RU2129664C1 - Турбина с повышенным кпд - Google Patents
Турбина с повышенным кпд Download PDFInfo
- Publication number
- RU2129664C1 RU2129664C1 RU97105901A RU97105901A RU2129664C1 RU 2129664 C1 RU2129664 C1 RU 2129664C1 RU 97105901 A RU97105901 A RU 97105901A RU 97105901 A RU97105901 A RU 97105901A RU 2129664 C1 RU2129664 C1 RU 2129664C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plate
- suction pipe
- axis
- plane
- section
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
Турбина предназначена для получения механической энергии вращающегося вала. Устройство содержит установленное в отсасывающей трубе рабочее колесо в виде вала, на одном конце которого закреплены лопасти, а другой конец соединен с валом привода. Под лопастями рабочего колеса установлена пластина, по крайней мере одна, закрепленная на стенке отсасывающей трубы. Ось крепления пластины перпендикулярна оси вращения вала рабочего колеса и ориентирована вдоль радиуса отсасывающей трубы. Плоскость пластины расположена под углом к радиальной плоскости сечения отсасывающей трубы, в которой расположена ось крепления пластины. При этом пластина может быть установлена с возможностью изменения угла между ее плоскостью и упомянутой радиальной плоскостью сечения отсасывающей трубы. Оси крепления пластин могут быть расположены либо в одной, либо в разных радиальных плоскостях сечения отсасывающей трубы. Конструкция устройства позволяет повысить КПД. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Изобретение относится к гидроэнергетике и может использоваться в конструкциях гидро- и аэротурбин.
Одной из важных задач при конструировании гидро или аэротурбин является обеспечение высокого КПД преобразования механической энергии воды или газа в энергию вращающегося вала.
Известна поперечная гидравлическая турбина, содержащая ось с жестко закрепленными вдоль нее профилированными лопастями, и торцевые диски-крыльчатки /1/.
В данном устройстве повышение КПД достигается за счет дополнительного крутящего момента, создаваемого частью потока, проходящего через щели в торцевых стенках.
Однако данное устройство не может быть использовано в действующих типах турбин на существующих гидро- и аэроэлектростанциях.
Известна также гидротурбина /2/, содержащая водовод, в котором размещено рабочее колесо в виде вала с лопастями, закрепленными на одном конце вала, другой конец которого соединен с валом привода.
Известная гидротурбина не обеспечивает высокий КПД, поскольку не весь проходящий поток воды успевает провзаимодействовать с лопастями рабочего колеса и поэтому не вся энергия потока преобразуется в энергию вращения вала.
Технической задачей данного изобретения является увеличение КПД турбины путем обеспечения более полного преобразования энергии потока воды в энергию вращающейся турбины.
Поставленная задача решается в устройстве, содержащем установленное в отсасывающей трубе рабочее колесо в виде вала, на одном конце которого закреплены лопасти, а другой конец соединен с валом привода, в котором, согласно изобретению, под лопастями рабочего колеса установлена пластина, закрепленная на стенке отсасывающей трубы, при этом ось крепления пластины перпендикулярна оси вращения вала рабочего колеса и ориентирована вдоль радиуса отсасывающей трубы, а плоскость пластины расположена под углом к радиальной плоскости сечения отсасывающей трубы, в которой расположена ось крепления пластины. При этом пластина может быть установлена с возможностью изменения угла между ее плоскостью и упомянутой радиальной плоскостью сечения отсасывающей трубы. В устройство могут быть введены дополнительные пластины, установленные под лопастями рабочего колеса и закрепленные на стенке отсасывающей трубы, при этом ось крепления каждой дополнительной пластины перпендикулярна оси вращения вала рабочего колеса и ориентирована соответственно по радиусу отсасывающей трубы, при этом плоскость каждой дополнительной пластины расположена под углом к радиальной плоскости сечения отсасывающей трубы, в котором расположена ось крепления пластины. Каждая из дополнительных пластин может быть установлена с возможностью изменения угла между ее плоскостью и соответствующей радиальной плоскостью сечения отсасывающей трубы, в которой расположена ось крепления пластины. Оси крепления пластин могут быть расположены либо в одной, либо в разных радиальных плоскостях сечения отсасывающей трубы.
Наличие, по крайней мере одной, радиальной пластины, установленной непосредственно за лопастями рабочего колеса и закрепленной на стенке отсасывающей трубы, позволяет использовать поток, прошедший через рабочее колесо, в качестве дополнительной "динамической" опоры потока, один конец которой "упирается" в радиальную пластину, а другой - в лопасти турбины, обеспечивая тем самым более полное преобразование энергии потока воды в энергию вращения вала турбины. Наличие нескольких пластин, установленных за лопастями рабочего колеса, позволяет использовать устройство в условиях высоких мощностей потока. Установка пластин с возможностью изменения угла между их плоскостями и радиальной плоскостью дает возможность регулировать устройство с целью получения максимального КПД при различных уровнях рабочих мощностей потока.
На фиг. 1 приведена конструкция турбины с одной пластиной; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - конструкция турбины с несколькими пластинами, оси крепления которых расположены в одной радиальной плоскости сечения отсасывающей трубы; на фиг. 4 - разрез по Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - конструкция турбины с несколькими пластинами, расположенными в разных радиальных плоскостях сечения отсасывающей трубы; на фиг. 6 - разрез по В-В на фиг. 5.
Турбина (фиг. 1) содержит установленное в отсасывающей трубе 1 рабочее колесо в виде вала 2, на одном конце которого закреплены лопасти 3, а другой конец соединен с валом 4 привода 5, под лопастями 3 рабочего колеса установлена пластина 6, закрепленная на стенке отсасывающей трубы 1, при этом ось крепления пластины 6, перпендикулярна оси вращения вала 2 рабочего колеса и ориентирована вдоль радиуса отсасывающей трубы 1, а плоскость пластины 6 расположена под углом к радиальной плоскости сечения отсасывающей трубы 1, в которой расположена ось крепления пластины 1, причем этот угол может быть изменен путем вращения пластины 1 вокруг оси крепления.
Устройство может содержать дополнительные пластины 7 (фиг. 3), установленные под лопастями 3 рабочего колеса и закрепленные на стенке отсасывающей трубы 1, при этом ось крепления каждой из дополнительных пластин 7, перпендикулярна оси вращения вала рабочего колеса и ориентирована соответственно по радиусу отсасывающей трубы, при этом плоскость каждой дополнительной пластины 7 расположена под углом к радиальной плоскости сечения отсасывающей трубы, в которой расположена ось крепления пластины. Этот угол также можно изменять путем вращения соответствующей пластины вокруг оси крепления. Оси крепления пластин 6 и 7 перпендикулярны оси вращения вала 2 рабочего колеса, могут быть расположены либо в одной (фиг. 3), либо в разных радиальных плоскостях (фиг. 5).
Размеры пластин 6, 7 форма, профиль и их количество выбираются экспериментально, исходя из конкретных условий работы турбины - мощности, скорости потока, размеров отсасывающей трубы 1 и т.д., для обеспечения максимального увеличения КПД.
Устройство работает следующим образом.
Водяной поток падает на лопасти 3 рабочего колеса, приводя их во вращение совместно с валом 2, через который вращение передается валу 4 привода 5. Часть потока, провзаимодействовавшая с лопастями 3 рабочего колеса, и другая часть, не попавшая на лопасти 3, падают на пластины 6, 7, которые помогают использовать этот поток в качестве "динамической опоры" потока. Один конец этой "опоры" как бы упирается в пластины 6, 7, а другой - в лопасти 3 рабочего колеса, тем самым дополнительно воздействуя на лопасти 3 и увеличивая скорость их вращения.
Угол поворота плоскостей пластин 6, 7 вокруг их осей крепления, перпендикулярных оси вращения вала 2, выбирается в зависимости от мощности потока воды, например, при использовании такой турбины на реках в период уменьшенного уровня воды, угол поворота пластин 6, 7 необходимо делать меньшим по отношению к радиальной плоскости, в которой расположена ось вращения пластины 6, при увеличении уровня воды, т.е. увеличении мощности потока, этот угол увеличивается.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР N 159468, F 03 B 17/00, 1962.
1. Авторское свидетельство СССР N 159468, F 03 B 17/00, 1962.
2. Авторское свидетельство СССР N 1222881, F 03 B 3/04, 1984.
Claims (6)
1. Турбина, содержащая установленное в отсасывающей трубе рабочее колесо в виде вала, на одном конце которого закреплены лопасти, а другой конец соединен с валом привода, отличающаяся тем, что под лопастями рабочего колеса установлена пластина, закрепленная на стенке отсасывающей трубы, при этом ось крепления пластины перпендикулярна оси вращения вала рабочего колеса и ориентирована вдоль радиуса отсасывающей трубы, а плоскость пластины расположена под углом к радиальной плоскости сечения отсасывающей трубы, в которой расположена ось крепления пластины.
2. Турбина по п. 1, отличающаяся тем, что пластина установлена с возможностью изменения угла между ее плоскостью и радиальной плоскостью сечения отсасывающей трубы, в которой расположена ось крепления пластины.
3. Турбина по п.1, отличающаяся тем, что введены дополнительные пластины, установленные под лопастями рабочего колеса и закрепленные на стенке отсасывающей трубы, при этом ось крепления каждой дополнительной пластины перпендикулярная оси вращения вала рабочего колеса и ориентирована по соответствующему радиусу отсасывающей трубы, при этом плоскость каждой дополнительной пластины расположена под углом к радиальной плоскости сечения отсасывающей трубы, в которой расположена ось крепления соответствующей пластины.
4. Турбина по п.3, отличающаяся тем, что каждая из дополнительных пластин установлена с возможностью изменения угла между ее плоскостью и соответствующей радиальной плоскостью сечения отсасывающей трубы, в которой расположена ось крепления пластины.
5. Турбина по п.3, отличающаяся тем, что оси крепления пластин расположены в одной радиальной плоскости сечения отсасывающей трубы.
6. Турбина по п.3, отличающаяся тем, что оси крепления пластин расположены в разных радиальных плоскостях сечения отсасывающей трубы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97105901A RU2129664C1 (ru) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | Турбина с повышенным кпд |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97105901A RU2129664C1 (ru) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | Турбина с повышенным кпд |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97105901A RU97105901A (ru) | 1999-03-27 |
RU2129664C1 true RU2129664C1 (ru) | 1999-04-27 |
Family
ID=20191904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97105901A RU2129664C1 (ru) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | Турбина с повышенным кпд |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2129664C1 (ru) |
-
1997
- 1997-04-07 RU RU97105901A patent/RU2129664C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5283755B2 (ja) | 水力発電設備 | |
CN104340339B (zh) | 潮流发电装置及其安装框架 | |
KR101196357B1 (ko) | 에너지 집약형 자력가동식 수직축 수류수차 장치 | |
JP2016176413A (ja) | プロペラロータ | |
RU2129664C1 (ru) | Турбина с повышенным кпд | |
JP2002310054A (ja) | 潮流発電装置 | |
JPS6346699Y2 (ru) | ||
KR20040033160A (ko) | 임펠러식 수차를 이용한 조류력 발전장치 | |
JP2000110701A (ja) | 梃子応用引力発電装置 | |
KR20110021234A (ko) | 풍력 또는 수력발전기의 수직회전자 | |
SU1511458A1 (ru) | Установка дл преобразовани энергии текучих сред | |
JP2019143535A (ja) | 二重反転式羽根車及び流体機械 | |
Yassi | Experimental study of a high speed micro waterwheel | |
JP2001263217A (ja) | フロート型水車発電機 | |
KR20100112450A (ko) | 수력발전장치 | |
JP2020153311A (ja) | 水力発電装置用集水装置および水力発電装置 | |
Sahebrao et al. | Design and manufacturing of Bulb Turbine | |
JPS6375365A (ja) | 水車 | |
JP2002295358A (ja) | 水力発電装置 | |
KR101196356B1 (ko) | 자력가동식 수직축 수류수차 | |
CN210106057U (zh) | 河水自然驱动的双转轮组合水轮机 | |
KR102145589B1 (ko) | 배관용 발전장치 | |
RU2213254C2 (ru) | Ветроэнергетическая установка | |
JP2004068777A (ja) | 発電装置 | |
RU104975U1 (ru) | Ортогональная турбина |