NO322523B1

NO322523B1 - Apparatus at an electric power plant

Info

Publication number: NO322523B1
Application number: NO20051125A
Authority: NO
Inventors: Paul K Morch
Original assignee: Tgs Maskin As
Priority date: 2005-03-02
Filing date: 2005-03-02
Publication date: 2006-10-16
Also published as: NO20051125D0

Abstract

Anordning ved bølgekraftverk (1) hvor en turbin (4) er anbrakt i en i hovedsak stillestående nedentil åpen rørsøyle (2), hvor rørsøylen (2) rager gjennom vannflaten (6) og ned i vannet, og hvor den vannmengde som grunnet varierende bølgehøyde omkring rørsøylen (2) strømmer inn og ut av rørsøylen (2) må passere turbinen (4), idet turbinen (4) er tilkoplet en opplagret turbinaksling (10), og hvor turbinakslingen (10) er forsynt med en samroterende eksenterdel (16) hvor eksenterdelen (16) er omkranset av en til eksenterdelen (16) koplet fritt dreibar eksenterring (18), og hvor eksenterringen (18) utgjør den drivende del av en fluidpumpe (22,26, 28, 30, 32).Device at wave power plant (1) where a turbine (4) is placed in a substantially stationary bottom open pipe column (2), where the pipe column (2) projects through the water surface (6) and down into the water, and where the amount of water due to varying wave height around the pipe column (2) flows in and out of the pipe column (2) must pass the turbine (4), the turbine (4) being connected to a mounted turbine shaft (10), and where the turbine shaft (10) is provided with a co-rotating eccentric part (16) wherein the eccentric part (16) is surrounded by a freely rotatable eccentric ring (18) connected to the eccentric part (16), and wherein the eccentric ring (18) constitutes the driving part of a fluid pump (22, 26, 28, 30, 32).

Description

ANORDNING VED BØLGEKRAFTVERK DEVICE AT WAVE POWER PLANT

Denne oppfinnelse vedrører et bølgekraftverk. Nærmere bestemt dreier det seg om et bølgekraftverk hvor en turbin er anbrakt i en nedentil åpen rørsøyle hvor rørsøylen rager ned gjennom vannflaten og ned i vannet, og hvor den vannmengde som grunnet varierende bølgehøyde omkring rørsøylen strømmer inn i og ut av rørsøylen må passere turbinen, idet turbinen er tilkoplet en opplagret turbinaksling hvor turbinakslingen er forsynt med en samroterende eksenterdel. Eksenterdelen er omkranset av en til eksenterdelen koplet fritt dreibar eksenterring, slik at eksenterringen utgjør den drivende del av en fluidpumpe. This invention relates to a wave power plant. More specifically, it concerns a wave power plant where a turbine is placed in a pipe column open at the bottom, where the pipe column projects down through the surface of the water and into the water, and where the amount of water that flows into and out of the pipe column due to varying wave heights around the pipe column must pass the turbine, in that the turbine is connected to a stored turbine shaft where the turbine shaft is provided with a co-rotating eccentric part. The eccentric part is surrounded by a freely rotatable eccentric ring connected to the eccentric part, so that the eccentric ring forms the driving part of a fluid pump.

Det er over relativt lang tid utviklet kraftverk som er inn-rettet til å kunne utnytte den relativt store energidensitet som finnes i bølger på havet. Over a relatively long time, power plants have been developed that are designed to be able to utilize the relatively large energy density found in waves at sea.

Det har imidlertid, grunnet de store påkjenninger slike an-legg utsettes for, vist seg vanskelig å bygge driftsikre og varige bølgekraftverk for bruk i åpent hav. However, due to the great stresses such facilities are exposed to, it has proved difficult to build reliable and durable wave power plants for use in the open sea.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk. The purpose of the invention is to remedy or reduce at least one of the disadvantages of known technology.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav. The purpose is achieved according to the invention by the features indicated in the description below and in the subsequent patent claims.

En turbin, fortrinnsvis med vertikal rotasjonsakse, er anbrakt i en i hovedsak stillestående nedentil åpen rørsøyle. Rørsøylen rager gjennom vannflaten og ned i vannet, idet den vannmengde som grunnet varierende bølgehøyde omkring rør-søylen strømmer inn i og ut av rørsøylen, må passere turbinen. A turbine, preferably with a vertical axis of rotation, is placed in an essentially stationary column of pipes open at the bottom. The pipe column protrudes through the surface of the water and into the water, as the amount of water that flows into and out of the pipe column due to varying wave heights around the pipe column must pass the turbine.

Turbinen er tilkoplet en opplagret turbinaksling hvor turbinakslingen er forsynt med en samroterende eksenterdel. Eksenterdelen er omkranset av en til eksenterdelen fritt koplet dreibar eksenterring hvor eksenterringen utgjør den drivende del av en fluidpumpe. The turbine is connected to a stored turbine shaft where the turbine shaft is provided with a co-rotating eccentric part. The eccentric part is encircled by a rotatable eccentric ring freely connected to the eccentric part, where the eccentric ring forms the driving part of a fluid pump.

Fluidpumpen omfatter minst én pumpesylinder som ved sitt ene endeparti er koplet til eksenterringen og ved sitt andre parti er koplet til et stillestående parti. The fluid pump comprises at least one pump cylinder which is connected at one end part to the eccentric ring and at its other part is connected to a stationary part.

Pumpesylinderen er forsynt med enveisventiler og tilføres fluid fra et reservoar og leverer trykkfluid til en akkumulator. Akkumulatoren kommuniserer med en fluidmotor som videre er koplet til og driver en elektrisk generator. The pump cylinder is equipped with one-way valves and is supplied with fluid from a reservoir and delivers pressurized fluid to an accumulator. The accumulator communicates with a fluid motor which is further connected to and drives an electric generator.

Bølgekraftverket ifølge oppfinnelsen kan på en relativt enkel måte koples til en dyptgående og derved i hovedsak stille-s tående flyt ende installasjon. The wave power plant according to the invention can be connected in a relatively simple way to a deep-sea and thereby mainly silent-toe floating installation.

I det etterfølgende beskrives et ikke-begrensende eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på med-følgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser i vertikalsnitt en prinsippskisse av bølgekraft-verket ifølge oppfinnelsen; Fig. 2 viser et planriss av bølgekraftverket i fig. 1; og Fig. 3 viser et koplingsskjema for bølgekraftverkets pumpe-del. In what follows, a non-limiting example of a preferred embodiment is described which is visualized in the accompanying drawings, where: Fig. 1 shows in vertical section a principle sketch of the wave power plant according to the invention; Fig. 2 shows a plan view of the wave power plant in fig. 1; and Fig. 3 shows a connection diagram for the pump part of the wave power plant.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 et bølgekraftverk som omfatter en vertikal rørsøyle 2 og en turbin 4. In the drawings, the reference number 1 denotes a wave power plant comprising a vertical pipe column 2 and a turbine 4.

Rørsøylen 2, som i hovedsak er stillestående, kan være koplet til et ikke vist fartøy og rager gjennom vannoverflaten 6 og ned i vannet. The pipe column 2, which is essentially stationary, can be connected to a vessel not shown and projects through the water surface 6 and into the water.

Turbinen 4 er koplet til en turbinaksling 10 som er opplagret i et aksiallager 12 og to radiallager 14. Lagerne 12, 14 er forbundet til rørsøylen 2 via ikke viste bærende konstruk-sjoner . The turbine 4 is connected to a turbine shaft 10 which is supported in an axial bearing 12 and two radial bearings 14. The bearings 12, 14 are connected to the pipe column 2 via supporting structures not shown.

En eksenterdel 16 er koplet til og samroterer med turbinakslingen 10. Eksenterdelen 16 omkranses av en til eksenterdelen fritt roterbar eksenterring 18. Et radiallager 20 opptar de radielle krefter mellom eksenterdelen 16 og eksenterringen 18. An eccentric part 16 is connected to and co-rotates with the turbine shaft 10. The eccentric part 16 is encircled by an eccentric ring 18 which can rotate freely to the eccentric part. A radial bearing 20 absorbs the radial forces between the eccentric part 16 and the eccentric ring 18.

Et antall pumpesylindre 22 forløper radialt mellom eksenterringen 18 og rørsøylen 2. Pumpesylindrene 22 er leddbart inn-festet. Eksenterringen 18 er forhindret fra å kunne rotere. A number of pump cylinders 22 extend radially between the eccentric ring 18 and the tube column 2. The pump cylinders 22 are articulated. The eccentric ring 18 is prevented from being able to rotate.

Pumpesylindrene 22 forsynes med fluid fra et reservoar 24 via et tilførselsrør 26 og enveis innløpsventiler 28. Fra pumpesylindrene 22 strømmer trykkfluid via enveis trykkventiler 30 og et trykkrør 32 til en akkumulator 34. Piler i fig. 3 indi-kerer strømningsretningen. The pump cylinders 22 are supplied with fluid from a reservoir 24 via a supply pipe 26 and one-way inlet valves 28. From the pump cylinders 22 pressurized fluid flows via one-way pressure valves 30 and a pressure pipe 32 to an accumulator 34. Arrows in fig. 3 indicates the direction of flow.

Pumpesylindrene 22 sammen med rør og ventiler 26, 28, 30 og 32 utgjør således en fluidpumpe. The pump cylinders 22 together with pipes and valves 26, 28, 30 and 32 thus form a fluid pump.

Fra akkumulatoren 34 strømmer trykkfluid til en fluidmotor 36 og videre til reservoaret 24 via et mellomrør 38. Fluidmotoren 36 er koplet til en elektrisk generator 40. From the accumulator 34, pressure fluid flows to a fluid motor 36 and on to the reservoir 24 via an intermediate pipe 38. The fluid motor 36 is connected to an electric generator 40.

Når vannet i rørsøylen 2 stiger, tildeles turbinen 4 en rota-sjon i én retning. Eksenterdelen 16, som roterer i eksenterringen 18, bringer derved pumpesylindrene 22 til å pumpe trykkfluid til akkumulatoren 34. When the water in the pipe column 2 rises, the turbine 4 is assigned a rotation in one direction. The eccentric part 16, which rotates in the eccentric ring 18, thereby causes the pump cylinders 22 to pump pressurized fluid to the accumulator 34.

Når vannet i rørsøylen 2 synker, tildeles turbinen 4 en rota-sjon i motsatt retning. Imidlertid arbeider pumpesylindrene 22 uavhengig av eksenterdelens 16 dreieretning. Pumpesylindrene 22 er dobbeltvirkende. When the water in the pipe column 2 sinks, the turbine 4 is assigned a rotation in the opposite direction. However, the pump cylinders 22 work independently of the direction of rotation of the eccentric part 16. The pump cylinders 22 are double-acting.

Det oppmagasinerte trykkfluid som befinner seg i akkumulatoren 34 strømmer via mellomrøret 38 til fluidmotoren 36 hvor trykkfluidet, før det strømmer videre til reservoaret 24, avgir det vesentligste av sin trykkenergi. Fluidmotoren 36 driver den elektriske generator 40. The stored pressure fluid which is in the accumulator 34 flows via the intermediate pipe 38 to the fluid motor 36 where the pressure fluid, before it flows on to the reservoir 24, emits most of its pressure energy. The fluid motor 36 drives the electric generator 40.

Akkumulatoren 34 sikrer en jevn strøm av trykkfluid til fluidmotoren 36. The accumulator 34 ensures a steady flow of pressurized fluid to the fluid motor 36.

Om ønskelig kan turbinakslingen 10 ved sitt øvre parti forsynes med en vindturbin 42 for å kunne nytte den luftstrøm som passerer gjennom rørsøylens 2 øvre parti som følge av bølgebevegelsen. If desired, the turbine shaft 10 can be provided with a wind turbine 42 at its upper part in order to be able to use the air flow that passes through the upper part of the tube column 2 as a result of the wave movement.

Claims

1. Device at a wave power plant (1) where a turbine wheel (4) is placed in an essentially stationary pipe column (2) open at the bottom, where the pipe column (2) protrudes through the water surface (6) and into the water, and where the amount of water which due to the varying wave height around the pipe column (2) flows into and out of the pipe column (2) must pass the turbine (4), as the turbine (4) is connected to a stored turbine shaft (10), characterized in that the turbine shaft (10) is provided with a co-rotating eccentric part (16) where the eccentric part (16) is surrounded by a freely rotatable eccentric ring (18) connected to the eccentric part (16), and where the eccentric ring (18) constitutes the driving part of a fluid pump (22, 26, 28, 30, 32).

2. Device according to claim 1, characterized in that the fluid pump (22, 26, 28, 30, 32) comprises at least one pump cylinder (22) which is connected at one end part to the eccentric ring (18) and at its other end part is connected to a stagnant party.

3. Device according to claim 1, characterized in that the pump cylinder (22) is supplied with fluid via one-way valves (28, 30) and delivers fluid to an accumulator (34).

4. Device according to claim 1, characterized in that the accumulator (34) communicates with a fluid motor (36) which is further connected to and drives an electric generator (40).