RU2300010C1 - Многоступенчатая гидротурбина - Google Patents
Многоступенчатая гидротурбина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2300010C1 RU2300010C1 RU2005131600/06A RU2005131600A RU2300010C1 RU 2300010 C1 RU2300010 C1 RU 2300010C1 RU 2005131600/06 A RU2005131600/06 A RU 2005131600/06A RU 2005131600 A RU2005131600 A RU 2005131600A RU 2300010 C1 RU2300010 C1 RU 2300010C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flow
- fairings
- energy
- hydraulic turbine
- channel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для электростанций малой мощности, размещаемых в руслах рек, каналов и водотоков, имеющих узкое русло. Гидротурбина состоит из двух или более рабочих колес, размещенных в обтекателях с расширенным входом. За рабочими колесами предусмотрены выходные патрубки с прорезями. Конструкция крепится неподвижно на дне вдоль русла навстречу потоку широким основанием обтекателей. Поток приводит во вращение лопасти рабочих колес. Раскрутка потока на входе рабочих колес осуществляется с помощью направляющих аппаратов. Рабочие колеса передают крутящий момент на вал, кинетическая энергия вращения которого преобразуется в электрическую. Вода, попадая на вход каждой последующей ступени, приобретает дополнительную энергию от потока с периферии русла. На выходных патрубках выполнены прорези для перемешивания с потоком большей скорости. Благодаря тому что выходные патрубки из рядом расположенных обтекателей развернуты в плоскости вращения преимущественно в диапазоне 90°-180°, достигается частичное уравновешивание сил, действующих на вал, а также более полное использование энергии периферийного потока. 2 ил.
Description
Изобретение относится к гидравлическим машинам и касается малых гидротурбин, предназначенных для электростанций малой мощности, размещаемых в руслах рек, каналов и водотоков, имеющих узкое русло.
Известны гидротурбины для русловой ГЭС, предназначенные для преобразования энергии русловых потоков в электрическую энергию (см., например, патент РФ 2131994, F03B 17/06, F03B 7/00). Гидротурбина содержит установленный на двух опорах горизонтальный вал и две прямоугольные лопасти. Однако такая гидротурбина размещается поперек русла реки, что является ограничением по применению на реках, имеющих относительно узкое русло.
Известны также береговые многоярусные гидротурбины, работающие в свободном потоке рек, предназначенные для преобразования энергии потока воды в электроэнергию или в другой полезный вид механической энергии (см., например, патент РФ 2138681, F03B 13/00, F03B 17/06). Однако такая гидротурбина имеет сложное конструктивное исполнение и вследствие этого недостаточно надежна.
Известны русловые гидроагрегаты, у которых гидротурбина состоит из последовательно установленных вдоль ее продольной оси секций, лопасти которых повернуты друг относительно друга на угол α=360°/n·z, где n - количество секций, z - количество лопастей (см., например, заявку на патент РФ 2000106224/06, F03B 13/00, F03B 13/10). Однако такое выполнение гидротурбины не позволит максимально использовать кинетическую энергию потока.
Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является гидроэлектростанция, в которой для получения электрической энергии используется кинетическая энергия потока (см., например, патент РФ 2137941, F03B 13/00, F03B 7/00). Рабочие колеса установлены последовательно, причем кинетическая энергия потока в полной мере используется только в первом, расположенном по ходу потока, рабочем колесе. Кроме этого, данная конструкция гидроэлектростанции предусматривает применение плотины и не может быть использована в обычном русле реки или ручье.
Технический результат изобретения - максимальное использование кинетической энергии (скоростного напора) руслового потока, увеличение КПД и повышение надежности. Технический результат достигается тем, что рабочие колеса установлены на одном валу последовательно, поток входит как в центральную часть агрегата, так и с периферии.
Предлагаемое изобретение характеризуется новыми существенными признаками:
- последовательно размещены два или более рабочих колес, установленных на одном валу, состоящем из нескольких, соединенных шарнирами;
- поток жидкости подходит как по оси, так и с периферии;
- рабочие колеса гидротурбины установлены в кольцевые обтекатели, имеющие расширенный вход, что способствует максимальному использованию кинетической энергии;
- выходные патрубки из рядом расположенных кольцевых обтекателей развернуты в плоскости вращения преимущественно в диапазоне 90°-180°;
- в выходных патрубках выполнены прорези, ориентированные по потоку.
В результате наличия этих признаков многопоточная гидротурбина приобретает новое свойство - используется максимально не только ядро потока, но и периферийный поток, что позволяет размещать агрегат вдоль русла реки.
На фиг.1 схематично представлена конструкция многоступенчатой гидротурбины. На фиг.2 - разрезы А-А, Б-Б и вид В на фиг.1.
Многоступенчатая гидротурбина состоит из двух или более рабочих колес 1, установленных на валу 2 и размещенных в кольцевых обтекателях 3, имеющих расширенный вход. Вал установлен в подшипниках 4. Вал имеет шарнирные соединения 5 и упорный подшипник 6, закрепленный на упоре 7, для ограничения осевого перемещения. Конструкция размещается на плите 8 посредством ребер 9, совместно с обтекателями составляющих корпус агрегата. Для раскрутки потока перед рабочими колесами размещены входные направляющие аппараты 10, служащие опорами кольцевых обтекателей. Для выхода потока за рабочими колесами предусмотрены выходные патрубки 11 с прорезями 12 для более полного взаимодействия потока из рабочих колес с течением русла.
Многоступенчатая турбина работает следующим образом.
Конструкция крепится при помощи якорей, тросов или грузов неподвижно на дне русла реки (канала) таким образом, чтобы рабочие колеса 1 на валу 2 были ориентированы вдоль русла, а кольцевые обтекатели 3 - навстречу потоку своим широким основанием. Вода проходит через неподвижные кольцевые обтекатели 3 и, взаимодействуя с лопастями рабочих колес 1, приводит их во вращение. Проходя через рабочие колеса и направляющие аппараты 10, часть воды попадает на вход последующей ступени, где приобретает дополнительную энергию от потока с периферии русла. Образующаяся на входе в рабочие колеса 1 второй и последующих ступеней закрутка потока раскручивается с помощью входных направляющих аппаратов 10, служащих опорами корпусов рабочих колес. Поток на выходе из рабочих колес раскручивается с помощью выходных патрубков 11, на выходе из которых выполнены прорези 12, способствующие более активному перемешиванию с потоком, имеющим большую скорость. Благодаря тому что выходные патрубки из рядом расположенных обтекателей развернуты в плоскости вращения преимущественно в диапазоне 90°-180°, достигается частичное уравновешивание сил, действующих на вал, а также более полное использование энергии периферийного потока. Рабочие колеса передают крутящий момент на вал 2, кинетическая энергия вращения которого посредством генератора (не показан) преобразуется в электрическую. Для лучшего ориентирования вала 2 по потоку он выполняется составным, состоящим из нескольких валов, соединенных шарнирными соединениями 5.
Применение предлагаемого изобретения позволит максимально использовать кинетическую энергию руслового потока, увеличить КПД и повысить надежность работы таких гидротурбин.
Наиболее целесообразно использование данного изобретения для гидроэлектростанций малой мощности, размещаемых в руслах рек, каналов и водотоков, имеющих узкое русло.
Claims (1)
- Многоступенчатая гидротурбина, содержащая два или несколько рабочих колес с направляющими аппаратами, закрепленных на валу, имеющем шарниры, и размещенных в обтекателях, установленная с помощью ребер на общей плите, отличающаяся тем, что рабочие колеса установлены последовательно на одной оси вдоль течения, а обтекатели имеют расширенный вход, при этом выходные патрубки из рядом расположенных обтекателей развернуты в плоскости вращения преимущественно в диапазоне 90-180°, причем на их выходе выполнены прорези, ориентированные по потоку.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005131600/06A RU2300010C1 (ru) | 2005-10-13 | 2005-10-13 | Многоступенчатая гидротурбина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005131600/06A RU2300010C1 (ru) | 2005-10-13 | 2005-10-13 | Многоступенчатая гидротурбина |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2300010C1 true RU2300010C1 (ru) | 2007-05-27 |
Family
ID=38310729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005131600/06A RU2300010C1 (ru) | 2005-10-13 | 2005-10-13 | Многоступенчатая гидротурбина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2300010C1 (ru) |
-
2005
- 2005-10-13 RU RU2005131600/06A patent/RU2300010C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2455522C2 (ru) | Способ увеличения уровня мощности, вырабатываемой турбиной для текучей среды | |
KR101747119B1 (ko) | 양방향 수력 터빈 | |
CA2547748C (en) | Darrieus waterwheel turbine | |
CN105909460B (zh) | 一种带有空间叶片的两叶轮双向轴伸贯流式水轮机 | |
CN104595094B (zh) | 水力涡轮发电机 | |
US7645115B2 (en) | System, method, and apparatus for a power producing linear fluid impulse machine | |
US20140341709A1 (en) | Double impulse turbine system | |
CN107237718A (zh) | 一种吸收潮汐能的多级叶轮转动装置 | |
EP3292300A1 (en) | Hydraulic turbine | |
Kodirov et al. | Modeling and analysis of a reactive low-pressure hydraulic turbine | |
EP2567088A1 (en) | Fluid turbine with shroud having mixing elements | |
WO2013106075A3 (en) | Novel systems for increasing efficiency and power output of in-conduit hydroelectric power system and turbine | |
KR20080039897A (ko) | 사이클로이드 터빈 | |
RU2276743C1 (ru) | Ветроустановка | |
KR101256823B1 (ko) | 소수력 발전장치 | |
CN102196961B (zh) | 高效率的涡轮 | |
RU2300010C1 (ru) | Многоступенчатая гидротурбина | |
KR101959887B1 (ko) | 노 형상을 갖는 블레이드를 구비한 관로형 소수력 발전장치 | |
RU2383775C1 (ru) | Роторная ветроустановка | |
CA2532734A1 (en) | Economic low-head hydro and tidal power turbine | |
US20120100004A1 (en) | High efficiency impeller | |
RU101739U1 (ru) | Преобразователь энергии потока | |
CN207974908U (zh) | 一种管道式发电机 | |
US20110164966A1 (en) | Method and apparatus to improve wake flow and power production of wind and water turbines | |
RU105949U1 (ru) | Свободнопоточная микрогидроэлектростанция |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071014 |