RU2007615C1

RU2007615C1 - Tidal power plant

Info

Publication number: RU2007615C1
Application number: SU904900060A
Authority: RU
Inventors: Вильвера Алексеевна Копылова
Original assignee: Вильвера Алексеевна Копылова
Priority date: 1990-12-04
Filing date: 1990-12-04
Publication date: 1994-02-15

Abstract

FIELD: hydraulic power engineering. SUBSTANCE: platform installed above water level has booster and electric generator coupled with each other. Upper end of vertical rod support is kinematically linked with booster input shaft while its lower end, with hollow pontoon. Platform has a hoop with radial inclined spokes fitting movably around pile which passes freely through hole in platform. . Pontoons have a central hole and two side holes. Rods of support are disposed in a spaced relation in side holes, being interconnected at the bottom by horizontal beams. Ribs are separate members consisting, each, of four plates superimposed on each other in pairs in rows and are secured to pontoons by vertical and horizontal bars capable of up-and-down motion. The lower members are connected with support rods and are capable of moving jointly with pontoons. EFFECT: improved functional and operating characteristics. 2 dwg

Description

Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к волновым энергетическим установкам. The invention relates to hydropower, in particular to wave power plants.

Известна волновая энергетическая установка, которая содержит над уровнем воды платформу с установленными на ней и связанными между собой мультипликатором и электрогенератором, пустотелый понтон с балластом и наружными ребрами в нижней части и вертикальную стержневую опору, верхний конец которой кинематически связан с входным валом мультипликатора, а нижний с понтоном. A wave power plant is known, which contains a platform above the water level with a multiplier and an electric generator mounted on it and interconnected, a hollow pontoon with ballast and external ribs in the lower part and a vertical rod support, the upper end of which is kinematically connected with the input shaft of the multiplier, and the lower with a pontoon.

Недостатком данной установки является малый КПД, так как используется лишь поверхностная сила волны при движении понтона от подошвы до гребня по вертикали. The disadvantage of this setup is its low efficiency, since only the surface wave power is used when the pontoon moves from the sole to the crest vertically.

Цель изобретения - повышение КПД установки. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the installation.

На фиг. 1 изображен общий вид установки; на фиг. 2 - конструкция ребер понтона. In FIG. 1 shows a general view of the installation; in FIG. 2 - construction of the ribs of the pontoon.

Установка содержит платформу 1 (фиг. 1), мультипликатор 2, электрогенератор 3, понтон 4, ребра 5, стержневые опоры 6, дополнительный понтон 7, сваю 8, обруч 9 с наклонными радиальными спицами 10, отверстие 11 в платформе, отверстие 12 в понтонах 4, 7 (центральное и два боковых), горизонтальные балки 13 элементы 14 ребер 5 (фиг. 2), пластины 15, вертикальные 16 и горизонтальные 17 штанги, соединение 18 последнего элемента 14 к стержневой опоре 6, вертикальные отрезки 19, пластины 20, пружины 21. The installation comprises a platform 1 (Fig. 1), a multiplier 2, an electric generator 3, a pontoon 4, ribs 5, rod supports 6, an additional pontoon 7, a pile 8, a hoop 9 with inclined radial spokes 10, a hole 11 in the platform, a hole 12 in the pontoons 4, 7 (central and two lateral), horizontal beams 13 elements 14 of the ribs 5 (Fig. 2), plates 15, vertical 16 and horizontal 17 rods, connection 18 of the last element 14 to the rod support 6, vertical segments 19, plates 20, springs 21.

Платформа 1 под воздействием волн автоматически изменяет свое положение благодаря отверстию 11 для свободного размещения сваи 8. Для придачи платформе 1 устойчивого положения она снабжена обручем 9 с наклонными радиальными спицами 10, имеющими подвижное крепление к свае 8. The platform 1 under the influence of waves automatically changes its position thanks to the hole 11 for free placement of the pile 8. To give the platform 1 a stable position, it is equipped with a hoop 9 with inclined radial spokes 10 having a movable mount to the pile 8.

Понтоны 4,7 (фиг. 1) находятся по обоим сторонам сваи 8 и имеет два боковых и центральное отверстие 12, которое предназначено для прохождения воды, а два боковых предназначены для размещения стержневых опор 6, которые наверху закреплены на вале мультипликатора 2, а внизу соединены попарно горизонтальными балками 13. Ребра 5 выполнены в виде отдельных элементов 14 из четырех пластин 15 (фиг. 2), при этом последний элемент 14 соединением 18 присоединен к стержневой опоре 6. Количество элементов 14 зависит от глубины, от силы волнения моря в данной местности. Пластины 15 попарно расположены друг над другим и подвижно присоединены к горизонтальным штангам 17. Верхние пластины 15 одного ряда и нижние другого крепятся впереди вертикальных штанг 16, а две другие - внутри, при этом происходит поочередные подъем и опускание пластин 15 при приливе и отливе, пройдя открытую пластину, волна ударяется о закрытую, что ускоряет движение понтонов 4,7. При значительной глубине моря и силе волны стержневые опоры 6 могут не выдержать перепад давления на поверхности и на глубине, поэтому целесообразно использовать дополнительные пластины 20, присоединенные к горизонтальной балке 13 при помощи вертикальных отрезков 19. Пластины 20 соединены между собой шарнирно и при помощи пружин 21, закрепленных на смежных пластинах. При недостаточной силе волны все пластины 20 находятся в сжатом состоянии. The pontoons 4.7 (Fig. 1) are located on both sides of the pile 8 and has two lateral and a central hole 12, which is intended for the passage of water, and two lateral ones are designed to accommodate the rod supports 6, which are mounted on the shaft of the multiplier 2 above and below connected in pairs by horizontal beams 13. The ribs 5 are made in the form of individual elements 14 of four plates 15 (Fig. 2), while the last element 14 by connection 18 is connected to the rod support 6. The number of elements 14 depends on the depth, on the strength of the sea waves in this terrain . The plates 15 are arranged in pairs one above the other and are movably attached to the horizontal rods 17. The upper plates 15 of one row and the lower of the other are fastened in front of the vertical rods 16, and the other two are inside, with the plates 15 being raised and lowered alternately during ebb and flow, passing open plate, the wave hits the closed, which accelerates the movement of the pontoons 4.7. With significant sea depth and wave strength, the rod supports 6 can not withstand the pressure drop at the surface and at a depth, therefore, it is advisable to use additional plates 20 attached to the horizontal beam 13 using vertical segments 19. The plates 20 are pivotally connected to each other by means of springs 21 mounted on adjacent plates. With insufficient wave strength, all plates 20 are in a compressed state.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

Во время качения понтонов 4,7, стержневых опор 6 вал мультипликатора 2 приходит в движение и через систему передач (на фиг. 1 не приведены) приводит в движение вал электрогенератора 3. Пока понтоны 4,7 качаются, то генератор 3 постоянно вырабатывает электрический ток. На работу установки оказывает влияние конструкция понтонов 4,7, в которой учитывается изменяющаяся сила волны - наибольшая на поверхности и до начала ее затухания а глубине, а также при каком волнении моря установка будет работать. Когда преобладает штиль, то конструкция более облегченая, подводная часть укорочена и содержит незначительное количество элементов 14 и пластины 15 закрыты, если имеются пластины 20, то он сжаты, вся подводная часть понтонов 4,7 представляет собой лишь дополнительный груз. Если в море преобладает волнение и глубина волны значительна, то увеличивается количество элементов 14 благодаря закреплению пластин 15 спереди и сзади вертикальных штанг 16, они по очереди принимают удар волны во время прилива и отлива. Амплитуда размаха понтонов 4,7 на стержневых опорах 6 возрастает за счет движения их к горизонтальным балкам 13, а также растяжения пластин 20, когда волна преодолевает сопротивление пружин 21. Таким образом, происходит поэтажное вступление подводных частей понтонов 4,7, вначале первый элемент 14 до n, а затем пластины 20. During the rolling of the pontoons 4.7, the rod supports 6, the shaft of the multiplier 2 is set in motion and drives the shaft of the electric generator 3 through the transmission system (not shown in Fig. 1). While the pontoons 4.7 are oscillating, the generator 3 constantly generates an electric current . The installation is influenced by the design of the pontoons 4.7, which takes into account the changing wave strength - the largest on the surface and before it begins to damp at a depth, as well as at what sea waves the installation will work. When calm prevails, the structure is more lightweight, the underwater part is shortened and contains a small number of elements 14 and the plates 15 are closed, if there are plates 20, then it is compressed, the entire underwater part of the pontoons 4.7 is only an additional load. If the sea is dominated by waves and the wave depth is significant, then the number of elements 14 increases due to the fastening of the plates 15 in front and behind the vertical rods 16, they take turns to take a wave shock at high tide. The amplitude of the magnitude of the pontoons 4.7 on the rod supports 6 increases due to their movement to the horizontal beams 13, as well as stretching of the plates 20, when the wave overcomes the resistance of the springs 21. Thus, the underwater parts of the pontoons 4.7 enter the floor, first the first element 14 to n and then plate 20.

КПД установки увеличивается за счет использования силы волны как от подошвы до гребня, так и по наклонной, так как с введением стержневых опор 6, элементов 14, пластин 20 возрастает амплитуда размаха, что позволяет использовать и глубинную силу волны. The efficiency of the installation increases due to the use of wave power from the sole to the crest, and along an inclined one, since with the introduction of the rod supports 6, elements 14, plates 20, the amplitude of the amplitude increases, which allows the use of the depth of the wave.

Установку можно установить на малых прибрежных островах при значительной глубине моря, на нефтепромыслах в открытом море, использовать для отопления, освещения прибрежных домов, поселков, городов, а также для передачи электроэнергии на расстояние. Для строительства не требуется больших капитальных затрат, а каскад таких энергетических волновых установок в прибрежной зоне или в открытом море является альтернативной атомной энергетике и гидроэнергетике, так как является экологически безвредной. (56) Патент США N 1461747, кл. F 03 B 13/12, 1923. The installation can be installed on small coastal islands at a significant depth of the sea, in oil fields on the high seas, used for heating, lighting of coastal houses, towns, cities, as well as for the transmission of electricity to a distance. Construction does not require large capital expenditures, and a cascade of such energy wave installations in the coastal zone or in the open sea is an alternative to nuclear energy and hydropower, as it is environmentally friendly. (56) U.S. Patent No. 1,461,747, Class. F 03 B 13/12, 1923.

Claims

WAVE POWER INSTALLATION, containing a platform installed above the water level with a multiplier and an electric generator mounted on it and connected to it, a hollow pontoon with ballast and external ribs in the lower part and a vertical rod support, the upper end of which is kinematically connected to the input shaft of the multiplier, and the lower one with a pontoon, characterized in that, in order to increase the efficiency, the installation is equipped with an additional pontoon and a stationary vertical pile, the platform with a hoop with inclined radial with the needles spanning the pile with the possibility of moving, a hole is made in the platform for free placement of the pile, the pontoons being made with a central and two side holes, the support rods with a gap are placed in the side holes of the pontoons and are interconnected in pairs in the lower part by means of horizontal beams, the ribs are made in the form of individual elements of four plates, arranged in pairs in rows one above the other and attached to the pontoons using vertical and horizontal rods with the possibility of lifting and lowering, in each element the upper plates of one row and the lower of the other are installed outside the vertical rods, and the other two inside, the lower elements are additionally connected to the support rods with the possibility of movement together with the pontoons, while vertical segments are attached to the horizontal beams of the rod support with additional plates pivotally connected to each other and connected by means of springs mounted on adjacent plates.