RU2046207C1

RU2046207C1 - Marine power generating plant

Info

Publication number: RU2046207C1
Application number: RU9393005909A
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Гусев
Original assignee: Владимир Александрович Гусев
Priority date: 1993-02-01
Filing date: 1993-02-01
Publication date: 1995-10-20

Abstract

FIELD: sea wave power generation. SUBSTANCE: reservoir made in foreshore is formed by body dam with inlet plate valve and outlet through channel with turbogenerator. Inlet valve is installed above body-dam and is secured by hinge joint. Valve plate featuring positive buoyancy is made up of at least two parts hinge-connected to each other. Output of outlet through channel is made in form of vertically arranged branch pipe with outlet valve on the end. EFFECT: enhanced reliability of power generation. 1 dwg

Description

Изобретение относится к морским энергетическим сооружениям и может быть использовано для получения электроэнергии с помощью морских волн. The invention relates to offshore energy facilities and can be used to generate electricity using sea waves.

Известно устройство для использования энергии волн, включающее ограждающую стенку с наклонной поверхностью и водоем. С целью увеличения высоты наката волны стенка по фронту имеет сужающиеся каналы, образованные поперечными дамбами. A device for using wave energy, including a wall with an inclined surface and a reservoir. In order to increase the wave run height, the wall along the front has tapering channels formed by transverse dams.

Недостатком этого технического решения является сравнительно небольшая эффективность. The disadvantage of this technical solution is the relatively low efficiency.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для использования волн, имеющее выполненный в прибрежной полосе бассейн, образованный корпусом-плотиной с впускным пластинчатым клапаном и выпускным проточным каналом с турбогенератором. Closest to the invention, the technical solution is a device for using waves, having a pool formed in the coastal strip, formed by a dam body with an inlet plate valve and an outlet flow channel with a turbogenerator.

Это устройство может вырабатывать электроэнергию на таком побережье, где нет ярко выраженных морских приливов, так как во время прилива устройство скрывается под водой и бездействует. This device can generate electricity on a coast where there are no pronounced sea tides, because during high tide the device hides under water and is inactive.

Технический результат изобретения повышение эффективности работы установки за счет применения его в условиях морского прилива. The technical result of the invention increasing the efficiency of the installation due to its use in conditions of sea tide.

Указанный технический результат достигается тем, что впускной клапан установлен над корпусом-плотиной и прикреплен посредством шарнира, пластина клапана выполнена с положительной плавучестью и изготовлена из двух или более частей, шарнирно соединенных между собой, а выход из выпускного проточного канала выполнен в виде вертикально расположенного патрубка с выпускным клапаном на конце. The specified technical result is achieved by the fact that the inlet valve is mounted above the dam body and attached by a hinge, the valve plate is made with positive buoyancy and is made of two or more parts, articulated between each other, and the outlet from the outlet flow channel is made in the form of a vertically located pipe with exhaust valve at the end.

Сопоствительный анализ заявленной морской энергетической установки, аналогов и прототипа показал, что общим для них является наличие выполненного в прибрежной полосе бассейна, образованного корпусом-плотиной с впускным пластинчатым клапаном и выпускным проточным каналом с турбогенератором. Comparative analysis of the declared offshore power plant, analogues and prototype showed that the common thing for them is the presence of a basin formed in the coastal strip, formed by a dam body with an inlet plate valve and an outlet flow channel with a turbogenerator.

Отличия заявленной морской энергетической установки от аналогов и прототипа заключаются в том, что впускной клапан установлен над корпусом-плотиной и прикреплен посредством шарнира, пластина клапана выполнена с положительной плавучестью и изготовлена из двух и более частей, шарнирно соединенных между собой. Выход проточного канала выполнен в виде вертикально расположенного патрубка с выпускным клапаном на конце. Новые существенные признаки позволяют повысить эффективность работы за счет автоматического изменения высоты впускного клапана в условиях морского прилива. The declared marine power plant differs from its analogues and prototype in that the inlet valve is mounted above the dam body and attached by a hinge, the valve plate is made with positive buoyancy and is made of two or more parts that are pivotally connected to each other. The outlet of the flow channel is made in the form of a vertically arranged pipe with an outlet valve at the end. Significant new features allow you to increase efficiency by automatically changing the height of the inlet valve in sea tide conditions.

Сопоставительный анализ показывает, что заявленная установка является новой, имеет изобретательский уровень и промышленно применима. A comparative analysis shows that the claimed installation is new, has an inventive step and is industrially applicable.

На чертеже показана морская энергетическая установка, вид сбоку в разрезе. The drawing shows a marine power plant, a side view in section.

Она состоит из корпуса-плотины 1 с проточным каналом 2, турбины 3 с генератором 4, соединенных через вал и шестерни. Над корпусом-плотиной 1 установлен впускной пластинчатый шарнирный клапан 5 с положительной плавучестью, а на выходе проточного канала 2 установлен выпускной клапан 6. Выход проточного канал 2 выполнен в виде вертикально расположенного патрубка 7. Впускной шарнирный клапан 5 имеет последовательно соединенную с ним посредством шарнира 8 плаcтину 9 с положительной плавучестью. Пластин 9 может быть несколько в зависимости от высоты перепада уровней прилива и отлива. It consists of a dam body 1 with a flow channel 2, a turbine 3 with a generator 4 connected through a shaft and gears. Above the dam body 1, an inlet plate hinge valve 5 with positive buoyancy is installed, and an outlet valve 6 is installed at the outlet of the flow channel 2. The outlet of the flow channel 2 is made in the form of a vertically arranged pipe 7. The inlet hinge valve 5 has a series connection with it through a hinge 8 plate 9 with positive buoyancy. Plates 9 may be several depending on the height of the drop in the tide.

Морская энергетическая установка в режиме отлива работает следующим образом. Offshore power plant in low tide mode works as follows.

Пластины 5 и 9 впускного клапана лежат на воде горизонтально. Прибойная волна подходит к корпусу-плотине 1, закрывает выпускной клапан 6 и перекатывается в бассейн через пластины 5 и 9. Уровень воды в бассейне повышается, пластина 5 всплывает и принимает положение, близкое к вертикальному, перекрывая собой над корпусом-плотиной 1 обратный сток воды из бассейна, а пластина 9 остается лежать горизонтально. Возникшая разность уровней воды по обе стороны корпуса-плотины 1 открывает выпускной клапан 6 и используется для работы турбины 3 и связанного с ней генератора 4. После того, как уровни воды по обе стороны корпуса-плотины 1 сравняются, пластина 5 принимает горизонтальное положение. Следующая прибойная волна закрывает выпускной клапан 6, перекатывается через пластины 5 и 9, и цикл повтоpяется. Патрубок 7 служит для направления потока воды вверх, чтобы не разрушить следующую прибойную волну. The inlet valve plates 5 and 9 lie horizontally on the water. The tidal wave approaches the dam body 1, closes the exhaust valve 6 and rolls into the pool through the plates 5 and 9. The water level in the pool rises, the plate 5 pops up and assumes a close vertical position, blocking the return water flow above the dam body 1 from the pool, and the plate 9 remains to lie horizontally. The resulting difference in water levels on both sides of the dam body 1 opens the exhaust valve 6 and is used to operate the turbine 3 and the associated generator 4. After the water levels on both sides of the dam body 1 are equal, the plate 5 takes a horizontal position. The next breaking wave closes the exhaust valve 6, rolls through the plates 5 and 9, and the cycle repeats. The pipe 7 serves to direct the flow of water upwards so as not to destroy the next breaking wave.

В режиме прилива морская энергетическая установка работает следующим образом. In tide mode, the offshore power plant operates as follows.

Уровень воды поднимается и пластина 5, всплывая, принимает положение, близкое к вертикальному, а пластина 9 остается лежать на воде горизонтально даже при достижении приливом его верхней отметки. Прибойная волна перекатывается через пластину 9, уровень воды в бассейне повышается и пластина 9 становится вертикально, закрывая таким образом впускной клапан. В результате возникшей разности уровней воды по обе стороны корпуса-плотины 1 вода проходит через турбину 3, уровни воды выравниваются и пластина 9 принимает горизонтальное положение. Следующая прибойная волна перекатывается через пластину 9, и цикл повторяется при соответствующей работе клапана 6. The water level rises and the plate 5, floating up, takes a position close to vertical, and the plate 9 remains lying on the water horizontally even when the tide reaches its upper mark. The tidal wave rolls through the plate 9, the water level in the pool rises and the plate 9 becomes vertical, thus closing the inlet valve. As a result of the difference in water levels on both sides of the dam body 1, water passes through the turbine 3, the water levels are aligned and the plate 9 takes a horizontal position. The next breaking wave rolls through the plate 9, and the cycle is repeated with the corresponding operation of the valve 6.

Эффект работы морской энергетической установки достигается за счет того, что она может работать в прибрежной полосе всех без исключения морей и океанов как при постоянном уровне воды, так и в условиях приливов. Впускной клапан 5 с пластиной 9, имеющие положительную плавучесть и установленные над корпусом-плотиной 1 максимально увеличивают разность уровней воды у корпуса-плотины, а наличие патрубка 7 у проточного канала 2 помогает не ослабить приближающуюся прибойную волну. При этом направление патрубка выбрано вертикально вверх, так как направление его вниз может вызвать размывание грунта и оседание корпуса-плотины 1. The effect of the marine power plant is achieved due to the fact that it can operate in the coastal strip of all seas and oceans, both at a constant water level and in tidal conditions. An inlet valve 5 with a plate 9 having positive buoyancy and installed above the dam body 1 maximizes the difference in water levels at the dam body, and the presence of a nozzle 7 at the flow channel 2 helps not to weaken the approaching breaking wave. In this case, the direction of the nozzle is chosen vertically upward, since its downward direction can cause erosion of the soil and subsidence of the dam body 1.

Количество корпусов-плотин вдоль берега моря может быть неограниченным, а крайние из них соединены с берегом водонепроницаемыми перегоpодками, образующими бассейн с повышенным уровнем воды. Перегородка бассейна, идущая вдоль берега и установленная в воде, защитит береговой грунт от воздействия волн прибоя. The number of dam shells along the seashore can be unlimited, and the extreme ones are connected to the shore by watertight partitions forming a pool with a high water level. The pool partition, running along the shore and installed in the water, will protect the coastal soil from the effects of surf waves.

Claims

MARINE POWER INSTALLATION, comprising a pool made in the coastal strip, formed by a dam body with an inlet plate valve and an outlet flow channel with a turbogenerator, characterized in that the inlet valve is mounted above the dam body and attached by a hinge, the valve plate is made with positive buoyancy and made of at least two parts pivotally connected to each other, while the outlet of the outlet flow channel is made in the form of a vertically arranged pipe with exhaust valve at the end.