RU2732158C1 - Electric power production method - Google Patents

Electric power production method Download PDF

Info

Publication number
RU2732158C1
RU2732158C1 RU2019138282A RU2019138282A RU2732158C1 RU 2732158 C1 RU2732158 C1 RU 2732158C1 RU 2019138282 A RU2019138282 A RU 2019138282A RU 2019138282 A RU2019138282 A RU 2019138282A RU 2732158 C1 RU2732158 C1 RU 2732158C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heater
power plant
turbine
electric power
channel
Prior art date
Application number
RU2019138282A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Григорьевич Карпухин
Original Assignee
Михаил Григорьевич Карпухин
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 Михаил Григорьевич Карпухин filed Critical Михаил Григорьевич Карпухин
Priority to RU2019138282A priority Critical patent/RU2732158C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2732158C1 publication Critical patent/RU2732158C1/en

Links

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
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/04Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • 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
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D9/00Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/30Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/34Wind motors specially adapted for installation in particular locations on stationary objects or on stationary man-made structures
    • F03D9/35Wind motors specially adapted for installation in particular locations on stationary objects or on stationary man-made structures within towers, e.g. using chimney effects
    • 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
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D9/00Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/30Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/34Wind motors specially adapted for installation in particular locations on stationary objects or on stationary man-made structures
    • F03D9/35Wind motors specially adapted for installation in particular locations on stationary objects or on stationary man-made structures within towers, e.g. using chimney effects
    • F03D9/37Wind motors specially adapted for installation in particular locations on stationary objects or on stationary man-made structures within towers, e.g. using chimney effects with means for enhancing the air flow within the tower, e.g. by heating
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/728Onshore wind turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.SUBSTANCE: invention relates to methods of electric power generation. Method of electric power generation at power plants due to natural draft from heater in its through channel, consisting in that through channel is made consisting of inlet nozzle, which is connected to heater. Turbine is connected by flexible connection with electric generator. All components of power plant are located on wooden floor of metal platform in protective room. Before the turbine there is an automatic centrifugal pendulum, which is kinetically connected to the turbine shaft to control its rotation speed, which reacts to change of consumer load at the power plant by means of the gate valve regulating gate valve. Heater uses high-temperature heating wires. Power plant is equipped with accumulators for start-up of electric power station after cases of emergency stops. Remote pipe is installed and fixed on the heater.EFFECT: invention is aimed at provision of automatic maintenance of operating frequency of current 50 Hz, generated by electric power station at change of consumer load on it.1 cl

Description

Область техники. Способ получения электроэнергии электростанции за счет естественной тяги от нагревателя, получаемой от прохождения воздухопотока через него относится к технике получения электрической энергии, в частности, к электростанциям со сквозным каналом для естественной тяги, которую создают за счет прохождения воздушного потока по нему при нагреве этого потока от 110 градусов Цельсия и более с последующим выходом его в атмосферу через выпускную трубу высотой 10 метров и более. Отличительной особенностью данного изобретения является то, что электростанции работают при любых погодных условиях и обеспечивают свое нормальное функционирование, работают с постоянной частотой тока в 50 герц при изменении потребительской нагрузки. Известны ветреные электростанции, где ветроколесо с генератором крепится на привязном аэростате, а электроэнергия передается по кабелю (патент США №4073516,1978 год, автор А. Клинг), ветроустановка, где аэростат, ветряк и генератор представляют единое целое (патент США №4350896, 1982 год, автор У.Бенуа), «Электростанция с постоянной тягой от паронагревателя, патент №2657369 22 сентября 2016 г, автор Карпухин М.Г.). Которая содержит помещение, сквозной канал, турбину, электрогенератор, паронагреватель с выпускной трубой. Сквозной канал состоит из сборного входного сопла, обтянутого водонепроницаемой синтетической тканью, соединительных рукавов из той же ткани, соединяющих входное сопло и паронагреватель с помещением, в котором располагаются турбина, связанная гибкой связью для передачи вращательного движения находящемуся там же генератору, электрооборудование электростанции, выносная труба на паронагревателе имеет длину от 10 м. и более и изготовлена из жаростойкой прорезиненной ткани на синтетической основе с утепленной внешней стороной, которая нижнем концом закреплена за паронагреватель, а ее верхний конец крепится с помощью электролебедок тремя углеполимерными тросами, вертикальность выносной трубы при этом обеспечивают «ребра жесткости», представляющие собой три рукава из той же ткани, направленные вертикально вверх и заполненные сжатым воздухом, при этом температура в теплообменнике составляет от 110 градусов Цельсия и выше. Данное изобретение принято за прототип предлагаемому автором изобретению. К недостаткам указанного способа получения электроэнергии от электростанции относится схема нагрева воздушного потока паром и сложная конструкция паронагревателя, требующая мощную оболочку паронагревателя для защиты от давления пара при его нагреве выше 140 градусов Цельсия и отсутствие автоматического поддержания в вырабатываемом электростанцией токе частоты 50 герц, при изменении потребительской нагрузки на электростанцию. Решение данной технической проблемы с получением технического результата позволит обеспечить замену мощных магистральных электрических сетей электростанциями, снабжающими электричеством жилищно-бытовой комплекс страны, на предложенные в изобретении электростанции, работающие от воздушного потока, что даст обеспечение дешевой энергией, значительное улучшение экологии, исключение возможности технологических аварий в мегаполисах страны.The field of technology. The method of generating electricity from a power plant due to natural draft from a heater, obtained from the passage of an air flow through it, refers to a technique for generating electrical energy, in particular, to power plants with a through channel for natural draft, which is created by passing an air flow through it when this flow is heated from 110 degrees Celsius or more with its subsequent release into the atmosphere through an exhaust pipe 10 meters or more high. A distinctive feature of this invention is that power plants operate in all weather conditions and ensure their normal operation, operate at a constant frequency of 50 hertz when the consumer load changes. Known wind power plants, where a wind wheel with a generator is attached to a tethered balloon, and electricity is transmitted through a cable (US patent No. 4073516,1978, author A. Kling), a wind turbine, where the balloon, wind turbine and generator are a single whole (US patent No. 4350896, 1982, author U. Benois), "Power plant with constant traction from a steam heater, patent No. 2657369 September 22, 2016, author Karpukhin M.G.). Which contains a room, a through channel, a turbine, an electric generator, a steam heater with an exhaust pipe. The through channel consists of a prefabricated inlet nozzle covered with a waterproof synthetic fabric, connecting hoses made of the same fabric, connecting the inlet nozzle and the steam heater with the room in which the turbine is located, connected by a flexible connection to transmit rotational motion to the generator located there, electrical equipment of the power plant, bypass pipe on a steam heater has a length of 10 m and more and is made of heat-resistant rubberized fabric on a synthetic basis with an insulated outer side, which is attached to the lower end of the steam heater, and its upper end is attached using electric winches with three carbon-polymer cables, while the verticality of the bypass pipe is ensured " stiffening ribs ", which are three sleeves of the same fabric, directed vertically upwards and filled with compressed air, while the temperature in the heat exchanger is 110 degrees Celsius and above. This invention is taken as a prototype of the invention proposed by the author. The disadvantages of this method of generating electricity from a power plant include a scheme for heating the air flow with steam and a complex design of a steam heater, which requires a powerful shell of a steam heater to protect against steam pressure when it is heated above 140 degrees Celsius and the lack of automatic maintenance in the current generated by the power plant with a frequency of 50 hertz, when the consumer load on the power plant. The solution of this technical problem with obtaining a technical result will make it possible to ensure the replacement of powerful main electrical networks by power plants supplying electricity to the country's housing complex with the power plants proposed in the invention operating from an air stream, which will provide cheap energy, a significant improvement in the environment, and the exclusion of the possibility of technological accidents in the megalopolises of the country.

Первый недостаток убирают использованием для нагрева нагревателя высокотемпературных нагревательных проводов, второй, применением автоматического устройства обеспечивающего постоянное выравнивание скорости вращения вала турбины, при любом изменении потребительской нагрузки на электростанцию, что обеспечивает получение, вырабатываемого тока частотой 50 герц. Предложенные решения приносят получение требуемого технического результата, обеспечивая замену мощных магистральных электрических сетей электростанциями, снабжающими электричеством жилищно-бытовой комплекс страны, на предложенные в изобретении электростанции, работающие от воздушного потока. Обеспечение страны дешевой энергией, значительное улучшение экологии страны, практически, полное исключение возможности случаев крупных технологических катастроф и аварий в мегаполисах страны.The first drawback is eliminated by using high-temperature heating wires to heat the heater, the second by using an automatic device that ensures constant alignment of the turbine shaft rotation speed, with any change in the consumer load on the power plant, which ensures that the generated current with a frequency of 50 hertz is obtained. The proposed solutions bring the required technical result, ensuring the replacement of powerful main electrical networks by power plants supplying electricity to the country's housing complex with the power plants proposed in the invention, operating from an air stream. Providing the country with cheap energy, significantly improving the country's ecology, practically eliminating the possibility of major technological disasters and accidents in the country's megacities.

Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.

Предлагаемое изобретение осуществляют за счет естественной тяги - разрежения которое создается за счет разности плотностей наружного атмосферного воздуха и газов в газоходах или вытяжной вентиляционной трубе, (в нашем случае, нагретого воздуха в выносной трубе нагревателя); естественная тяга возрастает с увеличением высоты вытяжной или дымовой трубы, (а в нашем случае выносной трубы), с уменьшением температуры атмосферного воздуха и с увеличением температуры газов в трубе (Политехнический словарь. «Советская энциклопедия», М, 1980, стр. 545). Способ получения электроэнергии на электростанции за счет естественной тяги от нагревателя в ее сквозном канале, заключающийся в том, что сквозной канал выполняют состоящим из входного сопла, который обтягивают водонепроницаемой синтетической тканью, соединительных рукавов из той же ткани, входное сопло соединяют с нагревателем, турбину соединяют с гибкой связью с электрогенератором для передачи вращательного движения, выносную трубу выполняют из жаростойкой прорезиненной ткани на синтетической основе с утепленной внешней стороной, все составные части электростанции располагают на деревянном перекрытии металлического помоста в защитном помещении, перед турбиной располагают автоматический центробежный маятник, который кинетически соединяют с валом турбины для управления его скоростью вращения, реагирующий на изменение потребительской нагрузки на электростанции с помощью регулирующей задвижки шибера, поддерживая частоту тока 50 герц, в нагревателе для создания естественной тяги нагревом воздушного потока в сквозном воздушном канале используют высокотемпературные нагревательные провода, которые обеспечивают в нагревателе температуру от 110 градусов и выше, при этом электростанцию оборудуют аккумуляторами для пуска электростанции после случаев аварийных остановок, выносную трубу устанавливают и крепят на нагревателе, длину которой выполняют от 10 м. и более. Вышеуказанная совокупность существенных признаков обеспечивает получения требуемого технического результата от предлагаемого изобретения. Работа электростанции происходит за счет воздушного потока создаваемого естественной тягой в ее сквозном воздушном канале-воздуховоде за счет работы нагревателя. Скорость воздушного потока в сквозном воздушном канале воздуховода предлагаемого способа получения электроэнергии регулируют несколькими параметрами. Одними из них являются площадь входного сопла и площадь выходного отверстия регулирующей задвижки управляющего работой электростанции устройства, которые существенно влияют на нее. Согласно закону Бойля-Мариотта, который излагается в следующей редакции. При постоянной температуре объем данной массы газа обратно пропорционален давлению, под которым он находится, иначе: произведение давления р газа на его объем V есть величина постоянная: pV=C=const. Постоянная С пропорциональна числу грамм-молекул взятой массы газа и абсолютной температуре. (Малая советская энциклопедия, 3 издание, том 1, стр. 1095). В соответствии с общеизвестным уравнением Бернулли воздух, входящий в поперечное сечение входного сопла, под действием естественной тяги увеличивает скорость прохождения во столько раз, во сколько площадь поперечного сечения выходного сопла меньше площади поперечного сечения входного сопла, что позволяет ее регулировать. Увеличение скорости воздушного потока также возможно за счет увеличения температуры нагрева воздушного потока нагревателем и увеличения длины выпускной трубы. Использование данного уравнения позволяет регулировать скорость вращения турбины электростанции. Для чего используют устройство для регулировки скорости вращения турбины электростанции, которым автоматически регулируют площадь поперечного сечения выходного сопла, увеличивая или уменьшая ее и этим уменьшая или увеличивая скорость воздушного потока в воздуховоде электростанции и, соответственно, скорость вращения турбины, которая вращает генератор. Данное устройство называется шибер. Все факторы, влияющие на изменение мощности электростанции отражаются на изменении скорости вращения вала турбины. Поэтому в предлагаемом изобретении используют устройство для регулировки скорости вращения вала турбины реагирующее на изменение скорости вращения вала турбины. Оно, кинетически связано с валом турбины и, следовательно, с генератором, регулируя работу электростанции. Генератор ускоряет свое вращение при уменьшении выходного отверстия шибера, которое одновременно является выходным соплом Шибер устанавливают перед входом воздушного потока в турбину. Турбину связывают с генератором гибкой кинетической связью. Выходное отверстие турбины соединительным рукавом соединяют с входным отверстием нагревателя, в котором воздушный поток проходит по его трубам, подогреваемым высокотемпературным нагревательным проводом, обеспечивая их нагрев от 110 градусов и выше и после прохождения им нагревателя через выпускную трубу выходит в атмосферу. Нагреватель с внешней стороны теплоизолируют общеизвестным утеплителем, как и внешнюю сторону выпускной трубы. Она нижней стороной крепится к нагревателю, а ее верхний конец закрепляют тросами трех электрических лебедок, расположенных на одинаковом расстоянии от центра выпускной трубы через 120 градусов. Вертикальность трубы обеспечивают прикрепленные к трубе три шланга заполненные сжатым воздухом.The proposed invention is carried out due to natural draft - rarefaction, which is created due to the difference in the densities of the outside atmospheric air and gases in the gas ducts or the exhaust ventilation pipe (in our case, heated air in the bypass pipe of the heater); natural draft increases with an increase in the height of the chimney or chimney (and in our case, the bypass pipe), with a decrease in the temperature of the atmospheric air and with an increase in the temperature of the gases in the pipe (Polytechnic Dictionary. "Soviet Encyclopedia", M, 1980, p. 545). A method for generating electricity at a power plant due to natural draft from a heater in its through channel, which consists in the fact that the through channel is made up of an inlet nozzle, which is covered with a waterproof synthetic fabric, connecting sleeves made of the same fabric, the inlet nozzle is connected to the heater, the turbine is connected with a flexible connection with an electric generator for transmitting rotational motion, the bypass tube is made of heat-resistant rubberized fabric on a synthetic basis with an insulated outer side, all components of the power plant are located on a wooden floor of a metal platform in a protective room, an automatic centrifugal pendulum is placed in front of the turbine, which is kinetically connected to a turbine shaft to control its rotation speed, responding to changes in consumer load at power plants with the help of a regulating gate valve, maintaining a current frequency of 50 hertz, in a heater to create a natural draft by heating air flow in the through air channel, high-temperature heating wires are used, which provide a temperature in the heater from 110 degrees and above, while the power plant is equipped with batteries for starting the power plant after emergency stops, the bypass pipe is installed and fastened to the heater, the length of which is from 10 m. and more. The above set of essential features ensures that the required technical result is obtained from the proposed invention. The operation of the power plant is due to the air flow created by natural draft in its through air duct due to the operation of the heater. The air flow rate in the through air duct of the proposed method of generating electricity is regulated by several parameters. Some of them are the area of the inlet nozzle and the area of the outlet of the regulating valve of the device controlling the operation of the power plant, which significantly affect it. According to the Boyle-Marriott law, which is stated as follows. At a constant temperature, the volume of a given mass of gas is inversely proportional to the pressure under which it is located, otherwise: the product of gas pressure p and its volume V is a constant value: pV = C = const. The constant C is proportional to the number of gram-molecules of the taken mass of gas and the absolute temperature. (Small Soviet Encyclopedia, 3rd edition, volume 1, p. 1095). In accordance with the well-known Bernoulli equation, the air entering the cross-section of the inlet nozzle, under the action of natural thrust, increases the speed of passage as many times as the cross-sectional area of the outlet nozzle is less than the cross-sectional area of the inlet nozzle, which allows it to be regulated. An increase in the air flow rate is also possible by increasing the heating temperature of the air flow by the heater and increasing the length of the exhaust pipe. Using this equation allows you to control the speed of rotation of the turbine of the power plant. For this, a device is used to adjust the speed of the turbine of a power plant, which automatically regulates the cross-sectional area of the outlet nozzle, increasing or decreasing it and thereby reducing or increasing the speed of the air flow in the air duct of the power plant and, accordingly, the speed of rotation of the turbine that rotates the generator. This device is called a gate. All factors affecting the change in the power of the power plant are reflected in the change in the speed of rotation of the turbine shaft. Therefore, the proposed invention uses a device for adjusting the speed of rotation of the turbine shaft, responsive to changes in the speed of rotation of the turbine shaft. It is kinetically connected with the turbine shaft and, therefore, with the generator, regulating the operation of the power plant. The generator accelerates its rotation as the outlet of the gate decreases, which is also the outlet nozzle. The gate is installed in front of the inlet of the air flow into the turbine. The turbine is connected to the generator by flexible kinetic coupling. The outlet of the turbine is connected by a connecting sleeve to the inlet of the heater, in which the air flow passes through its pipes, heated by a high-temperature heating wire, providing them with heating from 110 degrees and higher and after passing the heater through the exhaust pipe it is released into the atmosphere. The heater from the outside is insulated with a well-known insulation, as well as the outside of the exhaust pipe. It is attached to the heater with its lower side, and its upper end is fixed with cables from three electric winches, located at the same distance from the center of the exhaust pipe through 120 degrees. The verticality of the pipe is ensured by three compressed air hoses attached to the pipe.

Осуществление изобретения.Implementation of the invention.

Все составные части предложенной автором электростанции располагают на высоте от 1-1,5 м. от земной поверхности, что обеспечивает чистоту воздушного потока от снега и других атмосферных осадков, этой же цели служит защитное помещение, в котором размещают все части электростанции. Входное сопло электростанции собирают с помощью болтов, из металлических труб, диаметром 40 мм. и обтягивают водонепроницаемой синтетической, склеенной общеизвестным полиуретановым клеем, тканью, которая имеет конусную форму, ее окончание соединяют крепежными деталями к входному отверстию шибера, отверстие которого, закрываемое его задвижкой и есть выходное сопло. Поперечные площади сечений входного сопла и выходного сопла шибера определяются опытным путем при помощи измерения скорости вращения генератора тахометром до получения его скорости, обеспечивающей получения тока 50 герц при практически нулевой нагрузки при полностью открытой запорной задвижки шибера, что обеспечивает возможность руководить работой электростанции уменьшая площадь поперечного сечения выходного сопла шибера, увеличивая скорость струи воздушного потока, за счет чего увеличивают скорость вращения турбины, чем обеспечивают частоту тока в 50 герц при изменении потребительской нагрузки. Учитывая, что все факторы, влияющие на работу электростанции приводят к изменении скорости вращения турбины автор использует автоматический регулятор скорости, основным органом которого является центробежный маятник, воспринимающий изменение числа оборотов электростанции и воздействующий через распределительное устройство на регулирующий аппарат электростанции. Он состоит из центробежного регулятора с грузами, вращающимися вместе с валом турбины электростанции. При увеличении частоты вращения грузы расходятся и перемещают муфту, управляющую положением регулирующей заслонки шибера, вверх, увеличивая площадь выходного сопла и, соответственно увеличивая подачу воздуха в турбину, что приводит к уменьшению скорости вращения турбины, при уменьшении скорости вращения они сходятся и муфта опускает заслонку, уменьшая площадь выходного сопла, увеличивая скорость вращения. Систему регулирования настраивают так, чтобы при номинальной частоте вращения муфта и заслонка шибера, регулирующая поступление воздуха находились во вполне определенном положении. Система регулирования, в которой регулятор скорости воздействует непосредственно на задвижку, влияющую на поступающее количество воздуха, называется системой прямого регулирования и имеет общеизвестное признание. В нагревателе также применяют общепринятые высокотемпературные нагревательные провода обеспечивающие нагрев труб нагревателя от 110 градусов Цельсия и выше, не требующие для специалистов описания их конструкции. Защитное помещение располагают на деревянном перекрытии металлической конструкции из прямоугольных труб 70×40×4 закрепленных в бетонном основании, все составные части электростанции также устанавливают и крепят на нем же на указанной ранее высоте. Начало помещения располагают перед входным соплом, на расстоянии 1-1,5 м., что обеспечивает защиту оборудования электростанции от атмосферных осадков, оно затянуто с торца предохранительной сеткой с мелкой ячейкой для защиты от всех представителей фауны. Помещение оборудуют проходом ко всем частям электростанции. Входное сопло, шибер, турбина, генератор и нагреватель крепят к его деревянному полу, толщиной 70 мм металлическими болтами. Выходное отверстие шибера соединяют соединительным рукавом с входным отверстием турбины электростанции, аналогично соединяют выходное отверстие турбины с входным отверстием нагревателя. Все соединения осуществляют через общеизвестные уплотнительные прокладки, кроме соединения с нагревателем, на котором используют общеизвестные жаростойкие уплотнительные прокладки. Нагреватель состоит из сборного металлического ящика с толщиной стенок равной 2 мм., состоящего из двух составных частей, горизонтальной и вертикальной, размерами: длина-2000 мм; ширина-1000 мм.; высота-560 мм. В горизонтальной, размещают приемную камеру воздушного потока, из которой выходят 18 металлических труб диаметром 108 мм., расположенных в три ряда, с расстоянием между трубами и трубами и стенками нагревателя-50 мм., служащих для нагрева воздушного потока. Трубы размещаются в нем в три слоя и пройдя горизонтальный участок нагревателя с помощью прямоугольных отводов, они переходят в вертикальный участок, который заканчивают выходной камерой, где воздушный поток объединяют и выводят через выпускную трубу в атмосферу. Приемную и выходную камеры изготавливают общеизвестной сваркой, размерами: 1. длиной-200 мм.; 2. шириной-860 мм.: 3. высотой-530 мм.. Трубы нагревателя обматывают высокотемпературным нагревательным проводом, который и нагревает их от 110 градусов Цельсия и выше. Первичный нагрев труб нагревателя производят, при запуске электростанции, используя сторонний источник энергии, а после ее запуска нагревательный провод обслуживают током от собственной электростанции. Нагреватель имеет отдельный разъем для подключения стороннего источника электрической энергии для запуска электростанции с последующим переходом на его работу от своего генератора. Он оборудован термометром для контроля за температурой. Внешние стенки нагревателя теплоизолируют общеизвестным утеплителем, как и внешнюю сторону выпускной трубы. Выпускную трубу электростанции изготавливают из синтетической жаростойкой ткани, диаметр которой зависит от мощности электростанции, Нижним концом ее крепят на выходной камере теплообменника, выход из которой имеет форму трубы, что удобно для крепления на ней выпускной трубы. Ее вертикальность задают тремя шлангами, наполненными сжатым воздухом, их прикрепляют к выпускной трубе мягким креплением через 1,5-2 метра, длина выпускной трубы от 10 и более метров. Верхнюю часть выпускной трубы закрепляют тремя тросами от электрических лебедок. Выход выпускной трубы через крышу защитного помещения гидроизолируют, обеспечивая отсутствия поступлений атмосферных осадков внутрь защитного помещения. Все электроприборы и электросхемы электростанции соединяют изолированными проводами обеспечивая ее нормальную работу. В случае аварии электростанция оборудована аккумуляторами, что обеспечивает ее запуск после ремонта. Количество аккумуляторов подсчитывают исходя из мощности, необходимой для достижения нагревателем температуры 140 градусов Цельсия и выше.All the components of the power plant proposed by the author are located at a height of 1-1.5 m from the earth's surface, which ensures the cleanliness of the air flow from snow and other atmospheric precipitation, the same purpose is served by a protective room in which all parts of the power plant are located. The power plant inlet nozzle is assembled with bolts from metal pipes with a diameter of 40 mm. and covered with a waterproof synthetic fabric glued with a well-known polyurethane glue, which has a conical shape, its end is connected with fasteners to the gate inlet, the opening of which, closed by its gate valve, is the outlet nozzle. The cross-sectional areas of the inlet nozzle and the outlet nozzle of the gate are determined empirically by measuring the rotation speed of the generator with a tachometer until its speed is obtained, which provides a current of 50 hertz at almost zero load with a fully open gate valve, which makes it possible to control the operation of the power plant by reducing the cross-sectional area the outlet nozzle of the gate, increasing the speed of the air stream, thereby increasing the speed of rotation of the turbine, thereby providing a current frequency of 50 hertz when the consumer load changes. Considering that all the factors affecting the operation of the power plant lead to a change in the speed of rotation of the turbine, the author uses an automatic speed controller, the main organ of which is a centrifugal pendulum, which senses the change in the speed of the power plant and acts through the switchgear on the control apparatus of the power plant. It consists of a centrifugal regulator with weights rotating with the power plant turbine shaft. With an increase in the speed of rotation, the weights diverge and move the clutch that controls the position of the gate regulating flap upward, increasing the area of the outlet nozzle and, accordingly, increasing the air supply to the turbine, which leads to a decrease in the speed of rotation of the turbine, when the speed of rotation decreases, they converge and the clutch lowers the flap reducing the area of the outlet nozzle, increasing the rotation speed. The control system is adjusted so that at the rated speed, the clutch and the gate damper that regulates the air flow are in a well-defined position. A control system in which the speed regulator acts directly on the valve, affecting the incoming air volume, is called a direct control system and is generally recognized. The heater also uses conventional high-temperature heating wires that provide heating of the heater pipes from 110 degrees Celsius and higher, which do not require a description of their design for specialists. The protective room is located on a wooden floor of a metal structure made of rectangular pipes 70 × 40 × 4 fixed in a concrete base, all the components of the power plant are also installed and fixed on it at the previously indicated height. The beginning of the room is located in front of the inlet nozzle, at a distance of 1-1.5 m, which protects the equipment of the power plant from atmospheric precipitation; it is tightened from the end with a safety net with a fine mesh to protect it from all representatives of the fauna. The room is equipped with a passage to all parts of the power plant. The inlet nozzle, gate, turbine, generator and heater are fixed to its wooden floor, 70 mm thick with metal bolts. The outlet of the gate is connected by a connecting sleeve to the inlet of the turbine of the power plant, and the outlet of the turbine is likewise connected to the inlet of the heater. All connections are made through well-known gaskets, except for connection to a heater, which uses well-known heat-resistant gaskets. The heater consists of a prefabricated metal box with a wall thickness of 2 mm, consisting of two component parts, horizontal and vertical, dimensions: length - 2000 mm; width-1000 mm .; height-560 mm. In the horizontal, the receiving chamber of the air flow is placed, from which 18 metal pipes with a diameter of 108 mm come out, located in three rows, with a distance between the pipes and pipes and the walls of the heater -50 mm, serving to heat the air flow. The pipes are placed in it in three layers and after passing the horizontal section of the heater with the help of rectangular bends, they pass into the vertical section, which ends with the outlet chamber, where the air flow is combined and removed through the outlet pipe to the atmosphere. The inlet and outlet chambers are made by well-known welding, dimensions: 1. length-200 mm .; 2. width-860 mm .: 3. height-530 mm .. Heater pipes are wrapped with a high-temperature heating wire, which heats them from 110 degrees Celsius and above. The primary heating of the heater pipes is carried out when the power plant is started using an external energy source, and after its start, the heating wire is supplied with current from its own power plant. The heater has a separate connector for connecting a third-party source of electrical energy to start the power plant and then switch to its operation from its generator. It is equipped with a thermometer to monitor the temperature. The outer walls of the heater are thermally insulated with a well-known insulation, as is the outer side of the exhaust pipe. The outlet pipe of the power plant is made of a synthetic heat-resistant fabric, the diameter of which depends on the power of the power plant. Its lower end is attached to the outlet chamber of the heat exchanger, the outlet from which is in the form of a pipe, which is convenient for attaching the exhaust pipe to it. Its verticality is set by three hoses filled with compressed air, they are attached to the exhaust pipe with a soft attachment every 1.5-2 meters, the length of the exhaust pipe is from 10 meters or more. The upper part of the exhaust pipe is secured with three cables from electric winches. The outlet of the exhaust pipe through the roof of the protective room is waterproofed, ensuring the absence of atmospheric precipitation inside the protective room. All electrical appliances and wiring diagrams of the power plant are connected with insulated wires ensuring its normal operation. In the event of an accident, the power plant is equipped with batteries, which ensures its start-up after repair. The number of batteries is calculated based on the power required for the heater to reach a temperature of 140 degrees Celsius and above.

Claims (1)

Способ получения электроэнергии на электростанции за счет естественной тяги от нагревателя в ее сквозном канале, заключающийся в том, что сквозной канал выполняют состоящим из входного сопла, который обтягивают водонепроницаемой синтетической тканью, соединительных рукавов из той же ткани, входное сопло соединяют с нагревателем, турбину соединяют гибкой связью с электрогенератором для передачи вращательного движения, выносную трубу выполняют из жаростойкой прорезиненной ткани на синтетической основе с утепленной внешней стороной, отличающийся тем, что все составные части электростанции располагают на деревянном перекрытии металлического помоста в защитном помещении, перед турбиной располагают автоматический центробежный маятник, который кинетически соединяют с валом турбины для управления его скоростью вращения, реагирующий на изменение потребительской нагрузки на электростанции с помощью регулирующей задвижки шибера, поддерживая частоту тока 50 герц, в нагревателе для создания естественной тяги нагревом воздушного потока в сквозном воздушном канале используют высокотемпературные нагревательные провода, которые обеспечивают в нагревателе температуру от 110 градусов и выше, при этом электростанцию оборудуют аккумуляторами для пуска электростанции после случаев аварийных остановок, количество которых зависит от температуры, требующейся для запуска электростанции, выносную трубу устанавливают и крепят на нагревателе, длину которой выполняют от 10 м и более.A method for generating electricity at a power plant due to natural draft from a heater in its through channel, which consists in the fact that the through channel is made up of an inlet nozzle, which is covered with a waterproof synthetic fabric, connecting sleeves made of the same fabric, the inlet nozzle is connected to the heater, the turbine is connected flexible connection with an electric generator for transmitting rotational motion, the bypass tube is made of heat-resistant rubberized fabric on a synthetic basis with an insulated outer side, characterized in that all the components of the power plant are located on a wooden floor of a metal platform in a protective room, an automatic centrifugal pendulum is placed in front of the turbine, which kinetically connected to the turbine shaft to control its rotation speed, responding to changes in the consumer load at the power plant with the help of a regulating gate valve, maintaining the current frequency of 50 hertz, in the heater to create natures high-temperature heating wires are used to heat the air flow in a through air channel, which provide a temperature in the heater from 110 degrees and above, while the power plant is equipped with batteries for starting the power plant after emergency stops, the number of which depends on the temperature required to start the power plant, remote the pipe is installed and fixed on a heater, the length of which is 10 m or more.
RU2019138282A 2019-11-26 2019-11-26 Electric power production method RU2732158C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019138282A RU2732158C1 (en) 2019-11-26 2019-11-26 Electric power production method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019138282A RU2732158C1 (en) 2019-11-26 2019-11-26 Electric power production method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2732158C1 true RU2732158C1 (en) 2020-09-11

Family

ID=72516446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019138282A RU2732158C1 (en) 2019-11-26 2019-11-26 Electric power production method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2732158C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US695524A (en) * 1901-08-29 1902-03-18 Enoch Claud Woodell Electric generator.
US3936652A (en) * 1974-03-18 1976-02-03 Levine Steven K Power system
RU2657369C2 (en) * 2016-09-22 2018-06-13 Михаил Григорьевич Карпухин Power plant with a constant thrust from the steam heater
RU2657387C2 (en) * 2016-07-05 2018-06-13 Михаил Григорьевич Карпухин Method of producing electric energy from a ground electric power plant based on natural draft
RU2692887C2 (en) * 2017-06-27 2019-06-28 Тарас Витальевич Миронюк Autonomous mining aerial traction installation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US695524A (en) * 1901-08-29 1902-03-18 Enoch Claud Woodell Electric generator.
US3936652A (en) * 1974-03-18 1976-02-03 Levine Steven K Power system
RU2657387C2 (en) * 2016-07-05 2018-06-13 Михаил Григорьевич Карпухин Method of producing electric energy from a ground electric power plant based on natural draft
RU2657369C2 (en) * 2016-09-22 2018-06-13 Михаил Григорьевич Карпухин Power plant with a constant thrust from the steam heater
RU2692887C2 (en) * 2017-06-27 2019-06-28 Тарас Витальевич Миронюк Autonomous mining aerial traction installation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8368240B1 (en) Roof installed wind turbine vent and solar panel electric power generation system
EP1589221A3 (en) Wind turbine using chimney effect.
CN202450809U (en) Hotairpower generating device
CN105073573B (en) Offshore Units
JP2021531436A (en) Wind power generation facility
RU2732158C1 (en) Electric power production method
CN207122434U (en) A kind of negative pressure exhaust system
RU2654561C2 (en) Method of air cooling of a motor compartment of a gas transmission unit and a pressure supply ventilation system for its implementation
CN206175135U (en) Solar heating wind power generation circulation system
RU2657369C2 (en) Power plant with a constant thrust from the steam heater
CN107366635A (en) A kind of negative pressure exhaust system and its control method
CN107191327B (en) A kind of wind energy utilization system
RU2692887C2 (en) Autonomous mining aerial traction installation
RU2714023C1 (en) Wind-driven power plant
RU2657387C2 (en) Method of producing electric energy from a ground electric power plant based on natural draft
RU152793U1 (en) DEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC POWER
RU2661567C2 (en) Wind power plant and method of electricity producing
CN108183459A (en) A kind of ventilation ventilated control system for cable duct
RU2618860C1 (en) Tethered aircraft with all-weather integrated wind and solar power plants
RU2546366C1 (en) Wind-driven power plant
SU1232819A1 (en) Arrangement for airing deep quarries
WO1994027044A2 (en) Chimney energy conversion system
CN106182378A (en) A kind of steam curing system
CN101922415A (en) Altitude difference extraction-type artificial wind power generation device and method thereof
RU2775100C1 (en) Wind generator