RU2453726C1 - Run-of-river pumping hydraulic power plant - Google Patents
Run-of-river pumping hydraulic power plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2453726C1 RU2453726C1 RU2011105549/06A RU2011105549A RU2453726C1 RU 2453726 C1 RU2453726 C1 RU 2453726C1 RU 2011105549/06 A RU2011105549/06 A RU 2011105549/06A RU 2011105549 A RU2011105549 A RU 2011105549A RU 2453726 C1 RU2453726 C1 RU 2453726C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- double
- axis
- water
- shaft
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидроэнергетике и служит, в частности, для преобразования энергии русловых потоков реки в электрическую энергию и для подъема воды.The invention relates to hydropower and serves, in particular, to convert the energy of riverbed river flows into electrical energy and to raise water.
Известен ротационный водоподъемник, использующий энергию потока воды в речках для подъема воды и содержащий вал с водяным колесом, спиральной трубой с оголовком, манжетным уплотнением, водовоздушным колпаком (Циклаури Д.С. Гидравлика, сельскохозяйственное водоснабжение и гидросиловые установки. - М.: Стройиздат. - 1970. - Стр.155-157).A rotary water lift is known that uses the energy of the flow of water in rivers to raise water and contains a shaft with a water wheel, a spiral pipe with a cap, lip seal, a water cap (Tsiklauri D.S. Hydraulics, agricultural water supply and hydraulic power plants. - M.: Stroyizdat. - 1970. - Pp. 155-157).
Эта установка применима только на малых реках.This setting is applicable only on small rivers.
Известны малые и микро-ГЭС мощностью 1…5000 кВт на напоры 2…400 м с пропеллерными, диагональными, осевыми, радиально-осевыми, ковшовыми турбинами (http://ovis.khv.ru/index 2…).Small and micro-hydroelectric power plants with a power of 1 ... 5,000 kW for pressures of 2 ... 400 m with propeller, diagonal, axial, radial-axial, bucket turbines are known (http://ovis.khv.ru/index 2 ...).
Недостатком таких ГЭС является необходимость большого перепада высот или постройка плотины.The disadvantage of such hydropower plants is the need for a large difference in elevation or the construction of a dam.
Известна гидротурбина для русловой ГЭС, содержащая вал, установленный на двух опорах, и две противостоящие прямоугольные лопасти, размещенные на равном расстоянии от вала на концах водил и поворачиваемые вокруг своей оси при помощи приводного механизма, состоящего из цилиндрических шестерен (патент РФ №2131994 C1, МПК F03В 7/06, 7/00, опубл. 20.06.1991).A known hydraulic turbine for a channel hydropower plant, containing a shaft mounted on two supports, and two opposing rectangular blades placed at an equal distance from the shaft at the ends of the carrier and rotated around its axis by means of a drive mechanism consisting of cylindrical gears (RF patent No. 2131994 C1, IPC F03B 7/06, 7/00, published on 06/20/1991).
Недостатком этой турбины являются небольшие размеры лопастей вследствие зависимости их от размеров шестерен приводного механизма и, следовательно, небольшая мощность гидротурбины.The disadvantage of this turbine is the small size of the blades due to their dependence on the size of the gears of the drive mechanism and, consequently, the small capacity of the turbine.
Известна реактивная гидравлическая турбина в виде колеса, внутренняя поверхность каждой лопасти которой имеет полукруглый криволинейный участок, а внешняя - обтекаемый участок (патент РФ №2138680 C1, МПК F03B 7/00, опубл. 27.09.1999).A jet hydraulic turbine in the form of a wheel is known, the inner surface of each blade of which has a semicircular curved section, and the outer one is a streamlined section (RF patent No. 2138680 C1, IPC
Эта турбина также имеет небольшие размеры и мощность.This turbine also has small size and power.
Известна бесплотинная гидроэнергетическая установка на сваях с вертикальными лопастями и направляющими проемами эллиптической формы, лопатки связаны при помощи тяговых цепей, установленных на приводные и натяжную звездочки (патент РФ №2062351 C1, МПК F03В 9/00, опубл. 20.06.1996).Known damless hydropower installation on piles with vertical blades and guide openings of an elliptical shape, the blades are connected using traction chains mounted on the drive and tension sprockets (RF patent No. 2062351 C1, IPC
Установка имеет сложный цепной привод и низкую надежность в эксплуатации.The installation has a complex chain drive and low reliability.
Известна бесплотинная всесезонная гидроэлектростанция, содержащая загубленный в поток вертикальный корпус ротора, разделенный на барабаны со смещенными по окружности лопастями трех видов: внутренних створчатых, поворотных ступенчатых и флюгерных, установленных в клети (патент РФ №2171912 C2, МПК F03B 17/06, 13/10, опубл. 10.08.2001).Known damless all-weather hydroelectric power station containing a vertical rotor casing ruined into the stream, divided into drums with three types of blades displaced around the circumference: inner casement, rotary step and weather vane installed in the stand (RF patent No. 2171912 C2, IPC F03B 17/06, 13 / 10, published on 08/10/2001).
Эта гидроэлектростанция имеет сложную конструкцию, недостаточно надежные во влажной среде шестеренные передаточные механизмы и невозможность последовательного соединения нескольких рабочих органов.This hydroelectric power station has a complex structure, gear gears insufficiently reliable in a humid environment and the inability to connect several working bodies in series.
Известна гидроэнергетическая установка конвейерного типа, лопатки которой на свободном конце имеют ролики, перекатывающиеся по горизонтальным направляющим (патент РФ на полезную модель №65578 U1, МПК F03B 9/00, опубл. 10.08.2007).Known hydropower installation of the conveyor type, the blades of which at the free end have rollers rolling along horizontal guides (RF patent for utility model No. 65578 U1, IPC F03B 9/00, publ. 10.08.2007).
Установка также имеет низкую надежность в эксплуатации.The installation also has low reliability.
Известен гидроэнергоагрегат, содержащий установленное на валу рабочее колесо с лопастями и механизмом их поворота, выполненным в виде системы подвижных и неподвижных относительно своих осей звездочек с зубчатым отношением 2:1, соединенных между собой цепной передачей (патент РФ №2016220, МПК F03B 7/00).A known hydroelectric power unit containing an impeller mounted on a shaft with blades and a mechanism for their rotation, made in the form of a system of sprockets moving and stationary relative to their axes with a gear ratio 2: 1, interconnected by a chain transmission (RF patent No. 20166220, IPC
Цепная передача работает в воде, и долговечность и надежность агрегата низкие.The chain drive operates in water, and the durability and reliability of the unit are low.
Задачей изобретения является подача воды и выработка электрической энергии одной установкой.The objective of the invention is the supply of water and the generation of electrical energy in one installation.
Поставленная задача достигается тем, что в русловой водоподъемно-гидроэнергетической установке, содержащей полый вал, лопасти двухстворчатые парусного типа, связанные с валом при помощи водил, поршневые насосы двойного действия, согласно изобретению на оси двухстворчатых лопастей установлены рычаги, шарнирно связанные при помощи тяг с крестовиной на конце штока насоса, а нагнетательная полость насосов при помощи отрезков труб гидравлически связана с полым валом, и двухстворчатые парусные лопасти из прочной, плотной, гидрофобной ткани имеют большую длину, чем ось лопастей.The task is achieved by the fact that in a channel water-lifting hydropower installation containing a hollow shaft, two-wing sail type blades connected to the shaft with a carrier, double-acting piston pumps, according to the invention, levers are mounted on the axis of the double-wing blades, pivotally connected by means of rods with a cross at the end of the pump stem, and the discharge cavity of the pumps is hydraulically connected to the hollow shaft by means of pipe sections, and the two-winged sailing blades are made of strong, dense, hydrophobic fabric have a greater length than the axis of the blades.
Кроме того, по концам парусной лопасти вделаны эластичные шнуры и тросики длиной, равной длине ткани.In addition, elastic cords and cables with a length equal to the length of the fabric are embedded at the ends of the sailing blades.
При движении по потоку створки раскрываются, против потока - закрываются, тем самым нагнетая воду в полый вал и создавая вращающий (крутящий) момент на валу.When moving along the flow, the sash opens, against the flow - closes, thereby pumping water into the hollow shaft and creating a torque (torque) on the shaft.
На фиг.1 показан в разрезе вид сбоку рабочего модуля установки;Figure 1 shows a sectional side view of the working module of the installation;
на фиг.2 - вид сверху в разрезе А-А с фиг.1;figure 2 is a top view in section aa from figure 1;
на фиг.3 - вид Б крестовины;figure 3 is a view B of the cross;
на фиг.4 - положение двустворчатых лопастей в разных положениях и действие сил на них, создающих крутящий момент на оси;figure 4 - the position of the bivalve blades in different positions and the action of forces on them, creating torque on the axis;
на фиг.5 - вид клапана с ограничителем;figure 5 is a view of the valve with a limiter;
на фиг.6 - вид двустворчатых лопастей в сложенном положении;figure 6 is a view of bivalve blades in the folded position;
на фиг.7 - схема водоподъемно-гидроэнергетической установки.Fig.7 is a diagram of a water-lifting-hydropower installation.
Модуль установки состоит из трубчатого (полого) вала 1, вращающегося на фторопластовых втулках 2 опор 3. В модуле рядом с опорами жестко на валу радиально на одном уровне установлены два двусторонних водила 4, концы которых имеют отверстия со втулками, в которые вдеты цапфы осей 5. На оси 5 свободно на втулках насажены попарно четыре рычага 6, соответствующие концы которых кинематически соединены двумя растяжками 7 и при помощи четырех тяг 8 соединены с крестовиной 9, насаженной по центру на конец штока 10 поршневого насоса 11 двойного действия с поршнем 12. Поршневой насос имеет два всасывающих клапана 13, предохраняемых от засорения сеткой 14, и два нагнетательных клапана 15, нагнетательная полость 16 насоса при помощи отрезка трубы 17 гидравлически соединена с трубчатым валом 1. Ось насоса 11 находится в одной плоскости с осью 5 парусных створок. Штоки 18 тарельчатых клапанов удерживаются от произвольного выпадания ограничительным кольцом 19. На оси 5 закреплены двустворчатые парусные лопасти 20 из прочной, плотной, гидрофобной ткани. Длина лопастей 20 больше длины растяжек 7. Концы лопастей 20 охватывают эластичный шнур 21 и ограничительный тросик 22, связанные с концами рычагов 6. Длина тросика равна длине ткани парусной лопасти. Валы 1 модулей 23 жестко соединены между собой муфтами 24. В здании 25 гидроэлектростанции установлены генератор 26, мультипликатор 27, конический редуктор 28 и другое оборудование. Соединение нагнетательного трубопровода 29, подающего воду в водонапорную башню 30 с валом 1 гидроэнергетической установки, осуществлено через манжету 31.The installation module consists of a tubular (hollow)
Установка работает следующим образом. Лопасти установки вращаются против часовой стрелки. В верхнем положении створки лопастей под действием потока воды закрыты (прижаты), поршень 12 насоса 11 находится в крайнем правом состоянии, из штоковой полости (справа) вода вытеснена в трубчатый вал 1, левая подпоршневая полость полностью заполнена водой. При дальнейшем вращении под действием потока воды парусные лопасти 20 отгибаются вниз, т.к. их длина больше длины растяжек 7, до полного натяжения тросика 22, образуются силы F5 и F6, создающие вращающий момент относительно вала. При дальнейшем вращении поток воды проникает между створками лопасти, створки раскрываются, усилие передается на крестовину 9 и поршень выталкивает воду из подпоршневой полости, в штоковую полость вода всасывается, а на лопасти образуется сила F7. В нижнем положении створки полностью раскрыты, получается наибольшая сила F1 и максимальный момент. При дальнейшем вращении под действием потока воды створки начинают складываться, парусные лопасти отгибаются вверх и образуются силы F3 и F5, создающие вращающий момент. Складывание и раскрывание створок приводит к работе поршневого насоса двойного действия. При последовательном соединении модулей 23 добиваются равномерного расположения лопастей по спирали через одинаковые углы. Вращающий момент передается от большого конического колеса, насаженного на полый вал 1 на малое колесо, а оттуда через мультипликатор 27 на генератор 26, вырабатывающий электроэнергию. Нагнетаемая насосами вода через манжетное соединение 31 по трубопроводу 29 подается в резервуар 30 и потребителю.Installation works as follows. The blades of the unit rotate counterclockwise. In the upper position, the leaf flaps are closed (pressed) under the action of the water flow, the piston 12 of the
Предложенная установка позволяет использовать энергию потока воды в реке для подачи воды и выработки электроэнергии.The proposed installation allows you to use the energy of the water flow in the river to supply water and generate electricity.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011105549/06A RU2453726C1 (en) | 2011-02-14 | 2011-02-14 | Run-of-river pumping hydraulic power plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011105549/06A RU2453726C1 (en) | 2011-02-14 | 2011-02-14 | Run-of-river pumping hydraulic power plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2453726C1 true RU2453726C1 (en) | 2012-06-20 |
Family
ID=46681110
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011105549/06A RU2453726C1 (en) | 2011-02-14 | 2011-02-14 | Run-of-river pumping hydraulic power plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2453726C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4363213A (en) * | 1981-03-11 | 1982-12-14 | Paleologos George E | Combined body and power generating system |
RU2159354C2 (en) * | 1998-10-20 | 2000-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХКОМТЕХ" | Submersible water lift |
RU2213881C2 (en) * | 2001-06-28 | 2003-10-10 | Иркутская государственная сельскохозяйственная академия | "lena-river" hydraulic power-generating plant |
UA73636C2 (en) * | 2003-08-01 | 2005-08-15 | Viktor Hryhorovych Shevchenko | Hydroelectric power plant |
-
2011
- 2011-02-14 RU RU2011105549/06A patent/RU2453726C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4363213A (en) * | 1981-03-11 | 1982-12-14 | Paleologos George E | Combined body and power generating system |
RU2159354C2 (en) * | 1998-10-20 | 2000-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХКОМТЕХ" | Submersible water lift |
RU2213881C2 (en) * | 2001-06-28 | 2003-10-10 | Иркутская государственная сельскохозяйственная академия | "lena-river" hydraulic power-generating plant |
UA73636C2 (en) * | 2003-08-01 | 2005-08-15 | Viktor Hryhorovych Shevchenko | Hydroelectric power plant |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9086047B2 (en) | Renewable energy extraction device | |
US20080110168A1 (en) | Dynamic Fluid Energy Conversion System and Method of Use | |
CN202926518U (en) | Fluid conversion component and machine including the same | |
CN103321825A (en) | Tidal current energy capturing water turbine with changeable blade gestures | |
KR101197360B1 (en) | Modified water turbine of the wings being folded up | |
CN115750200A (en) | Large-scale typhoon-resistant vertical axis wind power generation device and typhoon defense method thereof | |
CN203412692U (en) | Blade posture-variable tidal current energy acquisition water turbine | |
KR20090034290A (en) | Power generating apparatus using fluid | |
CN100400859C (en) | Collapsible paddle ocean current energy generator | |
RU2453726C1 (en) | Run-of-river pumping hydraulic power plant | |
CN207905979U (en) | A kind of efficient movable blade water wheel generating set | |
CN103758679A (en) | Vane telescopic tidal current energy power generation device | |
AU2019203242A1 (en) | Harnessing wave power | |
CN203670079U (en) | Tidal current energy generating set with retractable vanes | |
KR102028668B1 (en) | Non-resistance wind or hydraulic power unit | |
DE102012022858B3 (en) | Marine current power plant for obtaining electrical energy from sea, has tubular body for installation near river bank, where tubular body has venturi section, upper open end and lower open end, while turbine is placed in venturi section | |
JP2013019376A (en) | Hydraulic power unit | |
CA2820294A1 (en) | Wind turbine generator | |
RU185639U1 (en) | Channel hydraulic unit Achikasova | |
CN110454311A (en) | A kind of crawler type hydraulic turbine | |
RU2619969C1 (en) | All-season micro run-of-river plant | |
RU2466293C1 (en) | Flowing damless hydraulic turbine | |
CN104033318B (en) | The flexible clutch of hawser transmission moment of torsion and the engine of this shaft coupling of application | |
US20240151205A1 (en) | Power amplification, storage and regeneration system and method using tides, waves and/or wind | |
CN109505722B (en) | Bucket type hydroelectric power generation with membrane structure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130215 |