RU167270U1

RU167270U1 - WIND POWER UNIT

Info

Publication number: RU167270U1
Application number: RU2015144423/06U
Authority: RU
Inventors: Ринад Алиманович Мухамедзянов; Тагир Ринадович Мухамедзянов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Проминтел"
Priority date: 2015-10-15
Filing date: 2015-10-15
Publication date: 2016-12-27

Abstract

Ветроэнергетический агрегат, содержащий вертикальный ротор, связанный с электрогенератором, состоящий из верхнего и нижнего дисков с укрепленными на них рабочими лопатками, диски ротора закреплены подшипниковыми узлами к корпусу агрегата, статор турбины, который, в свою очередь, состоит из направляющих лопаток, закрепленных на верхней и нижней неподвижных крышках статора агрегата, а статор и ротор турбины имеют не менее чем по восемь лопаток, отличающийся тем, что лопатки статора имеют на входе направление, перпендикулярное к оси ротора турбины, которое изменяется на выходе до почти касательного окружности ротора турбины, а верхняя и нижняя крышки статора соединены с конусами под углом к перпендикуляру к оси ротора до 40 градусов.A wind power unit containing a vertical rotor connected to an electric generator, consisting of upper and lower disks with working blades mounted on them, rotor disks are fixed by bearing assemblies to the unit body, a turbine stator, which, in turn, consists of guide vanes mounted on the upper and the lower fixed covers of the stator of the unit, and the stator and rotor of the turbine have at least eight vanes, characterized in that the stator vanes have an inlet direction perpendicular to the axis of the rotor turbine, which changes at the exit to the almost tangent circumference of the turbine rotor, and the upper and lower stator covers are connected to the cones at an angle to the perpendicular to the axis of the rotor up to 40 degrees.

Description

Полезная модель относится к ветроэнергетике и может быть использовано для выработки электроэнергии.The utility model relates to wind energy and can be used to generate electricity.

Известен ветряной ротор, содержащий центральную ось, с установленными на ней верхними и нижними крышками, закрепленные на центральной оси стенки-лопасти, образующие равнообъемные сектора. Стенки-лопасти выходят за окружность поясов и загнуты под углом к окружности поясов. [1]Known is a wind rotor containing a central axis, with upper and lower covers mounted on it, fixed to the central axis of the wall-blade, forming equally-sized sectors. The wall-blades extend beyond the circumference of the belts and are bent at an angle to the circumference of the belts. [one]

Недостатками таких конструкций является отсутствие эффективных направляющих воздуха, позволяющих повысить концентрацию энергии потока, а также системы регулирования оборотов ротора при изменении скорости ветра.The disadvantages of such designs is the lack of effective air guides, allowing to increase the concentration of flow energy, as well as a system for controlling the rotor speed when changing wind speed.

Наиболее близким техническим решением является ветроэнергетический агрегат [2] содержащий вертикальный ротор и статор турбины, при этом ротор связан через вал с электрогенератором и состоит из верхнего и нижнего дисков с укрепленными на них рабочими лопатками и закрепленными к корпусу агрегата подшипниковыми узлами, а статор турбины содержит направляющие лопатки, закрепленные на верхней и нижней неподвижных крышках корпуса агрегата, причем статор и ротор турбины включают не менее чем по восемь лопаток.The closest technical solution is a wind power unit [2] containing a vertical rotor and a turbine stator, while the rotor is connected through a shaft to an electric generator and consists of an upper and lower disk with working blades mounted on them and bearing assemblies fixed to the unit body, and the turbine stator contains guide vanes mounted on the upper and lower fixed covers of the unit body, and the stator and turbine rotor include at least eight vanes.

Целью полезной модели является реализовать возможность использовать очень небольших скоростей ветрового потока (1,5-2 м/с), повышения КПД и эксплуатационной надежности агрегата.The purpose of the utility model is to realize the ability to use very low wind flow velocities (1.5-2 m / s), increase efficiency and operational reliability of the unit.

Технический результат достигается тем, что ветроэнергетический агрегат содержит вертикальный ротор, связанный с электрогенератором, состоящий из верхнего и нижнего дисков с укрепленными на них рабочими лопатками. Диски ротора закреплены подшипниковыми узлами к корпусу агрегата. Статор турбины, состоящий из неподвижных верхней и нижней крышек с закрепленными на них направляющими лопатками имеющие на входе перпендикулярное направление к оси ротора турбины которое изменяется до значения почти касательного окружности ротора турбины, верхняя и нижняя крышки корпуса статора соединены с конусами с углом к перпендикуляру оси ротора до 40 градусов. Статор и ротор турбины имеют не менее чем восемь лопаток.The technical result is achieved by the fact that the wind power unit contains a vertical rotor connected to an electric generator, consisting of upper and lower disks with working blades mounted on them. Rotor disks are fixed by bearing units to the unit body. The turbine stator, consisting of fixed upper and lower covers with guide vanes fixed on them, having an inlet perpendicular to the axis of the turbine rotor which changes to a value almost tangent to the circumference of the turbine rotor, the upper and lower covers of the stator are connected to cones with an angle to the perpendicular to the axis of the rotor up to 40 degrees. The stator and rotor of the turbine have at least eight blades.

На рисунке изображен ветроэнергетический агрегат, общий вид.The figure shows a wind power unit, a general view.

Ветроэнергетический агрегат, содержит направляющие лопатки статора 1 (концентратора энергии потока), закрепленные на верхнем 2 и нижнем 3 неподвижных крышках корпуса статора агрегата. Верхняя и нижняя крышки статора соединены верхним 12 и нижним 13 конусами с углом к перпендикуляру оси ротора до 40 градусов. Лопатки статора на входе имеют перпендикулярное направление к оси ротора, которое изменяется до значения почти касательного окружности ротора турбины. Ротор турбины состоит из рабочих лопаток 4, закрепленных на верхнем 5 и нижнем 6 дисках ротора. Диски ротора закреплены подшипниковыми узлами 7 и 8 к корпусу агрегата. Вал ротора через шкив 10 передает крутящий момент генератору 11.The wind power unit contains guide vanes of the stator 1 (flow energy concentrator), mounted on the upper 2 and lower 3 fixed covers of the stator housing of the unit. The upper and lower stator covers are connected by upper 12 and lower 13 cones with an angle to the perpendicular axis of the rotor up to 40 degrees. The stator vanes at the inlet have a perpendicular direction to the axis of the rotor, which changes to the value of the almost tangent circumference of the turbine rotor. The turbine rotor consists of rotor blades 4 mounted on the upper 5 and lower 6 rotor disks. The rotor disks are fixed by bearing units 7 and 8 to the unit body. The rotor shaft through the pulley 10 transmits torque to the generator 11.

Работает ветроэнергетический агрегат следующим образом. При любом направлении движения воздушный поток, попадая в суживающийся конический, а далее в суживающийся межлопаточный канал статора, увеличивает свою скорость в несколько раз, это позволяет ветроэнергетическому агрегату работать при малых скоростях ветра (1,5-2 м/с). Статор и ротор турбины имеют не менее чем по восемь лопаток. Это связано с тем, что при меньшем числе лопаток статора будет плохо закручиваться поток воздуха на входе в турбину, а уменьшение количества рабочих лопаток турбины вызовет неравномерную работу ротора турбины. Вал ротора турбины через шкив передает крутящий момент на основной генератор. Продувка модели показала существенное улучшение характеристик по сравнению с патентом №105687 F03D 3/06.The wind power unit operates as follows. In any direction of movement, the air flow, falling into the tapering conical, and then into the tapering stator interscapular canal, increases its speed several times, this allows the wind power unit to operate at low wind speeds (1.5-2 m / s). The stator and rotor of the turbine have at least eight blades. This is due to the fact that with a smaller number of stator vanes, the air flow at the turbine inlet will not swirl well, and a decrease in the number of turbine rotor blades will cause uneven operation of the turbine rotor. The turbine rotor shaft through the pulley transmits torque to the main generator. Purge of the model showed a significant improvement in performance compared to patent No. 105687 F03D 3/06.

Источники информацииInformation sources

1. А.С. №542016 F03D 3/00 опубликовано 05.01.19771. A.S. No. 542016 F03D 3/00 published on 1/5/1977

2. Патент №105687 F03D 3/06 опубликовано 20.06.20112. Patent No. 105687 F03D 3/06 published June 20, 2011

Claims

A wind power unit containing a vertical rotor connected to an electric generator, consisting of upper and lower disks with working blades mounted on them, rotor disks are fixed by bearing assemblies to the unit body, a turbine stator, which, in turn, consists of guide vanes mounted on the upper and the lower fixed covers of the stator of the unit, and the stator and rotor of the turbine have at least eight vanes, characterized in that the stator vanes have an inlet direction perpendicular to the axis of the rotor turbine, which changes at the exit to the almost tangent circumference of the turbine rotor, and the upper and lower stator covers are connected to the cones at an angle to the perpendicular to the axis of the rotor up to 40 degrees.