RU2005202C1 - Волнова энергетическа установка - Google Patents

Abstract

Использование: преобразование энергии ветровых волн водоемов в электрическую энергию. Сущность изобретени : установка содержит понтоны , св занные между собой надводными горизонтальными жесткими св з ми, и прикрепленные к последним вертикальные цилиндрические корпуса с размещенными внутри сильфонными насосами, крышки которых имеют грузы и св заны посредством гибких элементов с поплавками, а напорные патрубки подключены к расположенной на берегу водонапорной емкости, сообщенной с гидроагрегатом , при этом установка снабжена береговой компрессорной станцией, а понтоны выполнены с герметичными отсеками, имеющими водоперепуск- ные и пневмоотвод щие клапаны с пневмопривода- ми диафрагменного типа, и сообщены с компрессорной станцией посредством электроуправл емых вентилей, причем понтоны покрыты антикоррозийным слоем из полимерного материала Кроме того, вертикальные цилиндрические корпуса выполнен с отверсти ми в боковой стенке и снабжены закрепленными с наружной стороны направл ющими роликами , установленными с возможностью контакта с боковой поверхностью грузов, а в нижней части цилиндрических корпусов установлены пружинные . амортизаторы 2 злф-лы. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к области машиностроени , в частности к гидроконструкци м , предназначенным дл  преобразовани  энергии ветровых волн водоемов в электрическую энергию с использованием обширных территорий.

Известна  энергопреобразующа  установка 1.2. обеспечивающа  привод генератора переменного тока посредством храпового механизма, обладает недостатками из-за значительных габаритов, сложности конструкции множества узлов трени , низкой ремонтопригодности и т.д.

Устройство 3 , выбранное в качестве прототипа, менее надежно при работе, например при шторме, а расположение водонапорной емкости на понтонах делает плавучую часть устройства более т желой и материалоемкой.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы установки;

Указанна  цель достигаетс  тем, что установка содержит за коренные понтоны, св занные между собой горизонтальными жесткими св з ми, на которые вертикально установлены цилиндрические несущие корпуса и в их полости размещены сильфонные камеры объемных насосов, которые сверху сопр жены с посто нными грузами, св занными с надводными поплавками посредством гибких элементов, и с нижних торцевых сторон камеры оборудованы всасывающими и нагнетательными патрубками с обратными клапанами, причем понтоны, покрытые антикоррозийным слоем из полимерного материала, дистанционно сообщены с береговой компрессорной установкой через электроупрзвл емые вентили и их герметичные отсеки оборудованы водоперепускными и пневмоотвод щими клапанами с пневмоприводами диафраг- менного типа, при этом напорные патрубки насосов подключены к расположенной на берегу водонапорной емкости, сообщенной с гидроагрегатом, вырабатывающим электроэнергию .

Поставленна  цель также достигаетс  за счет введени  в контакт поверхностей грузов цилиндрической формы с направл ющими роликами, выбора длины понтонов из расчета перекрыти  не менее п ти максимально возможных длин ветровых волн, а также за счет контактного сопр жени  грузов в исходном состо нии с пружинами- амортизаторами и дистанционного подключени  катушек электродвигателей к источнику электроэнергии через пульт управлени .

На фиг. 1 показан общий вид установки; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг.З - обща  гидравлическа  схема.

Волнова  энергетическа  установка содержит понтоны 1 с герметичными переборками 2, горизонтальные св зи 3 понтонов, стационарные переходные трапы 4, несущие цилиндрические корпуса 5, пружины- амортизаторы 6, цилиндрические грузы с посто нной массой 7, направл ющие ролики 8, гибкие элементы 9, надводные поплавки 10, кронштейны 11 и сильфонные камеры

12 объемных насосов с патрубками 13, 14 и обратным клапанами 15,16. Каждый герметичный отсек понтона посредством пневмо- магистрали 17 св зан с береговой компрессорной установкой 18 через электровентиль 19. Кроме того, отсеки оборудованыводоперепускным и пневмоотвод щим клапанами 20, 21; открытие которых обеспечиваетс  пневмоприво- дом диафрагменного типа 22, составной

штангой 23 и управл емым электровентилем 24.

Нар ду с перечисленными узлами и элементами установка содержит пульт управле- ни  25, подключенный к источнику

электроэнергии 26, коммутирующий блок 27, боковые шарнирные узлы 28, гибкие рукава 29, основной трубопровод 30, водона порную (аккумул торную) емкость 31,

отводной канал 32 и гидрогенератор 33 (фиг.

3).

Дл  антикоррозийной защиты поверхности каналов и других узлов покрыты защитным слоем из полимерного материала.

Установка работает следующим образом .

Образующиес  ветровые волны привод т в возвратно-поступательное перемещение поплавки 10 и грузы 7. В частности, при

перемещении поплавка с грузом вверх увеличиваетс  объем сильфонной камеры 12 и тем самым через обратный клапан 16 и заборный патрубок 13 осуществл етс  всасывание заборной воды. Далее при спаде

волны под действием массы груза 7 обеспечиваетс  сжатие воды с посто нным давлением в камере 12 и перекачка ее в основной трубопровод 30 через обратный клапан 15 и

напорный патрубок 14. По изложенной аналогии циклы повтор ютс  с периодом колебани  ветровых волн и тем самым осуществл етс  заполнение водонапорной емкости 31. Из емкости 31 предусматриваетс  сброс воды по каналу 32 через гидрогенератор 33 и тем самым преобразование потенциальной энергии в электрическую.

В штормовых ситуаци х предусматриваетс  временное погружение понтонов.

Дл  этого посредством пульта управлени  25 включают в работу компрессорную установку 18 и к источнику электроэнергии подключают катушку электровентил  24, установленного в пневмомагистрали 17. При некотором избыточном давлении воздуха срабатывает пневмопривод диафрагменно- го типа 22 и через водоперепускной клапан 20 заборна  вода поступает в герметичные отсеки.понтонов, а через пневмоотвод щий канал 21 обеспечиваетс  сброс вытесн емого воздуха. Погружение понтонов предусматриваетс  на специальные подводные опоры (не показаны).

Дл  всплыти  понтонов в надводное состо ние необходимо отключить электровентиль 24 и включить катушку электровентил  19. С этого момента под действием возвращающих пружин клапаны 21, 20 перемест тс  в исходное (закрытое) состо ние, что обеспечивает герметизацию понтонных отсеков . Далее по мере нарастани  давлени  в отсеках перемест тс  водолерепускные клапаны 20 в открытое состо ние, тем са

мым обеспечиваетс  продувка понтонов, то есть процесс вытеснени  воды из их отсеков в окружающую среду. После всплыти  понтонов отключаетс  электровентиль 19 и компрессорна  установка 18.

Разъемна  штанга 23 функционирует только в процессе открыти  клапанов 21, 20 под действием пневмопривода 22. Длина понтона равна п ти максимально возможным периодам ветровых волн, что предусматриваетс  с целью исключени  килевой качки.

Эффективность установки достигаетс 

за счет исключени  аварийных ситуаций, за счет антикоррозионного покрыти  поверхностей узлов устройства и за счет доступно-ч сти выполнени  технических обслуживании и ремонтов с относительно малыми трудовыми и материальными затратами.

(56) 1. Патент США № 4728360. кл. 290/43. опублик. 1980.

2. Авторское свидетельство СССР N 1377444, кл. РОЗ В 13/12, 1988.

3. Патент США № 4413956, кл. F 03 В 1-3/12, опублик. 1983.v

Claims (3)

1. ВОЛНОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА , содержаща  за коренные понтоны , св занные между собой надводными горизонтальными жесткими св з ми, и прикрепленные к последним вертикальные цилиндрические корпуса с размещенными внутри насосами объемного типа, имеющими в нижней части всасывающие и нагнетательные патрубки, рабочие органы 40 насосов кинематически св заны с поплавками , напорные патрубки подключены к водонапорной емкости, сообщенной с гидроагрегатом , отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности работы ус- 45 тановки, она снабжена компрессорной станцией, насосы выполнены сильфонны- ми, на их крышках установлены грузы, кинематическа  св зь с поплавками выполнена в виде гибкого элемента, а пон- 50 тоны выполнены с герметичными отсеками , имеющими водоперепускные и пневмоотвод щие клапаны с пневмопри водами диафрагменного типа, при этом отсеки сообщены с компрессорной станцией

55

0

0 5 0

5

посредством электроуправл емых вентилей , понтоны покрыты антикоррозионным слоем из полимерного материала, а водонапорна  емкость и компрессорна  станци  установлены на берегу;

2. Установка по п.1. отличающа с  тем, что вертикальные цилиндрические корпуса выполнены с отверсти ми в боковой стен- Kt и снабжены закрепленными с наружной стороны направл ющими роликами, установленными с возможностью контакта с боковой поверхностью грузов, последние выполнены цилиндрическими, при этом длина каждого понтона равна не менее п ти максимально возможным длинам ветровых волн.

3. Установка по п.1, отличающа с  тем, что в нижней части вертикальных цилиндрических корпусов установлены пружинные амортизаторы, причем последние размещены концентрично корпусам с возможностью контакта с крышками насосов, при этом катушки электроупрлвл емых вентилей подключены к источнику электроэнергии через пульт управлени .

3 2 .4 Ч

д

S /

s з

/ /

/

27

.26

.

,