RU2047786C1

RU2047786C1 - Device for creating vertical flows of water in water basins making use of wave energy

Info

Publication number: RU2047786C1
Application number: RU9494021930A
Authority: RU
Inventors: Валентин Павлович Румянцев
Original assignee: Валентин Павлович Румянцев
Priority date: 1994-06-21
Filing date: 1994-06-21
Publication date: 1995-11-10

Abstract

FIELD: shipbuilding. SUBSTANCE: float and weight are connected by means of rope. Located in turn along rope are hinged plate members provided with stops and spokes. Spokes are radially mounted inside cylindrical housing over open ends. Plate members are made in form of blades which are mounted as cantilevers on upper or lower spokes for limited turn. Cylindrical housing are mounted rotatably on rope by means of bearing bushes connected with spokes. Stops are secured on inner side surface of housing above or under spokes and rope above or under bushes. Width of blades over circumference exceeds distance between spokes over circumference. EFFECT: enhanced reliability. 3 dwg

Description

Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к устройствам для создания вертикальных токов воды с использованием энергии ветровых волн. The invention relates to hydropower, in particular to devices for creating vertical currents of water using the energy of wind waves.

Известно устройство для создания вертикальных токов воды в водоеме, содержащее поплавок и груз, соединенные между собой при помощи троса, пластинчатые элементы и упоры, закрепленные на тросе поочередно, причем упоры закреплены на тросе жестко, а пластинчатые элементы шарнирно (авт. св. N 1447972). Недостатком данного устройства является отсутствие замкнутого объема, служащего для подъема или опускания воды, которая может стекать вбок с пластинчатых элементов. A device is known for creating vertical currents of water in a reservoir, containing a float and a load interconnected by a cable, plate elements and stops fixed on the cable in turn, with the stops fixed to the cable rigidly and the plate elements articulated (ed. St. N 1447972 ) The disadvantage of this device is the lack of a closed volume, which serves to raise or lower water, which can flow sideways from the plate elements.

Наиболее близким к заявленному изобретению является аналогичное устройство для создания вертикальных токов воды в водоеме, которое снабжено спицами и гибкими связями, пластинчатые элементы выполнены из гибкого водостойкого материала, спицы одними своими концами шарнирно прикреплены к тросу, а другими к упорам при помощи упомянутых гибких связей, причем спицы расположены равномерно по окружности и прикреплены к пластинчатым элементам с образованием последними при работе конусообразных емкостей (авт. св. N 1689506, кл. F 03 B 13/12, 1991). Closest to the claimed invention is a similar device for creating vertical currents of water in a reservoir, which is equipped with knitting needles and flexible connections, plate elements are made of flexible waterproof material, one of its ends is pivotally attached to the cable, and the other to the stops using the mentioned flexible connections, moreover, the spokes are arranged evenly around the circumference and are attached to the plate elements with the formation of the latter during operation of conical containers (ed. St. N 1689506, class F 03 B 13/12, 1991).

Однако и данное устройство не позволяет добиться высокой производительности, так как часть энергии потока при рабочем ходе теряется на раскрытие пластинчатых элементов до образования конусообразных емкостей максимального объема. However, this device also does not allow to achieve high performance, since part of the flow energy during the working stroke is lost on the opening of the plate elements until the formation of conical containers of maximum volume.

Техническим результатом данного изобретения является повышение производительности. The technical result of this invention is to increase productivity.

Данный технический результат достигается тем, что устройство снабжено расположенными вдоль троса цилиндрическими корпусами с открытыми торцами, спицы радиально установлены внутри корпусов по данным торцам, пластинчатые элементы выполнены в виде лопаток, консольно установленных с возможностью ограниченного поворота на верхних или нижних спицах, причем ширина лопаток по окружности выполнена большей, чем расстояние по окружности между спицами, при этом корпуса установлены с возможностью вращения на тросе посредством подшипниковых втулок, связанных со спицами, а упоры закреплены на внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса над или под спицами и на тросе над и под подшипниковыми втулками. This technical result is achieved by the fact that the device is equipped with cylindrical housings located along the cable with open ends, the spokes are radially mounted inside the housings according to these ends, the plate elements are made in the form of vanes, cantilevered with limited rotation on the upper or lower knitting needles, and the width of the vanes the circumference is made larger than the circumferential distance between the spokes, while the housings are mounted rotatably on the cable by means of bearings locks connected to the spokes, and the stops are fixed on the inner side surface of the cylindrical housing above or below the spokes and on the cable above and below the bearing bushings.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для создания вертикальных токов воды в водоеме с использованием энергии волн; на фиг. 2 поперечное сечение одного из цилиндрических корпусов; на фиг. 3 то же, вид сверху. In FIG. 1 shows a General view of a device for creating vertical currents of water in a reservoir using wave energy; in FIG. 2 is a cross section of one of the cylindrical bodies; in FIG. 3 same, top view.

Устройство для создания вертикальных токов воды в водоемах с использованием энергии волн содержит поплавок 1 и груз 2, соединенные между собой при помощи троса 3 и шарнирно закрепленные пластинчатые элементы (в дальнейшем лопатки) 4 со спицами 5, установленными на тросе 3 поочередно. Кроме того оно снабжено расположенными вдоль троса 3 цилиндрическими корпусами 7 с открытыми торцами. Спицы радиально установлены внутри корпусов по торцам. Пластинчатые элементы выполнены в виде лопаток 4, консольно установленных с возможностью ограниченного поворота на верхних или нижних спицах 5, причем ширина лопаток 4 по окружности выполнена большей, чем расстояние по окружности между спицами 5. Для ограничения поворота лопаток 4 служат ограничительные упоры 6, которые крепятся на внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса 7 над или под спицами 5. Корпуса 7 установлены с возможностью вращения на тросе 3 посредством подшипниковых втулок 8, связанных со спицами 5. Упоры 9 крепятся на тросе 3 и препятствуют скольжению втулок по нему вверх и вниз. A device for creating vertical currents of water in water bodies using wave energy contains a float 1 and a load 2, interconnected by a cable 3 and pivotally fixed plate elements (hereinafter blades) 4 with spokes 5 mounted on the cable 3 in turn. In addition, it is equipped with cylindrical bodies 7 located along the cable 3 with open ends. The spokes are radially mounted inside the housings at the ends. The plate elements are made in the form of blades 4, cantilevered with limited rotation on the upper or lower knitting needles 5, and the width of the blades 4 around the circumference is greater than the circumferential distance between the spokes 5. To limit the rotation of the blades 4 are limit stops 6, which are attached on the inner side surface of the cylindrical body 7 above or below the spokes 5. The housings 7 are mounted for rotation on the cable 3 by means of bearing bushings 8 connected to the spokes 5. The stops 9 are mounted on and cable 3 and prevent the sliding of the bushings on it up and down.

Устройство для создания вертикальных токов воды в водоеме с использованием энергии волн работает следующим образом. При волнении поверхности водоема под действием ветровых волн поплавок 1 совершает вертикальные возвратно-поступательные колебания, при этом, если устройство служит для создания восходящих потоков воды, лопатки 4 устанавливаются на нижних спицах 5, а ограничительные упоры крепятся на внутренней боковой поверхности корпуса 7 над лопатками 4. При подъеме троса 3 с корпусами 7 лопатки 4 своими незакрепленными краями ложатся на спицы 5 соседних лопаток. При этом данные лопатки 4 образуют с корпусами 7 замкнутые цилиндрические емкости, с помощью которых вода подается из придонных слоев в верхние. При движении троса 3 вниз под воздействием груза 2 лопатки 4 поворачиваются на спицах 5 до ограничительных упоров 6, которые удерживают лопатки 4 под углом к направлению встречного потока воды, образованного движением устройства. Таким образом, корпуса 7 с лопатками 4 приобретают вид турбинного колеса, которое под воздействием водного потока вращается на тросе посредством подшипниковых втулок 8. Для вращения турбинного колеса, ненагруженного дополнительными устройствами, требуется малозначительное количество энергии потока, поэтому устройство, преодолевая незначительное сопротивление, опускается на исходную глубину и готово к следующему подъему воды. Таким образом, ограничение поворота лопаток 4 на спицах 5 дает возможность уменьшить время перекладки последних из исходного положения в рабочее и наоборот из рабочего в исходное, а возможность свободного вращения корпусов 7 на тросе 3 позволяет при ограниченном повороте лопаток 4 на спицах 5 облегчить возврат устройства в исходное положение. При необходимости создания токов воды в придонные слои нужно лопатки 4 установить на верхних спицах, а упоры 6 расположить под ними. A device for creating vertical currents of water in a reservoir using wave energy works as follows. When the surface of the reservoir under the influence of wind waves, the float 1 performs vertical reciprocating vibrations, while if the device serves to create upward flows of water, the blades 4 are mounted on the lower spokes 5, and the limit stops are mounted on the inner side surface of the housing 7 above the blades 4 When lifting the cable 3 with the bodies 7, the blades 4 with their loose edges lie on the spokes of 5 adjacent blades. At the same time, these blades 4 form closed cylindrical containers with the bodies 7, by means of which water is supplied from the bottom layers to the upper ones. When the cable 3 moves downward under the influence of the load 2, the blades 4 are rotated on the spokes 5 to the restrictive stops 6, which hold the blades 4 at an angle to the direction of the oncoming water flow formed by the movement of the device. Thus, the housing 7 with the blades 4 take the form of a turbine wheel, which rotates on the cable through the bearing bushings under the influence of the water flow 8. To rotate the turbine wheel not loaded with additional devices, a small amount of flow energy is required, therefore, overcoming a slight resistance, it drops to initial depth and ready for the next rise of water. Thus, restricting the rotation of the blades 4 on the knitting needles 5 makes it possible to reduce the time of transfer of the latter from the initial position to the working position and vice versa from the working to the initial one, and the possibility of free rotation of the housings 7 on the cable 3 allows for a limited rotation of the blades 4 on the knitting needles 5 to facilitate the return of the device to starting position. If you want to create water currents in the bottom layers, you need to install the blades 4 on the upper knitting needles, and the stops 6 to be placed under them.

Claims

DEVICE FOR CREATING VERTICAL WATER CURRENT CURRENTS IN A RESERVOIR USING WAVE ENERGY, containing a float and a load connected by a cable, and pivotally fixed plate elements with knitting needles and stops, alternately located along the cable, characterized in that they are provided with radially cylindrical ends installed inside the housings at the ends, the plate elements are made in the form of blades, cantilever mounted with the possibility of orthogonal rotation on the upper or lower knitting needles, and the housing is installed Lena rotatably on the cable by means of bearing sleeves associated with needles, the stops are fixed to the inner side surface of the cylindrical body above or below the spokes and on the rope above and below the bearing sleeves, the width of blades circumferentially formed larger than the distance around the circumference between the spokes.