RU185646U1 - WATER ELECTRIC GENERATOR - Google Patents
WATER ELECTRIC GENERATOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU185646U1 RU185646U1 RU2018108768U RU2018108768U RU185646U1 RU 185646 U1 RU185646 U1 RU 185646U1 RU 2018108768 U RU2018108768 U RU 2018108768U RU 2018108768 U RU2018108768 U RU 2018108768U RU 185646 U1 RU185646 U1 RU 185646U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channels
- shaft
- water
- helicoid
- flow
- Prior art date
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
- F03B13/10—Submerged units incorporating electric generators or motors
-
- 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
- F03B7/00—Water wheels
-
- 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
Abstract
Полезная модель относится к области конструкции устройств для выработки электрической энергии с помощью использования потенциальной и кинетической энергии речной, озерной и ручьевой воды, образующейся при перепаде высот уровней воды. Устройство может быть использовано в мини гидроэлектростанциях в автономных и полевых условиях.The utility model relates to the field of construction of devices for generating electric energy by using the potential and kinetic energy of river, lake and brook water generated by the difference in elevation of water levels. The device can be used in mini hydroelectric power plants in autonomous and field conditions.
Задача, на решение которой направлена предлагаемая модель, является дополнительное механическое ускоренное движение элементарных объемов воды по геликоидальным каналам, что позволит при малых давлениях воды обеспечить работоспособность заявляемого устройстваThe problem the proposed model aims to solve is to provide additional mechanical accelerated movement of elementary volumes of water along helicoidal channels, which will ensure the operability of the claimed device at low water pressures
Технический результат достигается путем применения осевого колеса, проточная часть которого выполнена в виде спиральных геликоидных каналов переменного сечения, расположенных по гиперболической поверхности.The technical result is achieved by the use of an axial wheel, the flow part of which is made in the form of spiral helicoid channels of variable cross section located on a hyperbolic surface.
По подводящему патрубку подается поток воды. В улиточной части происходит закручивание потока. Поток в улитке закручивается против часовой стрелки. Закрученный поток подается на вход спиральных геликоидных каналов. При движении объемов воды по каналам приводится во вращательное движение вал. При достижении рабочей частоты вращения вала в автоматическом режиме, вал соединяется с валом электрогенератора при помощи муфты и генерируется электрический ток в электрогенераторе. A water stream is supplied through the inlet pipe. In the snail part there is a swirling flow. The flow in the cochlea spins counterclockwise. The swirling flow is fed to the input of spiral helicoid channels. When moving volumes of water through the channels, the shaft is rotationally driven. When the operating speed of the shaft is reached in automatic mode, the shaft is connected to the shaft of the generator using a coupling and an electric current is generated in the generator.
Description
Заявляемая полезная модель относится к области конструкции устройств для выработки электрической энергии с помощью использования потенциальной и кинетической энергии речной, озерной и ручьевой воды, образующейся при перепаде высот уровней воды. Устройство может быть использовано в мини гидроэлектростанциях в автономных и полевых условиях.The inventive utility model relates to the field of construction of devices for generating electric energy by using the potential and kinetic energy of river, lake and brook water generated by the difference in elevation of water levels. The device can be used in mini hydroelectric power plants in autonomous and field conditions.
Известно устройство, содержащее электрогенератор с пультом управления, подводящий улиточный патрубок, вал, осевое рабочее колесо с лопастями пропеллерного типа, отсасывающую трубу, верхний и нижний опорные подшипники (см. Мини-ГЭС - гидрогенератор Nautilus - технические характеристики, manbw.ru>analitycs/mini-GES_hydro-turbine…power…).A device is known that contains an electric generator with a control panel, a snail inlet, a shaft, an axial impeller with propeller-type blades, a suction pipe, upper and lower thrust bearings (see Mini-hydroelectric power station - Nautilus hydrogenerator - technical specifications, manbw.ru> analitycs / mini-GES_hydro-turbine ... power ...).
Недостатки известного устройства:The disadvantages of the known device:
1. Невозможность работы на низких напорах воды.1. The inability to work at low water pressure.
2. Невозможность работы при малых расходах воды.2. The inability to work at low water consumption.
Указанные недостатки устранены в заявляемой полезной модели, которая направлена на решение задачи обеспечения возможности работы устройства при низких напорах и малых расходах воды.These disadvantages are eliminated in the inventive utility model, which is aimed at solving the problem of ensuring the possibility of operation of the device at low heads and low water consumption.
Поставленная задача решается в водяном электрогенераторе, содержащем электрогенератор с пультом управления, подводящий улиточный патрубок, вал с осевым рабочим колесом, отсасывающую трубу, верхний и нижний опорные подшипники, согласно полезной модели, часть осевого рабочего колеса для движения воды выполнена в виде спирально закрученных сужающихся каналов в количестве от 4 до 12 штук, расположенных по окружности вокруг вала и жестко связанных с ним, закрутка каналов выполнена на 1,6…3,2 оборота на всей длине по гиперболической поверхности, диаметр которой уменьшается вначале на участке в 1,5…2 раза по отношению к ее начальному диаметру, затем на оставшейся длине расширяется в 2,2…3,8 раза по отношению к диаметру сужения, а каждый из спиральных каналов в поперечном сечении имеет форму геликоида с соотношение малой и большой осей 0,47…0,75 и с внутренним плавным выступом по геометрической поверхности второго порядка с острого конца геликоида, а с тупого конца по внутренней поверхности геликоида имеется от 3 до 6 небольших плавных выступов, а направление вращения вала является противоположным направлению первичной закрутки каждого из геликоидных каналов.The problem is solved in a water generator containing an electric generator with a control panel, a snail inlet, a shaft with an axial impeller, a suction pipe, upper and lower thrust bearings, according to a utility model, part of the axial impeller for water movement is made in the form of spirally twisted narrowing channels in an amount of 4 to 12 pieces, located around the circumference around the shaft and rigidly connected with it, the twist of the channels is made at 1.6 ... 3.2 turns over the entire length along the hyperbolic surface the diameter of which first decreases in the area by 1.5 ... 2 times with respect to its initial diameter, then it extends 2.2 ... 3.8 times with respect to the diameter of the narrowing along the remaining length, and each of the spiral channels in cross section has the shape of the helicoid with the ratio of the minor and major axes of 0.47 ... 0.75 and with an internal smooth protrusion along the geometric surface of the second order from the sharp end of the helicoid, and from the blunt end on the inner surface of the helicoid there are 3 to 6 small smooth protrusions, and the direction of rotation the shaft is against in the opposite direction of the primary twist of each of the helicoid channels.
..
Конструкция заявляемого устройства приведена на фиг. 1 на фронтальном виде с частичным продольным сечением, на фиг. 2 в виде местного поперечного сечения спирального геликоидного канала, на фиг. 3 при виде поперечного сечения устройства сверху.The design of the inventive device is shown in FIG. 1 in a frontal view with a partial longitudinal section, in FIG. 2 in the form of a local cross-section of a spiral helicoid channel, FIG. 3 when viewed from the top of the device.
Элементы устройства обозначены следующими позициями:The elements of the device are indicated by the following positions:
1 - электрогенератор с пультом управления,1 - electric generator with remote control,
2 - подводящий улиточный патрубок,2 - leading snail pipe,
3 - вал,3 - shaft
4 - электромагнитная муфта,4 - electromagnetic clutch,
5 - отсасывающая труба,5 - suction pipe
6 - гиперболическая поверхность,6 - hyperbolic surface,
7 - верхний опорный подшипник,7 - upper thrust bearing,
8 - спиральные геликоидные каналы,8 - spiral helicoid channels,
9 - основной выступ,9 - the main protrusion,
10 - дополнительные выступы,10 - additional protrusions,
11 - направление вращения основного вихря,11 - direction of rotation of the main vortex,
12 - направление вращения дополнительного вихря,12 - direction of rotation of the additional vortex,
13 - направление закрутки геликоидных каналов по гиперболической поверхности,13 - the direction of the twist of the helicoid channels along the hyperbolic surface,
14 - направление вращения вала,14 - direction of rotation of the shaft,
15 - нижний опорный подшипник.15 - lower pillow block bearing.
Назначение и взаимодействие элементов следующее.The purpose and interaction of the elements is as follows.
Электрогенератор 1 служит для получения электроэнергии при вращении вала 3 за счет потока воды, протекающей по спиральным геликоидным каналам 8. Электрогенератор 1 имеет пульт управления с электропреобразователем и электрическим аккумулятором (на фиг. пульт управления с электропреобразователем и электрическим аккумулятором не показаны). Пульт управления имеет тахометр для контроля число оборотов вала 3. После электропреобразователя электрический ток подается потребителям. Электрический аккумулятор обеспечивает работоспособность устройства при первоначальном пуске.The
Подводящий улиточный патрубок 2 служит для подвода воды и закручивания его в виде спирали перед подачей ее потока в геликоидные каналы 8. На верхнем фланце улиточной камеры (на фиг. 1 улиточная камера позицией не обозначена) крепится электрогенератор 1 и верхний опорный подшипник 7.The supply snail pipe 2 serves to supply water and twist it in the form of a spiral before feeding its flow into the
Нижним фланцем (на фиг. фланец позицией не обозначен) патрубок крепится к верхнему фланцу отсасывающей трубы 5. В средине нижнего фланца имеется конфузор (на фиг. 1 конфузор условно не показан), с помощью которого закрученный в улитке поток подается в геликоидные каналы 8. По окружности конфузор в месте сопряжения с вращающейся периферийной частью каналов 8 уплотняется при помощи лабиринтных уплотнений (на фиг. 1 и 3 уплотнения не показаны).The lower flange (in the figure, the flange is not indicated by the position) the pipe is attached to the upper flange of the
К валу 3 крепится проточная часть, выполненная в виде спиральных геликоидных каналов 8. Электромагнитная муфта 4 связана с пультом управления электрической связью и служит для автоматического соединения вала 3 с хвостовиком вала электрогенератора 1 при наборе рабочей частоты вращения валом 3 по сигналу с пульта.The flowing part, made in the form of
Отсасывающая труба 5 служит для отвода отработанной воды из зоны вращения вала. На верхней части трубы 5 крепится патрубок 2. На кронштейне нижней части (на фиг. 1 кронштейн не показан) крепится опорный нижний подшипник 15.The
Спиральные геликоидные каналы 8 преобразуют потенциально-кинетическую энергию напора воды во вращение вала 3. Каналы 8 жестко закреплены на торцевых участках и посредине между ними с помощью фланцев на валу 3 и вращаются вместе с ним.
Число каналов составляет от 4 до 12 штук в зависимости от расхода и давления воды. Каналы 8 расположены по окружности вокруг общей оси и одновременно спирально закручены на 1,6... 3,2 оборота на всей длине по гиперболической поверхности 6, диаметр которой уменьшается вначале на участке в 1,5…2 раза по отношению к ее начальному диаметру, затем на оставшейся длине расширяется в 2,2…3,8 раза по отношению к диаметру сужения.The number of channels is from 4 to 12 pieces, depending on the flow and pressure of the water.
Уменьшение диаметра поперечного сечения гиперболической поверхности 6 на сужающемся участке необходимо для повышения скорости воды при движении в каналах 8, которая обеспечивается первоначально при малых расходах и давлениях воды закруткой в улиточном патрубке 2. За счет первоначального закручивания воды в патрубке 2 и последующего спирального движения воды в каналах 8 создается первоначальный вращающий момент на валу 3.Reducing the diameter of the cross section of the
На втором расширяющемся участке при увеличении диаметра гиперболической поверхности 6 кинетическая энергия спирально закрученного потока движущейся воды возрастает за счет сужения самих каналов 8 и преобразуется за счет центробежного ускорения в высокое динамическое давление потока струи воды, которая ударяется о стенку отсасывающей трубы 5 и создает повышенный вращательный момент для вала 3. Этим достигается положительный эффект по сравнению с известным устройством.In the second expanding section, with an increase in the diameter of the
Форма геликоида канала 8 в поперечном сечении имеет соотношение малой и большой осей 0,47…0,75 и содержит внутренний плавный выступ 9 (фиг. 2) по геометрической поверхности второго порядка с узкого конца геликоида. Назначение выступа 9 преобразовать поток движущейся воды в непрерывно вращающийся вихрь 11 (см. фиг. 2). При этом скорость движения потока воды в вихре 11 резко возрастает.The shape of the
С тупого конца по внутренней поверхности геликоида (см. фиг. 2) в зависимости от площади поперечного сечения геликоидного канала имеется от 3 до 6 небольших плавных выступов 10 для получения дополнительных вихрей 12, которые выполняют функцию жидкостных подшипником по отношению к вихрю 11.From the blunt end along the inner surface of the helicoid (see Fig. 2), depending on the cross-sectional area of the helicoid channel, there are from 3 to 6 small
Направление 14 (см. фиг. 3) одновременного механического вращения всех геликоидных каналов 8 вместе с валом 3 является противоположным направлению первичной закрутки 13 (см. фиг. 2) каждого из геликоидных каналов 8. Этим самым достигается дополнительное механическое ускоренное движение элементарных объемов воды по геликоидальным каналам 8, что при малых давлениях воды обеспечивает работоспособность заявляемого устройства по сравнению с известным устройством.The direction 14 (see Fig. 3) of the simultaneous mechanical rotation of all
Заявляемый водяной электрогенератор работает следующим образом.The inventive water generator operates as follows.
По подводящему патрубку 2 подается поток воды. В улиточной части (на фиг. 1 и 3 позицией улиточная часть не показана) происходит закручивание потока. В рассматриваемой схеме на фиг. 3 поток в улитке закручивается против часовой стрелки. Закрученный поток подается на вход спиральных геликоидных каналов 8. При движении объемов воды по каналам 8 приводится во вращательное движение вал 3. При достижении рабочей частоты вращения вала в автоматическом режиме вал 3 соединяется с валом электрогенератора 1 при помощи муфты 4 и генерируется электрический ток в электрогенераторе 1.A water stream is supplied through the supply pipe 2. In the snail portion (in FIGS. 1 and 3, the snail portion is not shown), the flow swirls. In the circuit under consideration in FIG. 3 the thread in the cochlea spins counterclockwise. The swirling flow is fed to the input of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018108768U RU185646U1 (en) | 2018-03-12 | 2018-03-12 | WATER ELECTRIC GENERATOR |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018108768U RU185646U1 (en) | 2018-03-12 | 2018-03-12 | WATER ELECTRIC GENERATOR |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU185646U1 true RU185646U1 (en) | 2018-12-13 |
Family
ID=64754309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018108768U RU185646U1 (en) | 2018-03-12 | 2018-03-12 | WATER ELECTRIC GENERATOR |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU185646U1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT117749B (en) * | 1926-12-21 | 1930-05-10 | Viktor Schauberger | Jet turbine. |
RU2012825C1 (en) * | 1989-12-22 | 1994-05-15 | Александр Андреевич Фомин | Bridge vortex hydraulic power plant |
RU2622685C1 (en) * | 2016-01-14 | 2017-06-19 | Сергей Владимирович Яценко | Reactive hydroturbine |
EA027357B1 (en) * | 2013-06-16 | 2017-07-31 | Акционерное Общество "Казахский Агротехнический Университет Имени Сакена Сейфуллина" | Hydroelectric power plant and method of operation thereof |
-
2018
- 2018-03-12 RU RU2018108768U patent/RU185646U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT117749B (en) * | 1926-12-21 | 1930-05-10 | Viktor Schauberger | Jet turbine. |
RU2012825C1 (en) * | 1989-12-22 | 1994-05-15 | Александр Андреевич Фомин | Bridge vortex hydraulic power plant |
EA027357B1 (en) * | 2013-06-16 | 2017-07-31 | Акционерное Общество "Казахский Агротехнический Университет Имени Сакена Сейфуллина" | Hydroelectric power plant and method of operation thereof |
RU2622685C1 (en) * | 2016-01-14 | 2017-06-19 | Сергей Владимирович Яценко | Reactive hydroturbine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2667672C (en) | Wind power installation and method for generation of electric power from ambient air in motion | |
KR102230415B1 (en) | Turbine Assembly | |
CN110242480A (en) | A kind of pipe generator and its motor-driven valve | |
US3163118A (en) | Starting up a storage pump or pump-turbine | |
KR101786451B1 (en) | Propeller screw turbine and turbine having the same power generator | |
CN103743257B (en) | Efficient hydrodynamic cooling tower | |
CN109441691B (en) | Mixed-flow water turbine with tail water pipe and rectifying plate | |
RU185646U1 (en) | WATER ELECTRIC GENERATOR | |
CN110318928A (en) | A kind of turbo-hydroturbine | |
CN107939454A (en) | A kind of guiding device for gas pipeline built-in power generation | |
EP2573383A2 (en) | Impulse air turbine arrangement for use with a reversing bi-directional air flow in a wave power plant | |
US9938963B2 (en) | Power generation from atmospheric air pressure | |
CN104976062A (en) | High-voltage outer transmission electricity generating system with threaded concave walls | |
US1530569A (en) | Hydraulic pump | |
CN108005834A (en) | A kind of flow type centripetal turbine | |
RU2305191C2 (en) | Rotary hydraulic machine | |
WO2021117252A1 (en) | Liquid pumping/circulation device | |
US1504737A (en) | Hydraulic turbine | |
WO2008044967A1 (en) | Method for producing additional power by the multiple conversion thereof in a closed circuit for circulating a working body and a device for carrying g out said method | |
US1476210A (en) | Hydraulic pump | |
US20130183139A1 (en) | Energy converter | |
US1803673A (en) | Hydraulic turbine | |
CN108131234A (en) | A kind of pipe type power generation machine | |
JP6078101B2 (en) | Conical propeller water turbine device and hydroelectric power generator using the same | |
RU199473U1 (en) | Hydraulic turbine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190313 |