Möglichkeit bekommen, durch ihre Turbinenschaufeln mehr nutzbare kinetischen Energie aus der Strömung zu entnehmen, sie haben auch eine passive Betriebsphase; aufgrund des leichten Gewichts kann das Gehäuse der Anlage an einer Achse befestigt werden, die senkrecht im Vorderteil der Strömungshaube liegt und sich in der geometrischen Lage von der Lage des Schwerkraftmittelpunktes der Anlage unterscheidet, so dass die Anlage wie eine Windfahne, immer entgegen der Strömung gerichtet werden kann. Die angebotene Anlage „Kaskade-3“ funktioniert aufgrund der kinetischen Energie des Wasser- oder des Luftstromes und verwandelt sie in die elektrische Energie.
Die angebotene Energieanlage „Kaskade-3“ ist ein Energieaggregat, das die kinetische Energie der Strömung in elektrische Energie verwandelt, sie hat ein Gehäuse und wird auf einem drehbaren Träger oder stationär auf einer Tragplattform befestigt. Das Gehäuse enthält einen Konfusor und einen Diffusor und dazwischen eine Strömungshaube, was in einer gegenläufigen Strömung einen Druckunterschied bildet, die Strömung formt und sie zu den horizontalen Pelton-Turbinen richtet, die sich in einer Strömungshaube, in der Mitte der Anlage, befinden und mechanisch an einer Druckwasserpumpe angeschlossen sind und über diese an einem Hydromotor mit dem Generator oder zu einem anderen Gerät. Wie es schon erwähnt wurde, werden in der Anlage nicht weniger als zwei horizontale Freistrahlturbinen mit einer aktiven und einer passiven Betriebsphase verwendet werden, die mit einer senkrechten Achse aufgestellt sind.
Die senkrechten Turbinen haben ein hohles Gehäuse, zwischen einer Achse und einem Schaufelkranz, was bedeutend ihr Gewicht vermindert und ihre nützliche Wirkung erhöht. Die Turbinenschaufeln sind an einer steifen Verkleidung aus Blech befestigt, die, seinerseits, an den Rippen und Schaufelkränzen des Turbinenkörpers befestigt werden. In den Arbeitsmedien funktionieren die Turbinen in einer völlig eingetauchten Lage. Das wird durch den leichten Turbinenkörper und einen Sonderkonfusor erreicht, der einen erhöhten Druck in der Strömung bildet und den zum aktiven Teil der Turbine richtet. Die Anlage funktioniert aufgrund dem Druckunterschied in der Strömung im aktiven und passiven Teil der Turbine, der sich aufgrund der Bauart des Konfusors, der Strömungshaube und des Diffusors der Anlage gebildet wird. Die Anlage braucht kein großes künstliches Druckgefälle für die Bildung der Sonderbedingungen für ihr Funktionieren. Aufgrund des geometrischen Abstands zwischen dem Schwerkraftmittelpunkt und dem Drehpunkt oder der Achse der Anlage ist sie immer entgegen der Richtung des Luft- oder Wasserstromes gerichtet.
Die Anlage „Kaskade-3“ kann mit verschiedenen Trägern verwendet werden, zum Beispiel Tragsäulen, Tragpfählen, Gerüstbauten; bei der Luftvariante kann sie auf einer Schwimm-Katamaran-Plattform verankert aufgestellt werden, bei der Wasservariante – auf einer Schwimmbühne, die gegen die Strömung mit Ankern gesichert wird. Sie kann auch auf einem stationären Träger aufgestellt werden, der die Anlage in der tiefen Lage und in der Überwasserlage halten wird.
Die wesentlichen Merkmale der Erfindung, die sich vom Urtyp unterscheiden und eine Erreichung des technischen Ergebnisses sichern, sind unten angegeben:

– Bauart der hohlen, leichten Pelton-Turbinen, die in die Mitte eines Konfusors aufgestellt werden und auch einen aktiven und einen passiven Teil haben;
– die Verwendung von wenigstens zwei waagerechten Turbinen in der Mitte des Konfusors der Anlage, was die Möglichkeit gibt, aufgrund der Lage und Bauart der Turbinen die kinetische Energie des Strömung mehr nutzbringend auszunutzen;
– die Benutzung eines Konfusors, der einen erhöhten Druck in der Strömung bildet und ihn zum aktiven Teil der Turbinen richtet;
– in der Mitte der Anlage befindet sich eine Achse, aufgrund derer die Vorrichtung immer entgegen dem Wasser- oder Luftstrom zurückkehrt;
– aufgrund der bedeutenden geometrischen Größen ist die Verwendung der Anlage im Arbeitsmedium mit den großen kinetischen Leistungen ohne zusätzliche Hilfsvorrichtungen möglich;
– die Anlage braucht keinen künstlichen Betriebshochdruck und keine Sonderdüsen, die die Strömung zur Turbine unter einem Druck zuführen.

DIE BESTE VARIANTE FÜR REALISIERUNG DER ERFINDUNG
Die angebotene Anlage unterscheidet sich dadurch, dass die nicht weniger als zwei horizontale Freistrahlturbinen hat, aufgestellt in der Mitte der Vorrichtung, in einer Strömungshaube zwischen einem Konfusor und einem Diffusor; die Turbinen haben hohle Gehäuse und die Turbinenschaufeln sind aus einem leichten Werkstoff hergestellt, sie liegen schachbrettförmig und sind an einer steifen Verkleidung befestigt, die, seinerseits am Turbinengerippe befestigt ist. Das gibt die Möglichkeit für die Anlage effektiv in den natürlichen Medien zu funktionieren; die Turbinen sind völlig in die Strömung eingetaucht und haben aufgrund der Bauart eine aktive und eine passive Betriebsphase; zwischen dem Konfusor und Diffusor der Anlage gibt es eine Strömungshaube oder ein Dissektor, die oder der aufgrund der Bauart die Strömung in zwei gleiche Teile spalten und sie auf die Turbinenschaufeln der Turbine richten; der Konfusor, die Strömungshaube und der Diffusor der Anlage haben eine spezifische Bauart, die für horizontale Freistrahlturbinen Betriebshohlräume bilden, in denen die Turbinen beim Drehen eine aktive Betriebsphase haben und die Möglichkeit haben, durch ihre Turbinenschaufeln mehr nützlicher kinetischen Energie aus der Strömung zu entnehmen, sie haben auch eine passive Betriebsphase; das Gehäuse der Anlage kann aufgrund des kleinen Gewichts an einer Achse befestigt werden, die senkrecht im Vorderteil der Strömungshabe liegt und deren geometrische Lage sich von der Lagebestimmung des Schwerpunkts der Anlage unterscheidet, dadurch bekommt die Anlage die Möglichkeit, wie eine Windfahne, immer der Strömung entgegen gerichtet zu werden; aufgrund des relativ leichten Gewichts kann die Anlage verschiebbar sein und verschiedene Befestigungsformen und Lagen haben; das ermöglicht eine leichte Wartung der Anlage und eine breite technische Verwendung.
ANWENDUNG IN DER INDUSTRIE
Die Anlage „Kaskade-3“ soll für die Wiederherstellungsenergetik die neuen technischen Möglichkeiten bei der Entnahme der nützlichen kinetischen Energie gewähren, wie unter den Bedingungen der Benutzung der energetischen Quellen von Wasserkraftreserven der Natur, so auch bei der Benutzung der – Thermoenergie.