RU2049924C1

RU2049924C1 - Floating craft for generating electric energy by utilizing kinetic energy of water

Info

Publication number: RU2049924C1
Application number: SU925035402A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Степанович Рыжухин
Original assignee: Геннадий Степанович Рыжухин
Priority date: 1991-11-25
Filing date: 1992-04-01
Publication date: 1995-12-10

Abstract

FIELD: power engineering. SUBSTANCE: straight-through water conduit running longitudinally in the hull of the floating craft has an inlet converging-tube-type water intake. Blade wheels with curvilinear blades are mounted on shafts installed in succession across the conduit and linked kinematically with an electric generator. Disposed under the conduit are water intakes for the wheels. The inlet water intake has an upper inclined spreader formed by the hull of the floating craft. The water intakes are installed on every other working wheel. EFFECT: improved design. 4 dwg

Description

Изобретение относится к получению электрической энергии и может быть использовано для получения электрической энергии для бытовых и производственных нужд. The invention relates to the production of electrical energy and can be used to produce electrical energy for domestic and industrial needs.

Известны устройства для получения электроэнергии из энергии речного потока, недостатком которых является то, что от них можно получить сравнительно небольшое количество электроэнергии, так как они малоэффективны. Known devices for producing electricity from the energy of a river stream, the disadvantage of which is that they can receive a relatively small amount of electricity, since they are ineffective.

Цель изобретения повышение эффективности плавучего устройства, снижение стоимости получения электроэнергии, улучшение эксплуатационных качеств устройства. The purpose of the invention is to increase the efficiency of a floating device, reduce the cost of generating electricity, improve the performance of the device.

Изобретение за счет использования кинетической энергии воды позволяет повысить эффективность установки с выработкой ею большего количества электроэнергии, при этом стоимость получения электроэнергии снизится, а эксплуатационные качества улучшатся, так как от тех же рабочих колес будет получено большее количество электроэнергии за счет использования кинетической энергии большего потока воды и размещения на одном плавсредстве в каждом водопроводящем канале большего количества рабочих колес. Плавучее устройство для генерирования электроэнергии за счет использования кинетической энергии воды позволяет создать плавающие высокоэффективные гидроэлектрические станции, способные работать в различных климатических зонах, способные заменить современные плотинные гидроэлектрические, тепловые и атомные электростанции, получать электрическую энергию экологически чистым путем, снизить при той же мощности станций стоимость строительства и сроки строительства по сравнению с существующими гидроэлектрическими плотинными, тепловыми и атомными электростанциями в несколько раз, избавиться от тепловых, атомных электростанций и от катастроф при авариях на них, уничтожить плотинные гидроэлектростанции и вернуть, затопленные ныне ими земельные площади, сохранить среду обитания и оздоровить экологическую обстановку на планете. The invention through the use of kinetic energy of water allows to increase the efficiency of the installation with the generation of more electricity, while the cost of generating electricity will decrease, and performance will improve, since the same impellers will receive more electricity through the use of kinetic energy of a larger stream of water and placing on one boat in each water channel of a larger number of impellers. A floating device for generating electricity through the use of kinetic energy of water allows you to create floating high-performance hydroelectric stations that can operate in various climatic zones, can replace modern dam hydroelectric, thermal and nuclear power plants, receive electric energy in an environmentally friendly way, and reduce the cost at the same station power construction and construction time compared to existing hydroelectric dams, heat E and nuclear power plants in several times to get rid of heat, nuclear power plants and from the disaster in case of accidents on them, destroy the hydroelectric dam and back, now flooded their land areas to maintain habitat and improve the ecological situation on the planet.

Поставленная цель достигается путем улучшения технических возможностей плавучего устройства за счет установки дополнительных водозаборников перед рабочими колесами, расположенных под днищем корпуса плавсредства, под водопроводящими каналами, через одно рабочее колесо. This goal is achieved by improving the technical capabilities of the floating device by installing additional water intakes in front of the impellers located under the bottom of the body of the craft, under the water channels, through one impeller.

Для достижения максимального положительного эффекта от плавучего устройства, удешевления стоимости строительства и улучшения эксплуатационных качеств устройства рабочие колеса расположены часто, близко друг к другу, поэтому расположение дополнительных водозаборников через одно рабочее колесо необходимо для того, чтобы поток воды в русле реки под днищем судна после падения скорости его на каждом предыдущем дополнительном водозаборнике успел набрать перед каждым последующим дополнительным водозаборником на входе в него скорость течения, равную скорости воды в основном русле реки, так как скорость потока воды на каждом предыдущем в ряду дополнительном водозаборнике будет снижаться из-за ухода части воды в дополнительный водозаборник и из-за завихрений водяного потока позади дополнительного водозаборника, выступающего в русло реки под большим углом и являющегося препятствием для потока воды в русле реки. В случае установки дополнительных водозаборников перед каждым рабочим колесом эффект от использования дополнительных водозаборников может быть отрицательным, так как поток воды в русле реки перед каждым последующим в ряде дополнительным водозаборником будет не успевать набрать необходимую скорость течения, равную скорости течения в основном русле реки, так как для этого необходимо определенное расстояние, которое получается только в случае установки дополнительных водозаборников через одно рабочее колесо. To achieve the maximum positive effect from a floating device, reduce the cost of construction and improve the performance of the device, the impellers are often located close to each other, so the location of additional intakes through one impeller is necessary so that the flow of water in the river channel under the bottom of the vessel after falling he managed to pick up his speed at each previous additional water intake before each subsequent additional water intake at the entrance to it equal to the speed of water in the main riverbed, since the water flow rate at each previous additional row in the row will decrease due to the withdrawal of part of the water into the additional water intake and due to the turbulence of the water stream behind the additional water intake, which projects into the river bed under a large angle and which is an obstacle to the flow of water in the riverbed. In the case of installing additional water intakes in front of each impeller, the effect of using additional water intakes may be negative, since the flow of water in the river channel before each subsequent additional water intake will not have time to collect the necessary flow velocity equal to the current velocity in the main river channel, since this requires a certain distance, which is obtained only if additional water intakes are installed through one impeller.

На фиг. 1 и 2 показано предлагаемое плавучее устройство; на фиг.3 и 4 одно из рабочих колес. In FIG. 1 and 2 show the proposed floating device; figure 3 and 4, one of the impellers.

Устройство содержит корпус 1, в передней части которого находится водозаборник 2, состоящий из двух боковых растекателей 3, нижнего 4 и верхнего растекателя 5, которым служит корпус 1 с установленной вперед него защитной сеткой 6. Внутри корпуса 1 находятся водопроводящие каналы 7, в которых расположены рабочие колеса 8, передающие вращение через шестеренчатые приводные устройства 9 на генераторы 10, выдающие электроэнергию через кабель 11 в энергошкаф 12, от которого электроэнергия по подводному электрокабелю 13 поступает на берег к потребителю электроэнергии. Корпус плавсредства 1 связан с грунтом 14 посредством двух якорей 15 и гибкой связи 16. В задней части корпуса плавсредства 1 внизу установлена крышка 17, служащая для закрытия водопроводящих каналов 7, подъем которой осуществляется через трос 18 и блок 19 лебедкой 20, установленной сверху корпуса 1. При подъеме крышки 17 она полностью перекрывает поступление водяного потока в водопроводящие каналы 7 при транспортировке плавсредства к месту установки задом наперед. Спереди водопроводящих каналов 7 расположены на межканальных перегородках 21 передние дополнительные растекатели 22. Снизу под днищем корпуса плавсредства 1, под водопроводящими каналами 7, расположены нижние дополнительные водозаборные устройства 23 перед рабочими колесами 8, установленные через одно рабочее колесо, каждый из которых состоит из двух боковых растекателей 24,нижнего растекателя 25 и защитной сетки 26, установленной спереди водозаборника 23. Верхним растекателем нижнего дополнительного водозаборника 23 служит днище корпуса плавсредства 1, в котором в задней части водозаборников 23, перед рабочими колесами 8, расположены отверстия 27 для подачи водного потока от водозаборников 23 на рабочие колеса 8. На фиг.3 и 4 изображено одно из рабочих колес 8, установленных во всех трех водопроводящих каналах 7, где 28 осевой вал рабочего колеса 8, на котором по обеим концам установлены боковые диски 29, в которых крепятся установленные между ними вогнутые рабочие лопатки 30. Транспортировка плавсредства 1 к месту установки производится задом наперед при закрытых крышкой 17, водопроводящих каналах 7, что исключает вращение рабочих колес 8 во время буксировки плавучего устройства для генеpиpования электроэнергии за счет использования кинетической энергии воды. The device comprises a housing 1, in front of which there is a water intake 2, consisting of two lateral spreading devices 3, a lower 4 and an upper spreading device 5, which serves as a housing 1 with a protective mesh installed in front of it 6. Inside the housing 1 there are water channels 7 in which are located impellers 8, transmitting rotation through gear drive devices 9 to generators 10, issuing electricity through cable 11 to power cabinet 12, from which electricity is supplied to the consumer via an underwater cable 13 lektroenergii. The body of the vehicle 1 is connected to the ground 14 through two anchors 15 and a flexible connection 16. In the back of the body of the vehicle 1, a cover 17 is installed at the bottom, which serves to close the water channels 7, the lifting of which is via a cable 18 and block 19 with a winch 20 installed on top of the body 1 . When lifting the cover 17, it completely blocks the flow of water into the water supply channels 7 when transporting the vehicle to the installation site backwards. In front of the water supply channels 7 are located on the inter-channel partitions 21 front additional spreading devices 22. Below the bottom of the body of the craft 1, under the water supply channels 7, there are lower additional water intake devices 23 in front of the impellers 8, installed through one impeller, each of which consists of two side the spreaders 24, the lower spreader 25 and the protective mesh 26 mounted in front of the water inlet 23. The bottom of the plow body serves as the upper spreader of the lower additional water inlet 23 means 1, in which at the rear of the water intakes 23, in front of the impellers 8, are openings 27 for supplying a water flow from the water intakes 23 to the impellers 8. FIGS. 3 and 4 show one of the impellers 8 installed in all three water supply channels 7, where 28 is the axial shaft of the impeller 8, on which lateral disks 29 are installed at both ends, in which concave blades 30 mounted between them are mounted. Transportation of the vehicle 1 to the installation site is carried out backwards with the lid 17 closed, plumbing their channels 7, which prevents the rotation of the impeller 8 while towing the floating device genepipovaniya electricity by utilizing kinetic water energy.

Работа плавучего устройства реализуется следующим образом. The operation of the floating device is implemented as follows.

Плавсредство 1 устанавливается на якорях 15 на любой реке вблизи потребителя электрической энергии, открывается крышка 17, закрывающая водопроводящие каналы 7. Поток воды 31 попадает в водозаборники 2 и 23 и, увеличивая скорость за счет уменьшения площади поперечного сечения в местах перехода водозаборников 2 и 23 в водопроводящие каналы, поступает в водопроводящие каналы 7. Поток воды 31, поступающий в водозаборники 23, попадает в водопроводящие каналы 7 через отверстия 27 в корпусе плавсредства, где смешивается с потоком воды, идущим по каналу 7 через передний водозаборник 2 и, поступая на рабочие колеса 8, приводит их во вращение, способствуя их более быстрому вращению, чем привод рабочих колес 8 во вращение от только одного потока воды, идущего через передний водозаборник 2. Рабочие колеса 8 передают вращение на генераторы электроэнергии 10 через шестеренчатые приводные устройства 9. Генераторы 10 выдают электрическую энергию и по кабелям 11 передают ее в силовой энергошкаф 12, откуда электроэнергия по подводному электрокабелю 13 передается на берег к потребителю электроэнергии. The vessel 1 is installed at anchors 15 on any river near the consumer of electric energy, a cover 17 is opened that closes the water supply channels 7. The flow of water 31 enters the intakes 2 and 23 and, increasing the speed by reducing the cross-sectional area at the transition points of the intakes 2 and 23 in water channels, enters the water channels 7. The water stream 31 entering the water intakes 23 enters the water channels 7 through openings 27 in the body of the craft, where it mixes with the water stream going through the channel 7 Without the front intake 2 and entering the impellers 8, it rotates them, contributing to their faster rotation than driving the impellers 8 into rotation from only one stream of water going through the front intake 2. The impellers 8 transmit the rotation to the power generators 10 through gear drive devices 9. Generators 10 provide electrical energy and, through cables 11, transfer it to the power cabinet 12, from where electricity is transmitted to the power consumer via an underwater cable 13.

Дополнительные водозаборные устройства 23 служат для повышения эффективности работы рабочих колес 8 с целью получения большего количества электроэнергии. Вместе с тем дополнительные водозаборники 23 позволяют увеличить длину водопроводящего канала 7 и количество рабочих колес 8, расположенных на этой длине, чем достигается повышение эффективности работы плавучего устройства, а следовательно, снижение стоимости получения электроэнергии и ее удешевление соответственно. Additional water intake devices 23 serve to increase the efficiency of the impellers 8 in order to obtain more electricity. At the same time, additional water intakes 23 make it possible to increase the length of the water supply channel 7 and the number of impellers 8 located at this length, thereby increasing the efficiency of the floating device and, consequently, reducing the cost of generating electricity and its cost, respectively.

Плавучее устройство для генерирования электроэнергии за счет использования кинематической энергии воды может быть установлено на любых реках в любом месте, на морях с использованием течений приливов и отливов, в океане на течениях. Возможно перемещение плавучего устройства с установкой вблизи объектов потребления электрической энергии. A floating device for generating electricity through the use of kinematic energy of water can be installed on any river in any place, on the seas using tidal currents, in the ocean on currents. It is possible to move a floating device with installation near objects of consumption of electric energy.

Claims

A FLOATING DEVICE FOR ELECTRIC POWER GENERATION THROUGH THE USE OF KINETIC ENERGY OF WATER, comprising a watercraft body, inside of which a through water channel is made in the longitudinal direction with an inlet confuser intake, the impeller wheels are mounted serially with curved channel shafts, the vanes are fixed with curved axial shafts at the same time, additional water intakes for wheels are made under the water supply channel, characterized in that the inlet water the intake is made with an upper inclined spreader formed by the body of the craft, and additional intakes are installed through one impeller.