RU2587396C1 - Axial hydraulic turbine - Google Patents

Axial hydraulic turbine Download PDF

Info

Publication number
RU2587396C1
RU2587396C1 RU2014151058/06A RU2014151058A RU2587396C1 RU 2587396 C1 RU2587396 C1 RU 2587396C1 RU 2014151058/06 A RU2014151058/06 A RU 2014151058/06A RU 2014151058 A RU2014151058 A RU 2014151058A RU 2587396 C1 RU2587396 C1 RU 2587396C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
impeller
blades
housing
rotation
shaft
Prior art date
Application number
RU2014151058/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Михайлович Иванов
Борис Васильевич Сёмкин
Ирина Алексеевна Бахтина
Татьяна Юрьевна Иванова
Герман Орестович Клейн
Павел Сергеевич Трутнев
Полина Владимировна Степанова
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
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 бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ)
Priority to RU2014151058/06A priority Critical patent/RU2587396C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2587396C1 publication Critical patent/RU2587396C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • 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

Abstract

FIELD: energy.
SUBSTANCE: axial hydraulic turbine comprises distributor with inner case 2 mounted on shaft 11, impeller 5 arranged in chamber 6 with blades 7 of curvilinear shape, fixed on case 8, stream equalising part made of coaxial outer housing 18 and internal housing in form of bushing 19 and blades 20 of bent shape, by one ends secured on bushing 19, and other connected with external casing 18 by threaded joints 21. Front parts of blades 20 are directed against rotation of impeller 5 and rear parts are parallel to shaft 11 axis. Stream equalising part by one end of outer housing 18 is connected with chamber 6 of impeller 5, nearby housing 8 of which there is bushing 19 is mounted by one end with rigidly fixed drop-like cone 22 on other end, and by other end of outer housing 18 is connected with catch-water part 17.
EFFECT: invention allows increasing efficiency of axial hydraulic turbine.
1 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к малой гидроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии малых потоков воды с небольшими расходами и напорами в электроэнергию для энергоснабжения предприятий сельского хозяйства и малого бизнеса, расположенных в децентрализованных труднодоступных и удаленных районах.The invention relates to small hydropower and can be used to convert the energy of small flows of water with low costs and pressures into electricity for energy supply to agricultural enterprises and small businesses located in decentralized remote and remote areas.

Известна осевая пропеллерная гидротурбина, содержащая направляющий аппарат, лопатки которого, выполненные изогнутой формы и развернутые по направлению вращения рабочего колеса, закреплены с возможностью поворота, рабочее колесо, размещенное в камере, с лопастями криволинейной формы, закрепленными на корпусе, установленном на валу, водоподводящую и водоотводящую части. При этом направляющий аппарат выполнен из верхнего и нижнего колец с размещенными между ними лопатками, установленными с возможностью поворота с помощью механизма поворота из серег, соединенных с лопатками, рычагов и регулирующего кольца, связанного с сервомоторами. Вал расположен вертикально относительно плоскости вращения рабочего колеса, а водоподводящая часть выполнена в виде спиральной камеры (Смирнов И.Н. Гидравлические турбины и насосы. Учебное пособие для энерг. и политехнич. вузов. - М.: Высшая школа, 1969. - С. 35).Known axial propeller turbine containing a guiding apparatus, the blades of which, made of curved shape and deployed in the direction of rotation of the impeller, are rotatably mounted, the impeller placed in the chamber, with curved blades mounted on a housing mounted on a shaft, a water supply and drainage parts. In this case, the guiding apparatus is made of upper and lower rings with blades placed between them, mounted with the possibility of rotation using a rotation mechanism of earrings connected to the blades, levers and a control ring associated with servomotors. The shaft is located vertically relative to the plane of rotation of the impeller, and the water supply part is made in the form of a spiral chamber (Smirnov I.N. Hydraulic turbines and pumps. A manual for energy and polytechnic universities. - M .: Higher school, 1969. - S. 35).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является осевая гидротурбина, содержащая направляющий аппарат, выполненный из соосно расположенных внешнего и внутреннего корпусов и лопаток изогнутой формы, развернутых по направлению вращения рабочего колеса, одними концами закрепленных на внутреннем корпусе, а другими - соединенных с внешним корпусом резьбовыми соединениями с возможностью поворота от -20° до +20° от расчетного положения угла установки лопаток направляющего аппарата, рабочее колесо, размещенное в камере, с лопастями криволинейной формы, закрепленными на корпусе посредством резьбовых соединений с возможностью поворота от -20° до +20° от расчетного положения угла установки лопастей рабочего колеса, причем камера рабочего колеса соединена одним из торцов с внешним корпусом направляющего аппарата, присоединенного к водоподводящей части изогнутой формы, а корпус рабочего колеса соединен с внутренним корпусом направляющего аппарата, установленным на валу, который расположен горизонтально относительно плоскости вращения рабочего колеса, размещен посредством подшипниковых узлов на опорах, закрепленных в раме и соединен с электрогенератором, а также водоотводящую часть. При этом камера рабочего колеса соединена одним торцом с водоотводящей частью, а в качестве электродвигателя может быть использован асинхронный двигатель (патент RU №2371602, МПК F03B 3/00, F03B 13/00, опубл. 2009).Closest to the proposed invention in terms of technical nature and the achieved result (prototype) is an axial hydraulic turbine containing a guiding apparatus made of coaxially located external and internal bodies and curved blades deployed in the direction of rotation of the impeller, one ends fixed to the inner case, and others - threaded connections connected to the outer casing with the possibility of rotation from -20 ° to + 20 ° from the calculated position of the installation angle of the guide vanes a a device, an impeller located in the chamber, with curved blades mounted on the housing by means of threaded connections with the possibility of rotation from -20 ° to + 20 ° from the calculated position of the installation angle of the impeller blades, the impeller chamber being connected to one of the ends the housing of the guide apparatus attached to the water supply portion of a curved shape, and the housing of the impeller is connected to the inner housing of the guide apparatus mounted on a shaft that is horizontally specifically the plane of rotation of the impeller, is placed by means of bearing assemblies on bearings fixed in a frame and connected to an electric generator, as well as a drainage part. In this case, the impeller chamber is connected at one end to the drainage part, and an asynchronous motor can be used as an electric motor (patent RU No. 2371602, IPC F03B 3/00, F03B 13/00, publ. 2009).

Недостатком описанных гидротурбин является низкий кпд, обусловленный повышенными гидравлическими потерями вследствие наличия закрученного выхода потока воды из камеры рабочего колеса.The disadvantage of the described hydraulic turbines is low efficiency due to increased hydraulic losses due to the presence of a swirling outlet of the water flow from the impeller chamber.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения кпд.The present invention solves the problem of increasing efficiency.

Для достижения указанного результата осевая гидротурбина, содержащая направляющий аппарат, выполненный из соосно расположенных внешнего и внутреннего корпусов и лопаток изогнутой формы, развернутых по направлению вращения рабочего колеса, одними концами закрепленных на внутреннем корпусе, а другими - соединенных с внешним корпусом резьбовыми соединениями с возможностью поворота от -20° до +20° от расчетного положения угла установки лопаток направляющего аппарата, рабочее колесо, размещенное в камере, с лопастями криволинейной формы, закрепленными на корпусе посредством резьбовых соединений с возможностью поворота от -20° до +20° от расчетного положения угла установки лопастей рабочего колеса, причем камера рабочего колеса соединена одним из торцов с внешним корпусом направляющего аппарата, присоединенного к водоподводящей части изогнутой формы, а корпус рабочего колеса соединен с внутренним корпусом направляющего аппарата, установленном на валу, который расположен горизонтально относительно плоскости вращения рабочего колеса, размещен посредством подшипниковых узлов на опорах, закрепленных в раме, и соединен с электрогенератором, а также водоотводящую часть, и снабжена струевыравнивающей частью, выполненной из соосно расположенных внешнего и внутреннего в виде втулки корпусов и лопаток изогнутой формы, одними концами закрепленных на втулке, а другими - соединенных с внешним корпусом резьбовыми соединениями, при этом передние части лопаток направлены против вращения рабочего колеса, а задние части расположены параллельно оси вала, причем струевыравнивающая часть одним торцом внешнего корпуса соединена с камерой рабочего колеса, вблизи корпуса которого размещена одним торцом втулка с жестко закрепленным на другом торце обтекателем каплевидной формы, а другим торцом внешнего корпуса соединена с водоотводящей частью.To achieve this result, an axial hydraulic turbine containing a guiding apparatus made of coaxially located external and internal housings and curved blades deployed in the direction of rotation of the impeller, with one end fixed to the inner housing and the other threadedly connected to the external housing from -20 ° to + 20 ° from the calculated position of the installation angle of the vanes of the guide apparatus, the impeller located in the chamber, with curved blades, for mounted on the housing by means of threaded connections with the possibility of rotation from -20 ° to + 20 ° from the calculated position of the angle of installation of the impeller blades, the impeller chamber being connected by one of the ends to the outer casing of the guide apparatus attached to the water supply part of a curved shape, and the working casing the wheels are connected to the inner housing of the guide apparatus mounted on a shaft that is located horizontally relative to the plane of rotation of the impeller, placed by means of bearing assemblies fishing on the supports fixed in the frame and connected to the electric generator, as well as the drainage part, and is equipped with a jet leveling part made of coaxially shaped external and internal in the form of a sleeve bodies and curved blades, one ends attached to the sleeve, and the other connected to the external housing with threaded connections, while the front parts of the blades are directed against the rotation of the impeller, and the rear parts are parallel to the axis of the shaft, and the jet-leveling part with one end of the external housing it is single with the impeller chamber, near the casing of which a sleeve is placed with one end face with a drop-shaped fairing rigidly fixed on the other end, and connected to the drainage part with the other end of the outer casing.

Повышение кпд осевой гидротурбины обеспечивается превращением остающейся кинетической энергии воды в потенциальную после прохождения рабочего колеса и достигается тем, что она снабжена струевыравнивающей частью, выполненной из соосно расположенных внешнего и внутреннего в виде втулки корпусов и лопаток изогнутой формы, одними концами закрепленных на втулке, а другими - соединенных с внешним корпусом резьбовыми соединениями, при этом передние части лопаток направлены против вращения рабочего колеса, а задние части расположены параллельно оси вала, причем струевыравнивающая часть одним торцом внешнего корпуса соединена с камерой рабочего колеса, вблизи корпуса которого размещена одним торцом втулка с жестко закрепленным на другом торце обтекателем каплевидной формы, а другим торцом внешнего корпуса соединена с водоотводящей частью.The increase in the efficiency of the axial hydraulic turbine is ensured by converting the remaining kinetic energy of water into potential energy after the impeller has passed and is achieved by the fact that it is equipped with a jet equalizing part made of housings and curved blades coaxially located on the external and internal ends of the sleeve, fixed at the sleeve by some ends, and others - threaded connected to the outer casing, while the front parts of the blades are directed against the rotation of the impeller, and the rear parts are parallel the axis of the shaft, moreover, the jet equalizing part is connected to the impeller chamber by one end of the outer casing, near the casing of which there is a sleeve with a drop-shaped fairing rigidly fixed to the other end, and connected to the drainage part by the other end of the outer casing.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где изображены: на фиг. 1 - осевая гидротурбина, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, разрез А-А; на фиг. 3 - лопатка направляющего аппарата осевой гидротурбины, разрез Б-Б; на фиг. 4 - рабочее колесо осевой гидротурбины, общий вид; на фиг. 5 - рабочее колесо осевой гидротурбины, продольный разрез; на фиг. 6 - лопасть рабочего колеса, вид В; на фиг. 7 - струевыравнивающая часть осевой гидротурбины, разрез Г-Г; на фиг. 8 - лопатка струевыравнивающей части осевой гидротурбины, разрез Д-Д.The invention is illustrated in the drawing, which shows: in FIG. 1 - axial hydraulic turbine, a longitudinal section; in FIG. 2 - the same, section aa; in FIG. 3 - the blade of the guide apparatus of the axial hydraulic turbine, section BB; in FIG. 4 - impeller of an axial hydraulic turbine, general view; in FIG. 5 - impeller of an axial hydraulic turbine, longitudinal section; in FIG. 6 - impeller blade, type B; in FIG. 7 - jet-leveling part of the axial hydraulic turbine, section G-G; in FIG. 8 - the blade of the jet leveling part of the axial hydraulic turbine, section DD.

Кроме того, на фиг. 3, 6 и 8 изображено:In addition, in FIG. 3, 6 and 8 depicted:

φ - угол установки лопаток направляющего аппарата осевой гидротурбины;φ is the angle of installation of the blades of the guide apparatus of the axial hydraulic turbine;

φ1 - угол установки лопастей рабочего колеса осевой гидротурбины;φ 1 is the installation angle of the blades of the impeller of the axial hydraulic turbine;

φ2 - угол установки лопаток струевыравнивающей части осевой гидротурбины.φ 2 is the installation angle of the blades of the jet leveling part of the axial hydraulic turbine.

Осевая гидротурбина содержит направляющий аппарат, выполненный из соосно расположенных внешнего 1, внутреннего 2, например, в виде втулки корпусов и лопаток 3 изогнутой формы, развернутых по направлению вращения рабочего колеса и равномерно одними концами закрепленных на внутреннем 2 корпусе, а другими - соединенных с внешним 1 корпусом резьбовыми соединениями 4, например, болтами, с возможностью поворота от -20° до +20° от расчетного положения угла установки лопаток 3 направляющего аппарата (фиг. 3). 5 В камере 6 размещено рабочее колесо с лопастями 7 криволинейной формы, закрепленными на корпусе 8 посредством резьбовых соединений 9, например болтов, с возможностью поворота от -20° до +20° от расчетного положения угла установки лопастей 7 рабочего колеса 5 (фиг. 6). При этом угол установки φ (фиг. 3) каждой из лопаток 3 направляющего аппарата образован осью лопатки 3 и осью вала 11, также угол установки φ1 (фиг. 6) каждой из лопастей 7 рабочего колеса 5 образован осью лопасти 7 рабочего колеса 5 и осью вала 11. Отсчет вышеуказанных углов производится по периферийному профилю лопаток 3 и лопастей 7 от φ и φ1, соответствующих расчетным положениям углов установки лопаток 3 направляющего аппарата и лопастей 7 рабочего колеса 5, которые соответствуют оптимальному кпд при определенных напорах и расходах воды. На фиг. 3 и фиг. 6 показан случай, когда каждое из расчетных положений обоих углов установки равно нулю. Возможность поворота лопаток 3 направляющего аппарата и лопастей 7 рабочего колеса 5 в указанных пределах является оптимальной согласно данным, приведенным в патенте RU №2371602, и осуществляется вручную. Камера 6 рабочего колеса 5 соединена одним из торцов с внешним 1 корпусом направляющего аппарата, присоединенного к водоподводящей 10 части изогнутой формы, которая выполнена из конфузора и стального трубного элемента, соединенных сваркой. Корпус 8 рабочего колеса 5 соединен с внутренним 2 корпусом направляющего аппарата, установленным на валу 11, который расположен горизонтально относительно плоскости вращения рабочего колеса 5 и размещен посредством подшипниковых узлов 12 на опорах 13, закрепленных в раме 14 из сварных металлических конструкций. В водоподводящей 10 части выполнено отверстие для вала 11, сваркой соединенное с сальниковыми уплотнениями 15, связанными с подшипниковыми узлами 12. Вал 11 соединен с валом электрогенератора 16. В качестве последнего может быть использован трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором общепромышленного использования, предназначенный для соединения с любой системой автоматического управления (не показана). Водоотводящая 17 часть выполнена в виде диффузора для уменьшения потерь энергии в гидротурбине и увеличения пропускной способности. При этом внешний 1 корпус направляющего аппарата, камера 6 рабочего колеса 5, внешний 18 корпус струевыравнивающей части, водоподводящая 10 и водоотводящая 17 части выполнены из стандартных трубных элементов, изготовленных на определенное давление. Струевыравнивающая часть выполнена из соосно расположенных внешнего 18 и внутреннего 19 в виде втулки корпусов и лопаток 20 изогнутой формы, одними концами закрепленных на втулке 19, а другими - соединенных с внешним 18 корпусом резьбовыми соединениями 21, например болтами. При этом угол установки φ2 (фиг. 8) каждой из лопаток 20 струевыравнивающей части образован осью лопатки 20 и осью вала 11 и устанавливается вручную для конкретных условий работы осевой гидротурбины экспериментально в зависимости от напора и расхода воды в диапазоне от -20° до +20° от расчетного положения угла установки φ2 лопаток 20 струевыравнивающей части. На фиг. 8 показан случай, когда расчетное положение угла установки φ2 равно нулю. Передние части (фиг. 8) лопаток 20 направлены против вращения рабочего колеса 5, а задние части расположены параллельно оси вала 11. Причем струевыравнивающая часть одним торцом внешнего 18 корпуса соединена с камерой 6 рабочего колеса 5, вблизи корпуса 8 которого размещена одним торцом втулка 19 с жестко закрепленным на другом торце обтекателем 22 каплевидной формы, а другим торцом внешнего 18 корпуса соединена с водоотводящей 17 частью. Суммарный вектор скорости потока воды за рабочим колесом 5 равняется углу установки передних частей лопаток 20 струевыравнивающей части, что приводит к образованию безударного выхода потока воды и, как следствие, к повышению надежности работы. Установка задних частей лопаток 20 струевыравнивающей части параллельно оси вала 11 приводит к превращению остающейся кинетической энергии воды после прохождения рабочего колеса 5 в потенциальную, таким образом, увеличивая гидравлический и общий кпд. Кроме того, в незакрученном потоке воды после струевыравнивающей части создается меньшие сопротивление и потери энергии на трение. Обтекатель 22 каплевидной формы обеспечивает плавное расширение потока воды без образования вихревых зон, что также способствует уменьшению гидравлического сопротивления осевой турбины и потери энергии на трение. Внешний корпус 1 направляющего аппарата, камера 6 рабочего колеса 5, внешний корпус 18 струевыравнивающей части, а также водоподводящая 10 и водоотводящая 17 части соединены между собой герметично посредством фланцев 23.The axial hydraulic turbine contains a guiding apparatus made of coaxially located external 1, internal 2, for example, in the form of a sleeve of housings and blades 3 of curved shape, deployed in the direction of rotation of the impeller and uniformly fixed at one end to the inner 2 housing, and the other connected to the external 1 housing threaded connections 4, for example, bolts, with the possibility of rotation from -20 ° to + 20 ° from the calculated position of the installation angle of the blades 3 of the guide apparatus (Fig. 3). 5 In the chamber 6 there is an impeller with curved blades 7 mounted on the housing 8 by means of threaded connections 9, for example bolts, with the possibility of rotation from -20 ° to + 20 ° from the calculated position of the installation angle of the blades 7 of the impeller 5 (Fig. 6 ) The installation angle φ (Fig. 3) of each of the blades 3 of the guide apparatus is formed by the axis of the blade 3 and the axis of the shaft 11, also the installation angle φ 1 (Fig. 6) of each of the blades 7 of the impeller 5 is formed by the axis of the blade 7 of the impeller 5 and the axis of the shaft 11. The counting of the above angles is made along the peripheral profile of the blades 3 and blades 7 from φ and φ 1 corresponding to the calculated positions of the installation angles of the blades 3 of the guide apparatus and the blades 7 of the impeller 5, which correspond to the optimal efficiency at certain pressures and flow rates. In FIG. 3 and FIG. Figure 6 shows the case where each of the calculated positions of both installation angles is zero. The ability to rotate the blades 3 of the guide apparatus and the blades 7 of the impeller 5 within the specified limits is optimal according to the data given in patent RU No. 2371602, and is carried out manually. The chamber 6 of the impeller 5 is connected by one of the ends to the outer 1 housing of the guide apparatus attached to the water supplying 10 part of a curved shape, which is made of a confuser and a steel pipe element connected by welding. The casing 8 of the impeller 5 is connected to the inner 2 casing of the guide apparatus mounted on a shaft 11, which is located horizontally relative to the plane of rotation of the impeller 5 and is placed by means of bearing assemblies 12 on bearings 13, mounted in a frame 14 of welded metal structures. An opening for the shaft 11 is made in the water supplying 10 part, by welding connected to the stuffing box seals 15 connected to the bearing assemblies 12. The shaft 11 is connected to the shaft of the electric generator 16. As a last, a three-phase asynchronous motor with a squirrel-cage rotor of general industrial use intended for connection with any automatic control system (not shown). The drainage part 17 is made in the form of a diffuser to reduce energy losses in the turbine and increase throughput. In this case, the outer 1 housing of the guide apparatus, the chamber 6 of the impeller 5, the outer 18 housing of the jet equalizing part, the water supply 10 and the water discharge 17 parts are made of standard pipe elements made for a certain pressure. The jet leveling part is made of coaxially arranged outer 18 and inner 19 in the form of a sleeve of bodies and curved blades 20, one ends fixed to the sleeve 19, and the other connected to the external body 18 by threaded connections 21, for example, bolts. Moreover, the installation angle φ 2 (Fig. 8) of each of the blades 20 of the jet equalizing part is formed by the axis of the blade 20 and the axis of the shaft 11 and is set manually for specific operating conditions of the axial hydraulic turbine experimentally depending on the pressure and flow rate in the range from -20 ° to + 20 ° from the calculated position of the installation angle φ 2 of the blades 20 of the jet leveling part. In FIG. Figure 8 shows the case when the calculated position of the installation angle φ 2 is zero. The front parts (Fig. 8) of the blades 20 are directed against the rotation of the impeller 5, and the rear parts are parallel to the axis of the shaft 11. Moreover, the jet leveling part is connected to the chamber 6 of the impeller 5 by one end of the external housing 18, near the housing 8 of which the sleeve 19 is placed with a drop-shaped fairing 22 rigidly fixed at the other end, and the other end of the external housing 18 is connected to the drainage part 17. The total vector of the water flow velocity behind the impeller 5 is equal to the installation angle of the front parts of the blades 20 of the jet equalizing part, which leads to the formation of an unshocked outlet of the water flow and, as a result, to increase the reliability of operation. The installation of the rear parts of the blades 20 of the jet equalizing part parallel to the axis of the shaft 11 leads to the conversion of the remaining kinetic energy of the water after the impeller 5 passes into the potential, thereby increasing the hydraulic and overall efficiency. In addition, in the non-swirling water stream after the jet leveling part, less resistance and energy loss due to friction are created. The drop-shaped fairing 22 provides a smooth expansion of the water flow without the formation of vortex zones, which also helps to reduce the hydraulic resistance of the axial turbine and the energy loss due to friction. The outer casing 1 of the guide apparatus, the chamber 6 of the impeller 5, the outer casing 18 of the jet equalizing part, as well as the water supply 10 and water discharge 17 parts are sealed to each other by means of flanges 23.

Осевая гидротурбина работает следующим образом.Axial hydraulic turbine operates as follows.

Поток воды с определенным напором и расходом по водоподводящей 10 части подается через лопатки 3 направляющего аппарата на лопасти 7 рабочего колеса 5, создавая на валу 11 вращающий момент. Ротор электрогенератора 16, вращаясь, вырабатывает электрический ток. Поток воды, проходя через струевыравнивающую часть, плавно расширяется за обтекателем 22 без образования вихрей, а затем поступает в водоотводящую 17 часть осевой гидротурбины.A stream of water with a certain pressure and flow rate through the water supplying 10 part is supplied through the blades 3 of the guide apparatus to the blades 7 of the impeller 5, creating a torque on the shaft 11. The rotor of the electric generator 16, rotating, generates an electric current. The flow of water, passing through the jet equalizing part, gradually expands behind the fairing 22 without the formation of vortices, and then enters the drainage part 17 of the axial hydraulic turbine.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения приводит к повышению кпд и надежности работы.Thus, the use of the invention leads to increased efficiency and reliability.

Claims (1)

Осевая гидротурбина, содержащая направляющий аппарат, выполненный из соосно расположенных внешнего и внутреннего корпусов и лопаток изогнутой формы, развернутых по направлению вращения рабочего колеса, одними концами закрепленных на внутреннем корпусе, а другими - соединенных с внешним корпусом резьбовыми соединениями с возможностью поворота от -20° до +20° от расчетного положения угла установки лопаток направляющего аппарата, рабочее колесо, размещенное в камере, с лопастями криволинейной формы, закрепленными на корпусе посредством резьбовых соединений с возможностью поворота от -20° до +20° от расчетного положения угла установки лопастей рабочего колеса, причем камера рабочего колеса соединена одним из торцов с внешним корпусом направляющего аппарата, присоединенного к водоподводящей части изогнутой формы, а корпус рабочего колеса соединен с внутренним корпусом направляющего аппарата, установленным на валу, который расположен горизонтально относительно плоскости вращения рабочего колеса, размещен посредством подшипниковых узлов на опорах, закрепленных в раме, и соединен с электрогенератором, а также водоотводящую часть, отличающаяся тем, что она снабжена струевыравнивающей частью, выполненной из соосно расположенных внешнего и внутреннего в виде втулки корпусов и лопаток изогнутой формы, одними концами закрепленных на втулке, а другими - соединенных с внешним корпусом резьбовыми соединениями, при этом передние части лопаток направлены против вращения рабочего колеса, а задние части расположены параллельно оси вала, причем струевыравнивающая часть одним торцом внешнего корпуса соединена с камерой рабочего колеса, вблизи корпуса которого размещена одним торцом втулка с жестко закрепленным на другом торце обтекателем каплевидной формы, а другим торцом внешнего корпуса соединена с водоотводящей частью. An axial hydraulic turbine containing a guiding apparatus made of coaxially located external and internal housings and curved blades deployed in the direction of rotation of the impeller, one ends attached to the internal housing, and the other connected to the external housing by threaded connections with the possibility of rotation from -20 ° up to + 20 ° from the calculated position of the angle of installation of the vanes of the guide vane, the impeller placed in the chamber, with curved blades mounted on the housing by means of screw connections with the possibility of rotation from -20 ° to + 20 ° from the calculated position of the angle of installation of the impeller blades, the impeller chamber being connected by one of the ends to the outer housing of the guide apparatus attached to the water supply part of a curved shape, and the impeller housing is connected to the inner a guide vane housing mounted on a shaft that is horizontal with respect to the plane of rotation of the impeller is placed by means of bearing assemblies on bearings fixed in the frame, and with it is single with the electric generator, as well as the drainage part, characterized in that it is equipped with a jet equalizing part made of coaxially shaped external and internal bodies in the form of a sleeve and curved blades, with one end fixed to the sleeve and the other with threaded connections connected to the external case, while the front parts of the blades are directed against the rotation of the impeller, and the rear parts are parallel to the axis of the shaft, and the jet-leveling part is connected to the camera with one end of the outer casing a swarm of the impeller, near the casing of which a sleeve is placed with one end with a teardrop-shaped fairing rigidly fixed on the other end, and connected to the drainage part with the other end of the outer casing.
RU2014151058/06A 2014-12-16 2014-12-16 Axial hydraulic turbine RU2587396C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014151058/06A RU2587396C1 (en) 2014-12-16 2014-12-16 Axial hydraulic turbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014151058/06A RU2587396C1 (en) 2014-12-16 2014-12-16 Axial hydraulic turbine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2587396C1 true RU2587396C1 (en) 2016-06-20

Family

ID=56132162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014151058/06A RU2587396C1 (en) 2014-12-16 2014-12-16 Axial hydraulic turbine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2587396C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1978809A (en) * 1931-05-26 1934-10-30 Moody Lewis Ferry Hydraulic apparatus
US4531888A (en) * 1979-01-18 1985-07-30 Benno Buchelt Water turbine
DE202006013370U1 (en) * 2006-08-31 2006-11-09 Roos, Paul W., Delray Beach Integrated hydraulic energy converter for use as liquid pump and/or as electricity generator has impeller wheel and rotor forming integrated unit with liquid flow path through rotor
RU2306452C2 (en) * 2005-10-28 2007-09-20 Владимир Михайлович Иванов Hydraulic turbine
RU2371602C2 (en) * 2008-01-09 2009-10-27 Владимир Михайлович Иванов Axial hydraulic turbine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1978809A (en) * 1931-05-26 1934-10-30 Moody Lewis Ferry Hydraulic apparatus
US4531888A (en) * 1979-01-18 1985-07-30 Benno Buchelt Water turbine
RU2306452C2 (en) * 2005-10-28 2007-09-20 Владимир Михайлович Иванов Hydraulic turbine
DE202006013370U1 (en) * 2006-08-31 2006-11-09 Roos, Paul W., Delray Beach Integrated hydraulic energy converter for use as liquid pump and/or as electricity generator has impeller wheel and rotor forming integrated unit with liquid flow path through rotor
RU2371602C2 (en) * 2008-01-09 2009-10-27 Владимир Михайлович Иванов Axial hydraulic turbine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010117621A3 (en) In-pipe hydro-electric power system and turbine
KR102230415B1 (en) Turbine Assembly
KR101296759B1 (en) Generation device using velocity of flow
KR20140006877A (en) Rotor apparatus
CN103016236B (en) Impeller convergent-divergenttype type fluid dynamic power generation device
KR101654899B1 (en) Small hydro power generating device
JP6049749B2 (en) Turbine equipment
US20080240916A1 (en) System and apparatus for improved turbine pressure and pressure drop control
RU2371602C2 (en) Axial hydraulic turbine
RU2587396C1 (en) Axial hydraulic turbine
JP5738252B2 (en) Impulse air turbine equipment used with reverse bidirectional airflow in wave power plants
RU154955U1 (en) AXIAL HYDROTURBINE
NL2015290B1 (en) Wind turbine.
KR102220554B1 (en) Tubular type watertightness permanent magnet synchronous power generation system with vortex prevention guide vane
RU2746822C2 (en) Turbogenerator device for electrical power generation, methods of its installation and operation
RU2673965C9 (en) Pump hydroelectric unit
CN207974908U (en) A kind of pipe type power generation machine
CN108005834A (en) A kind of flow type centripetal turbine
JP6282236B2 (en) Hydroelectric generator
US9057354B1 (en) Hydro energy-offset turbine insert generator
RU175269U1 (en) Hydraulic Low Pressure Propeller Turbine
KR101222289B1 (en) Coaxial reversal propeller hydraulic turbine generator
KR20150024879A (en) electricity generating turbine integrated blade and casing and method for generating power using it
RU2644000C1 (en) Wind power plant
RU94288U1 (en) AXIAL HYDROTURBINE

Legal Events

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

Effective date: 20161217