RU2705697C1 - Hydro pneumatic pump - Google Patents

Hydro pneumatic pump Download PDF

Info

Publication number
RU2705697C1
RU2705697C1 RU2018138488A RU2018138488A RU2705697C1 RU 2705697 C1 RU2705697 C1 RU 2705697C1 RU 2018138488 A RU2018138488 A RU 2018138488A RU 2018138488 A RU2018138488 A RU 2018138488A RU 2705697 C1 RU2705697 C1 RU 2705697C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
air
valve
receiver
float
Prior art date
Application number
RU2018138488A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Григорий Павлович Халтурин
Original Assignee
Григорий Павлович Халтурин
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 Григорий Павлович Халтурин filed Critical Григорий Павлович Халтурин
Priority to RU2018138488A priority Critical patent/RU2705697C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2705697C1 publication Critical patent/RU2705697C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to a hydropneumatic wave pump. Pump comprises a system of flexible pipelines with a check valve and positive buoyancy provided with floats. Floating water intake with funnel held by anchor is connected to pipelines inlet. System of flexible pipelines is made with decreasing cross-section to outlet. Floating water intakes are arranged to inlet of pipelines and made in the form of water-air intakes interconnected by rope, the ends of which are retained by anchors. Outlets of pipelines are connected to common header via valve and check valve. Collector is connected to receiver, inside of which there is a float-type water level regulator, connected to water and air valves. Receiver has two branches: in upper part after valve – for air and in lower part after valve – for water. Water-air intake is made in the form of a hollow float, a funnel with a branch for mounting a pipeline and a plate with a counterweight, forming a float chamber. Plate provides attachment of the cable, and the counterweight – orientation of the water-air intake.
EFFECT: invention is aimed at improvement of efficiency.
7 cl, 12 dwg

Description

Изобретение относится к волновому гидропневматическому насосу и предназначено для выработки электрической энергии, подъема воды, сбора и разделения нефтепродуктов с поверхности воды, аэрации воды.The invention relates to a hydropneumatic wave pump and is intended for generating electric energy, raising water, collecting and separating oil products from a water surface, aeration of water.

Известен резонирующий пневматический волновой компрессор патент WO 2017025718(A1), 16.02.2017, F03B 13/18, F03B 13/24 состоящий из гибкого трубопровода с внутренней мембраной удерживаемой пружинящими ребрами и встроенного в мембрану балласта. К недостаткам данной конструкции можно отнести работу компрессора при высоком волнении 4 метра, громоздкой и сложной конструкции длиной 1 километр и то, что установка резонирует в определенном диапазоне волн.Known resonating pneumatic wave compressor patent WO 2017025718 (A1), 02.16.2017, F03B 13/18, F03B 13/24 consisting of a flexible pipe with an inner membrane held by spring ribs and built-in ballast membrane. The disadvantages of this design include the operation of the compressor at high waves of 4 meters, a bulky and complex structure 1 km long, and the fact that the installation resonates in a certain wavelength range.

Известна, принятая за прототип, волновая установка (см.RU 2004837 C1, 15.12.1993, F03B 13/12, содержащая прикрепленный к потребителю гибкий рукав с входным конусным насадком и установленные внутри рукава обратные клапаны, а снаружи поплавки, установка снабжена сетчатым фильтром, размещенным на конусном насадке, и якорной связью, при этом рукав выполнен из отдельных секций, соединенных между собой посредством фланцев, якорная связь прикреплена к насадку, один из поплавков закреплен над верхней частью насадка, а другие под нижними частями фланцев. Недостатками данной волновой установки является использование удара прибойной волны в конусный насадок с низким КПД. Волновая установка имея такое количество обратных клапанов использует энергию только одной волны. Данная волновая установка работает в определенном интервале длин волн ограниченном расстояниями между фланцами.Known for the prototype, a wave installation (see RU 2004837 C1, 12/15/1993, F03B 13/12, containing a flexible sleeve attached to the consumer with an inlet cone nozzle and non-return valves installed inside the sleeve, and outside the floats, the installation is equipped with a mesh filter, placed on the conical nozzle and anchor connection, the sleeve is made of separate sections interconnected by means of flanges, the anchor connection is attached to the nozzle, one of the floats is fixed above the upper part of the nozzle, and the other under the lower parts of the flanges. The use of a tidal wave impact on a cone nozzle with a low efficiency is a feature of this wave installation. Having such a number of check valves, a wave installation uses the energy of only one wave. This wave installation operates in a certain wavelength range limited by the distances between the flanges.

Изобретение по сравнению с прототипом выигрывает по КПД. The invention in comparison with the prototype wins in terms of efficiency.

Предложенный волновой гидропневматический насос многократно использует энергию движущейся волны, система гибких трубопроводов которого использует энергию фронта волны, концентрируя ее в ресивере. Волновой гидропневматический насос работает в широком диапазоне волн.The proposed hydropneumatic wave pump repeatedly uses the energy of a moving wave, the flexible piping system of which uses the energy of the wave front, concentrating it in the receiver. Hydropneumatic wave pump operates in a wide range of waves.

Указанный технический результат достигается в волновом гидропневматическом насосе, содержащем систему гибких трубопроводов с обратным клапаном и положительной плавучестью, обеспеченной поплавками, к входу трубопроводов присоединен плавающий водозаборник с воронкой водозаборника, удерживаемый якорем, согласно изобретению, система гибких трубопроводов выполнена уменьшающегося сечения к выходу, к входу трубопроводов присоединены плавающие водозаборники, выполненные в виде водо-воздухозаборников, связанных между собой тросом, концы которых удерживаются якорями, выходы трубопроводов присоединены к общему коллектору через кран и обратный клапан, коллектор соединен с ресивером, внутри которого расположен поплавковый регулятор уровня воды, соединенный с клапанами воды и воздуха, ресивер имеет два отвода: верхней части после клапана - для воздуха, в нижней части после клапана - для воды, водо-воздухозаборник выполнен в виде полого поплавка, воронки с патрубком для крепления трубопровода и пластины с противовесом, образующих камеру поплавка, причем пластина обеспечивает крепление троса, а противовес ориентацию водо-воздухозаборника.The indicated technical result is achieved in a hydropneumatic wave pump containing a flexible piping system with a non-return valve and positive buoyancy provided by floats, a floating water intake with a water intake funnel held by an anchor according to the invention is connected to the piping inlet, the flexible piping system is made of a decreasing section to the outlet, to the inlet pipelines connected floating intakes made in the form of water-air intakes connected by a cable, the ends which are held by anchors, piping outputs are connected to a common manifold through a tap and a non-return valve, the collector is connected to the receiver, inside which there is a float water level regulator connected to water and air valves, the receiver has two outlets: the upper part after the valve is for air, in the lower part after the valve is for water, the water-air intake is made in the form of a hollow float, a funnel with a nozzle for fastening the pipeline and a counterweight plate forming the float chamber, and the plate provides Mount cable and counterweight to the orientation of the water-intake.

Кроме того, часть или все водо-воздухозаборники установлены на якоря.In addition, part or all of the water and air intakes are anchored.

Кроме того, на воронку водо-воздухозаборника установлен сетчатый фильтр.In addition, a mesh filter is installed on the funnel of the water-air intake.

Кроме того, между водо-воздухозаборниками установлена боновая защита, а в ресивере сделан дополнительный отвод ниже уровня воды с краном.In addition, boom protection is installed between the water and air intakes, and an additional tap below the water level with a tap has been made in the receiver.

Кроме того, к отводу для воздуха подключена турбина с электрическим генератором.In addition, a turbine with an electric generator is connected to the air outlet.

Кроме того, к отводу для воды подключен гидрогенератор электрической энергии или трубопровод для подъема воды в верхний бассейн.In addition, a hydrogenerator of electric energy or a pipeline for lifting water into the upper pool is connected to the water outlet.

Кроме того, первые 10-15 метров выполнены не изменяющим сечение гибким трубопроводом, остальные гибким рукавом с встроенными поплавками.In addition, the first 10-15 meters are made with a flexible pipe that does not change the cross-section, the rest with a flexible sleeve with integrated floats.

Волновой гидропневматический насос использует энергию фронта волны системой гибких трубопроводов, многократный отбор энергии движущейся волны, сбор и отделение нефтепродуктов с поверхности воды. Высокий КПД при давлении в несколько бар позволяет поднимать воду в верхний бассейн или вращая гидрогенератор вырабатывать электроэнергию, воздушное давление вращая пневматическую турбину служит для выработки электрической энергии, через отвод для нефтепродуктов снабженный краном можно периодически или регулируемо сбрасывать нефтепродукты под давлением в танк накопитель, благодаря движению воды и воздуха происходит аэрация. Волновой гидропневматический насос работает в широком диапазоне волн.Hydropneumatic wave pump uses the energy of the wave front by a flexible piping system, multiple energy extraction of a moving wave, collection and separation of oil products from the surface of the water. High efficiency at a pressure of several bars allows you to raise water to the upper pool or generate electricity by rotating the hydrogenerator, rotating the pneumatic turbine to generate electric energy, through the tap for petroleum products equipped with a valve, you can periodically or continuously discharge petroleum products under pressure into the storage tank due to movement water and air aeration occurs. Hydropneumatic wave pump operates in a wide range of waves.

Волновой гидропневматический насос, находясь на расстоянии от берега, использует энергию подъема волны, при этом вода с нефтепродуктами, задержанными боновой защитой через сетчатый фильтр, задерживающий плавающий мусор, воронку поплавкового водо-воздухозаборника удерживаемого якорем попадает в гибкий трубопровод, с положительной плавучестью образуя столб воды и создает давление в трубопроводе в отличие от прототипа, использующего удар прибойной волны с низким КПД. При спадающей волне столб воды под собственным весом несколько проседает и за счет выноса воронки заполняет не изменяющий сечение трубопровод воздухом. Следующая набегающая волна заполняет трубопровод водой, сжимая воздух в трубопроводе суммируя давление в трубопроводе. Для компенсации изменения высоты столбов воды из-за сжатия воздуха трубопровод сделан уменьшающим сечение к выходу в коллектор. Таким образом энергия движущихся волн многократно используется системой трубопроводов в отличие от прототипа использующего удар прибойной волны. Трубопровод соединяется с коллектором на понтонах через кран для обслуживания отдельных трубопроводов и обратный клапан, препятствующий обратному истечению воды. Коллектор соединен с ресивером, в котором происходит разделение воды, воздуха, нефтепродуктов, а так же концентрация энергии системы трубопроводов. В ресивере сделаны два отвода верхний с клапаном для воздуха, нижний с клапаном для воды, клапаны соединены с поплавковым регулятором уровня воды в ресивере. Дополнительный отвод с краном ниже уровня воды служит для сброса нефтепродуктов. Воздух и вода под давлением подается в турбины генераторов электрической энергии.A hydropneumatic wave pump, located at a distance from the shore, uses the energy of wave rise, while water with oil products delayed by the boom through a strainer that traps the floating debris, the funnel of the flooded water-air intake held by the anchor enters a flexible pipeline, forming a column of water with positive buoyancy and creates pressure in the pipeline, unlike the prototype, using a shock of a breaking wave with low efficiency. In a decaying wave, a column of water under its own weight sags somewhat and, due to the removal of the funnel, fills the pipeline, which does not change the cross section, with air. The next incident wave fills the pipeline with water, compressing the air in the pipeline, adding up the pressure in the pipeline. To compensate for changes in the height of the water columns due to air compression, the pipeline is made to reduce the cross section to the outlet to the collector. Thus, the energy of moving waves is repeatedly used by the piping system, in contrast to the prototype using the shock of the breaking wave. The pipeline is connected to the collector on pontoons through a valve for servicing individual pipelines and a non-return valve that prevents backflow of water. The collector is connected to the receiver, in which the separation of water, air, oil products, as well as the concentration of energy of the piping system. Two outlets are made in the receiver, the upper with a valve for air, the lower with a valve for water, the valves are connected to a float-operated water level regulator in the receiver. An additional outlet with a tap below the water level serves to discharge oil products. Air and water under pressure are supplied to the turbines of the electric power generators.

Водо-воздухозаборник представляет собой поплавок с воронкой для приема воды и воздуха с сетчатым фильтром для сбора мусора и патрубком для крепления трубопровода, полости поплавка, пластину с противовесом в нижней части и элементами крепления троса и боновой защиты. Поплавок в спокойной воде обеспечивает подъем воронки несколько выше поверхности воды, при набегающей волне за счет выноса воронки вперед и ориентирующего положение водо-воздухозаборника противовеса происходит забор воды в трубопровод, при спадающей волне за счет выноса воронки вперед и движения волны в трубопровод попадает воздух.The water-air intake is a float with a funnel for receiving water and air with a strainer for collecting garbage and a pipe for attaching the pipeline, the cavity of the float, a plate with a counterweight in the lower part and fastening elements of the cable and boom protection. A float in calm water ensures that the funnel rises slightly above the surface of the water, when the incident wave is driven by moving the funnel forward and the water-air intake of the counterweight is oriented, the water is drawn into the pipeline; when the wave is falling, the funnel is moved forward and the wave moves into the pipeline.

Коллектор представляет собой трубопровод увеличивающегося сечения в сторону ресивера, к которому через краны и обратные клапаны присоединены трубопроводы и ресивер. Коллектор поднят над поверхностью воды понтонами закрепленными якорями или другим способом.The collector is a pipeline of increasing cross section towards the receiver, to which pipelines and the receiver are connected through taps and check valves. The collector is raised above the water surface by pontoons fixed by anchors or in another way.

Ресивер представляет собой герметичный бак внутри которого находится поплавок, соединенный с верхним клапаном, регулирующим давление воздуха и нижним клапаном регулирующим уровень воды, за клапанами сделаны отводы для воды и воздуха под давлением для дальнейшего использования, ниже уровня воды в ресивере сделан отвод для сброса нефтепродуктов.The receiver is a sealed tank inside which there is a float connected to the upper valve, which regulates air pressure and the lower valve, which regulates the water level, bends for the valves are made for water and air under pressure for further use, below the water level in the receiver there is a branch for discharge of oil products.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображен водо-воздухозаборник вид спереди, на фиг. 10 вид с боку, представляющий собой поплавок, состоящий из, воронки 1, на входное отверстие которого установлен сетчатый фильтр 6, полости поплавка 3, пластины 4, образующих камеру поплавка. К воронке 1 приварен патрубок 2 для соединения с трубопроводом. Пластина 4 служит для задержания нефтепродуктов, крепления боновой защиты и троса, противовес 5 обеспечивает ориентацию водо-воздухозаборника. 7 элементы крепления боновой защиты и троса.In FIG. 1 shows a water-inlet front view, in FIG. 10 is a side view, which is a float, consisting of, a funnel 1, on the inlet of which is installed a strainer 6, the cavity of the float 3, the plate 4 forming the chamber of the float. A pipe 2 is welded to the funnel 1 for connection with the pipeline. Plate 4 is used to hold oil products, attach boom protection and a cable, counterweight 5 provides orientation of the water-air intake. 7 fasteners for bonding protection and cable.

На фиг. 2 изображен гидропневматический насос в статическом состоянии вид с боку передней части, на фиг. 11 окончание трубопровода. Водо-воздухозаборник 8, поплавок боновой защиты 9, шторка боновой защиты 10, противовес боновой защиты 16, гибкий трубопровод уменьшающегося сечения с поплавками 11, кран 12, обратный клапан 13, коллектор 14.In FIG. 2 shows a hydropneumatic pump in a static state, a view from the side of the front part, FIG. 11 end of the pipeline. The water-air intake 8, the boom protection float 9, the boom protection curtain 10, the boom protection counterweight 16, the flexible conduit of decreasing cross section with floats 11, valve 12, non-return valve 13, manifold 14.

На фиг. 3 изображен вид сверху гидропневматического насоса в статическом состоянии, на фигуре 12 окончание гидропневматического насоса. Водо-воздухозаборники 8, поплавки боновой защиты 9, гибкий трубопровод 11 уменьшающегося сечения с поплавками, кран 12, обратный клапан 13, коллектор 14, понтон 17, поплавок 18, якорь боновой защиты19, ресивер 20.In FIG. 3 shows a top view of a hydropneumatic pump in a static state, in figure 12 the end of the hydropneumatic pump. Water-air intakes 8, boom protection floats 9, flexible pipe 11 of decreasing cross section with floats, valve 12, non-return valve 13, manifold 14, pontoon 17, float 18, boom protection anchor 19, receiver 20.

На фиг. 4 изображен ресивер 20 представляющий бак, соединенный с коллектором 14 для подачи воды и воздуха, внутри которого находится поплавок 21, соединенный с клапаном 22 регулирующим уровень воды и клапаном 23 регулирующим давление воздуха. За клапанами сделаны отводы 24 для гидрогенератора электрической энергии 25 или подъема воды в верхний бассейн, 26 на воздушную турбину генератора электрической энергии 27, для нефтепродуктов 28 с краном 29 для периодического или регулируемого сброса нефтепродуктов.In FIG. 4 shows a receiver 20 representing a tank connected to a manifold 14 for supplying water and air, inside which is a float 21 connected to a valve 22 regulating the water level and valve 23 regulating the air pressure. Outlets 24 were made behind the valves for a hydrogenerator of electric energy 25 or lifting water into the upper basin, 26 to an air turbine of an electric energy generator 27, for petroleum products 28 with a crane 29 for periodic or controlled discharge of petroleum products.

Па фиг. 5 показан волновой гидропневматический насос в статическом состоянии. При отсутствии волнения водо-воздухозаборники и трубопроводы свободно плавают на поверхности воды, причем воронка 1 (фиг. 1, 11) находится выше поверхности воды за счет выталкивающей силы поплавка и выравнивающей силы противовеса 5. Состояние трубопровода, возможно, частично заполнен водой не критично.Pa fig. 5 shows a wave hydropneumatic pump in a static state. In the absence of disturbance, the water-air intakes and pipelines float freely on the surface of the water, and the funnel 1 (Fig. 1, 11) is located above the surface of the water due to the buoyancy force of the float and the leveling force of the counterweight 5. The condition of the pipeline, possibly partially filled with water, is not critical.

Для пояснения принципа работы представлены система из четырех U-образных жидкостных манометров 30, соединенных последовательно между собой и ресивером 31 с патрубком 32 (фиг. 7). При отсутствии давления воздуха подаваемого через патрубок 32 манометры показывают нулевое давление. При подаче воздуха через патрубок 32 (фиг. 8) в первом манометре образуется столб воды поддерживая давление в ресивере 31 и сжимая воздух во втором манометре чем еще увеличивая давление в ресивере 31. В результате давление в ресивере будет равно сумме давлений в манометрах. При дальнейшем нагнетании воздуха через патрубок 32 пузырьки воздуха пройдя через воду первого, а затем и второго и т.д. манометров создадут предельное давление равное сумме давлений всех манометров (фиг. 9). Теперь если данная система за счет своей плавучести копирует движение волн в ресивер периодически поступает вода и воздух.To explain the principle of operation, a system of four U-shaped liquid pressure gauges 30 is presented, connected in series between each other and the receiver 31 with a pipe 32 (Fig. 7). In the absence of air pressure supplied through the pipe 32, the pressure gauges show zero pressure. When air is supplied through the nozzle 32 (Fig. 8), a column of water is formed in the first pressure gauge maintaining the pressure in the receiver 31 and compressing the air in the second pressure gauge than increasing the pressure in the receiver 31. As a result, the pressure in the receiver will be equal to the sum of the pressure in the manometers. With further injection of air through the pipe 32, air bubbles passing through the water of the first, and then the second, etc. pressure gauges will create a limit pressure equal to the sum of the pressures of all pressure gauges (Fig. 9). Now, if this system, due to its buoyancy, copies the movement of waves, air and water periodically enter the receiver.

На фиг. 6 демонстрируется принцип работы волнового гидропневматического насоса. При набегающей волне через воронку 1 (фиг. 1, 10) водо-воздухозаборника 8 (фиг. 2, 11, 6) в трубопровод 11 (фиг. 2, 11, 6) поступает вода, количество которой определяется диаметром патрубка 2 (фиг. 1, 10) и высотой волны. В верхней точке волны воронка водо-воздухозаборника 1 (фиг. 1, 10) за счет выталкивающей силы поплавка некоторого выноса воронки вперед и противовеса 5 (фиг. 1, 10) находится выше уровня воды и вода под собственным весом стекает ниже патрубка водо-воздухозаборника, часть трубопровода заполняется воздухом. При спадающей волне через воронку 1 (фиг. 1, 10) за счет выталкивающей силы поплавка водо-воздухозаборника, некоторого выноса воронки 1 (фиг. 1, 10) вперед и противовеса 5 (фиг. 1, 10) трубопровод 11 (фиг. 2, 11, 6) заполняется воздухом. Процесс происходит циклически. В результате такого процесса весь трубопровод состоит из столбов воды 33 (фиг. 6) на набегающей стороне волны и столбов воздуха 34 (фиг.6) на сбегающей стороне волны. С увеличением давления в трубопроводе происходит сжатие воздуха, уменьшение сечения трубопровода приводит к увеличению столбов воздуха и столбов воды, следовательно, давления в трубопроводе к выходу в коллектор. При перетекании воды в трубопроводе при высоком давлении воздуха происходит аэрация насыщение воды кислородом. Выходы трубопроводов соединены с общим коллектором 14 (фиг. 2, 11, 6) через кран 12 (фиг. 2, 11, 6) и обратный клапан 13 (фиг. 2, 11, 6) для исключения взаимного влияния и обслуживания. Коллектор установлен на понтон 17 (фиг. 6) и соединен с ресивером 20 (фиг. 4). Ресивер представляет герметичный бак 20 (фиг. 4) соединенный с коллектором 14 (фиг. 4, 6) для подачи воды и воздуха служит для разделения на фракции воды, воздуха и нефтепродуктов. Внутри ресивера находится поплавок 21 (фиг. 4), соединенный с клапаном 22 (фиг. 4) регулирующим уровень воды и клапаном 23 (фиг. 4) регулирующим давление воздуха за клапанами сделаны отводы 26 и 24 (фиг. 4) для воды и воздуха. Ниже границы раздела воды сделан отвод 28 (фиг. 4) для сброса нефтепродуктов с краном 29 (фиг.4) для периодического или регулируемого сброса нефтепродуктов в емкость. Отвод 24 (фиг. 4) соединен с гидрогенератором электрической энергии 25 (фиг. 4) или тубой для подачи воды в верхний бассейн, отвод 26 (фиг. 4) с воздушной турбиной генератора электрической энергии.In FIG. 6 demonstrates the principle of operation of the wave hydropneumatic pump. When an incident wave passes through the funnel 1 (Fig. 1, 10) of the water-air intake 8 (Fig. 2, 11, 6), water enters the pipeline 11 (Fig. 2, 11, 6), the amount of which is determined by the diameter of the pipe 2 (Fig. 1, 10) and wave height. At the upper point of the wave, the funnel of the water intake 1 (Fig. 1, 10) due to the buoyancy force of the float of some removal of the funnel forward and the counterweight 5 (Fig. 1, 10) is above the water level and the water flows under its own weight below the pipe of the water intake , part of the pipeline is filled with air. With a decaying wave through the funnel 1 (Fig. 1, 10) due to the buoyancy of the float of the water-air intake, some removal of the funnel 1 (Fig. 1, 10) forward and the counterweight 5 (Fig. 1, 10) pipeline 11 (Fig. 2 , 11, 6) is filled with air. The process is cyclical. As a result of this process, the entire pipeline consists of columns of water 33 (Fig. 6) on the incident side of the wave and columns of air 34 (Fig. 6) on the incident side of the wave. With an increase in pressure in the pipeline, air is compressed, a decrease in the cross section of the pipeline leads to an increase in air columns and water columns, therefore, the pressure in the pipeline to the outlet to the collector. When water flows in a pipeline at high air pressure, aeration is saturated with oxygen. The outputs of the pipelines are connected to a common collector 14 (Fig. 2, 11, 6) through a valve 12 (Fig. 2, 11, 6) and a check valve 13 (Fig. 2, 11, 6) to eliminate mutual influence and maintenance. The collector is mounted on the pontoon 17 (Fig. 6) and connected to the receiver 20 (Fig. 4). The receiver is a sealed tank 20 (Fig. 4) connected to a collector 14 (Fig. 4, 6) for supplying water and air; it is used to separate water, air and oil products into fractions. Inside the receiver there is a float 21 (Fig. 4) connected to a valve 22 (Fig. 4) that regulates the water level and a valve 23 (Fig. 4) that regulates the air pressure behind the valves made bends 26 and 24 (Fig. 4) for water and air . Below the water interface, a branch 28 (Fig. 4) is made for the discharge of oil products with a tap 29 (Fig. 4) for periodic or controlled discharge of oil products into the tank. The outlet 24 (Fig. 4) is connected to a hydrogenerator of electric energy 25 (Fig. 4) or a tube for supplying water to the upper pool, the outlet 26 (Fig. 4) with an air turbine of the electric energy generator.

Энергия морских волн - это концентрированная энергия ветра и ее потенциал огромен. Морская волна высотой два метра имеет мощность 70 кВт на погонный метр волновой поверхности. Сейчас делаются попытки извлекать эту возобновляемую энергию. К примеру, при волнении в два метра и скорости смещения волны в 1 метр в секунду и диаметре трубопровода 0,2 метра на выходе в коллектор суммарно перекачивается примерно 31 литров в секунду или 0,031 кубометра в секунду. При давлении 0,2-0,3 МПа это соответствует 6-9 киловатт на один трубопровод, использование системы из 100 трубопроводов на 100 метров позволяет получить мощность в 600-900 киловатт. Расчет примерный по законам физики. Входной диаметр трубопровода 0,3 метра и длиной 100 метров, причем первые 10-15 метров имеют гибкий не изменяющий сечение трубопровода размер, следующие 85-90 метров могут быть выполнены в виде рукава со встроенными поплавками.The energy of sea waves is concentrated wind energy and its potential is huge. A sea wave two meters high has a power of 70 kW per linear meter of the wave surface. Attempts are now being made to extract this renewable energy. For example, with a wave of two meters and a wave displacement rate of 1 meter per second and a pipe diameter of 0.2 meters, approximately 31 liters per second or 0.031 cubic meters per second are pumped to the collector. At a pressure of 0.2-0.3 MPa, this corresponds to 6-9 kilowatts per pipeline, the use of a system of 100 pipelines per 100 meters allows you to get a power of 600-900 kilowatts. The calculation is approximate according to the laws of physics. The input diameter of the pipeline is 0.3 meters and a length of 100 meters, and the first 10-15 meters have a flexible size that does not change the cross-section of the pipeline, the next 85-90 meters can be made in the form of a sleeve with integrated floats.

Figure 00000001
Figure 00000001

Где N - мощность ВтWhere N is the power of W

Figure 00000002
- давление МПа
Figure 00000002
- pressure MPa

π - число пиπ is the number pi

R - радиус окружности трубопроводаR is the radius of the circumference of the pipeline

Figure 00000003
- скорость воды и воздуха в трубопроводе
Figure 00000003
- the speed of water and air in the pipeline

Расчет примерный с округлениями на один трубопровод.The calculation is approximate with rounding on one pipeline.

Claims (7)

1. Волновой гидропневматический насос, содержащий систему гибких трубопроводов с обратным клапаном и положительной плавучестью, обеспеченной поплавками, к входу трубопроводов присоединен плавающий водозаборник с воронкой водозаборника, удерживаемый якорем, отличающийся тем, что система гибких трубопроводов выполнена уменьшающегося сечения к выходу, к входу трубопроводов присоединены плавающие водозаборники, выполненные в виде водо-воздухозаборников, связанных между собой тросом, концы которых удерживаются якорями, выходы трубопроводов присоединены к общему коллектору через кран и обратный клапан, коллектор соединен с ресивером, внутри которого расположен поплавковый регулятор уровня воды, соединенный с клапанами воды и воздуха, ресивер имеет два отвода: в верхней части после клапана - для воздуха, в нижней части после клапана - для воды, водо-воздухозаборник выполнен в виде полого поплавка, воронки с патрубком для крепления трубопровода и пластины с противовесом, образующих камеру поплавка, причем пластина обеспечивает крепление троса, а противовес ориентацию водо-воздухозаборника.1. Hydropneumatic wave pump containing a flexible piping system with a non-return valve and positive buoyancy provided by floats, a floating water intake with a water intake funnel held by an armature attached to the piping inlet, characterized in that the flexible piping system is made of a decreasing section to the outlet, and connected to the piping inlet floating intakes made in the form of water-air intakes connected by a cable, the ends of which are held by anchors, pipe outlets The odes are connected to the common collector through a tap and a non-return valve, the collector is connected to the receiver, inside which there is a float-operated water level regulator connected to water and air valves, the receiver has two outlets: in the upper part after the valve, for air, in the lower part after the valve - for water, the water-air intake is made in the form of a hollow float, a funnel with a nozzle for attaching the pipeline and a plate with a counterweight, forming the chamber of the float, the plate securing the cable, and the counterweight orientation of the water o-air intake. 2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что часть или все водо-воздухозаборники установлены на якоря.2. The pump according to claim 1, characterized in that part or all of the water-air intakes are mounted on anchors. 3. Насос по п. 1, отличающийся тем, что на воронку водо-воздухозаборника установлен сетчатый фильтр.3. The pump according to claim 1, characterized in that a mesh filter is installed on the funnel of the water-air intake. 4. Насос по п. 1, отличающийся тем, что между водо-воздухозаборниками установлена боновая защита, а в ресивере сделан дополнительный отвод ниже уровня воды с краном.4. The pump according to claim 1, characterized in that a boom protection is installed between the water and air inlets, and an additional tap below the water level with a tap is made in the receiver. 5. Насос по п. 1, отличающийся тем, что к отводу для воздуха подключена турбина с электрическим генератором.5. The pump according to claim 1, characterized in that a turbine with an electric generator is connected to the air outlet. 6. Насос по п. 1, отличающийся тем, что к отводу для воды подключен гидрогенератор электрической энергии или трубопровод для подъема воды в верхний бассейн.6. The pump according to claim 1, characterized in that a hydrogenerator of electric energy or a pipeline for lifting water into the upper pool is connected to the water outlet. 7. Насос по п. 1, отличающийся тем, что первые 10-15 метров выполнены не изменяющим сечение гибким трубопроводом, остальные гибким рукавом с встроенными поплавками.7. The pump according to claim 1, characterized in that the first 10-15 meters are made with a flexible pipe that does not change the cross-section, the rest with a flexible sleeve with integrated floats.
RU2018138488A 2018-10-26 2018-10-26 Hydro pneumatic pump RU2705697C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018138488A RU2705697C1 (en) 2018-10-26 2018-10-26 Hydro pneumatic pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018138488A RU2705697C1 (en) 2018-10-26 2018-10-26 Hydro pneumatic pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2705697C1 true RU2705697C1 (en) 2019-11-11

Family

ID=68579597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018138488A RU2705697C1 (en) 2018-10-26 2018-10-26 Hydro pneumatic pump

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2705697C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU868098A1 (en) * 1979-12-21 1981-09-30 Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Гидротехники Им. Б.Е.Веденеева Apparatus for utilizing sea wave energy
EP0198445A1 (en) * 1985-04-16 1986-10-22 Hydro Energy Associates Limited A pneumatic hydro-electric power conversion system
JPH0361672A (en) * 1988-03-10 1991-03-18 Shiitex:Kk Float type wave motion pump
RU2004837C1 (en) * 1990-01-17 1993-12-15 нцев Леонид Иванович Рум Wave plant
RU90496U1 (en) * 2009-07-01 2010-01-10 Константин Михайлович Михайлов WAVE POWER INSTALLATION
RU2559212C1 (en) * 2014-06-16 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Method of sea waves use for electric power generation
WO2017025718A1 (en) * 2015-08-07 2017-02-16 Norman West Bellamy Resonant pneumatic wave compressor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU868098A1 (en) * 1979-12-21 1981-09-30 Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Гидротехники Им. Б.Е.Веденеева Apparatus for utilizing sea wave energy
EP0198445A1 (en) * 1985-04-16 1986-10-22 Hydro Energy Associates Limited A pneumatic hydro-electric power conversion system
JPH0361672A (en) * 1988-03-10 1991-03-18 Shiitex:Kk Float type wave motion pump
RU2004837C1 (en) * 1990-01-17 1993-12-15 нцев Леонид Иванович Рум Wave plant
RU90496U1 (en) * 2009-07-01 2010-01-10 Константин Михайлович Михайлов WAVE POWER INSTALLATION
RU2559212C1 (en) * 2014-06-16 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Method of sea waves use for electric power generation
WO2017025718A1 (en) * 2015-08-07 2017-02-16 Norman West Bellamy Resonant pneumatic wave compressor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5411377A (en) Mass displacement wave energy conversion system
CN102165182B (en) Wave actuated pump and means of connecting same to the seabed
DK176721B1 (en) Procedure for the accumulation and utilization of renewable energy
KR101036436B1 (en) Apparatus for using waves energy
US20070130929A1 (en) Wave power generator
JP2008524496A (en) Buoyancy pump power system
WO2006122397A1 (en) Wave energy accumulator
US8231327B2 (en) River high pressure energy conversion machine
JP2006502343A (en) Sea wave energy converter
CN101292086A (en) Wave energy conversion
CN107044378A (en) A kind of wave energy pumped storage system
CN104696175A (en) Low water head energy collecting device and method
CN101806273B (en) Tide power generation device
CN102261304B (en) Rocker arm type ocean wave driven piston pump
CN109209741A (en) A kind of wave-power device float
US20110248503A1 (en) Wave driven pump and power generation system
CN105298731B (en) A kind of float-type Wave energy converting device
CN109653976A (en) A kind of ocean tidal power water pumping equipment
US8097150B1 (en) Wave energy conversion system
RU2705697C1 (en) Hydro pneumatic pump
CN109707559A (en) Ocean tidal power and the pumping water device of air bearing linkage
CN1199822A (en) Sea wave power generator
WO2003078831A1 (en) Submerged wave energy transformer
CN109707557A (en) A kind of movable ocean tide can pump equipment
CN212003440U (en) Telescopic cylinder assembly of water pumping equipment for ocean engineering