RU2113593C1

RU2113593C1 - Hydraulic turbine

Info

Publication number: RU2113593C1
Application number: RU97103494/06A
Authority: RU
Inventors: Константин Михайлович Белов
Original assignee: Константин Михайлович Белов
Priority date: 1997-03-07
Filing date: 1997-03-07
Publication date: 1998-06-20

Abstract

FIELD: small hydroelectric power plants. SUBSTANCE: hydroelectric turbine casing 1 accommodates two similar runners 6 installed in parallel opposition. Plates 8 are fitted in radial slots 7 of rotors 6. Butt ends of plates 8 have pins 9. Inner surfaces of head covers 4 have contour followers in the form of grooves 5. Pins 9 are engageable with grooves 5. Streamlined guide 11 is installed in top part of casing 1 between runners 6. EFFECT: improved efficiency due to two runners operating simultaneously and due to water action on plates from top of runners to their bottom. 1 dwg

Description

Изобретение относится к гидравлическим машинам объемного вытеснения, а именно к ротационным пластинчатым машинам и может быть использовано, например, в качестве гидротурбины малой гидроэлектростанции. The invention relates to hydraulic machines for volume displacement, namely, rotary vane machines and can be used, for example, as a hydraulic turbine of a small hydroelectric power station.

В качестве прототипа изобретения принята ротационно-пластинчатая машина, содержащая корпус с торцевыми крышками, впускным и выпускным патрубками, расположенный в корпусе ротор с радиальными пазами, в которых установлены пластины (см. патент СССР N 1056920, кл. F 04 C 2/344, 1983). As a prototype of the invention, a rotary vane machine is adopted, comprising a housing with end caps, inlet and outlet pipes, a rotor located in the housing with radial grooves in which the plates are installed (see USSR Patent No. 1056920, class F 04 C 2/344, 1983).

Недостатком данной машины является низкий коэффициент полезного действия ее. The disadvantage of this machine is its low efficiency.

Задача, решаемая изобретением, - повышение коэффициента полезного действия гидротурбины. The problem solved by the invention is to increase the efficiency of a hydraulic turbine.

Сущность изобретения заключается в том, что в гидротурбине, содержащей корпус с торцевыми крышками, впускным и выпускным патрубками и концентрично размещенный в корпусе ротор с радиальными пазами, в которых расположены подвижные пластины, в корпусе параллельно и встречно первому установлен второй аналогичный ротор, на внутренних торцевых поверхностях крышек выполнены копиры в виде канавок, на свободных поверхностях крышек выполнены копиры в виде канавок, на свободных торцевых концах пластин выполнены штыри, взаимодействующие с канавками, а в верхней части корпуса на всю его длину между роторами установлена обтекаемая направляющая. The essence of the invention lies in the fact that in a hydraulic turbine containing a housing with end caps, inlet and outlet pipes and a rotor concentrically located in the housing with radial grooves in which the movable plates are located, a second similar rotor is installed in parallel and counter to the first one on the internal end copiers in the form of grooves are made on the surfaces of the covers, copiers in the form of grooves are made on the free surfaces of the covers, pins interacting with the grooves are made on the free end ends of the plates ami, and in the upper part of the body for its entire length between the rotors a streamlined guide is installed.

На чертеже изображен общий вид гидротурбины в разрезе. The drawing shows a General view of a hydraulic turbine in section.

Гидротурбина содержит корпус 1 с впускным 2 и выпускным 3 патрубками и торцевыми крышками 4 (на чертеже видна только задняя крышка). На внутренних поверхностях торцевых крышек 4 выполнены копиры в виде канавок 5. В корпусе 1 параллельно и встречно друг другу установлены два одинаковых ротора 6 с радиальными пазами 7, в которых расположены пластины 8, имеющие на своих торцевых концах штыри 9, взаимодействующие с канавками 5. Между пластинами 8 образованы заполняемые водой рабочие полости 10. В верхней части корпуса 1 на всю его длину между роторами 6 установлена обтекаемая направляющая 11. The hydraulic turbine contains a housing 1 with an inlet 2 and an outlet 3 nozzles and end caps 4 (only the back cover is visible in the drawing). On the inner surfaces of the end caps 4, copiers are made in the form of grooves 5. In the housing 1, two identical rotors 6 with radial grooves 7 are installed in parallel and opposite each other, in which there are plates 8 having pins 9 at their end ends interacting with grooves 5. Between the plates 8, water-filled working cavities 10 are formed. In the upper part of the housing 1, a streamlined guide 11 is installed along its entire length between the rotors 6.

Гидротурбина работает следующим образом. Hydroturbine works as follows.

Вода поступает через впускной патрубок 2, разделяется направляющей 11 на два потока и заполняет рабочие полости 10. Столб воды, высота которого определяется расстоянием меду пластинами и уровнем воды в водохранилище, давит на пластины 8 и заставляет вращаться роторы 6. При этом происходит последовательное и поочередное заполнение и опорожнение рабочих полостей 10. Радиальное движение пластин 8 в пазах 7 роторов 6 происходит под действием штырей 9, скользящих в канавках 5. Water enters through the inlet pipe 2, is divided by a guide 11 into two streams and fills the working cavities 10. A column of water, the height of which is determined by the distance between the plates and the water level in the reservoir, presses on the plates 8 and causes the rotors to rotate 6. In this case, sequential and alternating filling and emptying of the working cavities 10. The radial movement of the plates 8 in the grooves 7 of the rotors 6 occurs under the action of the pins 9, sliding in the grooves 5.

Таким образом, происходит непрерывный процесс протекания воды из впускного патрубка через рабочие камеры к выпускному патрубку и вращения роторов. Крутящий момент от роторов может быть использован, например, для привода электрогенераторов. Thus, there is a continuous process of water flowing from the inlet pipe through the working chambers to the exhaust pipe and the rotation of the rotors. Torque from the rotors can be used, for example, to drive electric generators.

По сравнению с обычным водяным колесом коэффициент полезного действия предлагаемой гидротурбины повышен за счет того, что вода воздействует на пластины, начиная от самого верха роторов до их низа, т.е. почти в течение половины оборота ротора, в то время как в водяном колесе вода воздействует на рабочие лопатки только в течение четверти оборота, а далее сливается на выпуск. Кроме того, применение двух роторов одновременно в одном агрегате также позволяет повысит КПД гидротурбины. Устойчивая и надежная работа пластин обеспечивается за счет того, что вода является в данном случае смазкой, а частота вращения ротора небольшая, так как данная гидротурбина предназначена для работы при небольшом напоре воды. Compared with a conventional water wheel, the efficiency of the proposed hydraulic turbine is increased due to the fact that water acts on the plates, starting from the top of the rotors to their bottom, i.e. for almost half a revolution of the rotor, while in the water wheel the water acts on the working blades for only a quarter of a revolution, and then merges into the outlet. In addition, the use of two rotors simultaneously in the same unit also allows you to increase the efficiency of the turbine. Stable and reliable operation of the plates is ensured due to the fact that water is a lubricant in this case, and the rotor speed is small, since this hydraulic turbine is designed to operate with a small pressure of water.

Claims

A hydraulic turbine containing a housing with end caps, inlet and outlet nozzles and a rotor concentrically located in the housing with radial grooves in which movable plates are located, characterized in that a second similar rotor is installed in parallel with and opposite to the first one, copiers are made on the inner surfaces of the end caps in the form of grooves, pins interacting with the grooves are made at the free end ends of the plates, and a streamlined ravlyaetsya.