RU2170364C2

RU2170364C2 - Pneumohydraulic turbine

Info

Publication number: RU2170364C2
Application number: RU98123641A
Authority: RU
Inventors: В.Ф. Маркелов
Original assignee: Маркелов Василий Фотеевич
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 2001-07-10

Abstract

FIELD: turbine building. SUBSTANCE: turbine is designed for supplying power to consumers by converting compressed air energy. Turbine has cylindrical housing filled with water and connected with compressed air source. Cylindrical housing of turbine with open lower part and with impeller installed for rotation of vertical axle is installed in above-indicated housing with clearance relative to walls. Additional impellers connected by gear train with vertical shaft outside the housing of turbine are installed above indicated impeller on axle. Turbine makes it possible to convert energy of compressed air and it does not required high-level reservoir for its operation. EFFECT: improved gas content of water owing to it saturation with oxygen. 1 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для обеспечения потребителей энергией за счет преобразования энергии сжатого воздуха. The invention relates to energy and can be used to provide consumers with energy by converting the energy of compressed air.

Известна осевая пропеллерная гидравлическая турбина, содержащая проточную часть цилиндрического корпуса с размещенным в нем с возможностью вращения рабочим колесом, соединенным валом с генератором. Использует энергию высокоуровневого резервуара через воздействие энергии воды на лопасти рабочего колеса. В турбине преобразуется механическая энергия воды. Known axial propeller hydraulic turbine containing a flowing part of a cylindrical body with a rotor disposed therein rotatably connected by a shaft to a generator. It uses the energy of a high-level tank through the influence of water energy on the impeller blades. The turbine converts the mechanical energy of water.

Известен гидроагрегат (Шапов Н.М., "Турбинное оборудование гидростанций", М. , - Л., Госэнергоиздат, 1961, с. 281-283, рис. 16-24), в котором вода через направляющий аппарат на рабочее колесо подается снизу и удаляется через отсасывающий аппарат, расположенный над рабочим колесом. В данном агрегате повышение эффективности достигается за счет наиболее полного использования напора. A well-known hydraulic unit (Shapov N.M., "Turbine equipment of hydroelectric stations", M., - L., Gosenergoizdat, 1961, S. 281-283, Fig. 16-24), in which water is supplied from below through the guide apparatus to the impeller and is removed through a suction apparatus located above the impeller. In this unit, an increase in efficiency is achieved due to the most complete use of pressure.

Известна "Энергоизвлекающая пневмогидравлическая турбина" (патент РФ N 2120058), содержащая осевое пропеллерное рабочее колесо, установленное в корпусе, размещенном в емкости с водой или водоеме и соединенном с источником сжатого воздуха. Установка является прототипом. Known "Energy-extracting pneumohydraulic turbine" (RF patent N 2120058), containing an axial propeller impeller mounted in a housing located in a container with water or a reservoir and connected to a source of compressed air. Installation is a prototype.

Данное устройство не требует высокоуровнего резервуара и преобразует энергию сжатого воздуха. This device does not require a high-level tank and converts the energy of compressed air.

Задачей изобретения является создание пневмогидравлической турбины, преобразующей энергию сжатого воздуха с одновременным улучшением газового состава воды за счет насыщения ее кислородом атмосферного воздуха. The objective of the invention is the creation of a pneumohydraulic turbine that converts the energy of compressed air while improving the gas composition of water due to its saturation with oxygen of atmospheric air.

Предложенная пневмогидравлическая турбина характеризуется увеличенным числом рабочих колес, соединенных зубчатой передачей с вертикальным валом вне корпуса турбины. The proposed pneumohydraulic turbine is characterized by an increased number of impellers connected by a gear transmission with a vertical shaft outside the turbine housing.

На чертеже приведена схема турбины. The drawing shows a diagram of a turbine.

Пневмогидравлическая турбина содержит цилиндрический корпус 1, имеющий трубу слива и заполнения 2, соединенный с источником сжатого воздуха 3. Выше дна корпуса 1 закреплена турбина 4 с зазором между стенками корпуса 1. В корпусе турбины 4 на вертикальной оси 5 размещены с возможностью вращения рабочие колеса 6, 7, 8, соединенные зубчатой передачей 9 с вертикальным валом 10 вне корпуса турбины 4. Вал 10 соединен с генератором 11. The pneumatic-hydraulic turbine contains a cylindrical housing 1 having a drain and filling pipe 2 connected to a source of compressed air 3. Above the bottom of the housing 1, a turbine 4 is fixed with a gap between the walls of the housing 1. In the turbine housing 4, the impellers 6 are rotatably mounted on a vertical axis 5 , 7, 8, connected by a gear 9 with a vertical shaft 10 outside the turbine housing 4. The shaft 10 is connected to a generator 11.

Дополнительные рабочие колеса 7 и 8 размещены над колесом 6. Additional impellers 7 and 8 are placed above the wheel 6.

Пневмогидравлическая турбина работает следующим образом. Pneumohydraulic turbine operates as follows.

Воздух из источника сжатого воздуха 3 выходит, дробясь на пузыри, что обеспечивает наибольшую площадь соприкосновения с водой. Пузыри, увеличиваясь в объеме при всплытии, увеличивают выталкивающую силу и вытесняют воду из корпуса турбины 4, на замену которой через нижнюю открытую часть корпуса турбины 4 поступает количество воды, равное вытесненному, приводя во вращение рабочие колеса 6, 7 и 8, которые через зубчатую передачу 9 вращают вертикальный вал 10, соединенный с генератором 11. Разная скорость вращения рабочих колес регулируется подбором передаточного числа для каждого колеса. Поскольку каждое из рабочих колес 6, 7 и 8 независимо от другого, а сила действует по всей высоте столба воды, то можно получить увеличение мощности турбины 4, при этом улучшить газовый состав воды за счет насыщения ее кислородом атмосферного воздуха. The air from the source of compressed air 3 exits, crushing into bubbles, which provides the greatest area of contact with water. Bubbles, increasing in volume during ascent, increase the buoyancy force and displace water from the turbine housing 4, which is replaced by the amount of water equal to the displaced water through the lower open part of the turbine housing 4, which rotates the impellers 6, 7 and 8, which through the gear gear 9 rotates a vertical shaft 10 connected to the generator 11. Different rotational speeds of the impellers are regulated by the selection of the gear ratio for each wheel. Since each of the impellers 6, 7 and 8 is independent of the other, and the force acts along the entire height of the water column, it is possible to increase the power of the turbine 4, while improving the gas composition of the water by saturating it with atmospheric oxygen.

Впуском и выпуском воды через трубу 2 (при необходимости оборудуется раздельными трубами на впуск и выпуск) производят замену воды. При установке в открытом водоеме корпуса 1 не требуется. Water inlet and outlet through pipe 2 (if necessary equipped with separate pipes for inlet and outlet), water is replaced. When installed in an open pond, housing 1 is not required.

Claims

A pneumatic-hydraulic turbine comprising a cylindrical body connected to a compressed air source with an impeller mounted rotatably on a vertical axis, characterized in that additional wheels connected by a gear transmission to a vertical shaft outside the turbine body are placed on the axis above said wheel.