EA008918B1 - Water wheel motor - Google Patents
Water wheel motor Download PDFInfo
- Publication number
- EA008918B1 EA008918B1 EA200501709A EA200501709A EA008918B1 EA 008918 B1 EA008918 B1 EA 008918B1 EA 200501709 A EA200501709 A EA 200501709A EA 200501709 A EA200501709 A EA 200501709A EA 008918 B1 EA008918 B1 EA 008918B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- water
- wheel
- level
- rotation
- blades
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B1/00—Engines of impulse type, i.e. turbines with jets of high-velocity liquid impinging on blades or like rotors, e.g. Pelton wheels; Parts or details peculiar thereto
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B1/00—Engines of impulse type, i.e. turbines with jets of high-velocity liquid impinging on blades or like rotors, e.g. Pelton wheels; Parts or details peculiar thereto
- F03B1/02—Buckets; Bucket-carrying rotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2250/00—Geometry
- F05B2250/80—Size or power range of the machines
- F05B2250/82—Micromachines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к устройствам для преобразования гидроэнергетического потенциала водотока в механическую энергию с возможностью дальнейшего преобразования энергии в другую форму.The present invention relates to devices for converting the hydropower potential of a watercourse into mechanical energy with the possibility of further energy conversion into another form.
Известны устройства для преобразования гидроэнергетического потенциала водотока в механическую энергию с возможностью дальнейшего преобразования энергии в другую форму. По конструкции и способу преобразования энергии они разделяются на водяные колёса и гидротурбины.Known devices for converting the hydropower potential of a watercourse into mechanical energy with the possibility of further energy conversion into another form. According to the design and method of energy conversion, they are divided into water wheels and hydraulic turbines.
Известны водяные колёса с нижним, средним (центральным) и верхним приводом. Водяные колёса с верхним приводом используют потенциальную энергию воды. По конструктивному исполнению такие колеса являются ковшовыми и располагаются между верхним и нижним уровнями воды. Вода с верхнего уровня поступает в ковши и, вращая колесо, вытекает в нижний уровень. Рабочие условия эксплуатации ковшовых водяных колёс: разность высот уровней воды от 3 до 12 м, водопропускная способность от 0,3 до 1,0 м3/с-1.Known water wheels with lower, middle (center) and upper drive. Top-wheel water wheels use the potential energy of water. By design, these wheels are bucket and are located between the upper and lower levels of water. Water from the upper level enters the buckets and, turning the wheel, flows into the lower level. Operating conditions for bucket water wheels: the difference in water level heights is from 3 to 12 m, the water carrying capacity is from 0.3 to 1.0 m 3 / s -1 .
Водяные колёса с центральным и нижним приводом снабжены лопатками. Ось их вращения расположена над нижним уровнем воды. Колеса приводятся во вращение под действием поступающего на лопатки потока воды из верхнего в нижний уровень. Водяные колёса с центральным приводом используют частично потенциальную, частично кинетическую энергию воды, поступающей на лопатки колеса примерно на уровне оси его вращения. Представителями такого типа колёс являются колеса 8адаЫеп, Ζυρрщдег, Рксагб.Water wheels with the central and lower drive are supplied with shovels. The axis of their rotation is located above the lower water level. The wheels are rotated under the action of the flow of water from the upper to the lower level. Water wheels with a central drive use partially the potential, partially kinetic energy of water supplied to the blades of the wheel approximately at the level of its axis of rotation. Representatives of this type of wheels are the wheels of 8-Nyep, ρυρрчддег, Рксагб.
Водяные колёса с нижним приводом используют только кинетическую энергию воды, поступающей тангенциально на лопатки нижней части колеса.Water wheels with a lower drive use only the kinetic energy of water flowing tangentially to the blades of the lower part of the wheel.
Таким представителем является колесо Роисе11е1. Лопатки такого водяного колеса плоские или слабо выгнуты в плоскости, перпендикулярной оси вращения колеса. Рабочие условия водяных колёс с центральным и нижним приводом следующие: разность высот уровней воды - 0,5-4,0 м, водопропускная способность - 0,5-4,0 м3/с-1. Коэффициент полезного действия всех колёс - 60-70%.Such a representative is the wheel Roisse 11e1. The blades of such a water wheel are flat or slightly curved in a plane perpendicular to the axis of rotation of the wheel. The working conditions of the water wheels with the central and lower drive are as follows: the difference in the height of the water levels is 0.5-4.0 m, the water carrying capacity is 0.5-4.0 m 3 / s -1 . The efficiency of all wheels is 60-70%.
Преимуществами водяных колёс являются простота и низкая стоимость.The advantages of water wheels are simplicity and low cost.
Недостатками являются низкий КПД и малые размеры водяных колёс. Низкий КПД обусловлен формой лопаток и сопротивлением от расплескивания воды. Небольшой диапазон рабочих условий зависит от соотношения размеров водяного колеса и высоты уровня воды.Disadvantages are low efficiency and small size of water wheels. Low efficiency due to the shape of the blades and resistance to splashing of water. A small range of operating conditions depends on the ratio of the dimensions of the water wheel and the height of the water level.
Гидротурбины по виду используемой энергии воды делятся на активные и реактивные, а по направлению потока воды - на радиальные, аксиальные, радиально-аксиальные, диагональные (винтовые), тангенциальные (ковшовые), турбины с наклонным потоком и двойным расходом. Активные турбины, турбины Ре11ои и Вайк не используют кинетическую энергию воды.Water turbines are divided into active and reactive by the type of energy used, and radial, axial, radial-axial, diagonal (screw), tangential (bucket), and oblique-flow turbines with double flow in the direction of water flow. The active turbines, the Pe11oi and Vayk turbines do not use the kinetic energy of water.
Турбина Ре11ои является ковшовой. Вода поступает по напорному трубопроводу с соплом на конце, где энергия напора воды преобразуется в кинетическую, а поток воды направлен тангенциально на лопатки турбины, имеющие объемную форму и расположенные на рабочем колесе турбины. Колесо турбины вращается в воздухе над уровнем нижнего бьефа. Ось вращения может быть горизонтальной и вертикальной. Рабочие условия: разность высот уровней воды - 30-900 м, водопропускная способность - 0,021,0 м3/с-1. КПД варьируется до 91%.The turbine is a scooper. Water enters through a pressure pipe with a nozzle at the end, where the pressure energy of the water is converted to kinetic, and the flow of water is directed tangentially to turbine blades having a volumetric shape and located on the turbine impeller. The turbine wheel rotates in the air above the downstream. The axis of rotation can be horizontal and vertical. Operating conditions: the difference between the heights of the water levels is 30-900 m, the water carrying capacity is 0.021.0 m 3 / s -1 . Efficiency ranges up to 91%.
Турбина Вапк с двойным радиальным потоком через колесо с лопатками имеет горизонтальную ось вращения. Лопатки колеса используют кинетическую энергию воды, поступающей из регулирующего клапана над колесом турбины. Рабочие условия: разность высот уровней воды - 1,5-50 м, водопропускная способность - 0,02-1,5 м3/с-1. КПД варьируется до 85%.Vapk turbine with double radial flow through a wheel with blades has a horizontal axis of rotation. The blades of the wheel use the kinetic energy of water coming from the control valve above the wheel of the turbine. Operating conditions: the difference between the heights of water levels is 1.5-50 m, the water carrying capacity is 0.02-1.5 m 3 / s -1 . The efficiency varies up to 85%.
Основными представителями реактивных турбин являются турбина Кар1ап, турбина Ргапс18 и различные их модификации, например так называемые пропеллерная и всасывающая турбины.The main representatives of jet turbines are the Karlap turbine, the Fgaps18 turbine and their various modifications, for example, the so-called propeller and suction turbines.
Турбина Кар1ап является осевой. Рабочие условия: разность высот уровней воды - 1,5-75 м, водопропускная способность - 0,2-20 м3/с-1. КПД варьируется от 88 до 95%.Turbine Kar1ap is axial. Operating conditions: the difference between the heights of water levels is 1.5-75 m, the water carrying capacity is 0.2-20 m 3 / s -1 . Efficiency ranges from 88 to 95%.
Турбина Егапсщ является радиально-осевой. Рабочие условия: разность высот уровней воды - 10400 м, водопропускная способность - 0,05-15 м3/с-1. КПД варьируется от 88 до 95%.Turbine Egapsssch is radial-axial. Operating conditions: the difference between the heights of water levels is 10,400 m, the water carrying capacity is 0.05-15 m 3 / s -1 . Efficiency ranges from 88 to 95%.
Широкий диапазон рабочих условий и высокий коэффициент полезного действия являются преимуществами гидротурбин. А их недостатки - в сложности устройств и высокой стоимости.A wide range of operating conditions and high efficiency are the advantages of hydro turbines. And their shortcomings - in the complexity of the devices and high cost.
Настоящее изобретение - гидротурбинный двигатель для использования гидроэнергетического потенциала потока воды, содержащий сливное приспособление, сточное приспособление, смонтированное на оси вращения колесо с закрепленными на нем лопатками, объединяет преимущества водяного колеса простоту и низкую стоимость с преимуществами гидротурбин - высоким коэффициентом полезного действия и широким диапазоном рабочих условий.The present invention is a hydro-turbine engine for using the hydropower potential of a water stream containing a drainage device, a drainage device, a wheel mounted on an axis of rotation with blades fixed to it, combines the advantages of a water wheel, simplicity and low cost with the advantages of hydroturbines — high efficiency and a wide range of workers conditions
Смонтированное на оси вращения колесо имеет такое положение относительно сточного приспособления, чтобы активные лопатки были на большем или нулевом расстоянии над уровнем, который идентичен или ниже и одновременно параллелен уровню, ограничивающему сверху водосодержащий объем сточного приспособления.Mounted on the axis of rotation, the wheel is positioned relative to the waste device so that the active blades are at a greater or zero distance above the level that is identical or lower and at the same time parallel to the level bounding the top of the water-containing volume of the waste device.
Ось вращения колеса с активными лопатками может быть вертикальной, горизонтальной или наклонной.The axis of rotation of the wheel with active blades can be vertical, horizontal or inclined.
Сливное приспособление благодаря своей форме и расположению своей оси против колеса с активDrain fixture due to its shape and position of its axis against the wheel with the asset
- 1 008918 ными лопатками направляет поток воды на активные лопатки, закрепленные на колесе.- 1 008918 with fresh blades directs the flow of water to the active vanes attached to the wheel.
Активные лопатки воспринимают кинетическую энергию текущей на них воды и преобразуют ее в механическую энергию вращательного движения колеса, на котором они закреплены. Благодаря своей форме, размерам, расположению относительно потока воды, направлению потока и относительной скорости их движения против потока воды, активные лопатки определяют эффективность преобразования кинетической энергии воды в механическую энергию.Active blades perceive the kinetic energy of the water flowing to them and convert it into mechanical energy of the rotational motion of the wheel on which they are fixed. Due to its shape, size, location relative to the flow of water, the direction of flow and the relative speed of their movement against the flow of water, active vanes determine the efficiency of converting the kinetic energy of water into mechanical energy.
Конструкция колеса обеспечивает дальнейшую передачу энергии своего вращательного движения, полученной посредством активных лопаток из кинетической энергии воды, другим техническим устройствам.The wheel design provides a further transfer of the energy of its rotational motion, obtained by means of active blades from the kinetic energy of water, to other technical devices.
Поток воды, направляемый сливным приспособлением на активные лопатки колеса, продолжая падение, поступает из активных лопаток колеса на уровень воды, расположенный идентично или ниже и одновременно параллельно уровню, который сверху ограничивает водосодержащий и расположенный под колесом объем сточного приспособления.The flow of water directed by the drainage device to the active wheel blades, continuing to fall, comes from the active wheel blades to the water level that is identical or lower and at the same time parallel to the level that limits the water containing surface and the volume of the waste device located under the wheel.
Описанное техническое решение поясняется чертежами.The described technical solution is illustrated by drawings.
Фиг. 1 - схема технического решения гидротурбинного двигателя;FIG. 1 is a schematic of a technical solution of a hydro turbine engine;
фиг. 2 - гидроэлектростанция с подводящим желобом, напорной шахтой и гидротурбинным двигателем с горизонтальной осью вращения;FIG. 2 - a hydroelectric power station with a supply chute, a pressure shaft and a hydraulic turbine engine with a horizontal axis of rotation;
фиг. 3 - гидроэлектростанция с водоподводящим желобом, напорной шахтой и гидротурбинным двигателем с вертикальной осью вращения;FIG. 3 - hydroelectric station with water supply trough, pressure shaft and hydroturbine engine with a vertical axis of rotation;
фиг. 4 - гидроэлектростанция с водоподводящим желобом, устройством подачи воды и гидротурбинным двигателем с горизонтальной осью вращения;FIG. 4 - hydroelectric power plant with water supply trough, water supply unit and hydroturbine engine with horizontal axis of rotation;
фиг. 5 - гидроэлектростанция с металлическим шандорным затвором и четырьмя отдельными гидротурбинными двигателями с горизонтальной осью вращения;FIG. 5 - a hydroelectric power plant with a metal sand log and four separate hydro turbine engines with a horizontal axis of rotation;
фиг. 6 - гидроэлектростанция на перекатной дамбе водотока с гидротурбинным двигателем с вертикальной осью вращения;FIG. 6 - hydroelectric power plant on the erratic watercourse dam with a hydraulic turbine engine with a vertical axis of rotation;
фиг. 7 - оросительная установка на подпирающей перекатной дамбе с гидротурбинным двигателем с горизонтальной осью вращения;FIG. 7 - irrigation installation on an erratic supporting dam with a hydro turbine engine with a horizontal axis of rotation;
фиг. 8 - гидроэлектростанция на сбросе потока воды через металлический шандорный затвор с гидротурбинным двигателем с горизонтальной осью вращения.FIG. 8 - hydroelectric station on the discharge of water flow through a metal saddle valve with a hydraulic turbine engine with a horizontal axis of rotation.
Предлагаемое на фиг. 2 техническое решение предназначено для создания небольшой гидроэлектростанции типа гидроцентрали с разностью уровней воды 2,8 м, водопропускной способностью от 0,125 до 1,0 м3/с-1 и установленной мощностью 22 кВт. Устройство по фиг. 2 содержит подводящий желоб верхнего уровня воды 3, напорную шахту 12, регулируемое сливное приспособление 1, поплавковый регулятор 11 приспособления 1, закрепленные на колесе 5 с горизонтальной осью вращения 18 активные лопатки 4, сточное приспособление 6, фрикционную передачу 7, генератор 8, электрическую часть гидроцентрали 9, несущую раму устройства 10.The proposed in FIG. 2 the technical solution is intended to create a small hydroelectric power station of a type of hydroelectric station with a water level difference of 2.8 m, a water carrying capacity of 0.125 to 1.0 m 3 / s -1 and an installed capacity of 22 kW. The device of FIG. 2 contains a feed chute of the upper water level 3, a pressure shaft 12, an adjustable drain device 1, a float regulator 11 of the device 1, mounted on the wheel 5 with a horizontal axis of rotation 18, active vanes 4, a drain device 6, friction gear 7, generator 8, electric part hydroelectric 9, carrying the frame of the device 10.
Вода с места сбора по подводящему желобу верхнего уровня 3 поступает в напорную шахту 12, откуда она под давлением водяного столба через сливное приспособление 1 выбрасывается в направлении оси 2 на активные лопатки 4 колеса 5, что ведет к возникновению вращающего момента на колесе 5, смонтированном на несущей раме 10 устройства с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси 18. С колеса 5 вращающий момент через фрикционную передачу 7 передается на генератор 8. Вода из лопаток 4 сбрасывается на уровень, идентичный уровню 21, который, в свою очередь, идентичен уровню 19 или ниже и одновременно параллелен уровню 19, который сверху ограничивает водосодержащий объем сточного приспособления 6. Поплавковый регулятор 11, регулируя приспособление 1, поддерживает постоянную высоту верхнего уровня воды 3 без учета поступления воды в подводящий желоб.Water from the collection point along the upper level 3 feed chute enters the pressure shaft 12, from where it is ejected under the pressure of the water column through the drainage device 1 in the direction of the axis 2 onto the vanes 4 of the wheel 5, which leads to a torque on the wheel 5 mounted on The carrier frame 10 of the device can rotate around a horizontal axis 18. From the wheel 5, the torque is transmitted via friction gear 7 to generator 8. Water from blades 4 is reset to a level identical to level 21, which, in its turn, It is identical to level 19 or below and at the same time parallel to level 19, which from above limits the water-containing volume of the waste device 6. The float regulator 11, by adjusting device 1, maintains a constant height of the upper water level 3 without taking into account the flow of water into the inlet chute.
Предлагаемое на фиг. 3 техническое решение предназначено для создания небольшой гидроэлектростанции типа гидроцентрали с разностью уровней воды 2,0 м, водопропускной способностью от 0,25 до 2,0 м3/с-1 и установленной мощностью 30 кВт.The proposed in FIG. 3 technical solution is intended to create a small hydroelectric station type with a hydroelectric station with a water level difference of 2.0 m, a water carrying capacity of 0.25 to 2.0 m 3 / s -1 and an installed capacity of 30 kW.
Устройство по фиг. 3 содержит подводящий желоб верхнего уровня воды 3, напорную шахту 12, регулируемое сливное приспособление 1, поплавковый регулятор 11 приспособления 1 с оптоэлектронным датчиком уровня воды, закрепленные на колесе 5 с вертикальной осью вращения 18 активные лопатки 4, сточное приспособление 6, передаточный механизм 7, генератор 8, электрическую часть гидроцентрали 9, несущую раму устройства 10.The device of FIG. 3 contains a feed chute of the upper water level 3, a pressure shaft 12, an adjustable drainage device 1, a float controller 11 of the device 1 with an optoelectronic water level sensor, mounted on the wheel 5 with a vertical axis of rotation 18 active vanes 4, a waste device 6, a transmission mechanism 7, generator 8, the electric part of the hydroelectric station 9, the carrier frame of the device 10.
Вода с места сбора по подводящему желобу верхнего уровня 3 поступает в напорную шахту 12, откуда под давлением водяного столба через сливное приспособление 1 выбрасывается в направлении оси 2 на активные лопатки 4 колеса 5, что ведет к возникновению вращающего момента на колесе 5, установленном на несущей раме 10 устройства с возможностью вращения вокруг вертикальной оси 18. С колеса 5 вращающий момент через передаточный механизм 7 передается на генератор 8. Вода из лопаток 4 сбрасывается на уровень, идентичный уровню 21, который в свою очередь идентичен уровню 19 или ниже и одновременно параллелен уровню 19, который сверху ограничивает водосодержащий объем сточного приспособления 6. Электрическая часть 9 гидроцентрали обеспечивает технические параметры, необходимые для подключения генератора 8 к объединенной энергосети. Регулятор 11 сливного приспоWater from the collection point along the upper level 3 feed chute enters the pressure shaft 12, from where it is ejected in the direction of the axis 2 onto the active vanes 4 of the wheel 5 under the pressure of the water column through the drainage device 1, which causes a torque on the wheel 5 mounted on the carrier frame 10 of the device with the possibility of rotation around the vertical axis 18. From the wheel 5 torque through the transmission mechanism 7 is transmitted to the generator 8. Water from the blades 4 is reset to a level identical to level 21, which in turn is sense to the path level of 19 or below and simultaneously parallel to the level 19 which upwardly delimit a water-containing volume of the drainage device 6. The electric part 9 hydroelectric ensures the technical parameters required for connection of generator 8 to the combined grid. Regulator 11 Drain Adjuster
- 2 008918 собления 1 с оптоэлектронным датчиком уровня воды, регулируя приспособление 1, поддерживает постоянную высоту верхнего уровня воды 3 без учета поступления воды в подводящий желоб.- 2 008918 Sobeniya 1 with an optoelectronic water level sensor, adjusting the device 1, maintains a constant height of the upper water level 3 without taking into account the flow of water into the inlet chute.
Предлагаемое на фиг. 4 техническое решение предназначено для создания небольшой гидроэлектростанции типа гидроцентрали с разностью высот уровней воды 14,0 м, водопропускной способностью от 0,035 до 0,28 м3/с-1 и установленной мощностью 37 кВт. Конструкция устройства по фиг. 4 разработана с учетом достигнутой высокой скорости потока воды при выходе на колесо требуемому числу оборотов генератора без использования дополнительного преобразователя. Устройство 4 содержит подводящий желоб верхнего уровня воды 3, линию потока воды 15, сливное приспособление 1, закрепленные на колесе 5 с горизонтальной осью вращения 18 активные лопатки 4, сточное приспособление 6, генератор 8, электрическую часть гидроцентрали 9, несущую конструкцию желоба 13, несущую раму 10 устройства.The proposed in FIG. 4 the technical solution is designed to create a small hydroelectric station type with a difference in height of water levels of 14.0 m, a water carrying capacity of 0.035 to 0.28 m 3 / s -1 and an installed capacity of 37 kW. The design of the device of FIG. 4 has been developed taking into account the achieved high flow rate of water when the wheel reaches the required speed of the generator without using an additional converter. The device 4 contains the inlet chute of the upper water level 3, the water flow line 15, the drainage device 1 mounted on the wheel 5 with a horizontal axis of rotation 18 active vanes 4, the waste device 6, a generator 8, the electric part of the hydraulic station 9, the supporting structure of the chute 13, the carrier frame 10 device.
Вода с места сбора по подводящему желобу верхнего уровня 3 поступает на линию потока воды 15, где гидроэнергетический потенциал под действием силы тяжести падающей на линию 15 воды преобразуется в кинетическую энергию воды, которая выбрасывается через сливное приспособление 1 в направлении его оси 2 на активные лопатки 4 колеса 5, что ведет к возникновению вращающего момента на колесе 5, установленном на несущей раме 10 устройства с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси 18. С колеса 5 вращающий момент передается непосредственно на генератор 8. Вода из лопаток 4 сбрасывается на уровень, идентичный уровню 21, который в свою очередь идентичен уровню 19 или ниже и одновременно параллелен уровню 19, который сверху ограничивает водосодержащий объем сточного приспособления 6. Электрическая часть 9 гидроцентрали обеспечивает технические параметры, необходимые для подключения генератора 8 к объединенной энергосети.Water from the collection point along the upper level 3 feed chute enters the water flow line 15, where the hydropower potential is converted by the force of gravity of the water falling onto line 15 into the kinetic energy of water, which is discharged through the drainage device 1 in the direction of its axis 2 to the active vanes 4 wheels 5, which leads to a torque on the wheel 5 mounted on the carrier frame 10 of the device for rotation around a horizontal axis 18. From the wheel 5, the torque is transmitted directly to the gene Operator 8. The water from the blades 4 is reset to a level identical to level 21, which in turn is identical to level 19 or below and simultaneously parallel to level 19, which from above limits the water-containing volume of the waste device 6. The electric part 9 of the hydraulic power plant provides the technical parameters necessary for connection generator 8 to the combined grid.
Предлагаемое на фиг. 5 техническое решение предназначено для создания небольшой гидроэлектростанции с разностью высот уровней воды 4,2 м, водопропускной способностью от 0,375 до 12 м3/с-1 и установленной мощностью 380 кВт. Устройство по фиг. 5 содержит дамбы для подпора водотока и верхнего уровня воды 3, четыре сливных приспособления 1, их регулятор 11 с оптоэлектронным датчиком уровня воды, четыре колеса 5 с установленными на них активными лопатками 4 и горизонтальной осью вращения 18, сточное приспособление 6, четыре фрикционные передачи 7а, четыре передаточных механизма 7, четыре генератора 8, электрическую часть 9 гидроцентрали, несущую раму 10 устройства.The proposed in FIG. 5 the technical solution is intended to create a small hydroelectric station with a difference in the height of water levels of 4.2 m, a water carrying capacity of 0.375 to 12 m 3 / s -1 and an installed capacity of 380 kW. The device of FIG. 5 contains dams for backwater flow and upper water level 3, four drain devices 1, their regulator 11 with an optoelectronic water level sensor, four wheels 5 with active vanes 4 mounted on them and horizontal axis of rotation 18, waste device 6, four friction gears 7a , four transmissions 7, four generators 8, an electric part 9 of a hydraulic power station supporting the frame 10 of the device.
Под давлением водяного столба, созданного подпором верхнего уровня воды 3, вода через сливные приспособления 1 выбрасывается в направлении их осей 2 на активные лопатки 4 колес 5, что ведет к возникновению вращающего момента на колесах 5, установленных на несущей раме 10 устройства с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси 18. Через фрикционные передачи 7а и затем передаточные механизмы 7 вращающий момент передается на генераторы 8. Вода из лопаток 4 падает на уровень, идентичный уровню 21, который, в свою очередь, идентичен уровню 19 или ниже и одновременно параллелен уровню 19, который сверху ограничивает водосодержащий объем сточного приспособления 6. Электрическая часть 9 гидроцентрали обеспечивает технические параметры, необходимые для подключения генератора 8 к объединенной энергосети. Регулятор 11 оптоэлектронным датчиком уровня воды, регулируя приспособления 1, поддерживает постоянную высоту верхнего уровня воды 3 независимо от поступления воды к подпорной дамбе.Under the pressure of the water column created by the overpressure of the upper water level 3, the water is discharged through the drainage devices 1 in the direction of their axes 2 onto the vanes 4 of the wheels 5, which leads to a torque on the wheels 5 mounted on the frame 10 of the device for rotation around horizontal axis 18. Through friction gears 7a and then gears 7, the torque is transmitted to the generators 8. Water from the blades 4 drops to a level identical to level 21, which, in turn, is identical to level 19 or at the same time and simultaneously parallel to level 19, which from above limits the water-containing volume of waste device 6. The hydraulic part 9 of the hydroelectric station provides the technical parameters necessary for connecting the generator 8 to the unified grid. The regulator 11 optoelectronic water level sensor, adjusting the device 1, maintains a constant height of the upper water level 3, regardless of the flow of water to the retaining dam.
Предлагаемое на фиг. 6 техническое решение предназначено для создания небольшой гидроэлектростанции на перекатной дамбе водотока с разностью высот уровней воды 3,1 м, водопропускной способностью от 0,06 до 0,5 м3/с-1 и установленной мощностью 11 кВт. Устройство по фиг. 6 содержит линию потока воды 15, сливное приспособление 1, активные лопатки 4, установленные на колесе 5 с вертикальной осью вращения 18, сточное приспособление 6, передаточный механизм 7, генератор 8, электрическую часть 9 гидроцентрали, несущую раму 10 устройства.The proposed in FIG. 6 the technical solution is designed to create a small hydroelectric power plant on a rolling dam of a watercourse with a difference in height of water levels of 3.1 m, a water carrying capacity from 0.06 to 0.5 m 3 / s -1 and an installed capacity of 11 kW. The device of FIG. 6 contains a water flow line 15, a drainage fixture 1, active vanes 4 mounted on a wheel 5 with a vertical axis of rotation 18, a drainage fixture 6, a transmission mechanism 7, a generator 8, an electrical part 9 of a hydraulic power station supporting the frame 10 of the device.
Перекатная дамба водотока обеспечивает образование подпора верхнего уровня воды 3, перетекающей через кромку дамбы, где гидроэнергетический потенциал падающей на линию 15 воды преобразуется в кинетическую энергию воды, под действием которой вода через сливное приспособление 1 выбрасывается в направлении его оси 2 на активные лопатки 4 колеса 5, что обуславливает возникновение вращающего момента на колесе 5, смонтированном на несущей раме 10 устройства с возможностью вращения вокруг вертикальной оси 18. Через передаточный механизм вращающий момент от колеса 5 передается на генератор 8. Из лопаток 4 вода падает на уровень, идентичный уровню 21, который, в свою очередь, идентичен уровню 19 или ниже и одновременно параллелен уровню 19, ограничивающему водосодержащий объем сточного приспособления 6. Электрическая часть 9 гидроцентрали обеспечивает технические параметры, необходимые для подключения генератора 8 к объединенной энергосети.An erratic waterway dam ensures the formation of an overflow of the upper water level 3 flowing over the edge of the dam, where the hydropower potential of water falling on line 15 is converted into kinetic energy of water, under the action of which water is thrown through the discharge device 1 in the direction of its axis 2 onto active vanes 4 wheels 5 that causes the occurrence of torque on the wheel 5 mounted on the carrier frame 10 of the device with the possibility of rotation around the vertical axis 18. Through a gear mechanism rotating the moment from wheel 5 is transmitted to generator 8. From blades 4, water falls to a level identical to level 21, which, in turn, is identical to level 19 or below and simultaneously parallel to level 19, limiting the water-containing volume of the waste device 6. The electric part 9 of the hydroelectric station provides technical parameters required to connect the generator 8 to the united grid.
Предлагаемое на фиг. 7 техническое решение предназначено для создания оросительной установки на бьефе с разностью высот уровней воды 2,2 м, водопропускной способностью 2,2 м3/с-1, вытеснением 30 м и производительностью 100 л/с. Устройство по фиг. 7 содержит напорную шахту 12, сливное приспособление 1 с ручным регулятором 11, закрепленные на колесе 5 с горизонтальной осью вращения 18 активные лопатки 4, сточное приспособление 6, центробежный насос 16 с передаточным механизмом 7, всасывающую линию с фильтром 17, вытесняющий трубопровод 14, несущую раму 10 устройства.The proposed in FIG. 7 the technical solution is intended to create an irrigation installation on the pool with a difference in the height of water levels of 2.2 m, a water carrying capacity of 2.2 m 3 / s -1 , a displacement of 30 m and a capacity of 100 l / s. The device of FIG. 7 contains a pressure shaft 12, a drain fixture 1 with a manual regulator 11, mounted on a wheel 5 with a horizontal axis of rotation 18 active vanes 4, a waste fixture 6, a centrifugal pump 16 with a transmission mechanism 7, a suction line with a filter 17, displacing the pipeline 14, carrying frame 10 device.
Бьеф обеспечивает создание подпора верхнего уровня воды 3, сообщающегося с напорной шахтойThe pool ensures the creation of a sub-head of the upper water level 3, which communicates with the pressure shaft
- 3 008918- 3 008918
12, где вода под давлением водяного столба через сливное приспособление 1 выбрасывается в направлении его оси 2 на активные лопатки 4 колеса 5, что ведет к возникновению вращающего момента на колесе 5, смонтированном на несущей раме устройства 10 с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси 18. Через передаточный механизм 7 вращающий момент с колеса 5 передается на центробежный насос, который закачивает воду по водозабору с фильтром 17 из объема подпертого уровня и подает ее по вытесняющему трубопроводу в оросительную систему. Из лопаток 4 вода падает на уровень, идентичный уровню 21, который, в свою очередь, идентичен уровню 19 или ниже и одновременно параллелен уровню 19, ограничивающему водосодержащий объем сточного приспособления 6. Производительность установки регулируется ручным регулятором 11 приспособления 1.12, where the water under the pressure of the water column through the drain fixture 1 is ejected in the direction of its axis 2 on the active blades 4 of the wheel 5, which leads to a torque on the wheel 5 mounted on the base frame of the device 10 with the possibility of rotation around the horizontal axis 18. Through The transmission mechanism 7 transmits the torque from the wheel 5 to the centrifugal pump, which pumps water through the water intake with the filter 17 from the volume of the propped level and delivers it via the displacing pipeline to the irrigation system. From blades 4, water falls to a level identical to level 21, which, in turn, is identical to level 19 or below and simultaneously parallel to level 19, which limits the water-containing volume of waste device 6. The capacity of the installation is regulated by the manual controller 11 of device 1.
Предлагаемое на фиг. 8 техническое решение предназначено для создания миниатюрной гидроцентрали на существующей шандорной балке водослива с разностью высот уровней воды 3,0 м, водопропускной способностью от 0,125 до 1,0 м3/с-1 и установленной мощностью 22,5 кВт. Устройство по фиг. 8 содержит линию направления водотока, выполняющую функцию сливного приспособления 1, активные лопатки 4, установленные на колесе 5 с горизонтальной осью вращения 18, сточное приспособление 6, ременной привод 7, генератор 8, электрическую часть 9 гидроцентрали, подвижную несущую раму 10 устройства.The proposed in FIG. 8 the technical solution is designed to create a miniature hydroelectric station on the existing spillway weir with a height difference of water levels of 3.0 m, water carrying capacity from 0.125 to 1.0 m 3 / s -1 and an installed capacity of 22.5 kW. The device of FIG. 8 contains a flow direction line that performs the function of a drainage device 1, active vanes 4 mounted on a wheel 5 with a horizontal axis of rotation 18, a drainage device 6, a belt drive 7, a generator 8, an electric part 9 of a hydraulic plant, a movable support frame 10 of the device.
Шандорный затвор водослива обеспечивает подпор верхнего уровня 3 воды, перетекающей через гребень шандорного затвора, где гидроэнергетический потенциал падающей воды преобразуется в кинетическую энергию воды при падении ее по линии направления водотока, выполняющей функцию сливного приспособления 1, в направлении его оси 2 на активные лопатки 4 колеса 5, что ведет к возникновению крутящего момента на колесе 5, установленном на подвижной несущей раме устройства 10 с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси 18. Через ременной привод 7 крутящий момент от колеса 5 передается на генератор 8. Из лопаток 4 вода падает на уровень, идентичный уровню 21, который, в свою очередь, идентичен уровню 19 или ниже и одновременно параллелен уровню 19, ограничивающему водосодержащий объем сточного приспособления 6. Электрическая часть 9 гидроцентрали обеспечивает технические параметры, необходимые для подключения генератора 8 к объединенной энергосети.The spider shutter of the spillway provides backwater to the upper level 3 of water flowing through the ridge of the saddle shutter, where the hydropower potential of the falling water is converted into the kinetic energy of water when it falls along the direction of the watercourse that performs the function of the drainage device 1 in the direction of its axis 2 to the active vanes 4 wheels 5, which leads to the occurrence of torque on the wheel 5 mounted on the mobile carrier frame of the device 10 with the possibility of rotation around the horizontal axis 18. Through the belt drive 7 torque from wheel 5 is transmitted to generator 8. From blades 4, water falls to a level identical to level 21, which, in turn, is identical to level 19 or lower and simultaneously parallel to level 19 limiting the water-containing volume of waste device 6. Hydraulic power station 9 provides the technical parameters necessary to connect the generator 8 to the integrated grid.
Сопряжение подвижной несущей рамы 10 устройства с шандорным затвором обеспечивает направление водотока по линии 1 независимо от положения шандорного затвора.The pairing of the mobile carrier frame 10 of the device with the trap gate ensures the direction of the watercourse along line 1, regardless of the position of the trap valve.
Предлагаемое техническое решение - гидротурбинный двигатель - применимо в качестве механического привода устройств в местах с наличием гидроэнергетического потенциала воды с широким диапазоном рабочих условий.The proposed technical solution - a hydro-turbine engine - is applicable as a mechanical drive of devices in places with the presence of the hydropower potential of water with a wide range of operating conditions.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK1032003 | 2003-04-30 | ||
| SK1382003 | 2003-06-19 | ||
| PCT/SK2004/000005 WO2004097211A1 (en) | 2003-04-30 | 2004-04-30 | Water wheel motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200501709A1 EA200501709A1 (en) | 2006-06-30 |
| EA008918B1 true EA008918B1 (en) | 2007-08-31 |
Family
ID=33422340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200501709A EA008918B1 (en) | 2003-04-30 | 2004-04-30 | Water wheel motor |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1629192A1 (en) |
| JP (1) | JP2006525469A (en) |
| KR (1) | KR20060008935A (en) |
| AU (1) | AU2004235278A1 (en) |
| BR (1) | BRPI0409800A (en) |
| CA (1) | CA2526925A1 (en) |
| EA (1) | EA008918B1 (en) |
| MX (1) | MXPA05011551A (en) |
| NO (1) | NO20055628L (en) |
| OA (1) | OA13305A (en) |
| RS (1) | RS20050817A (en) |
| WO (1) | WO2004097211A1 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200811362A (en) * | 2006-08-22 | 2008-03-01 | zheng-shi Liu | Controllable driving system and method |
| KR200451501Y1 (en) * | 2008-07-28 | 2010-12-17 | 하태관 | Gravity power generator |
| SK592012A3 (en) * | 2012-08-14 | 2014-03-04 | Alexander Vejčík | Horizontal water turbine |
| CO6700144A1 (en) * | 2013-06-07 | 2013-06-28 | Univ Del Valle | Hydraulic machine for low falls |
| WO2023015327A1 (en) * | 2021-08-09 | 2023-02-16 | Staudt Friedrich | Weir system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE361593C (en) * | 1922-10-16 | Fritz Ossberger | Free jet turbine | |
| FR2562955A1 (en) * | 1984-04-16 | 1985-10-18 | Radisa Sa | INJECTOR FOR HYDRAULIC TURBINE |
| US4948985A (en) * | 1988-12-02 | 1990-08-14 | Adams Nelson P | External penstock |
-
2004
- 2004-04-30 CA CA002526925A patent/CA2526925A1/en not_active Abandoned
- 2004-04-30 MX MXPA05011551A patent/MXPA05011551A/en not_active Application Discontinuation
- 2004-04-30 RS YUP-2005/0817A patent/RS20050817A/en unknown
- 2004-04-30 OA OA1200500308A patent/OA13305A/en unknown
- 2004-04-30 BR BRPI0409800-5A patent/BRPI0409800A/en not_active IP Right Cessation
- 2004-04-30 AU AU2004235278A patent/AU2004235278A1/en not_active Abandoned
- 2004-04-30 JP JP2006508068A patent/JP2006525469A/en not_active Abandoned
- 2004-04-30 EP EP04730786A patent/EP1629192A1/en not_active Withdrawn
- 2004-04-30 WO PCT/SK2004/000005 patent/WO2004097211A1/en not_active Application Discontinuation
- 2004-04-30 EA EA200501709A patent/EA008918B1/en not_active IP Right Cessation
- 2004-04-30 KR KR1020057020460A patent/KR20060008935A/en not_active Application Discontinuation
-
2005
- 2005-11-29 NO NO20055628A patent/NO20055628L/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE361593C (en) * | 1922-10-16 | Fritz Ossberger | Free jet turbine | |
| FR2562955A1 (en) * | 1984-04-16 | 1985-10-18 | Radisa Sa | INJECTOR FOR HYDRAULIC TURBINE |
| US4948985A (en) * | 1988-12-02 | 1990-08-14 | Adams Nelson P | External penstock |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO20055628D0 (en) | 2005-11-29 |
| OA13305A (en) | 2007-04-13 |
| EA200501709A1 (en) | 2006-06-30 |
| BRPI0409800A (en) | 2006-05-09 |
| WO2004097211A1 (en) | 2004-11-11 |
| CA2526925A1 (en) | 2004-11-11 |
| WO2004097211A9 (en) | 2005-04-28 |
| RS20050817A (en) | 2008-11-28 |
| JP2006525469A (en) | 2006-11-09 |
| WO2004097211A8 (en) | 2004-12-29 |
| KR20060008935A (en) | 2006-01-27 |
| EP1629192A1 (en) | 2006-03-01 |
| NO20055628L (en) | 2006-01-12 |
| MXPA05011551A (en) | 2006-05-04 |
| AU2004235278A1 (en) | 2004-11-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20070140829A1 (en) | Modular Hydraulic or Hydroelectric Machine | |
| EP2340368B1 (en) | An energy generating system using a plurality of waterwheels | |
| US20130088014A1 (en) | Water turbine | |
| MX2012009557A (en) | Rotational force generating device and a centripetally acting type of water turbine using the same. | |
| EP0058714A1 (en) | Ambient pressure water turbine | |
| EA008918B1 (en) | Water wheel motor | |
| US20060245919A1 (en) | Water wheel motor | |
| CN101265865A (en) | Sea hydraulic drive apparatus | |
| RU2709234C2 (en) | Hydro complex | |
| CN216866879U (en) | Long-rotating-shaft hydroelectric generation system | |
| KR101485993B1 (en) | small scale water power generation using whirlpool | |
| CN102878004B (en) | Spiral-flow type water and gas combined wave energy power generation method and device | |
| US11434866B2 (en) | Water current catcher system for hydroelectricity generation | |
| CN107524553A (en) | River cut-off formula water-power plant | |
| EP1421277B1 (en) | Hydroelectric plant | |
| JP3125134B2 (en) | Automatic circulating water generator | |
| RU2487261C1 (en) | Hydraulic turbine | |
| CN114412689B (en) | Long-rotating-shaft hydroelectric generation system | |
| RU2396392C1 (en) | Hydroelectric power plant (hpp) on circular water flow | |
| CN220185266U (en) | Seawater power generation device | |
| JP7241547B2 (en) | Hydro power plant and hydro power system | |
| JP3024499U (en) | Coast dam power generator | |
| EP0181754A1 (en) | Turbine | |
| RU61360U1 (en) | MINI-HYDRO POWER PLANT | |
| WO2024035374A1 (en) | System for generating energy from water flowing through a pipe |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |