RU2447229C1 - Hps with forced flow acceleration - Google Patents

Hps with forced flow acceleration Download PDF

Info

Publication number
RU2447229C1
RU2447229C1 RU2010146115/13A RU2010146115A RU2447229C1 RU 2447229 C1 RU2447229 C1 RU 2447229C1 RU 2010146115/13 A RU2010146115/13 A RU 2010146115/13A RU 2010146115 A RU2010146115 A RU 2010146115A RU 2447229 C1 RU2447229 C1 RU 2447229C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flow
water
basin
spreader
generator
Prior art date
Application number
RU2010146115/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Леонидович Яковенко (RU)
Александр Леонидович Яковенко
Анна Александровна Ушакова (RU)
Анна Александровна Ушакова
Олег Валерьевич Ушаков (RU)
Олег Валерьевич Ушаков
Александр Михайлович Галан (RU)
Александр Михайлович Галан
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет природообустройства"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет природообустройства" filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет природообустройства"
Priority to RU2010146115/13A priority Critical patent/RU2447229C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2447229C1 publication Critical patent/RU2447229C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Landscapes

  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

FIELD: power industry.
SUBSTANCE: hydroelectric power station at water flow in cut-off basin with natural or artificial water head contains eddies in cylindrical basin and central neck of discharge outlet. With forced water flow along horizontal plane cylindrical basin 1 contains along the axis accelerator 2 with blasting chamber 3 on the one side and spreader 6 on the other side. Spread flow is directed between two side oval abutments 4 at turbine blade 5 with horizontal axis of rotation, which is installed at edge of spreader 6. Rotation of turbine 5 is transferred to gearbox 7 and generator 8. Gearbox 7 and generator 8 are located outside basin 1. Spreader 6 spreads flow into two sleeves and directs them to two lateral sides of basin 1. Then flow turns around oval abutments 4 and then directed to jet of accelerator 2.
EFFECT: device allows creation of completely independent power generation plant that does not require dam or derivational water heads and location in direct vicinity to rivers; it allows use of pressure derivation of natural water flow.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области гидроэнергетики, в частности генерации электроэнергии от массы потока воды, принудительно разогнанного потока в емкости в виде горизонтального бассейна.The invention relates to the field of hydropower, in particular the generation of electricity from the mass of a stream of water, a forced stream in a tank in the form of a horizontal pool.

Известные, подобного типа, малые гидроэлектростанции, в которых напор создается, в основном, естественным уклоном потока реки или быстротоком, а силовые установки (горизонтального или вертикального типа) помещаются непосредственно в поток. Аналоги: заявка 2003122970, патент - RU 2183899 С2 «Способ получения электрической энергии и МГД-генератор Грицкевича для его осуществления», JP 60-45786 А, 12.03.1985;Known, of this type, small hydroelectric power plants in which the pressure is created mainly by the natural slope of the river flow or by rapid current, and power plants (horizontal or vertical type) are placed directly in the stream. Analogs: application 2003122970, patent RU 2183899 C2 “Method for producing electric energy and Gritskevich MHD generator for its implementation”, JP 60-45786 A, 03/12/1985;

US 6835043 B2, 28.12.2004; RU 2157893 €2,20.10.2000;US 6835043 B2, 12/28/2004; RU 2157893 € 2,20.10.2000;

RU 2084692 С1, 20.07.1997; GB 1105770 A, 13.03.1968RU 2084692 C1, 07.20.1997; GB 1105770 A, 03/13/1968

US 6073445 A, 13.06.2000; US 340120 A, 20.04.1886US 6073445 A, 06/13/2000; US 340120 A, 04.20.1886

Прототипом может служить патент №JP 60-45786 А, 12.03.1985, F03B 17/02. Прототип представляет энергосистему с принудительным разгоном потока воды с помощью газов, входящих в заполненный водой цилиндр, как продуктов взрыва, причем газы проходят через систему решеток, вертикально в поток воды, увлекая воду вверх за собой, тем самым создается оборот потока в центральной горловине, на периферийную часть емкости. Турбина размещена в нижней части горловины в струе обратного потока.The prototype can be patent No. JP 60-45786 A, 03/12/1985, F03B 17/02. The prototype represents an energy system with forced acceleration of the water flow using gases entering the cylinder filled with water as explosion products, and the gases pass through a system of gratings, vertically into the water flow, dragging water upstream, thereby creating a flow in the central neck, on peripheral part of the tank. The turbine is located in the lower part of the neck in a reverse flow stream.

Представленное устройство отличается тем, что силовой поток создает два горизонтальных водоворота, разделенных рассекателем, в ребре которого установлена турбина с горизонтальной осью вращения. Вращение турбины передается на генератор, расположенный за пределами корпуса бассейна.The presented device is characterized in that the power flow creates two horizontal whirlpools separated by a divider, in the edge of which a turbine with a horizontal axis of rotation is installed. The rotation of the turbine is transmitted to a generator located outside the pool casing.

Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что цилиндрический бассейн, в котором поток воды разгоняют принудительно горизонтальной плоскости, содержит по оси потока с одной стороны разгонное устройство, а с другой стороны - рассекатель потока, в ребре которого закреплена ось турбины горизонтального вращения, причем редуктор и генератор вынесены за пределы бассейна, кроме того, по бокам потока размещены овалообразные устои, формой своей способствующие формированию двух водоворотов вокруг устоев и вдоль боковых стенок бассейна, направляя поток снова под струю разгонных устройств.The essence of the proposed device lies in the fact that the cylindrical pool, in which the water flow is forced to force a horizontal plane, contains an acceleration device along the flow axis, on the one hand, and a flow divider, on the other side of which a horizontal rotation turbine axis is fixed, and the gearbox and the generator is taken out of the pool, in addition, oval-shaped abutments are placed on the sides of the stream, their shape contributing to the formation of two whirlpools around the abutments and along the side walls of the pool Directing the flow again under a stream of acceleration devices.

Энергоблок позволяет работать гидротурбине без запруд и плотин, на искусственно разогнанном потоке, по замкнутому циклу горизонтального потока, в специальной форме цилиндрического бассейна. Разгон воды, ее скорость и метод отбора кинетической энергии потока для передачи на генератор тока - именно эти параметры определяют мощность ГЭС с принудительно обращаемым потоком, например, от взрывной волны.The power unit allows operation of a hydraulic turbine without dams and dams, on an artificially dispersed stream, in a closed cycle of a horizontal stream, in a special form of a cylindrical basin. Acceleration of water, its speed and the method of selecting the kinetic energy of a stream for transmission to a current generator - these are the parameters that determine the power of a hydroelectric power station with a forced flow, for example, from a blast wave.

В данной заявке рассматривается устройство с разделенным, закольцованным двумя потоками искусственно разогнанной воды, затем осуществляется отбор энергии и передача ее на генератор тока.This application considers a device with a divided, looped-through two streams of artificially dispersed water, then energy is taken and transferred to a current generator.

Устройство для получения электрической энергии на замкнутом потоке воды с принудительным разгоном поясняется чертежами, где:A device for generating electrical energy in a closed stream of water with forced acceleration is illustrated by drawings, where:

Фиг.1 - Модель горизонтального цилиндрического блока, работающего на силе кинетической энергии взрывной волны, разделенного на два водоворота.Figure 1 - Model of a horizontal cylindrical block operating on the strength of the kinetic energy of the blast wave, divided into two whirlpools.

Фиг.2 - Разрез по поперечному диаметру.Figure 2 - Section along the transverse diameter.

Модель фиг.1, фиг.2 (микроГЭС на взрывной волне) горизонтального типа работает следующим образом: по оси разогнанного потока в горизонтальном бассейне 1, за его пределами, установлено разгонное устройство 2 с взрывной камерой 3. Вода, попадая в концевую полость устройства с силой, например, взрывной волны, направляется между двумя боковыми овалообразными устоями 4 на лопасти турбины 5, которая установлена на ребре рассекателя 6. Рассекатель 6 разделяет поток на два рукава, направляя его по обе боковые стороны бассейна 1, который затем снова попадает под разгонную струю потока. Получаются два водоворота, объединяющие усилия и воздействующие на лопатки турбины. Редуктор 7, генератор 8 выведены за пределы бассейна по оси потока. Разгон жидкости для передачи ей кинетической энергии также можно осуществить с помощью взрывной волны, например, от микрозарядов ВВ, произведенных в камере 3, газы воздействуют на воду, но продукты горения не проходят через водный поток, как у прототипа, они уходят в атмосферу или в камеру очистки.The model of Fig. 1, Fig. 2 (micro hydroelectric power station on a blast wave) of the horizontal type works as follows: on the axis of the accelerated flow in the horizontal pool 1, outside it, an accelerating device 2 with an explosive chamber 3 is installed. Water getting into the end cavity of the device with by the force of, for example, a blast wave, is directed between two lateral oval-shaped abutments 4 onto the blades of the turbine 5, which is mounted on the edge of the divider 6. The divider 6 divides the flow into two arms, directing it to both sides of the pool 1, which then again falls beneath the accelerating stream. It turns out two whirlpools, combining forces and acting on the turbine blades. Gear 7, generator 8 are displayed outside the pool along the flow axis. Acceleration of a liquid to transfer kinetic energy to it can also be carried out using a blast wave, for example, from microprojectiles of explosives produced in chamber 3, gases act on water, but the combustion products do not pass through the water stream, as in the prototype, they go into the atmosphere or cleaning chamber.

Таким образом, кинетическая энергия разогнанной жидкости через вращающую в ней турбину 5, контактирующую с потоком жидкости, и через редукцию 7 заставляет генератор 8 давать ток. Задача только в том, чтобы энергетические затраты на разгон жидкости в используемых бассейнах были как можно меньше, а энергия, получаемая при этом, была больше.Thus, the kinetic energy of the dispersed fluid through the rotating turbine 5 in contact with the fluid flow and through the reduction 7 causes the generator 8 to give current. The only problem is that the energy costs of dispersing the liquid in the pools used are as low as possible, and the energy obtained in this case is greater.

В зимнее время в бассейнах должна быть незамерзающая жидкость или соленая (морская) вода.In winter, the pools should be freezing liquid or salt (sea) water.

Технический результат, получаемый от изобретения, состоит в том, что предлагаемая схема ГЭС, в частности, как способ получения энергии от замкнутого потока с принудительным разгоном, является полностью автономным энергетическим комплексом, не требует плотинных и деривационных напоров и непосредственного приближения к рекам. Устройство легко может энергетически соединяться с другими видами альтернативной энергетики (ветровой и солнечной), создавая комбинированную энергосистему с использованием ВИЭ.The technical result obtained from the invention is that the proposed hydroelectric power plant scheme, in particular, as a way to obtain energy from a closed flow with forced acceleration, is a fully autonomous energy complex, does not require dam and derivational pressure and direct proximity to the rivers. The device can easily be energetically connected with other types of alternative energy (wind and solar), creating a combined power system using renewable energy sources.

У ГЭС с замкнутым обращаемым циклом движения воды в горизонтальном бассейне преимущества очевидны, так как эти типы микро- и мини-ГЭС могут размещаться в непосредственной близости к производственным объектам и другим потребителям и являются индивидуальными возобновляемыми источниками энергии.Hydropower plants with a closed reversible cycle of water movement in a horizontal basin have obvious advantages, since these types of micro- and mini-hydropower plants can be located in close proximity to production facilities and other consumers and are individual renewable energy sources.

Устройство, его формы и размеры позволяют размещать ГЭС как на крупных предприятиях, в цехах, подвалах, технических этажах, так и в частных домах и дачах, естественно соответствующих размеру мощностей. Устройство рационально, экономично и может являться необходимым, созданным в заводских условиях, изделием для реализации.The device, its shapes and sizes allow placing hydroelectric power stations both at large enterprises, in workshops, basements, technical floors, and in private houses and summer cottages, naturally corresponding to the size of capacities. The device is rational, economical and may be necessary, created in the factory, the product for sale.

Актуальна возможность заводского изготовления микроГЭС для данного способа и продажа их населению в собранном виде как изделие ширпотреба.The actual possibility of factory manufacturing of micro-hydroelectric power stations for this method and selling them to the population in assembled form as a consumer goods product.

Экспериментальные опыты и устройства показали, что способ разгона воды и устройство имеет право не только на существование, но и даст большой диапазон применения в быту, в любом производстве и хозяйстве, в промышленности и в транспорте. Простота устройства и модельная широта типов устройств позволит широко применить их для получения электроэнергии во всех регионах, где нет рек, морей, топлива, и других дорогостоящих видов энергоносителей, притом что микроГЭС (до 300 кВт) могут изготовляться на заводах в сборе, в едином комплекте, при диаметре бассейна до 30 м. Устройство позволяет применять, как вариант, напорные деривации естественных потоков с давлением не менее 3 бар.Experimental experiments and devices have shown that the method of dispersing water and the device has the right not only to exist, but will also give a wide range of applications in everyday life, in any production and economy, in industry and in transport. The simplicity of the device and the model breadth of the types of devices will make it possible to widely use them to obtain electricity in all regions where there are no rivers, seas, fuels, and other expensive types of energy, while micro hydroelectric power stations (up to 300 kW) can be manufactured in assembled plants in a single set , with a pool diameter of up to 30 m. The device allows the use, as an option, of pressure derivations of natural flows with a pressure of at least 3 bar.

Claims (1)

ГЭС на потоке воды в замкнутых бассейнах-емкостях с естественным и искусственным напором воды, содержащая водоворотные части бассейна и центральную горловину водовыпуска, отличающаяся тем, что цилиндрический бассейн, в котором поток воды разгоняют в горизонтальной плоскости принудительно, содержит по оси потока с одной стороны разгонное устройство, а с другой стороны рассекатель потока, в ребре которого закреплена ось турбины горизонтального вращения, причем редуктор и генератор вынесены за пределы бассейна, кроме того, по бокам потока размещены овалообразные устои, формой своей способствующие формированию двух водоворотов вокруг устоев и вдоль боковых стенок бассейна, направляя поток снова под струю разгонных устройств. Hydroelectric power station on a water stream in closed reservoir tanks with natural and artificial water pressure, containing the water-circulating parts of the basin and the central mouth of the water outlet, characterized in that the cylindrical pool, in which the water stream is forced to disperse in the horizontal plane, contains an accelerating axis along the flow axis device, and on the other hand a flow divider, in the edge of which the axis of the horizontal rotation turbine is fixed, and the gearbox and generator are moved outside the pool, in addition, there is a flow on the sides It has oval-shaped foundations, its shape contributing to the formation of two abutments and swirls around along the side wall of the pool, again directing the flow under a stream of acceleration devices.
RU2010146115/13A 2010-11-12 2010-11-12 Hps with forced flow acceleration RU2447229C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010146115/13A RU2447229C1 (en) 2010-11-12 2010-11-12 Hps with forced flow acceleration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010146115/13A RU2447229C1 (en) 2010-11-12 2010-11-12 Hps with forced flow acceleration

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2447229C1 true RU2447229C1 (en) 2012-04-10

Family

ID=46031701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010146115/13A RU2447229C1 (en) 2010-11-12 2010-11-12 Hps with forced flow acceleration

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2447229C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2596478C2 (en) * 2014-07-24 2016-09-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Damless hps with forced stream acceleration (versions)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2061897C1 (en) * 1992-04-20 1996-06-10 Леонид Васильевич Даниленко Method of converting potential energy of flow into kinetic energy
RU2009105228A (en) * 2009-02-17 2010-08-27 Виктор Миронович Дворников (RU) METHOD FOR CONVERTING ENERGY FLOW OF THE CURRENT ENVIRONMENT TO ELECTRICAL
KR20100100564A (en) * 2009-03-06 2010-09-15 우정택 Hydroelectric power generation using floating body

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2061897C1 (en) * 1992-04-20 1996-06-10 Леонид Васильевич Даниленко Method of converting potential energy of flow into kinetic energy
RU2009105228A (en) * 2009-02-17 2010-08-27 Виктор Миронович Дворников (RU) METHOD FOR CONVERTING ENERGY FLOW OF THE CURRENT ENVIRONMENT TO ELECTRICAL
KR20100100564A (en) * 2009-03-06 2010-09-15 우정택 Hydroelectric power generation using floating body

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2596478C2 (en) * 2014-07-24 2016-09-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Damless hps with forced stream acceleration (versions)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3192203U (en) Power generation equipment using wave energy
CN203412693U (en) Tidal current energy power generation device
CN108644058A (en) A kind of extra low head hydroelectric generator
RU2447229C1 (en) Hps with forced flow acceleration
KR101088101B1 (en) Small hydropower generating system
CN201517464U (en) Sea wave power generation device
CN104806435A (en) Vertical axis wave energy power generation device
KR20120109933A (en) Multiple hydro generating system which used floating water-wheel of cylinder type
RU2347935C2 (en) In-channel river plant
JP2008267370A (en) Gravity generator
RU2413090C2 (en) Method for generating electric energy on closed water current with forced acceleration
BRMU8901223U2 (en) hydropneumoelectric power plant with immersed cylindrical powerhouse and ground platform
CN105649850B (en) Unilateral semi-shielding type bidirectional tidal current energy power generation device
JPS5819159A (en) Power generating method by self buoyancy
CN207598414U (en) Tide and flow magnitude electricity generation system
CN202768228U (en) Ocean current energy power generation and energy storage device
CN206712606U (en) A kind of Magnetic drive generator and electricity generation system
WO2008002115A1 (en) Diaphragm hydrounit for converting gravitational force into a torque for a fuel-less engine and said engine
CN201730726U (en) Water-flow gravity generator
WO2016030910A1 (en) Water kinetic energy driven hydro turbine
MXGT06000004A (en) System for producing electrical energy with automatically adjusted blade rotor.
CN205207040U (en) Can utilize hydroelectric power generation's power generation facility many times
KR101590070B1 (en) Hydroelectric power generation apparatus and waterwheel for the same
CN102840087B (en) Ocean current energy generating and storing device
JP3120021U (en) Underwater water turbine for power generation using water flow

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151113