RU162604U1 - HYDRO POWER PLANT - Google Patents

HYDRO POWER PLANT Download PDF

Info

Publication number
RU162604U1
RU162604U1 RU2015152151/06U RU2015152151U RU162604U1 RU 162604 U1 RU162604 U1 RU 162604U1 RU 2015152151/06 U RU2015152151/06 U RU 2015152151/06U RU 2015152151 U RU2015152151 U RU 2015152151U RU 162604 U1 RU162604 U1 RU 162604U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
horizontal shaft
generator
hydroelectric installation
blades
tidal
Prior art date
Application number
RU2015152151/06U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Илларион Николаевич Тэн
Чжун Хан Чун
Original Assignee
Илларион Николаевич Тэн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Илларион Николаевич Тэн filed Critical Илларион Николаевич Тэн
Priority to RU2015152151/06U priority Critical patent/RU162604U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU162604U1 publication Critical patent/RU162604U1/en

Links

Images

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
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/26—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy
    • F03B13/264—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy using the horizontal flow of water resulting from tide movement
    • 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
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Abstract

1. Гидроэнергетическая установка, использующая энергию приливов и отливов в водных акваториях, включающая:совокупность опор, зафиксированных на дне водной акватории и расположенных с равным интервалом друг от друга;подшипник, установленный на каждой из опор;горизонтальный вал, поддерживаемый подшипниками с возможностью его свободного вращения и расположенный перпендикулярно направлению приливных или отливных течений;множество несущих элементов, каждый из которых расположен перпендикулярно горизонтальному валу и жестко закреплен на нем;множество лопастей, эксцентрически закрепленных на каждом несущем элементе;генератор, соединенный с горизонтальным валом и генерирующий электроэнергию.2. Гидроэлектрическая установка по п. 1, дополнительно включающая совокупность усилительных элементов, каждый из которых обеспечивает дополнительную жесткость соответствующему несущему элементу.3. Гидроэлектрическая установка по п. 1, дополнительно включающая повышающий редуктор, соединяющий между собой горизонтальный вал и генератор.4. Гидроэлектрическая установка по п. 4, в которой генератор и повышающий редуктор установлены в генераторном отсеке, изолированном от проникновения в него воды.1. Hydroelectric installation using tidal energy in water areas, including: a set of supports fixed at the bottom of the water area and spaced at equal intervals from each other; a bearing mounted on each of the supports; a horizontal shaft supported by bearings with the possibility of free rotation and located perpendicular to the direction of the tidal or ebb currents; many load-bearing elements, each of which is located perpendicular to the horizontal shaft and rigidly fixed to therein; a plurality of blades, each eccentrically mounted on the support member; generator coupled to the horizontal shaft and generating elektroenergiyu.2. Hydroelectric installation according to claim 1, further comprising a set of reinforcing elements, each of which provides additional rigidity to the respective supporting element. The hydroelectric installation according to claim 1, further comprising a step-up gearbox connecting the horizontal shaft and the generator to each other. 4. The hydroelectric installation according to claim 4, in which the generator and the boost gear are installed in the generator compartment, isolated from the penetration of water into it.

Description

Полезная модель относится электроэнергетике, а именно к гидроэнергетическим установкам, использующим энергию океанических (морских) приливов и отливов.The utility model relates to the electric power industry, namely to hydropower plants using the energy of oceanic (marine) tides.

Известны гидроэнергетические установки, преобразующие энергию морских приливов и отливов.Known hydropower plants that convert the energy of the tides.

Известная приливная энергетическая система по патенту RU №2326264, опубл. 10.06.2008, состоит из заграждения для извлечения потенциальной энергии, содержащей в океанских приливах, набора опорных стоек, размещенных с равным интервалом вдоль заграждения, средства крепления стоек к морскому дну, панелей и средства их крепления между стойками, кессонов, опорных панелей, турбин, размещенных в кессонах, электрогенераторов, подключенных к турбинам.Known tidal energy system according to patent RU No. 2326264, publ. 06/10/2008, consists of a fence for extracting potential energy contained in the ocean tides, a set of support posts placed at regular intervals along the fence, means for attaching the posts to the seabed, panels and means for attaching them between the posts, coffers, support panels, turbines, placed in caissons, electric generators connected to turbines.

Недостатком данного аналога является низкий КПД турбин и, следовательно ограниченная мощность энергии на выходе электрогенераторов.The disadvantage of this analogue is the low efficiency of the turbines and, therefore, the limited power of the energy at the output of the electric generators.

Известна также приливная электростанция по патенту RU №2361038, опубл. 10.07.2009, состоящая из корпуса с открытым входом и выходом, установленных на вертикальных валах вращения электротурбин, связанных с электрогенераторами в виде барабанов с лопастями, щитов, направляющих приливной поток, двух конусов с прикрепленными к ним лопастями, с изменяющимся их числом вдоль поверхности конуса.Also known tidal power according to patent RU No. 2361038, publ. 07/10/2009, consisting of a housing with open entrance and exit, mounted on vertical shafts of rotation of electric turbines, connected with electric generators in the form of drums with blades, shields guiding the tidal flow, two cones with blades attached to them, with their number varying along the cone surface .

Недостатком известной приливной электростанции является ее конструктивная сложность и относительно низкая эффективность преобразования энергии приливов в электрическую энергию на выходах генератора.A disadvantage of the known tidal power plant is its structural complexity and the relatively low efficiency of converting tidal energy into electrical energy at the outputs of the generator.

Наиболее близким аналогом (прототипом) по своей сущности и по числу общих существенных признаков к заявленной гидроэнергетической установке (ГЭУ) является полезная модель «Приливно-волновая электростанция» по патенту RU №123255, опубл. 20.12.2012.The closest analogue (prototype) in essence and in the number of common essential features to the claimed hydropower installation (GEM) is the utility model "Tidal wave power plant" according to patent RU No. 123255, publ. 12/20/2012.

Ближайший аналог состоит из двух турбин, снабженных дисками, связанных между собой осями, на которых шарнирно закреплены турбины на единой оси, закрепленной в раме. Нижняя часть рамы зафиксирована на дне, а другая включает площадку на поверхности, на которой размещен редуктор и генератор. Лопатки одной турбины установлены с правой стороны, а у другой - с левой.The closest analogue consists of two turbines equipped with discs, interconnected by axes, on which the turbines are pivotally mounted on a single axis, mounted in the frame. The lower part of the frame is fixed at the bottom, and the other includes a platform on the surface on which the gearbox and generator are located. The blades of one turbine are installed on the right side, and the other on the left.

Смежные диски турбин снабжены коническими шестернями, между которыми установлены шестерни-сателлиты, закрепленные шарнирно на оси, перпендикулярной единой оси турбин. На одной из шестерен-сателлитов жестко присоединен вал отбора мощности, выходящей на площадку на поверхности.Adjacent turbine disks are equipped with bevel gears, between which are mounted satellite gears pivotally mounted on an axis perpendicular to the single axis of the turbines. On one of the satellite gears, a power take-off shaft is rigidly connected, which goes to the platform on the surface.

Благодаря зеркальной схеме подсоединения лопаток обеспечивается их синхронное вращение и суммирование крутящего момента на общем валу.Thanks to the mirror blade connection scheme, their synchronous rotation and summation of the torque on the common shaft are ensured.

Недостатком ближайшего аналога является:The disadvantage of the closest analogue is:

сложность конструкции, требующей относительно высоких затрат на ее установку;the complexity of the design, requiring relatively high costs for its installation;

относительно малая доля энергии прилива, извлекаемая электростанцией, причем эта доля уменьшается при переходе от прилива к отливу.a relatively small fraction of the energy of the tide extracted by the power plant, and this share decreases during the transition from the tide to the ebb.

Целью заявленного объекта является разработка гидроэнергетической установки, использующей энергию приливов и отливов, имеющей простую конструкцию, более эффективно преобразующую энергию приливов и отливов в электрическую энергию, требующей меньших экономических затрат на установку и эксплуатацию, за счет исключения необходимости ее перемещения в зависимости от изменения направления приливных или отливных течений.The purpose of the claimed object is the development of a hydropower installation using tidal energy, having a simple structure, more efficiently converting tidal energy into electrical energy, requiring lower economic costs for installation and operation, by eliminating the need to move it depending on the change in tidal direction or ebb currents.

Для достижения указанного технического результата заявленная гидроэнергетическая установка (ГЭУ), использующая энергию приливов и отливов, включает:To achieve the specified technical result, the claimed hydropower installation (GEM), using tidal energy, includes:

совокупность опор, зафиксированных на дне водной акватории; подшипник, установленный на каждой из опор; горизонтальный вал, поддерживаемый подшипниками с возможностью его свободного вращения и расположенный перпендикулярно преимущественному направлению течения приливов и отливов; множество несущих элементов, каждый из которых расположен перпендикулярно горизонтальному валу; множество лопастей, которые эксцентрически закреплены на каждом несущем элементе направлении; генератор, который соединен с горизонтальным валом и производит электроэнергию.set of supports fixed at the bottom of the water area; bearing mounted on each of the bearings; a horizontal shaft supported by bearings with the possibility of its free rotation and located perpendicular to the predominant direction of the tides; many load-bearing elements, each of which is perpendicular to the horizontal shaft; a plurality of blades that are eccentrically fixed to each bearing element; a generator that is connected to a horizontal shaft and produces electricity.

В предпочтительном варианте ГЭУ может также включать множество усиливающих элементов, повышающих жесткость несущих элементов.In a preferred embodiment, the GEM may also include many reinforcing elements that increase the rigidity of the bearing elements.

В предпочтительном варианте ГЭУ может также включать повышающий редуктор, соединяющий горизонтальный вал и генератор. В предпочтительном варианте генератор и повышающий редуктор могут быть установлены в генераторном отсеке, изолированном от проникновения в него воды.In a preferred embodiment, the GEM may also include a step-up gearbox connecting the horizontal shaft and the generator. In a preferred embodiment, the generator and booster gear can be installed in the generator compartment, isolated from the penetration of water into it.

В предпочтительном варианте горизонтальный вал располагается перпендикулярно по отношению к направлению приливных и отливных течений.In a preferred embodiment, the horizontal shaft is perpendicular to the direction of the tidal currents.

Перечисленная новая совокупность существенных признаков благодаря упрощению кинематики ГЭУ, эксцентрическому закреплению лопастей, исключающему необходимость переустановки ГЭУ при возможных, изменениях направления приливных или отливных течений, обусловливает упрощение конструкции, стоимости установки и эксплуатации ГЭУ, а также повышает эффективность преобразования энергии приливов или отливов в электрическую энергию, т.е. реализует указанный технический результат.The listed new set of essential features due to the simplification of the kinematics of the power plant, the eccentric fixing of the blades, eliminating the need to reinstall the power plant with possible changes in the direction of tidal or ebb currents, simplifies the design, cost of installation and operation of the power plant, and also increases the efficiency of converting the energy of tides or ebbs to electrical energy , i.e. implements the specified technical result.

Заявленная ГЭУ поясняется чертежами, на которых показано:Declared GEM is illustrated by drawings, which show:

на фиг. 1 - общий вид ГЭУ, спереди;in FIG. 1 - General view of the power plant, in front;

на фиг. 2 - вид сбоку «рабочего колеса» ГЭУ во время отлива;in FIG. 2 - side view of the "impeller" of the power plant at low tide;

на фиг. 3 - вид сбоку «рабочего колеса» ГЭУ во время прилива.in FIG. 3 - side view of the "impeller" of the power plant at high tide.

Заявленная ГЭУ, показанная на фиг. 1, 2, 3, включает:The claimed GEM shown in FIG. 1, 2, 3, includes:

опоры 2, 4, 6, 8 и 10, зафиксированные на дне водной акватории (море, океан и т.д.); подшипники 12, 14, 16, 18 и 20, которые установлены соответственно на вершинах опор 2, 4, 6, 8 и 10; горизонтальный вал 30, который поддерживается подшипниками 12, 14, 16, 18 и 20 с возможностью его свободного вращения; множество несущих элементов 41, 42, 43 и 44, которые перпендикулярны горизонтальному валу 30; множество лопастей 51, 52, 53 и 54, которые шарнирно и эксцентрически соединены с каждым из несущих элементов 41, 42, 43 и 44 в продольном направлении относительно оси горизонтального вала 30; генератор 60, который соединен с горизонтальным валом 30 и производит электроэнергию.supports 2, 4, 6, 8 and 10, fixed at the bottom of the water area (sea, ocean, etc.); bearings 12, 14, 16, 18 and 20, which are mounted respectively on the tops of bearings 2, 4, 6, 8 and 10; a horizontal shaft 30, which is supported by bearings 12, 14, 16, 18 and 20 with the possibility of its free rotation; a plurality of support elements 41, 42, 43 and 44 that are perpendicular to the horizontal shaft 30; a plurality of vanes 51, 52, 53 and 54, which are pivotally and eccentrically connected to each of the supporting elements 41, 42, 43 and 44 in the longitudinal direction relative to the axis of the horizontal shaft 30; a generator 60, which is connected to the horizontal shaft 30 and produces electricity.

Опоры с подшипником (2, 12), (4, 14), (6, 16), (8, 18) и (10, 20) расположены на равных расстояниях друг от друга вдоль оси горизонтального вала.The bearings with bearings (2, 12), (4, 14), (6, 16), (8, 18) and (10, 20) are located at equal distances from each other along the axis of the horizontal shaft.

Вершины опор 2, 4, 6, 8 и 10 расположены на высоте, при которой нижние края лопастей 51, 52, 53 и 54 не задевают дно акватории.The tops of the supports 2, 4, 6, 8 and 10 are located at a height at which the lower edges of the blades 51, 52, 53 and 54 do not touch the bottom of the water area.

Подшипники 12, 14, 16, 18 и 20 представляют собой стандартные подводные подшипники.Bearings 12, 14, 16, 18, and 20 are standard subsea bearings.

Горизонтальный вал 30 расположен перпендикулярно направлению движения приливных и отливных течений в акватории, где размещена ГЭУ, использующая энергию приливов и отливов.The horizontal shaft 30 is located perpendicular to the direction of tidal and ebb currents in the water area where a power plant is located, using tidal energy.

Несущие элементы 41, 42, 43 и 44 установлены между соответствующими опорами 2, 4, 6, 8 и 10.Bearing elements 41, 42, 43 and 44 are installed between the respective supports 2, 4, 6, 8 and 10.

Каждый из несущих элементов 41, 42, 43 и 44 имеет крестообразную форму (см. также фиг. 2, 3) и жестко соединен с горизонтальным валом 30, например, посредством сварки (см. фиг. 2, 3).Each of the supporting elements 41, 42, 43 and 44 has a cross-shaped shape (see also Fig. 2, 3) and is rigidly connected to the horizontal shaft 30, for example, by welding (see Fig. 2, 3).

Лопасти 51, 52, 53 и 54 соединены с каждым из несущих элементов 41, 42, 43 и 44.The blades 51, 52, 53 and 54 are connected to each of the supporting elements 41, 42, 43 and 44.

Каждая из лопастей 51, 52, 53 и 54 представляет собой плоский элемент, установленный перпендикулярно направлению океанических приливных и отливных течений в зоне установки ГЭУ.Each of the blades 51, 52, 53 and 54 is a flat element mounted perpendicular to the direction of the ocean tidal currents in the zone of the GEM installation.

Лопасти 51, 52, 53 и 54 снабжены соответствующими шарнирными креплениями 55, 56, 57 и 58, для соединения соответствующих лопастей 51, 52, 53 и 54 с каждым из несущих элементов 41, 42, 43 и 44 с возможностью свободного вращения. Шарнирное крепление устанавливают в такое положение, при котором длина каждой лопасти делится на участки Е и F в отношении 2:1 или 3:1. В приведенном ниже описании шарнирное крепление установлено в положение, при котором длина каждой лопасти делится в отношении 2:1.The blades 51, 52, 53 and 54 are equipped with corresponding hinge fasteners 55, 56, 57 and 58, for connecting the respective blades 51, 52, 53 and 54 with each of the supporting elements 41, 42, 43 and 44 with the possibility of free rotation. The hinge is installed in a position in which the length of each blade is divided into sections E and F in a ratio of 2: 1 or 3: 1. In the description below, the hinge is set to a position in which the length of each blade is divided in a ratio of 2: 1.

Когда лопасти 51, 52, 53 и 54 расположены вертикально и находятся выше горизонтального вала 30, секция, соответствующая одной трети (далее именуемая короткая секция Е) каждой из лопастей 51, 52, 53 и 54, находится значительно выше соответствующих шарнирных креплений 55, 56, 57 и 58. Другая секция F каждой из лопастей 51, 52, 53 или 54, соответствующая двум третями, находится ниже соответствующего шарнирного крепления 55, 56, 57 или 58.When the blades 51, 52, 53 and 54 are located vertically and are located above the horizontal shaft 30, the section corresponding to one third (hereinafter referred to as the short section E) of each of the blades 51, 52, 53 and 54 is significantly higher than the corresponding hinge fasteners 55, 56 , 57 and 58. Another section F of each of the blades 51, 52, 53 or 54, corresponding to two-thirds, is below the corresponding hinge fastening 55, 56, 57 or 58.

В показанном на фиг. 1 варианте осуществления ГЭУ на горизонтальном валу 30 закреплены четыре комплекта несущих элементов 41, 42, 43, 44 (см. фиг. 2, 3) которые совместно с лопастями 51, 52, 53, 54 формируют условные «рабочие колеса»As shown in FIG. 1 of the GEM embodiment, four sets of load-bearing elements 41, 42, 43, 44 (see Fig. 2, 3) are fixed on the horizontal shaft 30, which together with the blades 51, 52, 53, 54 form conditional "impellers"

Как показано на фиг. 2 и 3, ГЭУ дополнительно включает усиливающие элементы 70, которые повышают жесткость секций 41A, 41В, 41С и 41D несущих элементов 41, 42, 43 и 44 (фиг. 3).As shown in FIG. 2 and 3, the GEM further includes reinforcing elements 70, which increase the stiffness of the sections 41A, 41B, 41C and 41D of the supporting elements 41, 42, 43 and 44 (Fig. 3).

Усиливающий элемент 70 соединяет между собой секции 41A, 41B, 41С и 41D крестообразных несущих элементов 41, 42, 43 и 44 для предотвращения их вибраций.The reinforcing element 70 interconnects sections 41A, 41B, 41C and 41D of the cross-shaped supporting elements 41, 42, 43 and 44 to prevent their vibrations.

Усиливающий элемент 70 состоит из двух частей 72 и 74, которые установлены на валу 30 с двух сторон секций 41A, 41B, 41C и 41D.The reinforcing element 70 consists of two parts 72 and 74, which are mounted on the shaft 30 on both sides of the sections 41A, 41B, 41C and 41D.

ГЭУ дополнительно включает повышающий редуктор 80, который соединяет между собой горизонтальный вал 30 и генератор 60 и повышает скорость вращения горизонтального вала 30.The power plant further includes a step-up gearbox 80, which interconnects the horizontal shaft 30 and the generator 60 and increases the rotation speed of the horizontal shaft 30.

Повышающий редуктор 80 включает ведущее зубчатое колесо, соединенное с горизонтальным валом 30, и ведомое зубчатое колесо, входящее в сцепление с ведущим зубчатым колесом для повышения числа оборотов генератора 60.Boost gear 80 includes a drive gear connected to the horizontal shaft 30, and a driven gear engaged with the drive gear to increase the speed of the generator 60.

Генератор 60 и повышающий редуктор 80 установлены в водонепроницаемом генераторном отсеке R выполненном в грунте G (фиг. 1).The generator 60 and the reduction gear 80 are installed in a waterproof generator compartment R made in the soil G (Fig. 1).

К генератору 60 подключена линия электропередачи 62 для передачи произведенной им электроэнергии.A power line 62 is connected to the generator 60 to transmit the electricity generated by it.

Горизонтальный вал 30 соединен с повышающим редуктором 80 через водонепроницаемый переход (сальник), установленный в стене генераторного отсека R.The horizontal shaft 30 is connected to a booster gear 80 through a waterproof transition (gland) installed in the wall of the generator compartment R.

Заявленная ГЭУ работает следующим образом. Поток воды оказывает давление, как минимум на одну лопасть из множества лопастей 51, 52, 53 и 54 каждого из комплектов «рабочих колес» A, B, C и D. Давление воды передается на горизонтальный вал 30 через, как минимум, одну из лопастей 51, 52, 53 и 54 и, как минимум, два несущих элемента из несущих элементов 41, 42, 43 и 44. В результате горизонтальный вал 30 приводится во вращение всей совокупностью колес A, B, C и D.Declared GEM works as follows. The water flow exerts pressure on at least one blade from a plurality of blades 51, 52, 53 and 54 of each of the sets of “impellers” A, B, C and D. Water pressure is transmitted to the horizontal shaft 30 through at least one of the blades 51, 52, 53 and 54 and at least two load-bearing elements from load-bearing elements 41, 42, 43 and 44. As a result, the horizontal shaft 30 is rotated by the whole set of wheels A, B, C and D.

Вращающийся горизонтальный вал 30 передает через повышающий редуктор 80 вращение генератору 60, производящему электроэнергию.A rotating horizontal shaft 30 transmits rotation through a step-up gear 80 to a generator 60 producing electricity.

Принцип работы одного из колес A иллюстрируется на фиг. 2 во время отлива.The principle of operation of one of the wheels A is illustrated in FIG. 2 at low tide.

Так как лопасти 51, 52, 53 и 54 эксцентрически соединены с соответствующими секциями 41A, 41B, 41C и 41D несущих элементов 41, 42, 43 и 44, любая из лопастей, которая находится ближе всего к отливному потоку, направленному на комплект «рабочих колес» (т.е. лопасть находится в положении A), принимает положение, параллельное течению.Since the blades 51, 52, 53 and 54 are eccentrically connected to the respective sections 41A, 41B, 41C and 41D of the supporting elements 41, 42, 43 and 44, any of the blades that is closest to the cast stream directed to the set of "impellers "(Ie, the blade is in position A), assumes a position parallel to the flow.

Горизонтальный вал 30 вращается под воздействием давления воды на другие лопасти и, следовательно, лопасть, находящаяся ближе всего к отливному потоку, поворачивается в направлении к верху относительно горизонтального вала 30, оказываясь тем самым под воздействием давления воды.The horizontal shaft 30 rotates under the influence of water pressure on the other blades and, therefore, the blade closest to the ebb stream rotates towards the top relative to the horizontal shaft 30, thereby becoming under the influence of water pressure.

Когда лопасть 51, 52, 53 или 54 поворачивается вверх из положения А в положение В, т.е. выше оси горизонтального вала 30, она принимает положение, перпендикулярное отливному течению, оказываясь тем самым под самым сильным воздействием давления воды. Затем лопасть постепенно перемещается в дальнее положение (положение С) в направлении движения отливного течения. На данном этапе лопасти 51, 52, 53 и 54 поворачиваются на шарнирных креплениях 55, 56, 58 и 58 под воздействием давления воды на короткие секции E.When the blade 51, 52, 53 or 54 rotates upward from position A to position B, i.e. above the axis of the horizontal shaft 30, it assumes a position perpendicular to the ebb flow, thereby being under the strongest influence of water pressure. Then the blade gradually moves to a distant position (position C) in the direction of motion of the ebb current. At this stage, the blades 51, 52, 53 and 54 are rotated on the hinged fasteners 55, 56, 58 and 58 under the influence of water pressure on the short sections E.

Когда лопасть 51, 52, 53 или 54 находится в самом дальнем положении (положение C) в направлении движения отливного течения, она наклоняется под заранее определенным углом из-за разницы между давлением воды на короткую секцию E и длинную секцию F.When the blade 51, 52, 53 or 54 is in the farthest position (position C) in the direction of flow of the ebb current, it tilts at a predetermined angle due to the difference between the water pressure on the short section E and the long section F.

Далее, лопасть 51, 52, 53 или 54 перемещается из самого дальнего положения (положение C) в положение ниже уровня горизонтального вала 30 (положение D). На данном этапе, поскольку давление воды на длинную секцию F сильнее давления на короткую секцию Е, лопасть принимает положение, параллельное океаническому течению.Further, the blade 51, 52, 53 or 54 moves from the farthest position (position C) to a position below the level of the horizontal shaft 30 (position D). At this stage, since the pressure of the water on the long section F is stronger than the pressure on the short section E, the blade assumes a position parallel to the ocean current.

Далее, лопасть 51, 52, 53 или 54 перемещается в положение A, в котором она находится ближе всего к отливному потоку в направлении движения отливного течения, занимая положение, параллельное течению. Описанный выше процесс многократно повторяется во время отлива. Лопасти 51, 52, 53 и 54 поворачиваются описанным образом, по очереди оказываясь под воздействием давления воды, вращая тем самым горизонтальный вал 30 в направлении против часовой стрелки, как показано на рис. 2.Further, the blade 51, 52, 53 or 54 moves to position A, in which it is closest to the ebb flow in the direction of the ebb flow, occupying a position parallel to the current. The process described above is repeated many times at low tide. The blades 51, 52, 53 and 54 are rotated in the manner described, being alternately exposed to water pressure, thereby rotating the horizontal shaft 30 in a counterclockwise direction, as shown in Fig. 2.

На фиг. 3 показан процесс работы ГЭУ во время прилива воды, при этом каждая из лопастей 51, 52, 53 и 54 принимает положение, параллельное течению, когда она находится в самом ближнем положении (положение А1) в направлении движения приливного течения.In FIG. Figure 3 shows the operation of the GEM during a tide of water, with each of the blades 51, 52, 53 and 54 taking a position parallel to the current when it is in the closest position (position A 1 ) in the direction of tidal flow.

Когда каждая из лопастей 51, 52, 53 и 54 располагается ниже горизонтального вала (т.е. в положении В′), она принимает положение, перпендикулярное течению, оказываясь тем самым под самым сильным воздействием давления воды.When each of the blades 51, 52, 53 and 54 is located below the horizontal shaft (i.e., in position B ′), it assumes a position perpendicular to the flow, thereby being under the strongest influence of water pressure.

Таким же образом, как и в случае отлива, когда каждая из лопастей 51, 52, 53 и 54 находится в самом дальнем положении (положение С1) в направлении движения приливного течения, она наклоняется по отношению к направлению течения. Аналогичным образом, когда каждая лопасть находится выше горизонтального вала 30 (т.е. в положении D1), она принимает положение, параллельное течению прилива. Затем лопасть перемещается в самое ближнее положение (положение A1) к приливному течению. Описанный выше процесс многократно повторяется во время прилива. Таким образом, лопасти 51, 52, 53 и 54 по очереди оказываются под воздействием давления воды, вращая тем самым горизонтальный вал 30 также в направлении против часовой стрелки (см. фиг. 3).In the same way as in the case of low tide, when each of the blades 51, 52, 53 and 54 is in the farthest position (position C 1 ) in the direction of tidal flow, it tilts with respect to the direction of flow. Similarly, when each blade is located above the horizontal shaft 30 (i.e., in position D 1 ), it assumes a position parallel to the tide. Then the blade moves to the closest position (position A 1 ) to the tidal stream. The process described above is repeated many times during high tide. Thus, the blades 51, 52, 53 and 54 are in turn exposed to the influence of water pressure, thereby rotating the horizontal shaft 30 also in the counterclockwise direction (see Fig. 3).

В заявленной ГЭУ, использующей энергию приливов и отливов, лопасти вращаются в одинаковом направлении во время отлива или прилива под давлением воды. Соответственно, нет необходимости перемещать ГЭУ в зависимости от изменений приливного или отливного течений. Таким образом, гидроэнергетическая система, использующая энергию приливов и отливов, имеет простую конструкцию, эффективна в стоимостном отношении.In the claimed GEM, using the energy of the tides, the blades rotate in the same direction at low tide or high tide under water pressure. Accordingly, there is no need to move the GEM depending on changes in the tidal or ebb currents. Thus, a hydropower system using tidal energy has a simple structure and is cost-effective.

Благодаря использованию усиливающих элементов повышается жесткость несущих элементов, они не сгибаются, а лопасти оказываются под стабильным воздействием давления воды. Это указывает на повышение эффективности преобразования энергии приливов и отливов, в электрическую энергию.Thanks to the use of reinforcing elements, the rigidity of the supporting elements increases, they do not bend, and the blades are under the stable influence of water pressure. This indicates an increase in the efficiency of the conversion of tidal energy into electrical energy.

Использование в ГЭУ, комбинаций опоры с подшипником расположенными в один ряд на равном расстоянии друг от друга вдоль оси горизонтального вала, исключает возможную деформацию горизонтального вала сводит к минимуму его вибрацию.The use of power plants, combinations of bearings with bearings located in the same row at an equal distance from each other along the axis of the horizontal shaft, eliminates the possible deformation of the horizontal shaft minimizes its vibration.

Благодаря тому, что все комплекты «рабочих колес» соединены с одним общим горизонтальным валом, достигается сильный крутящий момент, без увеличения размера лопастей.Due to the fact that all sets of "impellers" are connected to one common horizontal shaft, a strong torque is achieved without increasing the size of the blades.

Claims (4)

1. Гидроэнергетическая установка, использующая энергию приливов и отливов в водных акваториях, включающая:1. Hydroelectric installation that uses the energy of the tides in the water areas, including: совокупность опор, зафиксированных на дне водной акватории и расположенных с равным интервалом друг от друга;set of supports fixed at the bottom of the water area and located at equal intervals from each other; подшипник, установленный на каждой из опор;bearing mounted on each of the bearings; горизонтальный вал, поддерживаемый подшипниками с возможностью его свободного вращения и расположенный перпендикулярно направлению приливных или отливных течений;a horizontal shaft supported by bearings with the possibility of its free rotation and located perpendicular to the direction of tidal or ebb currents; множество несущих элементов, каждый из которых расположен перпендикулярно горизонтальному валу и жестко закреплен на нем;many load-bearing elements, each of which is perpendicular to the horizontal shaft and rigidly fixed to it; множество лопастей, эксцентрически закрепленных на каждом несущем элементе;a plurality of blades eccentrically attached to each support member; генератор, соединенный с горизонтальным валом и генерирующий электроэнергию.a generator connected to a horizontal shaft and generating electricity. 2. Гидроэлектрическая установка по п. 1, дополнительно включающая совокупность усилительных элементов, каждый из которых обеспечивает дополнительную жесткость соответствующему несущему элементу.2. The hydroelectric installation according to claim 1, further comprising a set of reinforcing elements, each of which provides additional rigidity to the respective supporting element. 3. Гидроэлектрическая установка по п. 1, дополнительно включающая повышающий редуктор, соединяющий между собой горизонтальный вал и генератор.3. The hydroelectric installation according to claim 1, further comprising a step-up gearbox connecting the horizontal shaft and the generator. 4. Гидроэлектрическая установка по п. 4, в которой генератор и повышающий редуктор установлены в генераторном отсеке, изолированном от проникновения в него воды.
Figure 00000001
4. The hydroelectric installation according to claim 4, in which the generator and the reduction gear are installed in the generator compartment, isolated from the penetration of water into it.
Figure 00000001
RU2015152151/06U 2015-12-04 2015-12-04 HYDRO POWER PLANT RU162604U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015152151/06U RU162604U1 (en) 2015-12-04 2015-12-04 HYDRO POWER PLANT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015152151/06U RU162604U1 (en) 2015-12-04 2015-12-04 HYDRO POWER PLANT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU162604U1 true RU162604U1 (en) 2016-06-20

Family

ID=56132430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015152151/06U RU162604U1 (en) 2015-12-04 2015-12-04 HYDRO POWER PLANT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU162604U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2697593C2 (en) * 2017-10-27 2019-08-15 Александр Алексеевич Трубецкой River plant for generation of electricity
RU2789702C1 (en) * 2022-04-11 2023-02-07 Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Московский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" Coastal wave power plant

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2697593C2 (en) * 2017-10-27 2019-08-15 Александр Алексеевич Трубецкой River plant for generation of electricity
RU2789702C1 (en) * 2022-04-11 2023-02-07 Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Московский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" Coastal wave power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8956103B2 (en) Hydroelectricity generating unit capturing marine wave energy and marine current energy
EP1436504B1 (en) Power generator and turbine unit
RU2451823C2 (en) Power generation plant operating from water flow
EP2507506B1 (en) Ocean driven energy plant
US8070444B2 (en) Turbine with coaxial sets of blades
CN102261302B (en) Wave energy power generation unit and system based on sea-surface wave layer and deep sea stable region
WO2010027774A1 (en) Force fluid flow energy harvester
CA2787555A1 (en) A bidirectional water turbine
KR102107839B1 (en) Floating generation system
Mehmood et al. Harnessing ocean energy by tidal current technologies
US9267487B2 (en) Device for converting wave energy into mechanical energy
KR101244454B1 (en) Complex generator using current and wind
JP6168269B2 (en) Fluid machinery and fluid plant
KR101190583B1 (en) Complex generator using wave and wind
KR101623709B1 (en) Water Turbine Structure for Generation Using Tide Current
RU162604U1 (en) HYDRO POWER PLANT
KR101567263B1 (en) Small hydro power plant
RU2508467C2 (en) Submersible monoblock microhydro power plant
EP2250369B1 (en) A device for converting wave energy into mechanical energy
KR20150140057A (en) Water turbine and waterturbing genetator using the same
EP2961979B1 (en) Modular floating pier with integrated generator of energy from renewable sources
KR200490005Y1 (en) Equipment for generating electricity with increase in speed function
KR20210056840A (en) Small Scale Hydropower Comprising Multi-Turbine
CN109236547A (en) A kind of combined multi-stage capacitation marine tidal-current energy generation platform
KR101642444B1 (en) Small hydro power plant

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20160815