MD601Z

MD601Z - Floating hydraulic station

Info

Publication number: MD601Z
Application number: MDS20120123A
Authority: MD
Inventors: Виорел БОСТАН; Олег ЧОБАНУ; Валериу ДУЛГЕРУ; Анатол СОКИРЯНУ; Виталие ГЛАДЫШ
Original assignee: Технический университет Молдовы
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2013-09-30
Also published as: MD601Y

Abstract

The invention relates to a floating hydraulic station with vertical rotor and is designed for the production of mechanical and electrical energy in individual farms for irrigation of fields located near rivers or for the production of electric energy, using the kinetic energy of the flowing water of rivers.The floating hydraulic station includes a platform (1) fixed on a shore pier with the possibility of controlling its position relative to the level and direction of flow of the water and is formed of two parts: fixed (2) and rotating (5), interconnected by a joint (6) with one degree of freedom. The fixed part (2) is mounted on two floating bodies (4), pivotally connected with two degrees of freedom by a joining lever (3) to the shore pier and is equipped with four removable vertical support shafts (13). On the rotating part (5) are mounted an electric generator (10) and a hydraulic pump, a speed-increasing gear (9) and a rotor (7) with a vertical axis and horizontal bars, on which are installed blades (8) with hydrodynamic profile. The rotating part (5) is mounted on a floating body (11) and additionally linked to the fixed part (2) by a cable winch (12) for lifting the rotating part (5).

Description

Invenţia se referă la o centrală hidraulică flotantă cu rotor vertical şi este destinată producerii energiei mecanice şi electrice în gospodăriile individuale săteşti pentru irigarea câmpurilor amplasate în vecinătatea râurilor sau producerii energiei electrice, folosind energia cinetică a apei curgătoare a râurilor. The invention relates to a floating hydraulic power plant with a vertical rotor and is intended for the production of mechanical and electrical energy in individual rural households for the irrigation of fields located near rivers or the production of electrical energy, using the kinetic energy of flowing river water.

Se cunoaşte o staţie hidraulică, care include o platformă montată pe corpuri flotante şi fixată pe o culee prin intermediul unei structuri metalice cu posibilitatea reglării poziţiei sale faţă de nivelul apei, un generator electric şi un multiplicator cinematic, legaţi cu axul unei turbine verticale cu rotor şi palete cu profil hidrodinamic [1]. A hydraulic station is known, which includes a platform mounted on floating bodies and fixed to a fulcrum by means of a metallic structure with the possibility of adjusting its position relative to the water level, an electric generator and a kinematic multiplier, connected to the shaft of a vertical turbine with a rotor and blades with a hydrodynamic profile [1].

Cea mai apropiată soluţie este o centrală hidraulică flotantă, care include o platformă, fixată pe o culee cu posibilitatea reglării poziţiei faţă de nivelul apei şi pe care sunt amplasate un generator electric şi un multiplicator, cu care este legat un rotor vertical cu palete hidrodinamice fixate la capetele unor bare [2]. The closest solution is a floating hydraulic power plant, which includes a platform, fixed on a fulcrum with the possibility of adjusting the position relative to the water level and on which an electric generator and a multiplier are placed, to which a vertical rotor with hydrodynamic blades fixed at the ends of bars is connected [2].

Dezavantajul acestor soluţii constă în faptul că având o construcţie simplă, este dificilă efectuarea mentenanţei rotorului, care se află imersat în apă. The disadvantage of these solutions is that, having a simple construction, it is difficult to maintain the rotor, which is immersed in water.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenţia este facilitarea efectuării mentenanţei rotorului. The technical problem that the invention solves is facilitating rotor maintenance.

Centrala hidraulică flotantă, conform invenţiei, înlătură dezavantajul menţionat mai sus prin aceea că include o platformă fixată pe o bază de ţărm cu posibilitatea reglării poziţiei acesteia faţă de nivelul şi direcţia de curgere a apei şi este formată din două părţi: fixă şi rotativă, legate între ele printr-o articulaţie cu un grad de libertate. Partea fixă este instalată pe două corpuri flotante, legată articulat cu două grade de libertate prin intermediul unui braţ de legătură cu baza de ţărm, şi dotată cu patru bare verticale de sprijin demontabile. Pe partea rotativă sunt montate un generator electric sau o pompă hidraulică, un multiplicator şi un rotor cu un ax vertical şi bare orizontale, pe care sunt instalate palete cu profil hidrodinamic. Partea rotativă este instalată pe un corp flotant şi legată suplimentar cu partea fixă prin intermediul unui troliu cu cablu pentru ridicarea părţii rotative. The floating hydraulic power plant, according to the invention, eliminates the above-mentioned disadvantage by including a platform fixed on a shore base with the possibility of adjusting its position relative to the level and direction of water flow and is formed by two parts: fixed and rotating, connected to each other by a joint with one degree of freedom. The fixed part is installed on two floating bodies, connected articulated with two degrees of freedom by means of a connecting arm with the shore base, and equipped with four removable vertical support bars. An electric generator or a hydraulic pump, a multiplier and a rotor with a vertical shaft and horizontal bars, on which blades with a hydrodynamic profile are installed, are mounted on the rotating part. The rotating part is installed on a floating body and additionally connected to the fixed part by means of a cable winch for lifting the rotating part.

Rezultatul tehnic al invenţiei constă în executarea platformei din două părţi legate articulat cu posibilitatea scoaterii din apă a rotorului, asigurarea mentenanţei lejere a paletelor rotorului. Legarea părţii rotative a platformei cu partea fixă prin intermediul unui troliu cu cablu permite scoaterea lejeră din apă a rotorului şi efectuarea mentenanţei paletelor. The technical result of the invention consists in the execution of the platform from two parts articulatedly connected with the possibility of removing the rotor from the water, ensuring easy maintenance of the rotor blades. Connecting the rotating part of the platform with the fixed part by means of a cable winch allows easy removal of the rotor from the water and maintenance of the blades.

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1 şi 2, care reprezintă: The invention is explained by the drawings in Fig. 1 and 2, which represent:

- fig. 1, schema constructivă a centralei hidraulice flotante în poziţie de lucru; - Fig. 1, construction diagram of the floating hydraulic power plant in working position;

- fig. 2, schema constructivă a centralei hidraulice flotante în poziţia rotorului scos din apă pentru efectuarea mentenanţei. - Fig. 2, construction diagram of the floating hydraulic power plant in the position of the rotor removed from the water for maintenance.

Centrala hidraulică flotantă (fig. 1) include o platformă 1 formată din partea fixă 2, care este legată articulat cu două grade de libertate prin intermediul unui braţ 3 de legătură cu baza de ţărm cu posibilitatea reglării poziţiei centralei faţă de nivelul şi direcţia de curgere a apei, şi partea rotativă 5, care este legată cu partea fixă 2 printr-o articulaţie 6 cu un grad de libertate. Partea fixă 2 este instalată pe două corpuri flotante 4. Pe partea rotativă 5 a platformei 1 sunt montate un rotor 7 cu un ax vertical şi bare orizontale, pe care sunt instalate palete 8 cu profil hidrodinamic, un multiplicator 9 şi un generator electric 10 sau o pompă hidraulică. Partea rotativă 5 este instalată pe un corp flotant 11 şi legată suplimentar cu partea fixă 2 a platformei 1 prin intermediul unui troliu 12 cu cablu pentru ridicarea părţii rotative 5 (fig. 2). Partea fixă 2 a platformei 1 este dotată cu patru bare verticale de sprijin demontabile 13. The floating hydraulic power plant (Fig. 1) includes a platform 1 consisting of a fixed part 2, which is articulated with two degrees of freedom by means of a connecting arm 3 with the shore base with the possibility of adjusting the position of the power plant relative to the level and direction of water flow, and a rotating part 5, which is connected to the fixed part 2 by a joint 6 with one degree of freedom. The fixed part 2 is installed on two floating bodies 4. On the rotating part 5 of the platform 1, a rotor 7 with a vertical axis and horizontal bars are mounted, on which blades 8 with a hydrodynamic profile, a multiplier 9 and an electric generator 10 or a hydraulic pump are installed. The rotating part 5 is installed on a floating body 11 and additionally connected to the fixed part 2 of the platform 1 by means of a winch 12 with a cable for lifting the rotating part 5 (Fig. 2). The fixed part 2 of the platform 1 is equipped with four removable vertical support bars 13.

Centrala hidraulică flotantă funcţionează în modul următor. The floating hydraulic power plant operates in the following way.

În poziţia de lucru paletele 8 cu profil hidrodinamic interacţionează cu curenţii de apă, antrenând, sub acţiunea efectelor de presiune a apei pe suprafaţa paletelor 8, hidrodinamic generate de profilul hidrodinamic al paletelor 8, orientate în poziţii optime faţă de curenţii de apă în fiecare fază de rotaţie a rotorului 7, şi punând rotorul 7 în mişcare de rotaţie, care se multiplică în multiplicatorul 9 şi se transmite generatorului electric 10 sau pompei hidraulice. În cazul apariţiei unor defecţiuni ale paletelor 8 sau rotorului 7 sau în cazul unor lucrări de mentenanţă partea rotativă 5 este scoasă din apă cu ajutorul troliului 12 (fig. 2). După efectuarea lucrărilor de mentenanţă sau de reparaţie, partea rotativă 5 a platformei 1 este adusă cu ajutorul troliului 12 în poziţia de lucru (în apă). In the working position, the blades 8 with a hydrodynamic profile interact with the water currents, driving, under the action of the water pressure effects on the surface of the blades 8, hydrodynamically generated by the hydrodynamic profile of the blades 8, oriented in optimal positions with respect to the water currents in each phase of rotation of the rotor 7, and setting the rotor 7 in rotational motion, which is multiplied in the multiplier 9 and transmitted to the electric generator 10 or the hydraulic pump. In the event of any malfunctions of the blades 8 or the rotor 7 or in the event of maintenance work, the rotating part 5 is removed from the water using the winch 12 (fig. 2). After performing the maintenance or repair work, the rotating part 5 of the platform 1 is brought using the winch 12 to the working position (in the water).

Astfel construcţia centralei hidraulice flotante asigură lejeritatea efectuării lucrărilor de reparaţie şi de mentenanţă a rotorului cu mijloace proprii, fără antrenarea unor maşini şi mecanisme suplimentare. Thus, the construction of the floating hydraulic power plant ensures the ease of carrying out repair and maintenance work on the rotor with one's own means, without engaging additional machines and mechanisms.

1. MD 2981 G2 2006.02.28 1. MD 2981 G2 2006.02.28

2. MD 2991 G2 2006.02.28 2. MD 2991 G2 2006.02.28

Claims

Floating hydraulic power plant, which includes a platform (1) fixed on a shore base with the possibility of adjusting its position relative to the level and direction of water flow and is formed by two parts: fixed (2) and rotating (5), connected to each other by a joint (6) with one degree of freedom; the fixed part (2) is installed on two floating bodies (4), connected articulated with two degrees of freedom by means of an arm (3) connecting to the shore base, and equipped with four removable vertical support bars (13); on the rotating part (5) are mounted an electric generator (10) or a hydraulic pump, a multiplier (9) and a rotor (7) with a vertical shaft and horizontal bars, on which blades (8) with a hydrodynamic profile are installed, at the same time the rotating part (5) is installed on a floating body (11) and additionally connected to the fixed part (2) by means of a winch (12) with a cable for lifting the rotating part (5).