RU2401766C1

RU2401766C1 - Ferry

Info

Publication number: RU2401766C1
Application number: RU2009114181/11A
Authority: RU
Inventors: Игорь Борисович Бирюлин (RU); Игорь Борисович Бирюлин; Анжелика Амировна Ветрова (RU); Анжелика Амировна Ветрова; Валентина Анатольевна Белая (RU); Валентина Анатольевна Белая; Иван Борисович Башилов (RU); Иван Борисович Башилов
Priority date: 2009-04-14
Filing date: 2009-04-14
Publication date: 2010-10-20

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to river transport and can be used to carry people and transport facilities from one river bank to another, or to generate electric power during freezeup. Proposed ferry comprises water craft with its bow accommodating carousel-type windmill, two hydraulic turbines, electric generators and ramjet hydraulic turbine. Electric motors are installed on ferry sides linked with water propellers via vertical shafts and reduction gears. Note here that one end of the rope is secured to the barrel and another one is jointed to support mounted on river bottom in headwaters.

EFFECT: expanded performances, electric poser production.

3 dwg

Description

Изобретение относится к речному транспорту и может быть использовано без ледостава для перемещения людей и транспортных средств с одного берега реки на другой. При ледоставе - обеспечивать электроэнергией близлежащие жилые и производственные объекты на берегах реки.The invention relates to river transport and can be used without freezing to move people and vehicles from one river bank to another. During freezing-up - to provide electricity to nearby residential and industrial facilities on the banks of the river.

Известно устройство для преобразования энергии волн в электрическую энергию, содержащее опору, расположенный на ней электрогенератор и размещенный на его валу ряд поплавков (А.С. 1121481, СССР).A device is known for converting wave energy into electrical energy, containing a support, an electric generator located on it and a number of floats placed on its shaft (A.S. 1121481, USSR).

Устойчивая работа опоры рассчитана на одностороннюю, консольную нагрузки, т.е. вес балки, электрогенератора, вала с поплавками.Stable operation of the support is designed for one-sided, console loads, i.e. weight of a beam, electric generator, shaft with floats.

Известна гидроэлектрическая установка, содержащая судно, в рабочем канале которого установлены транспортер с лопатками, а в кормовой части - гидротурбины с вертикальными осями вращения и электрогенераторами (А.С. 1474317, СССР).A hydroelectric installation is known, comprising a vessel, in the working channel of which a conveyor with blades is installed, and aft turbines with vertical axes of rotation and electric generators are installed in the aft part (A.S. 1474317, USSR).

Известная установка не имеет устройств для передвижения, в ледостав она будет давать электрическую энергию только наполовину.The well-known installation does not have devices for movement; in ice-cold, it will give electric energy only by half.

Известна прямоточная турбина, устанавливаемая вместе с генератором электрического тока в толще самой плотины и содержащая водонепроницаемый корпус с электрогенератором, рабочее колесо поворотно-лопастной турбины и входную трубу.A direct-flow turbine is known that is installed together with an electric current generator in the thickness of the dam itself and contains a waterproof casing with an electric generator, an impeller of a rotary vane turbine and an inlet pipe.

Известная турбина может быть установлена как в стационарных объектах, так и в движущихся.The known turbine can be installed both in stationary objects and in moving ones.

По технической сущности наиболее близким к предлагаемому решению является паром, содержащий плавсредство с мачтой, установленной в носовой части, и канат, один конец которого закреплен на мачте, имеющей возможность наклона, а другой - на дне середины реки в верхнем ее течении.By technical nature, the closest to the proposed solution is steam containing a watercraft with a mast installed in the bow, and a rope, one end of which is fixed to the mast, with the ability to tilt, and the other - at the bottom of the middle of the river in its upper reaches.

В конструкции парома отсутствуют устройства для получения электрической энергии для собственных нужд, недостаточные скорости перемещения и грузоподъемность, канат может мешать судоходству.In the design of the ferry there are no devices for generating electric energy for their own needs, insufficient speed of movement and carrying capacity, the rope can interfere with navigation.

Технический результат заключается в улучшении условий эксплуатации паромов больших размеров, получении электрической энергии с использованием течения воды и силы ветра, увеличении скорости перемещения и грузоподъемности.The technical result consists in improving the operating conditions of large ferries, obtaining electrical energy using the flow of water and wind force, increasing the speed of movement and carrying capacity.

Паром, содержащий плавсредство со стволом, установленным в носовой части, и канат, один конец которого прикреплен к стволу, а другой - к опоре, установленной на дне середины реки в верхнем ее течении, карусельный ветродвигатель, гидротурбины и электрические генераторы в кормовой части, прямоточную гидротурбину с электрогенератором в середине плавсредства и электродвигатели с гребными винтам, установленные по бортам плавсредства, согласно изобретению ствол имеет в верхней части хомут, связанный через канат с хомутом опоры в верхней ее части. Сверху ствола установлен карусельный ветродвигатель, через приводной вал связан с электрическим генератором, размещенным в носовой части плавсредства. По бортам плавсредства, в прямоугольных вертикальных нишах установлены электродвигатели, которые через вертикальные валы и редукторы соединены механически с гребными винтами. В кормовых выемках плавсредства, под уровнем воды установлены с вертикальной осью вращения две гидротурбины, через муфты механически соединеные с электрогенераторами. Носовые отверстия под уровнем воды соединены с цилиндрической трубой, в которой установлена прямоточная гидротурбина в водонепроницаемом корпусе, имеющая рабочее колесо, электрогенератор и входную трубу. Все электрические генераторы ветродвигателя, двух турбин и прямоточной гидротурбины электрически через провода связаны с аккумуляторными батареями, установленными в пульте управления, размещенном в кормовой части палубы плавсредства.Steam containing a watercraft with a trunk installed in the bow, and a rope, one end of which is attached to the trunk, and the other to a support installed on the bottom of the middle of the river in its upper reaches, a rotary wind turbine, hydraulic turbines and electric generators in the stern, direct-flow a turbine with an electric generator in the middle of the boat and electric motors with propellers mounted on the sides of the boat, according to the invention, the trunk has a clamp in the upper part connected through a rope to a support clamp in its upper hour tee. A rotary wind turbine is installed on top of the trunk, through a drive shaft it is connected to an electric generator located in the bow of the craft. On the sides of the boat, electric motors are installed in rectangular vertical niches, which are connected mechanically to the propellers via vertical shafts and gearboxes. In the aft recesses of the watercraft, two hydraulic turbines are installed with a vertical axis of rotation under the water level and mechanically connected to electric generators through couplings. The nasal openings under the water level are connected to a cylindrical pipe in which a direct-flow hydraulic turbine is installed in a waterproof housing having an impeller, an electric generator, and an inlet pipe. All electric generators of a wind turbine, two turbines and a once-through hydraulic turbine are electrically connected through the wires to the batteries installed in the control panel located in the aft part of the deck of the craft.

На фигуре 1 изображен паром, вид сбоку. На фигуре 2 - то же, вид сверху - без ветродвигателя. На фигуре 3 - сечения А-А на фиг.1.The figure 1 shows a steam side view. In figure 2 - the same, top view - without a wind turbine. In figure 3 - section aa in figure 1.

Паром содержит плавсредство 1 с палубой 2, на которой установлен пульт управления 3 с аккумуляторными батареями 4, ствол 5, имеющий в верхней части хомут 8 опоры 9, установленной на дне середины реки в верхнем ее течении. Паром удерживается на плаву между причалами 10 и 11. Сверху ствола 5 установлен карусельный ветродвигатель 12, через приводной вал 13 связанный с электрическим генератором 14, размещенным в носовой части 15 плавсредства и связанным электрически через провода аккумуляторных батарей 4. По бортам плавсредства 1, в прямоугольных вертикальных нишах 16, ниже палубы 2 установлены электродвигатели 17, через вертикальные валы 18 и редукторы 19 соединенные механически с гребными винтами 20. В кормовых выемках 21 плавсредства 1, под уровнем воды установлены с вертикальными осями вращения две гидротурбины 22, прикрепленные с помощью кронштейнов (не показаны) и через муфты механически соединены с электрогенераторами 23, электрически через провода с аккумуляторными батареями 4. Носовые отверстия 24 под уровнем воды соединены с цилиндрической трубой 25, гидравлически сообщенной с трубой 26, в которой установлена прямоточная гидротурбина 27 в водонепроницаемом корпусе 28, имеющая рабочее колесо 29, электрогенератор 30 и входную трубу 31. Труба 26 гидравлически сообщена с диффузором 32, расположенным в кормовой части плавсредства 1. Электрогенератор 30 электрически через провода связан с аккумуляторными батареями 4. Высота каната 7 над водой Н должна быть выбрана из расчета не препятствовать движению речных судов. Карусельный ветродвигатель 12 и электрогенератор 14 существующих конструкций.The ferry contains a watercraft 1 with deck 2, on which a control panel 3 with rechargeable batteries 4 is installed, a barrel 5 having in the upper part a clamp 8 of a support 9 installed on the bottom of the middle of the river in its upper stream. The ferry is kept afloat between berths 10 and 11. A rotary wind turbine 12 is installed on top of the barrel 5, through a drive shaft 13 connected to an electric generator 14 located in the bow of the craft and connected electrically through the wires of the batteries 4. On the sides of the craft 1, in rectangular vertical niches 16, below deck 2, electric motors 17 are installed, through vertical shafts 18 and gears 19 mechanically connected to the propellers 20. In the aft recesses 21 of the watercraft 1, installed under the water level with two hydraulic turbines 22 attached by brackets (not shown) and mechanically connected through electric couplings 23 to electric generators 23, electrically via wires with batteries 4. Nose openings 24 below the water level are connected to a cylindrical pipe 25 hydraulically connected to the pipe 26, in which a direct-flow hydraulic turbine 27 is installed in a waterproof housing 28 having an impeller 29, an electric generator 30, and an inlet pipe 31. The pipe 26 is hydraulically connected to a diffuser 32 located in the aft Asti craft 1. The power generator 30 through wires electrically connected to the batteries of the rope 4. The height H 7 of the water should be selected based not hinder movement river vessels. Carousel wind turbine 12 and electric generator 14 of existing structures.

Паром работает следующим образом.The ferry operates as follows.

Плавсредство 1 удерживается у причала 10 за счет швартовых устройств. Для переправки загруженного парома на другой причал 11 отдают швартовые. На пульте управления 3 включают электродвигатели 17 левого борта, которые, вращая гребные винты 20, начнут перемещать плавсредство 1 к причалу 11. При достижении плавсредством 1 причала 11 электродвигатели 17 отключают и оно с помощью швартовых крепится для последующей его выгрузки. Для перемещения плавсредства 1 от причала 11 к причалу 10 включают электродвигатели 17 правого борта и при достижении им причала 10 их выключают. Перед ледоставом на реке к плавсредству 1 с обоих бортов на кронштейнах (не показаны) возможна установка шнековых валов, вращающихся течением реки Р и крошащих лед толщиной до 10 см. Предлагаемый паром прост по конструкции, может быть изготовлен на любую грузоподъемность, не использует энергию с берега, а получает ее от течения реки и силы ветра. Перемещение от одного причала к другому занимает минимальное время. На период замерзания реки паром может обеспечивать электроэнергией прибрежный поселок.The boat 1 is held at berth 10 due to mooring devices. To transfer the loaded ferry to another berth 11, mooring lines are given. On the control panel 3, the left side electric motors 17 are turned on, which, by rotating the propellers 20, will begin to move the watercraft 1 to the berth 11. When the watercraft 1 reaches the berth 11, the electric motors 17 are turned off and it is fastened with mooring belts for its further unloading. To move the watercraft 1 from berth 11 to berth 10, the starboard electric motors 17 are turned on and when berth 10 is reached, they are turned off. Before freezing on the river to the vessel 1 from both sides on brackets (not shown) it is possible to install screw shafts that rotate along the river P and crumble ice up to 10 cm thick. The proposed steam is simple in design, can be made for any carrying capacity, does not use energy with coast, and receives it from the flow of the river and the strength of the wind. Moving from one berth to another takes minimal time. During the freezing period of the river, the ferry can provide electricity to the coastal village.

Claims

The ferry, characterized in that it contains a watercraft with a trunk installed in the bow and a rope, one end of which is attached to the trunk and the other to a support installed on the bottom of the middle of the river in its upper reaches, a rotary wind turbine, hydraulic turbines and electric generators in the stern parts, a ramjet turbine with an electric generator with propellers mounted on the sides of the boat, and the trunk in the upper part has a clamp connected through a rope to the clamp in the upper part, and mounted on top of the trunk to channel wind turbine, through a drive shaft connected to an electric generator located in the bow of the boat, and electric motors are installed on its sides in rectangular vertical niches, which are connected mechanically to the propellers via vertical shafts and gearboxes, and installed in the aft recesses of the boat under the water level with vertical the rotation axes are two hydraulic turbines mechanically connected through couplings with electric generators, and the nasal openings under the water level are connected to a cylindrical pipe, g hydraulically connected to a pipe in which a direct-flow hydraulic turbine is installed in a waterproof housing having an impeller, an electric generator and an inlet pipe, the electric generators of a rotary wind turbine, two hydraulic turbines and a direct-flow hydraulic turbine are connected electrically through wires to the batteries installed in the control panel located in the aft parts of the deck of the craft.