RU2146336C1 - Гидравлическая турбина с водовводом - Google Patents
Гидравлическая турбина с водовводом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2146336C1 RU2146336C1 RU97111215A RU97111215A RU2146336C1 RU 2146336 C1 RU2146336 C1 RU 2146336C1 RU 97111215 A RU97111215 A RU 97111215A RU 97111215 A RU97111215 A RU 97111215A RU 2146336 C1 RU2146336 C1 RU 2146336C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- rotor
- water
- turbine
- blades
- 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 выработки электроэнергии. Устройство содержит ротор с горизонтальным валом и водоввод с соплом. Ротор выполнен из дисков с пластинами-распорами, расположенными с образованием с лопастями ковшей. Сопло водоввода установлено на глухом основании с зазором 0,3-1,5 мм к дискам. Торцы основания и сопла имеют форму вогнутого сегмента диска. Такое выполнение турбины позволяет упростить конструкцию и повысить КПД. 5 ил.
Description
Изобретение относится к гидротехнике, в частности к гидравлическим турбинам, работающим от силы потока жидкости с различными их глубинами.
Известны гидротурбины активного действия (водяные мельницы), ротор которых установлен на горизонтальном валу в виде колеса (см. фиг. 1) с несколькими лопастями, закрепленными вокруг него. Основной недостаток таковых турбин тот, что они приводятся в работу тихим течением с малой объемной мощностью воды, текущей по лотку с речных плотин.
Прототипом предлагаемой турбины может служить турбина, усовершенствованная Пельтоном в 1860 году (см. Твайделл Дж., Уэйр А. "Возобновляемые источники энергии", Энергоатомиздат, 1990, с. 181).
Турбина Пельтона приводится в работу тугой струей воды из сопла, поступающей от столба напора воды по водоводу (см. фиг. 2 пунктиром), приводит во вращение колесо-ротор, на котором закреплены несколько таких лопастей-ковшей, и поэтому Пельтон предположил, что КПД турбины будет достигать 90%. Но этого КПД турбиной Пельтона достичь невозможно потому, что следующая лопасть-ковш при пересечении тугой струи встречает большое сопротивление, а передняя лопасть-ковш, выходящая из струи, также имеет сопротивление вращению ротора выпадающей водой из ковша и полученный крутящий момент от предыдущей лопасти-ковша сводится почти на нет. Но самое худшее то, что в этот момент струя воды уходит под ковшом вхолостую с большей потерей КПД. Турбина Пельтона может работать только в том случае, если на оси ротора будет несколько таковых колес, но их лопасти-ковши должны стоять на разных горизонтальных линиях по отношению к соседнему колесу. Однако из-за большого пропуска воды вхолостую КПД этой турбины будет достигать не более 40%.
Авторы перед собой поставили задачу создать простую в изготовлении и эксплуатации турбину, в которой бы полнее использовалась сила потока воды в любых ее проявлениях - в речных, горных, водопадах и достигался бы КПД турбины 70-80%.
Поставленная задача решается тем, что в известной гидравлической турбине, содержащей ротор с горизонтальным валом и несколькими лопастями, расположенными вокруг него, водоввод с соплом, ротор выполнен из дисков, а лопасти расположены между ними так, что образуют с пластинами-распорами ковши, а сопло водоввода установлено с зазором 0,3-1,5 мм к дискам на глухое основание, торец которого имеет, как и сопло, форму вогнутого сегмента диска.
На фиг. 3-5 показано устройство гидротурбины, где: 1 - корпус турбины, 2 - диск ротора, 3 - ось ротора, 4 - лопасти, 5 - пластины-распоры, 6 - основа гидротурбины, 7 - сопло, 8 - основа для крепления сопла, 9 - щит, 10 - лоток в реке, 11 - водоввод, 12 - шкив.
Работа гидравлической турбины.
Поток воды, поступающий от напора в лоток 10 через водоввод 11 в щите 9, через сопло 7 по переднему листу глухой основы 8, заполняет ковши, образованные внутри между дисками 4 и пластинами-распорами 5. Под действием силы напора потока жидкости ротор вращается и через шкив 12 передает свою мощность генератору тока.
В целях повышения КПД турбины до 70-80% конструктивно предусмотрено следующее:
I. Конец основы гидротурбины 6 установлен на уровне вертикали лопасти 4 (см. фиг. 3). Это позволяет отработанному объему воды выходить из ковша самотеком и ее сопротивление движению лопасти сводится к нулю.
I. Конец основы гидротурбины 6 установлен на уровне вертикали лопасти 4 (см. фиг. 3). Это позволяет отработанному объему воды выходить из ковша самотеком и ее сопротивление движению лопасти сводится к нулю.
II. Сопло 7 и передний лист глухой основы 8 имеет форму торцевых частей вогнутого сегмента диска, приближенные к диску с зазором 0,3-1,5 мм, что позволяет сократить утечку воды вхолостую до 2%.
Если под соплом 7 не поставить основу 8 (см. фиг. 5), то в момент нахождения лопастей в положении I и II вода под лопастью I будет проходить вхолостую, что приводит к потере КПД более 40%.
III. Лопасти турбины прямые, расположены по линии радиуса ротора. Эта форма установки лопастей позволяет при входе ее в поток жидкости (см. фиг. 3, пунктиром) встречать сопротивление вращению в пределах сектора ∠ 15o, но при прохождении сектора ∠ 20o лопасть полностью включается в полезную работу.
Claims (1)
- Гидравлическая турбина, содержащая ротор с горизонтальным валом и лопастями, расположенными вокруг него, водоввод с соплом, отличающаяся тем, что ротор выполнен из дисков, а лопасти расположены между ними так, что образуют с пластинами-распорами ковши, а сопло водоввода установлено с зазором 0,3 - 1,5 мм к дискам на глухом основании, торец которого имеет, как и сопло, форму вогнутого сегмента диска.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97111215A RU2146336C1 (ru) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | Гидравлическая турбина с водовводом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97111215A RU2146336C1 (ru) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | Гидравлическая турбина с водовводом |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97111215A RU97111215A (ru) | 1999-06-10 |
RU2146336C1 true RU2146336C1 (ru) | 2000-03-10 |
Family
ID=20194852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97111215A RU2146336C1 (ru) | 1997-07-01 | 1997-07-01 | Гидравлическая турбина с водовводом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2146336C1 (ru) |
-
1997
- 1997-07-01 RU RU97111215A patent/RU2146336C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Твайделл Дж. и др. Возобновляемые источники энергии. - М.: Энергоатомиздат, 1990, с.181. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2547748C (en) | Darrieus waterwheel turbine | |
CA2858649C (en) | Hydraulic power generation apparatus without dam | |
CN101354004A (zh) | 全能水轮机 | |
US7645115B2 (en) | System, method, and apparatus for a power producing linear fluid impulse machine | |
JP6168269B2 (ja) | 流体機械および流体プラント | |
US5905311A (en) | Integrated hydroelectric unit | |
JPH11159433A (ja) | 水力機械 | |
RU2146336C1 (ru) | Гидравлическая турбина с водовводом | |
CN204610121U (zh) | 一种直流双击式垂直轴水轮机 | |
CN203430690U (zh) | 标准型浮管式水力发电机 | |
JP6464492B2 (ja) | 小水力発電用水車 | |
KR101932965B1 (ko) | 수력 발전 장치 | |
CN207454161U (zh) | 江河截流式水力发电站 | |
CN104564487B (zh) | 一种直流双击式垂直轴水轮机 | |
JPS6140464A (ja) | 下掛水車 | |
SK287751B6 (sk) | Prietoková turbína s otočnými lopatkami | |
CN110761932A (zh) | 一种滚筒式动能转换机 | |
CN109989868A (zh) | 一种水力发电装置 | |
RU2162914C2 (ru) | Бесплотинная гидроэлектростанция с промежуточным резервуаром | |
CN110777741A (zh) | 一种兼顾发电的水闸 | |
CN213392474U (zh) | 一种卡普兰式转轮叶片外缘防间隙空蚀结构 | |
CN107524553A (zh) | 江河截流式水力发电站 | |
CN217462402U (zh) | 一种模块型小型通用水力发电机及再生能源发电系统 | |
CN112879197B (zh) | 一种水轮机以及水力发电机 | |
CN210948969U (zh) | 一种滚筒式动能转换机 |