RU220072U1 - Гидроагрегат - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области гидроэнергетики и предназначена для преобразования гидравлической энергии потока в гидравлическую энергию системы гидропривода. Гидроагрегат состоит из гидротурбины, основными частями которой являются лопатки направляющего аппарата 1 и вращающееся рабочее колесо 2, а также объемного насоса 3, расположенного во втулке направляющего аппарата 1, и выходной вал 4 которого входит в соединение с рабочим колесом 2, например, через редуктор или мультипликатор. Направляющий аппарат 1 содержит лопатки, внешнюю часть (корпус) 5 и внутреннюю втулку, расположенные коаксиально, при этом лопатки расположены между внешней частью 5 и внутренней втулкой. Внешняя часть 5 формирует входную часть гидроагрегата. Через весь направляющий аппарат 1, перпендикулярно его оси, включая внешнюю часть 5, лопатки направляющего аппарата 1 и втулку выполняются сквозные отверстия, где смонтированы трубопроводы подвода 6 и отвода 7 рабочей жидкости объемного насоса 3. Герметизация полости установки объемного насоса осуществляется уплотнением 8. Опорами рабочего колеса 2 являются подшипники объемного насоса 3 и/или подшипники 9, расположенные во втулке отводящей части гидроагрегата. Отводящая часть состоит из внешней части 10, внутренней втулки и лопаток 11, соединяющих внешнюю часть 10 и втулку между собой. Для обеспечения плавного подвода и отвода жидкости к гидротурбине используются обтекатель на входе 12 и выходе 13 проточной части гидроагрегата. Техническим результатом является снижение гидравлических потерь и уменьшение габаритных размеров гидроагрегата с объемным насосом. 1 ил.

Description

Полезная модель относится к области гидроэнергетики и предназначена для преобразования гидравлической энергии потока в гидравлическую энергию системы гидропривода. В частности, полезная модель может быть использована в качестве источника энергии для гидропривода автоматических установок дозирования пенообразователя в системах пожаротушения, в системах управления положение затворов шлюза и других автономных объектов, для которых характерно наличие гидравлической энергии потока и гидропривода в качестве рабочего механизма.

Известны традиционные компоновки гидроагрегатов, частью которых является генератор электрического тока. Известны прямоточная гидротурбина (патент на полезную модель RU 16367 U1, МПК E02B 9/00, опубл. 27.12.2000) и безвальная прямоточная гидротурбина (патент на изобретение RU 2637280 C1, МПК F03B 13/10, F03B 11/04, опубл. 01.12.2017). Частью компоновки известных гидроагрегатов является генератор электрического тока.

Недостатком этих технических решений является их низкая эффективность при необходимости осуществления передачи энергии к гидросистемам.

Наиболее близкими по технической сущности к предлагаемой полезной модели является гидроагрегат малой ГЭС (патент RU 2061186 C1, МПК F03B 13/00, опубл. 27.05.1996). Изобретение включает генератор электрического тока, содержащий ротор с валом, и основную гидротурбину с ротором и валом. К основной гидротурбине присоединен насос, содержащий ротор с валом и выходной патрубок. К насосу присоединена вспомогательная гидротурбина, содержащая ротор с валом и входной патрубок, которая присоединена к генератору электрического тока. Вал насоса соединен с валом основной гидротурбины, выходной патрубок насоса соединен с входным патрубком вспомогательной гидротурбины. Вал вспомогательной гидротурбины соединен с валом генератора электрического тока.

Недостатком данного технического решения является вынос насоса из проточной части, в связи с чем она обязательно выполняется с поворотом, что несет в себе дополнительные гидравлические потери при использовании гидротурбин осевого типа, а также приводит к увеличению габаритных размеров технической системы.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является сокращение гидравлического сопротивления.

Техническим результатом является снижение гидравлических потерь и уменьшение габаритных размеров гидроагрегата с объемным насосом.

Это достигается тем, что гидроагрегат, содержащий гидротурбину с направляющим аппаратом и рабочим колесом, а также насос, отличающийся тем, что направляющий аппарат содержит внешнюю часть, лопатки и внутреннюю втулку, расположенные последовательно коаксиально, через весь направляющий аппарат, перпендикулярно его оси, включая внешнюю часть, лопатки и втулку, выполнены сквозные отверстия, в которых соответственно смонтированы трубопроводы подвода и отвода рабочей жидкости объемного насоса, расположенного во втулке направляющего аппарата, выходной вал насоса соединен с рабочим колесом.

Также опорами рабочего колеса являются подшипники объемного насоса.

Кроме того, опорами рабочего колеса являются подшипники, расположенные во втулке отводящей части гидроагрегата.

Дополнительно рабочее колесо соединяется с валом насоса через редуктор.

Кроме того, рабочее колесо соединяется с валом насоса через мультипликатор.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где представлена принципиальная конструкция гидроагрегата со встроенным объемным насосом.

Гидроагрегат состоит из гидротурбины, основными частями которой являются лопатки направляющего аппарата 1 и вращающееся рабочее колесо 2, а также объемного насоса 3, расположенного во втулке направляющего аппарата 1 и выходной вал 4 которого входит в соединение с рабочим колесом 2, например, через редуктор или мультипликатор. Направляющий аппарат 1 содержит лопатки, внешнюю часть (корпус) 5 и внутреннюю втулку, расположенные коаксиально, при этом лопатки расположены между внешней частью 5 и внутренней втулкой. Внешняя часть 5 формирует входную часть гидроагрегата. Через весь направляющий аппарат 1, перпендикулярно его оси, включая внешнюю часть 5, лопатки направляющего аппарата 1 и втулку выполняются сквозные отверстия, где смонтированы трубопроводы подвода 6 и отвода 7 рабочей жидкости объемного насоса 3. Герметизация полости установки объемного насоса осуществляется уплотнением 8. Опорами рабочего колеса 2 являются подшипники объемного насоса 3 и/или подшипники 9, расположенные во втулке отводящей части гидроагрегата. Отводящая часть состоит из внешней части 10, внутренней втулки и лопаток 11, соединяющих внешнюю часть 10 и втулку между собой. Для обеспечения плавного подвода и отвода жидкости к гидротурбине используются обтекатель на входе 12 и выходе 13 проточной части гидроагрегата.

Гидроагрегат со встроенным объемным насосом работает следующим образом.

Поток среды поступает к лопаткам направляющего аппарата 1, которые создают для оптимального режима рабочего колеса 2 требуемую циркуляцию. В рабочем колесе 2 осуществляется преобразование гидравлической энергии потока в механическую энергию вращения. Крутящий момент передается с рабочего колеса 2 на вал 4 встроенного объемного насоса 3 за счет их соединения. В объемном насосе 3 механическая энергия вращения преобразуется в гидравлическую энергию в виде разности давлений на подводе 6 и отводе 7, которая передается в гидросистему, частью которой является данный насос 3.

За счет встраивания объемного насоса во втулку направляющего аппарата, в результате чего отпадает необходимость в выводе вала за корпус гидротурбины, обеспечивается снижение гидравлических потерь, сокращаются осевой габарит и осевое межфланцевое исполнение. Во втулке и лопатках направляющего аппарата организуется система подвода и отвода рабочей среды к объемному насосу.

Использование полезной модели позволяет снизить гидравлические потери и уменьшить габаритные размеры гидроагрегата с объемным насосом.

Claims (5)

1. Гидроагрегат, содержащий гидротурбину с направляющим аппаратом и рабочим колесом, а также насос, отличающийся тем, что направляющий аппарат содержит внешнюю часть, лопатки и внутреннюю втулку, расположенные последовательно коаксиально, через весь направляющий аппарат, перпендикулярно его оси, включая внешнюю часть, лопатки и втулку, выполнены сквозные отверстия, в которых соответственно смонтированы трубопроводы подвода и отвода рабочей жидкости объемного насоса, расположенного во втулке направляющего аппарата, выходной вал насоса соединен с рабочим колесом.

2. Гидроагрегат по п. 1, отличающийся тем, что опорами рабочего колеса являются подшипники объемного насоса.

3. Гидроагрегат по п. 1, отличающийся тем, что опорами рабочего колеса являются подшипники, расположенные во втулке отводящей части гидроагрегата.

4. Гидроагрегат по п.1, отличающийся тем, что рабочее колесо соединяется с валом насоса через редуктор.

5. Гидроагрегат по п.1, отличающийся тем, что рабочее колесо соединяется с валом насоса через мультипликатор.