RU2016224C1

RU2016224C1 - Wave pneumatic converter

Info

Publication number: RU2016224C1
Application number: SU904842595A
Authority: RU
Inventors: А.А. Садовников; В.И. Башкиров; С.Г. Байдаков
Original assignee: Научно-производственное объединение "Гранат"; Научно-исследовательский институт тепловых процессов
Priority date: 1990-06-25
Filing date: 1990-06-25
Publication date: 1994-07-15

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: bearing ring with end seals is mounted on the inner surface of a pipe. The outer diameter of a float is larger than the inner diameter of the ring. EFFECT: improved structure. 2 dwg

Description

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано в волновых автономных энергетических системах. The invention relates to hydropower and can be used in wave autonomous energy systems.

Известен волновой пневматический преобразователь, содержащий вертикальную трубу с заглушенным верхним торцом, образующим камеру сжатия, и поплавок с поршнем, установленный внутри трубы. При волнении водной поверхности поплавок перемещается в вертикальном направлении и поршневая пара совершает работу сжатия. Known wave pneumatic transducer containing a vertical pipe with a muffled upper end, forming a compression chamber, and a float with a piston mounted inside the pipe. When the water surface is agitated, the float moves in the vertical direction and the piston pair performs the compression work.

Недостатком этого преобразователя является необходимость монтажных работ на дне водоема, так как вертикальная труба установлена на грунте. Этот аспект снижает автономность устройства, территориально ограничивает его использование (в зависимости от глубины в данном месте акватории) и повышает стоимость. The disadvantage of this converter is the need for installation work at the bottom of the reservoir, since the vertical pipe is installed on the ground. This aspect reduces the autonomy of the device, territorially limits its use (depending on the depth in a given area of the water area) and increases the cost.

Известен волновой пневматический преобразователь под названием "буй Масуды", содержащий понтон, закрепленный на верхнем конце трубы с заглушенным верхним и открытым нижним торцами, и установленные в верхнем торце впускной и выпускной клапаны. Объем, ограниченный верхним заглушенным торцом, поверхностью воды и внутренней боковой поверхностью трубы, является камерой сжатия. Known wave pneumatic transducer called "Masouda buoy", containing a pontoon, mounted on the upper end of the pipe with a muffled upper and open lower ends, and installed in the upper end of the inlet and outlet valves. The volume limited by the upper plugged end, the surface of the water and the inner side surface of the pipe is a compression chamber.

Однако, больших давлений воздуха в этом преобразователе получить нельзя, так как энергия сжатия пропорциональна высоте волны, которая в большинстве случаев не превышает 1-2 м. However, it is impossible to obtain high air pressures in this converter, since the compression energy is proportional to the wave height, which in most cases does not exceed 1-2 m.

Цель изобретения - повышение мощности преобразователя за счет увеличения давления воздуха. The purpose of the invention is to increase the power of the Converter by increasing air pressure.

Это достигается тем, что в волновом пневматическом преобразователе, содержащем понтон, закрепленный на верхнем конце трубы с заглушенным верхним и открытым нижним торцами, и установленные в верхнем торце впускной и выпускной клапаны, на внутренней поверхности трубы в зоне закрепления понтона установлено опорное кольцо, снабженное торцовым уплотнением, а над опорным кольцом свободно размещен поплавок, внешний диаметр которого выполнен больше внутреннего диаметра кольца. This is achieved by the fact that in the wave pneumatic transducer containing a pontoon mounted on the upper end of the pipe with a damped upper and open lower ends, and inlet and outlet valves installed in the upper end of the pipe, a support ring equipped with an end ring is installed on the inner surface of the pipe in the pontoon fixing zone a seal, and a float is freely placed above the support ring, the outer diameter of which is larger than the inner diameter of the ring.

На фиг. 1 показан предлагаемый преобразователь, общий вид; на фиг.2 - схема работы преобразователя. In FIG. 1 shows the proposed Converter, General view; figure 2 - diagram of the Converter.

Понтон 1 закреплен на верхнем конце трубы 2, верхний торец которой заглушен крышкой 3, имеющей впускной 4 и выпускной 5 клапаны. На кольце 6 с зазором 7 относительно внутренней боковой поверхности 8 установлен поплавок 9, причем отсутствие протечек воздуха между поверхностью 10 поплавка 9 и поверхностью 11 кольца 6 обеспечивает уплотнение 12. The pontoon 1 is mounted on the upper end of the pipe 2, the upper end of which is plugged with a cover 3 having inlet 4 and outlet 5 valves. A float 9 is installed on the ring 6 with a gap 7 relative to the inner side surface 8, and the absence of air leaks between the surface 10 of the float 9 and the surface 11 of the ring 6 provides a seal 12.

Преобразователь работает следующим образом. The converter operates as follows.

При движении преобразователя вверх на гребень волны поплавок 9 опирается на кольцо 6 (фаза I). Вследствие герметизации соединения "поплавок - кольцо" с помощью уплотнения 12 водяной столб, заключенный в трубе 2 под поплавком 9, движется вслед за преобразователем вверх (фаза II). После прохождения вершины волны преобразователь опускается вниз, а столб воды по инерции продолжает двигаться вверх, давит на поверхность 10 поплавка 9 и расходует запасенную кинетическую энергию на сжатие воздуха в объеме, образованном крышкой 3, поплавком 9 и внутренней боковой поверхностью 8 трубы 2 (фаза III). Потеряв энергию, столб воды опускается вниз внутри трубы 2 (фаза IV). При новом подъеме на волну цикл повторяется. Впуск и выпуск воздуха регулируют клапаны 4 и 5. When the transducer moves upward on the wave crest, the float 9 rests on the ring 6 (phase I). Due to the sealing of the float-ring connection by means of a seal 12, the water column enclosed in the pipe 2 under the float 9 moves upstream after the converter (phase II). After the top of the wave passes, the transducer descends, and the column of water continues to move upward by inertia, presses on the surface 10 of the float 9 and consumes the stored kinetic energy to compress the air in the volume formed by the cover 3, the float 9 and the inner side surface 8 of the pipe 2 (phase III ) Having lost energy, a column of water drops down inside the pipe 2 (phase IV). With a new rise to the wave, the cycle repeats. Air inlet and outlet are controlled by valves 4 and 5.

Таким образом, на сжатие воздуха расходуется кинетическая энергия столба воды, заключенного в трубе, что повышает мощность волнового пневматического преобразователя. Thus, the kinetic energy of a column of water enclosed in a pipe is consumed for air compression, which increases the power of the wave pneumatic transducer.

Claims

WAVE PNEUMATIC CONVERTER containing a pontoon mounted on the upper end of the pipe with a blanked upper and open lower ends and check valves installed in the upper end of the inlet and outlet, characterized in that, in order to increase the power of the converter by increasing air pressure, it is equipped with a float and support ring, the latter is installed on the inner surface of the pipe in the area of the pontoon fastening and is equipped with an end seal, and the float is freely placed above the support ring and its outer diameter The meter is made larger than the inner diameter of the ring.