RU2147078C1

RU2147078C1 - Hydraulic turbine

Info

Publication number: RU2147078C1
Application number: RU98104225A
Authority: RU
Inventors: К.М. Белов
Original assignee: Белов Константин Михайлович
Priority date: 1998-02-23
Filing date: 1998-02-23
Publication date: 2000-03-27

Abstract

FIELD: power engineering; low-power hydroelectric stations. SUBSTANCE: hydraulic turbine has housing with end shields, inlet and outlet branch pipes. Housing accommodates two rotors with movable plates, some ends of which are hinge coupled with rotors, and conical guide arranged between rotors. Followers in form of grooves are made on inner surfaces of end shields. Each rotor has curvilinear slots parallel to longitudinal axis of rotor. Shape of plates is made to shape of slots. Hinge joints of plates are connected with edges of corresponding slots. Pins made on other ends of plates are designed for sliding in end shield grooves. EFFECT: increased power output and efficiency of hydraulic turbine at low water head. 1 dwg

Description

Изобретение относится к гидравлическим машинам с подвижными створками, использующим поток жидкости, и может быть использовано в качестве гидротурбины гидроэлектростанции малой мощности. The invention relates to hydraulic machines with movable flaps using a fluid flow, and can be used as a low power hydroelectric turbine.

В качестве прототипа изобретения принят гидравлический мотор (гидротурбина), содержащий корпус с торцевыми крышками, впускным и выпускным патрубками, размещенный в корпусе ротор с подвижными пластинами, одни концы которых шарнирно прикреплены к ротору, и обтекаемую направляющую (см. патент США N 2310816, МПК F 03 B 17/06, 09.02.43). As a prototype of the invention, a hydraulic motor (hydraulic turbine) is adopted, comprising a housing with end caps, inlet and outlet nozzles, a rotor with movable plates located in the housing, one ends of which are pivotally attached to the rotor, and a streamlined guide (see US patent N 2310816, IPC F 03 B 17/06, 02/09/43).

Недостатком известной гидротурбины является недостаточно высокий коэффициент полезного действия (КПД). A disadvantage of the known hydroturbine is not a sufficiently high coefficient of performance (COP).

Задача, решаемая изобретением? - повышение КПД гидротурбины. The problem solved by the invention? - increase the efficiency of the turbine.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в гидротурбине, содержащей корпус с торцевыми крышками, впускным и выпускным патрубками, размещенный в корпусе ротор с подвижными пластинами, одни концы которых шарнирно прикреплены к ротору, и обтекаемую направляющую, внутри корпуса установлено два ротора, между которыми расположена обтекаемая направляющая, при этом на внутренних поверхностях крышек выполнены копиры в виде канавок, а каждый ротор выполнен с криволинейными пазами, параллельными продольной оси ротора, причем форма пластин ответна форме пазов, шарниры пластин соединены с кромками соответствующим им пазов, а на других концах пластин выполнены штыри для скольжения в канавках крышек. The essence of the invention lies in the fact that in a hydraulic turbine comprising a housing with end caps, inlet and outlet pipes, a rotor with movable plates located in the housing, one ends of which are pivotally attached to the rotor, and a streamlined guide, two rotors are installed inside the housing, between which a streamlined guide is located, while on the inner surfaces of the covers copiers are made in the form of grooves, and each rotor is made with curved grooves parallel to the longitudinal axis of the rotor, and the plates correspond to the shape of the grooves, the hinges of the plates are connected to the edges of the grooves corresponding to them, and pins for sliding in the grooves of the covers are made at other ends of the plates.

На чертеже изображен общий вид гидротубины в разрезе. The drawing shows a General view of the hydraulic tube in the context.

Гидротурбина содержит корпус 1 с торцевыми крышками 2 (на чертеже видна только задняя крышка), на внутренних поверхностях которых выполнены копиры в виде канавок 3, впускной 4 и выпускной 5 патрубки, размещенные в корпусе 1 роторы 6 с пазами 7, в которых размещены криволинейные пластины 8, на свободных концах которых выполнены штыри 9, а другие их концы соединены с соответствующими пазами при помощи шарниров 10. Между пластинами 8 образованы заполняемые водой полости 11, а между роторами 6 расположена обтекаемая направляющая 12 на всю длину корпуса 1. The hydraulic turbine contains a housing 1 with end caps 2 (only the back cover is visible in the drawing), on the inner surfaces of which copiers are made in the form of grooves 3, inlet 4 and outlet 5 nozzles, rotors 6 with grooves 7 located in the housing 1, in which curvilinear plates are placed 8, at the free ends of which pins 9 are made, and their other ends are connected to the corresponding grooves by hinges 10. Between the plates 8, cavities 11 are formed, filled with water, and between the rotors 6 there is a streamlined guide 12 for the entire length of the housing 1.

Гидротурбина работает следующим образом. Вода поступает через впускной патрубок 4, разделяется направляющей 12 на два потока и заполняет полости 11. Столб воды, высота которого определяется расстоянием между пластинами 8 и уровнем в водохранилище, давит на пластины 8 и пазы 7 и заставляет вращаться роторы 6. Пластины 8 в процессе вращения роторов 6 совершают качающиеся движения вокруг шарниров 10, а штыри 9 скользят при этом в канавках 3. В нижней части корпуса 1 происходит выливание воды из полостей 11 в выпускной патрубок 5, а пластины 8 по мере вращения роторов 6 входят в пазы 7 и процесс непрерывно повторяется. Hydroturbine works as follows. Water enters through the inlet pipe 4, is divided by a guide 12 into two flows and fills the cavities 11. A column of water, the height of which is determined by the distance between the plates 8 and the level in the reservoir, presses the plates 8 and the grooves 7 and makes the rotors 6 rotate. Plates 8 in the process rotations of the rotors 6 make oscillating movements around the hinges 10, and the pins 9 slide in the grooves 3. In the lower part of the housing 1, water is poured out of the cavities 11 into the exhaust pipe 5, and the plates 8, as the rotors 6 rotate, enter the grooves 7 and the process nep repeatingly.

Таким образом, происходит непрерывный процесс протекания воды через турбину, вызывающий одновременное вращение роторов, крутящий момент от которых может быть использован, например, для привода электрогенераторов. Thus, there is a continuous process of water flowing through the turbine, causing the simultaneous rotation of the rotors, the torque from which can be used, for example, to drive electric generators.

Предлагаемая конструкция гидротурбины позволяет повысить ее мощность и КПД за счет увеличения объема полостей 11 на величину внутреннего объема пазов 7, а также за счет одновременной работы двух роторов в одном агрегате. The proposed design of the turbine allows to increase its power and efficiency by increasing the volume of the cavities 11 by the amount of the internal volume of the grooves 7, as well as due to the simultaneous operation of two rotors in one unit.

Устойчивая и надежная работа пластин обеспечивается за счет того, что вода является одновременно и смазкой, а частота вращения роторов небольшая, т.к. данная гидротурбина предназначена для работы при небольшом напоре воды. Stable and reliable operation of the plates is ensured by the fact that water is also a lubricant, and the rotor speed is small, because This hydraulic turbine is designed to work with a small pressure of water.

Claims

A hydraulic turbine comprising a housing with end caps, inlet and outlet nozzles, a rotor with movable plates located in the housing, one ends of which are pivotally attached to the rotor, and a streamlined guide, characterized in that there are two rotors inside the case, between which there is a streamlined guide, this on the inner surfaces of the covers are made copiers in the form of grooves, and each rotor is made with curved grooves parallel to the longitudinal axis of the rotor, and the shape of the plates corresponds to the shape of the grooves, hinge the plates are connected with the edges of their respective slots, and on the other ends of the pins are made of plates for sliding in grooves caps.