RU2076948C1

RU2076948C1 - Deflecting-blade wind-power plant

Info

Publication number: RU2076948C1
Application number: RU9393034897A
Authority: RU
Inventors: Николай Иннокентьевич Турушев
Original assignee: Николай Иннокентьевич Турушев
Priority date: 1993-07-05
Filing date: 1993-07-05
Publication date: 1997-04-10

Abstract

FIELD: wind power engineering. SUBSTANCE: plant has air intake cowls with outlet nozzles, draft tube, and turbine with blades. It also has internal and external trestles; internal trestles are star-shaped and mount monorail. Blades have internal carcass of hollow tubes lined with air-tight shield on both ends; shield is concave-shaped in center. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области отбора и преобразования рассеянной энергии из окружающей среды, а более конкретно к использованию естественного потока воздуха с преобразованием в электрическую энергию. The invention relates to the field of selection and conversion of dissipated energy from the environment, and more particularly to the use of natural air flow with conversion to electrical energy.

Известно устройство отбора и преобразования рассеянной энергии из окружающей среды, включающее солнечные преобразователи и ветряные двигатели с вертикальной осью вращения, снабженной лопастями, воспринимающими поток восходящего по трубе воздуха (см. "Ветроэнергетика" п/ред. Д.Рензо, М. Энергоиздат, 1982, стр. 25-27). A device for the selection and conversion of dissipated energy from the environment, including solar converters and wind turbines with a vertical axis of rotation, equipped with blades, perceiving the flow of ascending air through the pipe (see "Wind Power" ed. D. Renzo, M. Energoizdat, 1982 , p. 25-27).

В указанном устройстве использовано известное свойство нагретого воздуха подниматься вверх в ограниченном пространстве трубы и обеспечивать вращение установленных в ней лопаточных устройств для преобразования энергии воздушного потока. The specified device uses the well-known property of heated air to rise up in the confined space of the pipe and to provide rotation of the blade devices installed in it to convert the energy of the air flow.

Недостатком данного устройства является то, что естественный воздушный поток не улавливается непосредственно лопастями, и как следствие этого, низкая эффективность устройства. The disadvantage of this device is that the natural air flow is not captured directly by the blades, and as a result of this, the low efficiency of the device.

Известен современный проект многолопастного ветроагрегата на железобетонной эстакаде (см. журнал "Инженер" N 2 ст. "Если обуздать ветер" А. Вашенко, стр. 34, М. 1992). The modern project of a multi-blade windmill on a reinforced concrete flyover is known (see the journal "Engineer" N 2, article "If you curb the wind" A. Vashenko, p. 34, M. 1992).

В установках промышленной энергетики, к которой может быть отнесено указанное устройство, преобразование вращающего момента представляет наибольшие трудности вследствие огромной величины преобразуемых моментов, а также решение задачи снижения шума вращающихся лопастей. In industrial power plants, to which the specified device can be assigned, the conversion of torque presents the greatest difficulties due to the enormous magnitude of the converted moments, as well as the solution of the problem of reducing the noise of rotating blades.

Известен также "Ветряк" по а.с. СССР N 1523710 МПК F 03 D 5/02, опубл. 1989. Also known is "Windmill" by A.S. USSR N 1523710 IPC F 03 D 5/02, publ. 1989.

К недостаткам устройства "ветряка" относится необходимость наличия механизма слежения за ветром для одинакового восприятия его лопастями с любой стороны и возможность установки больших лопастей с их закреплением и восприятием встречного потока ветра. The disadvantages of the device "windmill" include the need for a tracking mechanism for the wind for the same perception of its blades on either side and the ability to install large blades with their fastening and perception of the oncoming wind flow.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков. The aim of the present invention is to remedy these disadvantages.

Указанная цель достигается тем, что лопасти выполнены в виде отклоняющегося ветроэкрана прямоугольной формы на каркасной раме пустотелых труб, обшитых с обеих сторон воздухонепроницаемым полотном, вогнутым в серединную часть, и закрепленным с одной стороны шарнирно на оси, установленной в промежутке внешней кольцевой эстакады, а с другой стороны свободно отклоняющейся по монорельсу в полости приемного раструба коллектора, закрепленного в межэкстакадном пространстве в виде звездной формы, ограниченной в перемещении в ту или иную сторону полудуговой частью звездной эстакады, и направляющей встречный поток захваченного воздуха по экрану в приемную полость раструба коллектора на рабочую ветротурбину, установленную в центре за звездной эстакадой в вытяжной цилиндрической трубе, при этом по сквозным трубам, проходящим через лопасть ветроэкрана с выходом в раструб коллектора обеспечивается дополнительный заход восходящего потока воздуха. This goal is achieved by the fact that the blades are made in the form of a rectangular deflecting windscreen on the frame frame of hollow pipes, sheathed on both sides with an airtight fabric concave in the middle part and pivotally mounted on one side on an axis installed in the gap between the outer annular flyover and the other side of the collector, freely deflected along the monorail in the cavity of the receiving socket, fixed in the intersection space in the form of a star shape, limited in movement to one side or another well, the semi-arc part of the star flyover, and directing the oncoming flow of trapped air across the screen into the receiving cavity of the collector sill to the working wind turbine installed in the center behind the star flyover in a cylindrical exhaust pipe, while through pipes passing through the windscreen blade with access to the collector sock additional upstream airflow.

Кроме того, лопасть ветроэкрана для больших размеров дополнительно поддерживается на отклоняющихся подвесках, закрепленных в балках перекрытия на эстакадах. Такое устройство лопасти ветроэкрана, установленной в межэстакадном пространстве по периметру внешних и внутренних многоярусных кольцевых эстакад, не связанных с ротором ветроагрегата через передачу, исключает трудности в преодолении задачи преобразуемых моментов, отсутствует круговое вращение лопастей по эстакаде, снижается шум, увеличивается прочность установки лопаток с опорой по концам на кольцевых эстакадах, а также позволяет улавливать напор ветра с любых направлений без механизма слежения по обеспечению оптимального угла атаки ветра. In addition, the large-sized windscreen blade is additionally supported on deflectable suspensions mounted in the floor beams on the racks. Such a device of the windscreen blades installed in the intersection space around the perimeter of the external and internal multi-tier annular flyovers that are not connected to the rotor of the wind turbine through the transmission eliminates difficulties in overcoming the task of the converted moments, there is no circular rotation of the blades along the flyover, noise is reduced, and the installation strength of blades with a support is increased at the ends on the ring racks, and also allows you to capture the pressure of the wind from any direction without a tracking mechanism to ensure the optimal angle at like the wind.

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия". Comparison of the proposed solution with other technical solutions in the art did not allow them to identify signs that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that the criterion of "significant differences".

На фиг.1 схематично показан общий вид конструкции верхней части предлагаемого агрегата; на фиг.2 вид сверху. Figure 1 schematically shows a General view of the design of the upper part of the proposed unit; figure 2 is a top view.

Ветроагрегат с отклоняющимися лопастями экранами, установленными по кругу между внешними кольцевыми и внутренними многоярусными эстакадами на опорах, включает прямоугольную раму из труб 1, соединенную по диагонали снизу вверх сквозной коробчатой и конусными поперечными трубами 2, обшитой с обеих сторон рамы воздухонепроницаемым экраном 3. Одна сторона боковой рамы шарнирно соединена с осью 4, установленной между кольцевыми внешними эстакадами 5, а другая свободно отклоняется на 30^o (в ту или другую сторону), направляя воздушный поток в приемный раструб коллектора 6, установленный в пространстве межзвездных эстакад 7 с монорельсом 8, и выходное сопло 9 коллектора 6, входящим в цилиндрический кожух 10 с расположенной в нем турбиной 11.The windmill with deflecting blades of screens mounted in a circle between the outer annular and internal multi-tier racks on the supports includes a rectangular frame of pipes 1 connected diagonally from the bottom up through the box-shaped and conical transverse pipes 2, sheathed on both sides of the frame by an airtight screen 3. One side the side frame is pivotally connected to an axis 4 mounted between the annular external trestles 5, and the other freely deviates by 30 ^o (one way or another), directing the air flow in a removable socket of the collector 6, installed in the space of interstellar overpasses 7 with a monorail 8, and an output nozzle 9 of the collector 6, which is included in the cylindrical casing 10 with the turbine 11 located therein.

Работа ветроагрегата осуществляется следующим образом. Под напором ветрового потока на рамную лопасть 1, обшитую с обеих сторон вогнутым в серединную часть экраном 3, соединенную с одной стороны шарнирно с осью 4 в кольцевых эстакадах 5, а с другой свободно перемещающейся в отрезках звездных эстакад по монорельсам 8, установленным на выступающем конце рамной трубы 1 и звездной эстакады 7. Перекатка лопасти ветряка по монорельсам на шарово соединенных колесах, с отклонением в ту или другую сторону, создает тем самым направленный по вогнутым экранам 3 поток воздуха в приемный раструб коллектора 6, а затем через выходное отклоняющееся сопло 9 проходящего через вытяжной цилиндрический кожух 10 на лопаточную турбину для ее вращения. Кроме того, воздух в приемный раструб коллекторов дополнительно поступает за счет тяги восходящего потока нагретого воздуха вверх по диагональной и поперечным трубам 2 в пустотелые трубы 1. The operation of the wind turbine is as follows. Under the pressure of the wind flow on the frame blade 1, sheathed on both sides by a screen 3 concave into the middle part, pivotally connected on one side to the axis 4 in the ring racks 5, and on the other freely moving in the segments of the star racks along the monorails 8 mounted on the protruding end frame pipe 1 and star trestle 7. Rolling the blades of a windmill along the monorails on spherically connected wheels, deflecting to one side or the other, thereby creating a stream of air directed along the concave screens 3 into the receiving socket of the collector 6, a Then, through the outlet deviating nozzle 9 passing through the exhaust cylindrical casing 10 onto the blade turbine for its rotation. In addition, the air in the receiving socket of the collectors additionally flows through the draft of the upward flow of heated air upward along the diagonal and transverse pipes 2 into the hollow pipes 1.

Ветроагрегат может устанавливаться вблизи газовых скважин с подводом сжатого газа к лопастным трубам, с выпуском газа в приемный раструб коллектора 6 для поступления на лопаточное устройство турбины 11, установленной в вытяжной цилиндрической трубе 10. The wind turbine can be installed near gas wells with a compressed gas supply to the blade pipes, with the release of gas into the receiving socket of the manifold 6 for entering the turbine 11 mounted on the blade device installed in a cylindrical exhaust pipe 10.

Claims

A wind turbine with deflecting blades, containing air inlets with outlet nozzles, a chimney and a turbine with blades, characterized in that the wind turbine is equipped with external and internal racks, the latter being made in the form of a screen and installed in the space between the inner and outer racks with the possibility of deviation by movement one of the sides of the blades along the monorail in the cavities of the sockets, while the blades are equipped with an internal frame of hollow pipes for air passage, which is sheathed ozduhonepronitsaemym screen on both sides, and the screen itself is concave in the middle part to guide air into the bell.