PL202556B1 - Urządzenie i układ do wytwarzania energii elektrycznej z przepływającego czynnika, zwłaszcza wody - Google Patents
Urządzenie i układ do wytwarzania energii elektrycznej z przepływającego czynnika, zwłaszcza wodyInfo
- Publication number
- PL202556B1 PL202556B1 PL370519A PL37051902A PL202556B1 PL 202556 B1 PL202556 B1 PL 202556B1 PL 370519 A PL370519 A PL 370519A PL 37051902 A PL37051902 A PL 37051902A PL 202556 B1 PL202556 B1 PL 202556B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- turbine
- generator
- rotor
- stator
- medium
- 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
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/10—Submerged units incorporating electric generators or motors
- F03B13/105—Bulb groups
-
- 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
- F03B13/08—Machine or engine aggregates in dams or the like; Conduits therefor, e.g. diffusors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
- H02K7/1807—Rotary generators
- H02K7/1823—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines
-
- 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
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/40—Use of a multiplicity of similar components
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest urządzenie i układ do wytwarzania energii elektrycznej z przepływającego czynnika, zwłaszcza wody.
Urządzenie wyżej wymienionego rodzaju jest znane przykładowo z opisu US 4,804,855 i 4,755,690 (Obermeyer). Przedstawione jest w nich urządzenie, zawierające szereg zespołów turbiny-generator, umieszczonych jeden nad drugim i obok siebie, połączonych do postaci modułów, które jest umieszczone na zaporze między dwoma słupami i może być podnoszone i opuszczane za pomocą dźwigu. Zespoły turbiny-generator są ukształtowane w postaci tak zwanych generatorów rurowych, w których rura w postaci gruszki jest przeznaczona do ustalania generatora, na którego zwężającym się końcu jest umieszczona turbina, która jest połączona za pośrednictwem wału, w sposób wytrzymały na skręcanie, z generatorem, który to wał jest ułożyskowany w rurze. Na swoim przednim, zwężającym się końcu, rura jest podparta poprzez blachy kierujące na rurze wlotowej, otaczającej generator i turbinę .
W porównaniu do wielkich generatorów rurowych w tradycyjnych elektrowniach, układ składający się z szeregu stosunkowo znacznie mniejszych zespołów turbiny-generator, umieszczonych jeden nad drugim i obok siebie przyczynia się korzystnie do znacznego zmniejszenia długości konstrukcyjnej, a tym samym do zmniejszenia nakładów w zakresie infrastruktury, a także do elastycznej eksploatacji urządzenia. W przypadku większej ilości zespołów turbiny-generator istnieje tego rodzaju niebezpieczeństwo, że wskutek nakładania się drgań poszczególnych zespołów występuje silne obciążenie modułu. Ponadto, w przypadku dużej ilości zespołów turbiny-generator należy liczyć się ze stosunkowo dużym ciężarem modułu, co wymaga stosowania odpowiednio ciężkiego dźwigu oraz odpowiedniej infrastruktury.
Podobne turbiny z generatorami, jak te według wynalazku, stosuje się od dawna jako pojedyncze, stacjonarne zespoły o stosunkowo wysokiej klasie wydajności. Między innymi tego typu zespół turbiny-generator jest przedstawiony w opisach US 4,046,403, US 4,123,666 i US 4,464,580.
Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wytwarzania energii elektrycznej z przepływającego czynnika, zwłaszcza wody, zawierające zespoły turbiny-generator, które przynajmniej na pewnych odcinkach są umieszczone jeden nad drugim i/lub obok siebie oraz są połączone, tworząc co najmniej jeden moduł.
Istota wynalazku polega na tym, że co najmniej jeden generator zespołu turbiny-generator jest ukształtowany jako generator synchroniczny, który jako układ wzbudzania posiada bieguny magnesów trwałych.
Korzystnie, wirnik co najmniej jednego generatora posiada bieguny magnesów trwałych.
W urządzeniu według wynalazku, stojan co najmniej jednego generatora posiada bieguny magnesów trwałych.
Ilość zespołów turbiny-generator, umieszczonych jeden nad drugim i/lub obok siebie, wynosi 5 - 500, korzystnie 50 - 250, przy czym zespoł y turbiny-generator, wzglę dnie moduł y są połączone z urządzeniem do podnoszenia i opuszczania, a co najmniej jeden zespół turbiny-generator jest ukształtowany jako zespół turbiny rurowe-generator.
Korzystnie, zespół turbiny-generator w obszarze wirnika turbiny i/lub w swoim korzystnie cylindrycznym obszarze obudowy turbiny są podparte w znany sposób na przynależnej ramie lub na elementach ramy modułu.
W kierunku przepływu, przed wirnikami turbiny zespołów turbiny-generator modułu są umieszczone łopatki kierujące, za pomocą których mocowane są zespoły turbiny-generator, wyposażone w rury ssą ce, przez które przepł ywa czynnik, napę dzają cy zespoł y turbiny-generator.
Korzystnie, turbina zespołu turbiny-generator posiada ułożyskowane obrotowo łopatki turbiny, które w obszarze swoich zewnętrznych końców są połączone z zamknięciem siłowym z pierścieniowym wirnikiem generatora zespołu turbiny-generator, przy czym stojan generatora zespołu turbiny-generator umieszczone są w module współosiowo wokół wirnika, w sposób wytrzymały na skręcanie, a przez otwór, określony przez wirnik lub stojan generatora, przepływa czynnik, napędzający turbinę.
W urządzeniu według wynalazku, stojany sąsiednich zespołów turbiny-generator modułu są umieszczone bezpośrednio obok siebie i/lub jeden nad drugim.
Zespoły turbiny-generator są wyposażone w rury wlotowe, przez które przepływa czynnik napędzający zespoły turbiny-generator, przy czym rury wlotowe sąsiednich zespołów turbiny-generator są
PL 202 556 B1 umieszczone bezpośrednio obok siebie i/lub jedna nad drugą, a rura wlotowa, w obszarze turbiny, względnie generatora jest ukształtowana jako obudowa, w której zakotwiony jest stojan.
W rurach wlotowych turbiny-generator moduł u umieszczone są ł opatki kierują ce, za pomocą których turbina i wirnik generatora mocowane są na rurze wlotowej.
W urzą dzeniu wedł ug wynalazku, komora pierś cieniowa mię dzy wirnikiem a stojanem generatora jest połączona z odcinkiem przestrzeni, przez którą przepływa czynnik, płynący przez turbinę, przy czym przez tę komorę pierścieniową przepływa czynnik, i po obu stronach wirnika generatora (3) jest ona komorą przepływową na całym obwodzie.
Korzystnie, stojan i wirnik są uszczelnione oddzielnie wobec przenikania przepływającego czynnika, względnie są izolowane elektrycznie wobec czynnika.
Szczelina między wirnikiem a stojanem generatora jest uszczelniona wobec czynnika napędzającego turbinę, a komora pierścieniowa między wirnikiem a stojanem jest wypełniona gazem, korzystnie powietrzem, przy czym uszczelka jest umieszczona wzdłuż wirnika lub stojana i korzystnie jest zamocowana na wirniku lub na stojanie.
Dla wytwarzania energii, turbina jest osadzona obrotowo w obu kierunkach, a łopatki turbiny i/lub łopatki kierujące są przestawne w odniesieniu do kierunku przepływu czynnika.
Przedmiotem wynalazku jest również układ do wytwarzania energii elektrycznej z przepływającego czynnika, korzystnie wody, ze strukturą zapory i zespołami turbiny-generator, które są umieszczone jeden nad drugim i/lub obok siebie, i są połączone, tworząc jeden lub szereg modułów.
Istota wynalazku polega na tym, że umieszczone obok siebie moduły podparte są na strukturze zapory, przy czym generatory zespołów turbiny-generator są ukształtowane jako generatory synchroniczne, które dla wzbudzenia posiadają bieguny magnesów trwałych.
Korzystnie, struktura zapory posiada szereg słupów zaporowych, między którymi przepływa czynnik, przy czym pomiędzy dwoma sąsiednimi słupami umieszczony jest co najmniej jeden podnoszony i opuszczany moduł, odpowiednio z szeregiem zespołów turbiny-generator, podparty na słupach i przesuwany.
Dzięki rozwiązaniu według wynalazku zrezygnowano ze znanej i sprawdzonej koncepcji elektrycznie wzbudzanych generatorów synchronicznych i zastosowano nowy typ generatora, który posiada zalety szczególnie zwartej, prostej i korzystnej konstrukcji. W przypadku zastosowania tego typu generatora w module z umieszczonymi obok siebie i/lub jeden nad drugim zespołami turbiny-generator uzyskuje się dodatkowo istotną zaletę, polegająca na tym, że zmniejszony zostaje ciężar, ponieważ zbędny jest układ wzbudzania, to znaczy uzwojenia wzbudzania, ze wszystkimi koniecznymi częściami elektrycznymi. Dzięki temu do zainstalowania takich modułów stosuje się mniejszy dźwig, co w znacznej mierze wpływa na obniżenie kosztów konstrukcji układu. Ponadto rezygnacja z układu elektrycznego wzbudzania wpływa w znacznym stopniu na uproszczenie konstrukcji, co z kolei oddziałuje korzystnie bezpośrednio na wymaganą wielkość konstrukcji i na koszt wytworzenia zespołów turbiny-generator, a także na koszty chłodzenia.
Podczas eksploatacji, przez połączone do postaci modułu zespoły turbiny-generator przepływa jednocześnie czynnik, przy czym ułożyskowane obrotowo łopatki turbin zespołów turbiny-generator modułu i wirniki z biegunami magnesów trwałych generatorów zespołów turbiny-generator modułu są wprawione w obroty. We współdziałaniu ze stojanami generatorów zespołów turbiny-generator, umieszczonymi współosiowo wokół wirników w sposób wytrzymały na skręcanie w module, wytwarza się energię elektryczną. W przypadku wykorzystania rozwiązania według wynalazku do istniejących już struktur, można zwiększyć ochronę środowiska naturalnego, ponieważ nie stosuje się czynników infrastrukturalnych, wpływających niekorzystnie na środowisko naturalne, lecz wykorzystuje się już istniejące urządzenia.
Układ wzbudzania z magnesami trwałymi może być umieszczony na wirniku albo alternatywnie na stojanie. W zależności od warunków konstrukcyjnych i wymagań można zastosować wariant najkorzystniejszy.
Szczególnie korzystnym wariantem postaci wykonania zespołu turbiny-generator jest zespół turbiny rurowe-generator. Korzystnie, zamocowanie zespołów turbiny-generator jest wykonane w ten sposób, że turbiny-generator w obszarze wirnika turbiny i/lub w swoim korzystnie cylindrycznym obszarze obudowy turbiny są podparte w znany sposób na przynależnej ramie lub na elementach ramy modułu.
PL 202 556 B1
W kierunku przepływu przed wirnikami turbiny zespołów turbiny-generator modułu są umieszczone łopatki kierujące, za pomocą których mocowane są zespoły turbiny-generator, stanowiąc tym samym dalsze uproszczenie konstrukcyjne.
Optymalny stopień sprawności uzyskuje się dzięki temu, że zespoły turbiny-generator są wyposażone w rury ssące, przez które przepływa czynnik, napędzający zespoły turbiny-generator.
Dalszy korzystnie stosowany wariant postaci wykonania uzyskuje się dzięki temu, że turbina zespołu turbiny-generator posiada ułożyskowane obrotowo łopatki turbiny, które w obszarze swoich zewnętrznych końców są połączone z zamknięciem siłowym z pierścieniowym wirnikiem generatora zespołu turbiny-generator, przy czym stojan generatora zespołu turbiny-generator umieszczony jest w module współ osiowo wokół wirnika, w sposób wytrzymał y na skrę canie. Dzię ki korzystnemu poł ożeniu punktów ciężkości takich zespołów turbiny-generator, w odniesieniu do zamocowania samych zespołów, lecz również w odniesieniu do zakotwienia modułu i elementów przyjmujących obciążenie, unika się zwłaszcza drgań i momentów pochylających, dzięki czemu konstrukcja samego modułu, lecz również jej elementy prowadzenia i zamocowania mogą mieć korzystnie mniejsze wymiary, a tym samym mogą być lżejsze. W rozwiązaniu według wynalazku, centralny obszar zespołów turbiny-generator, obciążony w przypadku tradycyjnych układów przez generator rurowy, jest zmniejszony i moż e być wykorzystany jako dodatkowy przekrój poprzeczny przepływu, dzięki czemu polepszony jest stopień sprawności zespołów turbiny-generator.
Ponadto powierzchnię napływu można dodatkowo zoptymalizować w ten sposób, że rury wlotowe sąsiednich zespołów turbiny-generator są umieszczone bezpośrednio obok siebie i/lub jedna nad drugą, przy czym przekrój poprzeczny otworu rury wlotowej w obszarze turbiny jest mniejszy od przekroju poprzecznego otworu rury wlotowej na otwartym końcu, leżącym, patrząc w kierunku przepływu, przed turbiną, a różnica przekrojów poprzecznych otworu jest większa od sumy przekrojów poprzecznych wirnika i stojana generatora, lub jest jej równa.
W korzystnym, szczególnie ekonomicznym wariancie urządzenia według wynalazku, moc elektryczna generatora pojedynczego zespołu turbiny-generator wynosi 100 kW - 1000 kW, korzystnie 200 kW - 700 kW.
Układ może być utworzony i eksploatowany w sposób szczególnie ekonomiczny i efektywny wówczas, gdy ilość zespołów turbiny-generator, umieszczonych jeden nad drugim i/lub obok siebie, wynosi 5 - 500, korzystnie 50 - 250.
Szczególnie korzystnie zespoły turbiny-generator chłodzone są przynajmniej częściowo przez przepływający czynnik, dzięki czemu układ chłodzenia może być mniejszy, albo w przypadku całkowitego chłodzenia za pomocą przepływającego czynnika można całkowicie z niego zrezygnować. Bezpośrednio widoczne są związane z tym zalety w odniesieniu do konstrukcji, wielkości, ciężaru i kosztów.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przykład wykonania zespołu turbiny-generator, o tak zwanej konstrukcji Straflo, w przekroju, fig. 2 - przykład wykonania zespołu turbiny-generator, o konstrukcji turbiny rurowej, w przekroju, a fig. 3 - elektrownię wodną z układem szeregu zespoł ów turbiny-generator, w przekroju.
Zespół turbiny-generator 1 według fig. 1 posiada turbinę 2 z łopatkami turbiny 11, które są połączone ze sobą zamknięciem siłowym oraz z wałem 8, który jest ułożyskowany obrotowo w gruszkowatej obudowie łożyskowej 13 zespołu turbiny-generator 1 za pomocą łożysk tocznych, ślizgowych i/lub kulkowych i uszczelniony wobec przepływającego czynnika, przykładowo wody. Obudowa łożyskowa 13 jest zamocowana na stożkowej rurze wlotowej 7 za pomocą łopatek kierujących 6.
W obszarze końców łopatek 11 turbiny znajduje się generator 3, który posiada pierścieniowy wirnik 5 generatora 3 zespołu turbiny-generator 1, połączony zamknięciem siłowym z łopatkami 11 turbiny. Współosiowo wokół wirnika 5 jest umieszczony pierścieniowy stojan 4 generatora, usytuowany w sposób wytrzymały na skręcanie w module i w przedstawionym przykładzie wykonania jest zakotwiony w odcinku rury wlotowej 7, ukształtowanym w postaci obudowy. Wirnik 5 generatora 3 posiada tutaj bliżej nie przestawione bieguny magnesów trwałych, które służą jako układ wzbudzania dla generatora 3. Stojan 4 jest zbudowany, jak wiadomo, z pakietu blach 10 i uzwojeń 9.
Między wirnikiem 5 a stojanem 4 znajduje się również pierścieniowa szczelinowa przestrzeń pośrednia 14, która w niniejszym przykładzie wykonania jest wypełniona gazem, na przykład powietrzem, w której to przestrzeni wirnik 5 jest uszczelniony wobec czynnika płynącego w rurze wlotowej 7, przykładowo za pomocą uszczelki, umieszczonej między powierzchniami czołowymi wirnika 5 a naprzeciwległą powierzchnią czołową obudowy, utworzonej przez rurę wlotową 7. Alternatywnie,
PL 202 556 B1 przez szczelinową przestrzeń pośrednią 14 może przypływać również czynnik, płynący przez rurę wlotową 7, dzięki czemu, podczas eksploatacji, szczelina 14 jest stale napełniona czynnikiem, na przykład wodą, i ewentualnie jest szczeliną przepływową. W tym celu elektryczne elementy generatora 3 muszą być izolowane wobec czynnika.
Na fig. 2 przedstawiony jest dalszy przykład wykonania zespołu turbiny-generator 1 z generatorem 3 wzbudzanym magnesami trwałymi. W tym przykładzie wykonania, generator 3 jest umieszczony w gruszkowatej obudowie 12. Wirnik 5 generatora 3 jest połączony zamknięciem siłowym z wałem 8, który jest ułożyskowany obrotowo w obudowie 12 za pomocą łożysk tocznych, ślizgowych i/lub kulkowych, który to wał jest napędzany turbiną 2. W tym celu na końcu wału 8, odwróconym w kierunku przepływu od generatora 3, umieszczona jest z zamknięciem siłowym turbina 2 z łopatkami 11 turbiny, które są wprawiane w wirowanie przez przypływający czynnik.
Wirnik 5 posiada bliżej nieprzedstawione bieguny magnesów trwałych, które służą jako układ wzbudzania dla generatora 3. Stojan 4 jest zamocowany nieruchomo na ścianie wewnętrznej obudowy generatora 12. Chłodzenie generatora 3 przeprowadzane jest w tym przypadku wyłącznie poprzez przepływający czynnik.
Obudowa generatora 12 jest uszczelniona wobec przepływającego czynnika, na przykład wody, i jest zamocowana na stożkowej rurze ssącej 15 za pomocą łopatek kierujących 6.
Na fig. 3 przedstawiony jest układ do wytwarzania energii elektrycznej z przepływającego czynnika, czyli wody, ze strukturą zaporową 20, za pomocą której obszar wyższego poziomu lustra wody może być oddzielony od obszaru niższego poziomu lustra wody, w niniejszym przypadku za pomocą jazu 21, który poprzez przechylanie jest podnoszony i opuszczany wokół osi poziomej, przy czym w uniesionym położeniu jazu 21 możliwe jest odpływanie wody z obszaru o wyższym poziomie lustra wody do obszaru o niższym poziomie lustra wody, a w przypadku opuszczonego położenia jazu 21 odpływanie jest niemożliwe.
Ponadto struktura zaporowa 20, po obu stronach jazu, posiada pionowe, boczne prowadnice 22, które służą do prowadzenia i podparcia zespołów turbiny-generator 1, które w niniejszym przypadku są umieszczone obok siebie i jeden nad drugi, i są zestawione w postaci matrycy jako moduł 23, który jest zintegrowany z ramą 24, przy czym rama 24 służy dodatkowo do ustalania dalszych elementów, przykładowo grabi, urządzeń do obsługi, i tym podobnych urządzeń. W odróżnieniu od niniejszego przykładu wykonania, poszczególne zespoły turbiny-generator 1 mogą być umieszczone w postaci plastra miodu, albo w postaci innej, dowolnej struktury, przykładowo mogą być przestawione w kierunku przepływu. W przykładzie tym zespoły turbiny-generator 1 stosuje się w tak zwanej konstrukcji Straflo, zgodnie z opisem przykładu wykonania według fig. 1, przy czym może być zastosowany inny, dowolny zespół turbiny-generator, przykładowo turbina rurowa według fig. 2, co nie stanowi ograniczenia rozwiązania według wynalazku.
Na górnej powierzchni modułu 23 usytuowany jest element przyjmujący obciążenie 25 dla dźwigu 26, który jest umieszczony na strukturze zaporowej 20 i za pomocą którego moduł 23 może być podnoszony i opuszczany, przy czym wszystkie zespoły turbiny-generator 1 modułu 23 w jego położeniu opuszczenia mogą być wykorzystane do wytwarzania energii elektrycznej z wody, przepływającej przez turbiny.
Claims (25)
1. Urządzenie do wytwarzania energii elektrycznej z przepływającego czynnika, zwłaszcza wody, zawierające zespoły turbiny-generator, które przynajmniej na pewnych odcinkach są umieszczone jeden nad drugim i/lub obok siebie oraz są połączone, tworząc co najmniej jeden moduł, znamienne tym, że co najmniej jeden generator (3) zespołu turbiny-generator (1) jest ukształtowany jako generator synchroniczny, który jako układ wzbudzania posiada bieguny magnesów trwałych.
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że wirnik (5) co najmniej jednego generatora (3) posiada bieguny magnesów trwałych.
3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że stojan (4) co najmniej jednego generatora (3) posiada bieguny magnesów trwałych.
4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ilość zespołów turbiny-generator (1), umieszczonych jeden nad drugim i/lub obok siebie, wynosi 5 - 500, korzystnie 50 - 250.
PL 202 556 B1
5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zespoły turbiny-generator (1), względnie moduły są połączone z urządzeniem (25) do podnoszenia i opuszczania.
6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że co najmniej jeden zespół turbiny-generator (1) jest ukształtowany jako zespół turbiny rurowe-generator.
7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że turbiny-generator (1) w obszarze wirnika turbiny i/lub w swoim korzystnie cylindrycznym obszarze obudowy turbiny są podparte w znany sposób na przynależnej ramie lub na elementach ramy modułu.
8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że w kierunku przepływu przed wirnikami turbiny zespołów turbiny-generator (1) modułu (23) są umieszczone łopatki kierujące (6), za pomocą których mocowane są zespoły turbiny-generator (1).
9. Urządzenie według zastrz. 6 albo 7, znamienne tym, że zespoły turbiny-generator (1) są wyposażone w rury ssące (15), przez które przepływa czynnik, napędzający zespoły turbiny-generator (1).
10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że turbina (2) zespołu turbiny-generator (1) posiada ułożyskowane obrotowo łopatki (11) turbiny, które w obszarze swoich zewnętrznych końców są połączone z zamknięciem siłowym z pierścieniowym wirnikiem (5) generatora (3) zespołu turbiny-generator (1), przy czym stojan (4) generatora (3) zespołu turbiny-generator (1) umieszczone są w module (23) współosiowo wokół wirnika (5), w sposób wytrzymały na skręcanie.
11. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że przez otwór, określony przez wirnik (5) lub stojan (4) generatora (3), przepływa czynnik, napędzający turbinę (2).
12. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że stojany (4) sąsiednich zespołów turbiny-generator (1) modułu (23) są umieszczone bezpośrednio obok siebie i/lub jeden nad drugim.
13. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że zespoły turbiny-generator (1) są wyposażone w rury wlotowe (7), przez które przepływa czynnik napędzający zespoły turbiny-generator (1).
14. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że rury wlotowe (7) sąsiednich zespołów turbiny-generator (1) są umieszczone bezpośrednio obok siebie i/lub jedna nad drugą.
15. Urządzenie według zastrz. 13 albo 14, znamienne tym, że rura wlotowa (7) w obszarze turbiny (2), względnie generatora (3) jest ukształtowana jako obudowa, w której zakotwiony jest stojan (5).
16. Urządzenie według zastrz. 13 albo 14, znamienne tym, że w rurach wlotowych (7) turbiny-generator (1) modułu (23) umieszczone są łopatki kierujące (6), za pomocą których turbina (2) i wirnik (5) generatora (3) mocowane są na rurze wlotowej (7).
17. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że komora pierścieniowa (14) między wirnikiem (5) a stojanem (4) generatora (3) jest połączona z odcinkiem przestrzeni, przez którą przepływa czynnik, płynący przez turbinę, przy czym przez tę komorę pierścieniową (14) przepływa czynnik.
18. Urządzenie według zastrz. 17, znamienne tym, że komora pierścieniowa po obu stronach wirnika (5) generatora (3) jest komorą przepływową na całym obwodzie.
19. Urządzenie według zastrz. 17 albo 18, znamienne tym, że stojan (4) i wirnik (5) są uszczelnione oddzielnie wobec przenikania przepływającego czynnika, względnie są izolowane elektrycznie wobec czynnika.
20. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że szczelina między wirnikiem (5) a stojanem (4) generatora (3) jest uszczelniona wobec czynnika napędzającego turbinę (2), a komora pierścieniowa (14) między wirnikiem (5) a stojanem (4) jest wypełniona gazem, korzystnie powietrzem.
21. Urządzenie według zastrz. 20, znamienne tym, że uszczelka jest umieszczona wzdłuż wirnika (5) lub stojana (4) i korzystnie jest zamocowana na wirniku (5) lub na stojanie (4).
22. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że dla wytwarzania energii, turbina (2) jest osadzona obrotowo w obu kierunkach.
23. Urządzenie według zastrz. 1 albo 22, znamienne tym, że łopatki (11) turbiny (2) i/lub łopatki kierujące (6) są przestawne w odniesieniu do kierunku przepływu czynnika.
24. Układ do wytwarzania energii elektrycznej z przepływającego czynnika, korzystnie wody, ze strukturą zapory i zespołami turbiny-generator, które są umieszczone jeden nad drugim i/lub obok siebie, i są połączone, tworząc jeden lub szereg modułów, znamienny tym, że obok siebie umieszczonych jest wiele modułów (23) i podpartych na strukturze zapory (20), przy czym generatory (3) zespołów turbiny-generator (0 są ukształtowane jako generatory synchroniczne, które dla wzbudzenia posiadają bieguny magnesów trwałych.
PL 202 556 B1
25. Układ według zastrz. 24, znamienny tym, że struktura zapory (20) posiada szereg słupów zaporowych, między którymi przepływa czynnik, przy czym pomiędzy dwoma sąsiednimi słupami umieszczony jest co najmniej jeden podnoszony i opuszczany moduł (23), odpowiednio z szeregiem zespołów turbiny-generator (1), podparty na słupach i przesuwany.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT0192301A AT411093B (de) | 2001-12-07 | 2001-12-07 | Einrichtung und verfahren zur erzeugung elektrischer energie |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL370519A1 PL370519A1 (pl) | 2005-05-30 |
PL202556B1 true PL202556B1 (pl) | 2009-07-31 |
Family
ID=3689331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL370519A PL202556B1 (pl) | 2001-12-07 | 2002-11-21 | Urządzenie i układ do wytwarzania energii elektrycznej z przepływającego czynnika, zwłaszcza wody |
Country Status (16)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7372172B2 (pl) |
EP (1) | EP1451918B1 (pl) |
AR (1) | AR037608A1 (pl) |
AT (2) | AT411093B (pl) |
AU (1) | AU2002352084A1 (pl) |
CA (1) | CA2469272C (pl) |
DE (1) | DE50203990D1 (pl) |
EG (1) | EG23254A (pl) |
ES (1) | ES2247403T3 (pl) |
HU (1) | HU228531B1 (pl) |
MX (1) | MXPA04005393A (pl) |
MY (1) | MY130487A (pl) |
PE (1) | PE20030650A1 (pl) |
PL (1) | PL202556B1 (pl) |
SI (1) | SI1451918T1 (pl) |
WO (1) | WO2003049257A2 (pl) |
Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT411369B (de) * | 2001-12-20 | 2003-12-29 | Va Tech Hydro Gmbh & Co | Verfahren zur herstellung einer wasserkraftanlage |
BRMU8400261U (pt) * | 2004-02-20 | 2005-10-11 | Brasbulbo Projetos Especiais S | Equipamento gerador de energia |
US7511385B2 (en) * | 2005-11-11 | 2009-03-31 | Converteam Ltd | Power converters |
US7579703B2 (en) * | 2007-05-24 | 2009-08-25 | Joseph Salvatore Shifrin | Hydroelectric in-pipe generator |
AU2008328536B2 (en) * | 2007-11-23 | 2013-07-25 | Atlantis Resources Corporation Pte Limited | Control system for extracting power from water flow |
US7928594B2 (en) * | 2007-12-14 | 2011-04-19 | Vladimir Anatol Shreider | Apparatus for receiving and transferring kinetic energy from a flow and wave |
DE102008017537A1 (de) * | 2008-04-03 | 2009-10-08 | Voith Patent Gmbh | Rohrturbinen-Generatoreinheit |
EP2304225B1 (en) * | 2008-04-14 | 2015-10-14 | Atlantis Resources Corporation Pte Limited | Blade for a water turbine |
CA2724702C (en) * | 2008-04-14 | 2014-09-02 | Atlantis Resources Corporation Pte Limited | Central axis water turbine with rearwardly raked/tilted blades |
US8536723B2 (en) * | 2009-01-21 | 2013-09-17 | American Hydro Jet Corporation | Integrated hydroelectric power-generating system and energy storage device |
US7825532B1 (en) * | 2009-04-20 | 2010-11-02 | Barber Gerald L | Electrical generator for wind turbine |
US8373298B2 (en) * | 2009-04-20 | 2013-02-12 | Gerald L. Barber | Electrical generator for wind turbine |
EP2425122A4 (en) | 2009-04-28 | 2013-03-20 | Atlantis Resources Corp Pte | UNDERWATER POWER GENERATOR |
US8461713B2 (en) * | 2009-06-22 | 2013-06-11 | Johann Quincy Sammy | Adaptive control ducted compound wind turbine |
JP2013508611A (ja) | 2009-10-27 | 2013-03-07 | アトランティス リソーセズ コーポレーション ピーティーイー リミテッド | 水中発電機 |
DE102009052383A1 (de) * | 2009-11-09 | 2011-05-12 | Technische Universität München | Schachtkraftwerk |
DE102010013067B4 (de) * | 2010-03-26 | 2013-05-16 | Ksb Aktiengesellschaft | Wasserkraftanlage |
CA2797735A1 (en) * | 2010-04-30 | 2011-11-03 | Clean Current Limited Partnership | Unidirectional hydro turbine with enhanced duct, blades and generator |
US9097233B1 (en) * | 2010-06-01 | 2015-08-04 | Dennis Allen Ramsey | Suction-augmented hydropower turbine |
CN102667143A (zh) * | 2010-08-26 | 2012-09-12 | 代用能源研究有限公司 | 用于产生电力的方法和太阳能提供动力的风力发电设备 |
US20120141249A1 (en) * | 2010-09-28 | 2012-06-07 | Galemaster Power Systems, Llc | Fluid flow control providing increased energy extraction |
CA2835143C (en) | 2011-05-10 | 2015-08-25 | Atlantis Resources Corporation Pte Limited | Deployment apparatus and method of deploying an underwater power generator |
NO20111077A1 (no) | 2011-07-29 | 2012-09-03 | Minihydro Norge As | Lavtrykks elvekraftverk |
WO2014026250A1 (en) * | 2012-08-17 | 2014-02-20 | Spinergy Pty Ltd | Inline power generator |
US9234325B1 (en) | 2012-10-12 | 2016-01-12 | Amjet Turbine Systems, Llc | Combined turbine/generator installation on a dam |
WO2014068466A2 (en) | 2012-11-05 | 2014-05-08 | Indian Institute Of Technology Madras | Mechanical energy harvesting devices and methods |
GB2519214B8 (en) | 2013-10-10 | 2017-03-01 | Kirloskar Integrated Tech Ltd | A power generation system |
US20190121375A1 (en) * | 2017-10-25 | 2019-04-25 | Natural Gas Solutions North America, Llc | Harvesting energy from pressure drop of fuel gas |
PL242092B1 (pl) * | 2018-11-19 | 2023-01-16 | Jerzy Kujawski | Wysokosprawny hydrozespół zanurzony w wodzie |
AT525538B1 (de) | 2022-06-15 | 2023-05-15 | Global Hydro Energy Gmbh | Haltevorrichtung für Schacht-Turbine |
AT526277B1 (de) | 2022-06-15 | 2024-03-15 | Global Hydro Energy Gmbh | Schacht-Turbine mit Ringgenerator sowie Förder- und Drosselvorrichtungen |
Family Cites Families (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE748113C (de) * | 1936-12-31 | 1944-10-26 | Kuehleinrichtung fuer elektrische Generatoren von Unterwasserkraftwerken | |
US2501696A (en) * | 1946-01-12 | 1950-03-28 | Wolfgang Kmentt | Stream turbine |
GB1106371A (en) * | 1963-11-06 | 1968-03-13 | English Electric Co Ltd | Improvements in or relating to water-turbines, pumps, and reversible pump/turbines |
FR94654E (fr) * | 1968-02-01 | 1969-10-03 | Creusot Forges Ateliers | Compensateur des dilatations thermiques, pour support amont de groupes hydro-électriques du type bulbe. |
US4046403A (en) * | 1975-02-17 | 1977-09-06 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Strut type independent suspension system for automobiles |
AR216286A1 (es) * | 1975-07-14 | 1979-12-14 | Gutierrez Atencio F | Conjunto hidromotriz transportatable |
CH606793A5 (pl) * | 1975-12-02 | 1978-11-15 | Escher Wyss Ag | |
AT345757B (de) * | 1976-04-13 | 1978-10-10 | Voest Ag | Turbinengehaeuse fuer rohrturbinen |
US4170428A (en) * | 1977-07-11 | 1979-10-09 | Atencio Francisco J G | Dam with suspended hydroelectric station |
US4207015A (en) * | 1978-02-23 | 1980-06-10 | Atencio Francisco J G | Self-stabilized hydromotive assembly |
US4261171A (en) * | 1978-10-20 | 1981-04-14 | Atencio Francisco J G | Functionally transformable dam with tidal power station |
US4275989A (en) * | 1979-02-08 | 1981-06-30 | Gutierrez Atencio Francisco J | Reversible pump-turbine |
JPS55139979A (en) * | 1979-04-18 | 1980-11-01 | Fuji Electric Co Ltd | Electricity generating plant of cylindrical water wheel |
US4279539A (en) * | 1979-08-17 | 1981-07-21 | Gutierrez Atencio Francisco J | Dam with transformable hydroenergetic arrangement |
CS258107B2 (en) * | 1980-02-11 | 1988-07-15 | Siemens Ag | Turbo-set with hydraulic propeller turbine |
US4367413A (en) * | 1980-06-02 | 1983-01-04 | Ramon Nair | Combined turbine and generator |
CH660216A5 (de) * | 1981-04-07 | 1987-03-31 | Escher Wyss Ag | Ringfoermige dichtung und deren verwendung in einer aussenkranz-rohrturbine. |
US4468153A (en) * | 1982-05-12 | 1984-08-28 | Gutierrez Atencio Francisco J | Symmetric tidal station |
US4613279A (en) * | 1984-03-22 | 1986-09-23 | Riverside Energy Technology, Inc. | Kinetic hydro energy conversion system |
US4674279A (en) * | 1984-09-12 | 1987-06-23 | Acres International Corporation | Control system for run-of-river hydroelectric plant |
US4720640A (en) * | 1985-09-23 | 1988-01-19 | Turbostar, Inc. | Fluid powered electrical generator |
US4740711A (en) * | 1985-11-29 | 1988-04-26 | Fuji Electric Co., Ltd. | Pipeline built-in electric power generating set |
DK155454C (da) * | 1986-12-03 | 1989-08-07 | Hans Marius Pedersen | Flydende vandkraftvaerk til anbringelse i hav- og flodstroemme for energiindvirkning |
US4804855A (en) * | 1987-02-13 | 1989-02-14 | Obermeyer Henry K | Hydromotive machine apparatus and method of constructing the same |
US4755690A (en) * | 1987-02-13 | 1988-07-05 | Obermeyer Henry K | Hydroelectric power installation and turbine generator apparatus therefor |
US5506453A (en) * | 1990-02-09 | 1996-04-09 | Mccombs; John C. | Machine for converting wind energy to electrical energy |
ATE128582T1 (de) * | 1991-04-24 | 1995-10-15 | Elin Energieversorgung | Erregereinrichtung für einen rohrturbinen- synchrongenerator. |
US5440176A (en) * | 1994-10-18 | 1995-08-08 | Haining Michael L | Ocean current power generator |
FR2745436B1 (fr) * | 1996-02-28 | 1998-04-03 | Elf Aquitaine | Generateur d'energie electrique en ligne autonome |
DE19623554A1 (de) * | 1996-06-13 | 1998-01-02 | Josef Dennenmoser | Strömungsmaschine mit integriertem Permanentgenerator bzw. -motor |
WO1998011343A1 (de) * | 1996-09-10 | 1998-03-19 | Voest-Alpine, Machinery Construction & Engineering Gmbh | System von rohrturbinen |
AT408257B (de) * | 1996-09-10 | 2001-10-25 | Va Tech Hydro Gmbh & Co | System von rohrturbinen |
US5825094A (en) * | 1996-11-13 | 1998-10-20 | Voith Hydro, Inc. | Turbine array |
JPH10285890A (ja) * | 1997-03-31 | 1998-10-23 | Mitsuhiro Fukada | 永久磁石型発電機 |
FI104119B (fi) * | 1998-01-28 | 1999-11-15 | Abb Azipod Oy | Vesiturbiinijärjestely |
JP2000213446A (ja) * | 1999-01-22 | 2000-08-02 | Shibaura Densan Kk | 水力発電機 |
US6281597B1 (en) * | 1999-08-13 | 2001-08-28 | Syndicated Technologies, Llc. | Hydroelectric installation and method of constructing same |
JP4458641B2 (ja) * | 1999-08-20 | 2010-04-28 | 株式会社東芝 | 軸流水車発電装置 |
DE20105185U1 (de) * | 2001-03-26 | 2001-06-28 | Hsu, Chi-Chen, Taipeh/T'ai-pei | Mikrohydraulischer Generator |
JP2001298902A (ja) * | 2001-04-26 | 2001-10-26 | Nakano Denki Kk | タービン一体型発電機 |
US6856036B2 (en) * | 2001-06-26 | 2005-02-15 | Sidney Irving Belinsky | Installation for harvesting ocean currents (IHOC) |
AT413425B (de) * | 2003-03-06 | 2006-02-15 | Va Tech Hydro Gmbh & Co | Einrichtung zur erzeugung elektrischer energie |
-
2001
- 2001-12-07 AT AT0192301A patent/AT411093B/de not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-11-21 AT AT02787758T patent/ATE302494T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-11-21 AU AU2002352084A patent/AU2002352084A1/en not_active Abandoned
- 2002-11-21 EP EP02787758A patent/EP1451918B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-21 HU HU0700091A patent/HU228531B1/hu not_active IP Right Cessation
- 2002-11-21 ES ES02787758T patent/ES2247403T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-21 PL PL370519A patent/PL202556B1/pl unknown
- 2002-11-21 CA CA002469272A patent/CA2469272C/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-11-21 DE DE50203990T patent/DE50203990D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-21 WO PCT/EP2002/013058 patent/WO2003049257A2/de not_active Application Discontinuation
- 2002-11-21 SI SI200230222T patent/SI1451918T1/sl unknown
- 2002-12-02 MY MYPI20024519A patent/MY130487A/en unknown
- 2002-12-02 AR ARP020104633A patent/AR037608A1/es not_active Application Discontinuation
- 2002-12-03 PE PE2002001161A patent/PE20030650A1/es not_active Application Discontinuation
- 2002-12-04 EG EG2002121319A patent/EG23254A/xx active
-
2004
- 2004-06-03 US US10/859,093 patent/US7372172B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-06-04 MX MXPA04005393A patent/MXPA04005393A/es active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2002352084A1 (en) | 2003-06-17 |
CA2469272C (en) | 2010-01-12 |
ATE302494T1 (de) | 2005-09-15 |
CA2469272A1 (en) | 2003-06-12 |
WO2003049257A3 (de) | 2004-02-19 |
AT411093B (de) | 2003-09-25 |
SI1451918T1 (sl) | 2006-02-28 |
US7372172B2 (en) | 2008-05-13 |
DE50203990D1 (de) | 2005-09-22 |
ATA19232001A (de) | 2003-02-15 |
US20040219015A1 (en) | 2004-11-04 |
PE20030650A1 (es) | 2003-09-18 |
EG23254A (en) | 2004-09-29 |
AU2002352084A8 (en) | 2003-06-17 |
EP1451918B1 (de) | 2005-08-17 |
EP1451918A2 (de) | 2004-09-01 |
HU228531B1 (en) | 2013-03-28 |
HUP0700091A2 (en) | 2007-05-02 |
MXPA04005393A (es) | 2004-10-11 |
WO2003049257A2 (de) | 2003-06-12 |
ES2247403T3 (es) | 2006-03-01 |
PL370519A1 (pl) | 2005-05-30 |
AR037608A1 (es) | 2004-11-17 |
MY130487A (en) | 2007-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
PL202556B1 (pl) | Urządzenie i układ do wytwarzania energii elektrycznej z przepływającego czynnika, zwłaszcza wody | |
US8120197B2 (en) | Water turbine for generating electricity | |
KR101259591B1 (ko) | 이물질 방출 슈트를 구비한 터빈 | |
US7843099B2 (en) | Hollow generator | |
US20050151376A1 (en) | Wind power plant with vertical axix turbine | |
EP2378117A1 (en) | Wind turbine | |
EP1318299A1 (en) | Bulb turbine-generator unit | |
AU2008299697A1 (en) | Magnetic flux conducting unit | |
US10746155B2 (en) | Water turbine support structure | |
KR102147538B1 (ko) | 회오리 유도 발전장치 | |
US20070134094A1 (en) | Rotor apparatus and turbine system incorporating same | |
KR20100007002A (ko) | 수직축 풍력발전장치 | |
EP2713480B1 (en) | Rotor of a permanent magnet generator | |
KR20100004299U (ko) | 발전기 구동용 회전장치 | |
US6787934B2 (en) | Turbine system | |
KR20200056104A (ko) | 적층구조형 수직축 풍력발전장치 | |
AT410576B (de) | Einrichtung und verfahren zur erzeugung elektrischer energie | |
WO2010015061A2 (en) | Sliding hydraulic turbine | |
RU2499910C1 (ru) | Проточный электрогенератор и подводная электростанция на стационарной платформе | |
GB2491853A (en) | Modular wind turbine system with repositionable turbines | |
CN217462402U (zh) | 一种模块型小型通用水力发电机及再生能源发电系统 | |
WO2024110892A1 (en) | Hydro-turbine and its deployment | |
US11131288B2 (en) | Horizontal axis pi-pitch water turbine with reduced drag | |
WO2024110890A1 (en) | Hydro-turbine and its deployment | |
WO2024110893A1 (en) | Hydro-turbine and its deployment |