RU60642U1

RU60642U1 - ENERGY CONVERSION PLANT

Info

Publication number: RU60642U1
Application number: RU2006129984/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Витальевич Елисеев
Original assignee: Сергей Витальевич Елисеев
Priority date: 2006-08-15
Filing date: 2006-08-15
Publication date: 2007-01-27

Abstract

Полезная модель относится к оборудованию по производству электрической энергии путем преобразования в электроэнергию других видов энергии - механической, химической, энергии морских волн, энергии давления природных газов и жидкостей и т.д. Согласно полезной модели в установке для преобразования энергии с энергоносителем в замкнутом цикле, осуществляемом в емкости с водой, содержащей гидротурбину, связанную валом с электрическим генератором, и водопитатель, водопитатель выполнен в виде установленного в емкости с водой полого корпуса прямоугольного сечения, открытого сверху и снизу, гидротурбина размещена внутри нижней части полого корпуса, которая отделена от верхней части полого корпуса посредством перегородки с отверстиями, снабженными клапанами, две противоположные стенки верхней части полого корпуса - глухие, а в двух других противоположных стенках верхней части полого корпуса выполнены отверстия, снабженные управляемыми клапанами, внутри верхней части полого корпуса размещена диафрагма, установленная с возможностью возвратно-поступательного перемещения от одной стенки с отверстиями к другой, при этом нижняя кромка The utility model relates to equipment for the production of electrical energy by converting other types of energy into electrical energy - mechanical, chemical, energy of sea waves, pressure energy of natural gases and liquids, etc. According to a utility model, in an installation for converting energy with an energy carrier in a closed cycle, carried out in a water tank containing a hydraulic turbine connected by a shaft with an electric generator, and a water feeder, the water feeder is made in the form of a hollow rectangular housing installed in a water tank, open at the top and bottom , the turbine is located inside the lower part of the hollow body, which is separated from the upper part of the hollow body by means of a partition with holes provided with valves, two opposite the walls of the upper part of the hollow body are blind, and the holes in the other two opposite walls of the upper part of the hollow body are provided with controlled valves, a diaphragm is installed inside the upper part of the hollow body, which is installed with the possibility of reciprocating movement from one wall with holes to another, while bottom edge

диафрагмы уплотнена относительно перегородки, а ее боковые кромки уплотнены относительно глухих стенок верхней части полого корпуса. В результате упрощается конструкция, а также повышается КПД установки.the diaphragm is sealed relative to the partition, and its side edges are sealed relative to the blank walls of the upper part of the hollow body. As a result, the design is simplified, and the efficiency of the installation is also increased.

Description

Полезная модель относится к оборудованию по производству электрической энергии путем преобразования в электроэнергию других видов энергии - механической, химической, энергии морских волн, энергии давления природных газов и жидкостей и т.д.The utility model relates to equipment for the production of electrical energy by converting other types of energy into electrical energy - mechanical, chemical, energy of sea waves, pressure energy of natural gases and liquids, etc.

Известна гидравлическая машина для нагнетания и извлечения жидкости при внутренних перемещениях для производства электроэнергии, RU 2005125739.Known hydraulic machine for pumping and extracting fluid during internal displacements for the production of electricity, RU 2005125739.

Гидравлическая машина содержит емкость с водой в виде резервуара или водонапорной колонны, выполненную из железа или других материалов, при этом в емкости (резервуаре) совершает перемещение цилиндр вверх и вниз, и посредством перемещений обеспечивается поднятие уровня воды, и соответствующим направлением падение воды в направляющее средство турбинного ротора, трубу, открытую внутрь резервуара, при этом перекрытие входа и выхода воды в трубу и из нее обеспечивается кольцом, соединенным с гильзой цилиндра, при этом труба обеспечивает прохождение жидкости, которая извлекается и отправляется обратно в резервуар, камеру для воды или других жидкостей, при этом данная камера извлекает использованную жидкость после сообщения движения ротору, гильзу цилиндра, The hydraulic machine contains a tank of water in the form of a tank or a water column made of iron or other materials, while the cylinder moves up and down in the tank (tank), and through the movements, the water level rises and the water drops into the guide means in the corresponding direction turbine rotor, a pipe open inside the tank, while the overlap of the inlet and outlet of water into and out of the pipe is provided by a ring connected to the cylinder liner, while the pipe provides ozhdenie liquid that was recovered and sent back to the reservoir for water or other fluid chamber, whereby this chamber removes the used fluid after propulsion rotor, the cylinder liner,

представляющую собой существенную часть машины, причем данная часть является элементом, который исключает перемещение цилиндра внутри резервуара, в котором закреплено кольцо, уплотняющее камеру, при этом данная часть выполнена с возможностью впуска и выпуска жидкости, используемой при перемещениях машины, цилиндр, выполненный из железа или других материалов, который при внутренних перемещениях внутри резервуара обеспечивает все данные перемещения внутри жидкости, причем как при его подъеме, так и при его опускании в гильзе всегда присутствует вода, подвижное кольцо, которое обеспечивает уплотнение жидкости снаружи и протекание жидкости из гильзы в резервуар, при этом кольцо выполнено из металла или других материалов, пневмоцилиндры или другие средства, в которых движения являются также механическими, что исключает изменение конструкции машины, при этом обеспечиваются все существенные перемещения машины, поскольку извлечение воды благодаря непосредственному контакту трубы с трубой, внутренние перемещения цилиндра осуществляются всегда в жидкости, открывание и закрывание кольца и пропускание жидкости, уравновешивание внешнего груза внутренним цилиндром во время движения и его форма обеспечивают уменьшение движущего усилия, при этом осуществляются все существенные перемещения данной машины, включая натяжения тросов в обратных направлениях и их соответствующие перемещения, причем она содержит цилиндр, конструктивно выполненный в форме открытого стакана и which is an essential part of the machine, and this part is an element that eliminates the movement of the cylinder inside the tank, in which the ring sealing chamber is fixed, while this part is made with the possibility of inlet and outlet of the liquid used when moving the machine, a cylinder made of iron or other materials, which, with internal displacements inside the tank, provides all data of displacements inside the liquid, both when it is raised and when it is lowered in the sleeve there is water, a movable ring, which provides liquid compaction from the outside and fluid flow from the sleeve into the tank, while the ring is made of metal or other materials, pneumatic cylinders or other means in which the movements are also mechanical, which excludes a change in the design of the machine, all significant movements of the machine, since the extraction of water due to direct contact of the pipe with the pipe, the internal movements of the cylinder are always carried out in liquid, opening and breaking of the ring and passing liquid, balancing the external load with the inner cylinder during movement and its shape provide a reduction in the driving force, while all significant movements of this machine are carried out, including cable tension in the opposite directions and their corresponding movements, and it contains a cylinder structurally made in open cup shape and

шкивы, прикрепленные к цилиндру в форме открытого стакана, цилиндр, который закреплен неподвижно, или другой предмет, заменяющий его, причем положение захода цилиндра в форме открытого стакана обеспечивается посредством неподвижного цилиндра.pulleys attached to the cylinder in the form of an open cup, a cylinder that is fixedly fixed, or another object replacing it, and the approach position of the cylinder in the form of an open cup is provided by a fixed cylinder.

Устройство имеет весьма сложную конструкцию и низкую надежность, а также то обстоятельство, что вода сбрасывается в водный источник, что отрицательно воздействует на экологию.The device has a very complex design and low reliability, as well as the fact that water is discharged into a water source, which negatively affects the environment.

Известна установка энергетическая с энергоносителем в замкнутом цикле, содержащая гидротурбину с генератором, отличающаяся тем, что ее конструкция включает попеременно заполняемые энергоносителем два водопитателя, где каждый посредством сифона соединен со сливной емкостью, кроме этого, в нижней части между собой они соединены трубопроводной перемычкой и к ее середине, обращенной к гидротурбине, состыкован водоструйный насос, при этом его воздушный отвод через подводящие трубы соединен с водопитателями и двумя ресиверами, последние попарно соединены между собой, RU 2097598.A well-known power plant with an energy carrier in a closed cycle containing a hydraulic turbine with a generator, characterized in that its design includes two water sources alternately filled with an energy carrier, where each is connected via a siphon to a drain tank, in addition, in the lower part they are connected by a pipeline jumper and to in the middle of it, facing the hydraulic turbine, a water-jet pump is docked, while its air outlet through the supply pipes is connected to water sources and two receivers, the last pairwise interconnected, RU 2097598.

Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящей полезной модели.This technical solution was made as a prototype of this utility model.

Установка обеспечивает улучшение экологии водных ресурсов. Однако ее недостатком является значительная сложность конструкции, обусловленная наличием двух водопитателей, водоструйного насоса, двух ресиверов. Эти же обстоятельства обусловливают существенные The installation provides an improvement in the ecology of water resources. However, its drawback is the significant design complexity due to the presence of two water feeders, a water-jet pump, and two receivers. The same circumstances cause significant

механические и гидравлические потери, что негативно влияет на коэффициент полезного действия (КПД) установки.mechanical and hydraulic losses, which negatively affects the efficiency of the installation.

Задачей настоящей полезной модели является упрощение конструкции, а также повышение КПД установки.The objective of this utility model is to simplify the design, as well as increase the efficiency of the installation.

Согласно полезной модели в установке для преобразования энергии с энергоносителем в замкнутом цикле, осуществляемом в емкости с водой, содержащей гидротурбину, связанную валом с электрическим генератором, и водопитатель, водопитатель выполнен в виде установленного в емкости с водой полого корпуса прямоугольного сечения, открытого сверху и снизу, гидротурбина размещена внутри нижней части полого корпуса, которая отделена от верхней части полого корпуса посредством перегородки с отверстиями, снабженными клапанами, две противоположные стенки верхней части полого корпуса -глухие, а в двух других противоположных стенках верхней части полого корпуса выполнены отверстия, снабженные управляемыми клапанами, внутри верхней части полого корпуса размещена диафрагма, установленная с возможностью возвратно-поступательного перемещения от одной стенки с отверстиями к другой, при этом нижняя кромка диафрагмы уплотнена относительно перегородки, а ее боковые кромки уплотнены относительно глухих стенок верхней части полого корпуса.According to a utility model, in an installation for converting energy with an energy carrier in a closed cycle, carried out in a water tank containing a hydraulic turbine connected by a shaft with an electric generator, and a water feeder, the water feeder is made in the form of a hollow rectangular housing installed in a water tank, open at the top and bottom , the turbine is located inside the lower part of the hollow body, which is separated from the upper part of the hollow body by means of a partition with holes provided with valves, two opposite the walls of the upper part of the hollow body are deaf, and in the two other opposite walls of the upper part of the hollow body there are holes provided with controlled valves, inside the upper part of the hollow body there is a diaphragm installed with the possibility of reciprocating movement from one wall with holes to another, while the lower edge of the diaphragm is sealed relative to the partition, and its side edges are sealed relative to the blind walls of the upper part of the hollow body.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображено:The essence of the utility model is illustrated by drawings, which depict:

на фиг.1 - продольный разрез установки, диафрагма движется справа налево;figure 1 is a longitudinal section of the installation, the diaphragm moves from right to left;

на фиг.2 - то же, что на фиг.1, диафрагма движется слева направо;figure 2 is the same as in figure 1, the diaphragm moves from left to right;

на фиг.3 разрез А-А на фиг.1.figure 3 section aa in figure 1.

Установка содержит гидротурбину 1, связанную валом 2 с электрическим генератором 3, а также водопитатель, выполненный в виде полого корпуса 4 прямоугольного сечения. Полый корпус 4 установлен в емкости с водой, являющейся энергоносителем, обеспечивающим работу установки в замкнутом цикле. Под емкостью с водой подразумевается или емкость искусственного происхождения или локализованный объем естественного водоема: пруда, озера, моря и т.д.The installation contains a hydraulic turbine 1 connected by a shaft 2 with an electric generator 3, as well as a water feeder, made in the form of a hollow body 4 of rectangular cross section. The hollow body 4 is installed in a container with water, which is an energy carrier, ensuring the operation of the installation in a closed cycle. A water tank means either a tank of artificial origin or a localized volume of a natural body of water: a pond, lake, sea, etc.

Полый корпус 4 открыт сверху и снизу и разделен перегородкой 5 на две части: верхнюю 6 и нижнюю 7. Гидротурбина 1 размещена в нижней части 7 корпуса 4. В перегородке 5 выполнены отверстия 8 и 9, перекрываемые клапанами 10 и 11, соответственно. В закрытом положении верхние поверхности клапанов 10, 11 находятся заподлицо с верхней поверхностью перегородки 5. Внутри верхней части корпуса 4 размещена диафрагма 12, установленная с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющих 13 и 14. В конкретном примере направляющая 13 представляет собой зубчатую рейку, сопряженную с зубчатым колесом 19. Зубчатое колесо 19 установлено посредством шарнирного соединения на верхнем конце диафрагмы 12 и может приводиться во вращение посредством гидравлического, пневматического, механического или иного привода. Нижняя кромка диафрагмы 12 уплотнена относительно перегородки 5 посредством The hollow body 4 is open at the top and bottom and is divided by a partition 5 into two parts: the upper 6 and the bottom 7. A hydraulic turbine 1 is located in the lower part 7 of the housing 4. In the partition 5 holes 8 and 9 are made, overlapped by valves 10 and 11, respectively. In the closed position, the upper surfaces of the valves 10, 11 are flush with the upper surface of the partition 5. Inside the upper part of the housing 4 there is a diaphragm 12 mounted with the possibility of reciprocating movement in the guides 13 and 14. In a specific example, the guide 13 is a gear rack mated with a gear wheel 19. The gear wheel 19 is mounted by means of a swivel joint at the upper end of the diaphragm 12 and can be driven into rotation by hydraulic, pneumatic, mechanical drive or other drive. The lower edge of the diaphragm 12 is sealed relative to the partition 5 by

скользящего уплотнения, поджатого к верхней поверхности перегородки 5. На чертежах уплотнение и привод диафрагмы 12 условно не показаны. Две противоположные стороны 15 и 16 верхней части полого корпуса 4 выполнены глухими, а две другие противоположные стороны 17 и 18 верхней части полого корпуса 4 имеют отверстия 20 и 21, перекрываемые управляемыми клапанами 22 и 23, соответственно. Привод клапанов 22, 23 может быть электрический, гидравлический, пневматический, комбинированный и т.д. Направляющие 13 и 14 укреплены параллельно друг другу между стенками 17 и 18 корпуса 4. Боковые кромки диафрагмы 12 уплотнены с внутренней поверхностью глухих стенок 15 и 16 корпуса 4 посредством скользящих уплотнений 24 и 25 бульбового типа.a sliding seal, pressed against the upper surface of the partition 5. In the drawings, the seal and the drive of the diaphragm 12 are not conventionally shown. The two opposite sides 15 and 16 of the upper part of the hollow body 4 are blind, and the two other opposite sides 17 and 18 of the upper part of the hollow body 4 have openings 20 and 21, overlapped by controlled valves 22 and 23, respectively. The valve actuator 22, 23 can be electric, hydraulic, pneumatic, combined, etc. The guides 13 and 14 are fixed parallel to each other between the walls 17 and 18 of the housing 4. The lateral edges of the diaphragm 12 are sealed with the inner surface of the blind walls 15 and 16 of the housing 4 by means of sliding seals 24 and 25 of the bulb type.

Установка работает следующим образом. Привод приводит в движение зубчатое колесо 19, которое перемещается по зубчатой рейке 13 и приводит в движение диафрагму 12, которая в положении по фиг.1 движется справа налево от стенки 18 в сторону стенки 17, при этом отверстия 20 с управляемыми клапанами 22 открыты, а отверстия 21 перекрыты управляемыми клапанами 23. Под действием гидростатического давления клапаны 10 открывают отверстия 8, и вода, проходя через нижнюю часть 7 полого корпуса 4, через отверстия 8 устремляется в пространство, образовавшееся между диафрагмой 12 и стенкой 18. Гидротурбина 1 приходит во вращение, передаваемое через вал 2 на вал электрического генератора 3. После того, как диафрагма 12 Installation works as follows. The drive drives the gear wheel 19, which moves along the gear rack 13 and drives the diaphragm 12, which in the position of figure 1 moves from right to left from the wall 18 towards the side of the wall 17, while the holes 20 with the controlled valves 22 are open, and the holes 21 are blocked by controlled valves 23. Under the influence of hydrostatic pressure, the valves 10 open the holes 8, and water passing through the lower part 7 of the hollow body 4, through the holes 8 rushes into the space formed between the diaphragm 12 and the wall 18. Hydroturbine 1 comes into rotation transmitted through the shaft 2 to the shaft of the electric generator 3. After the diaphragm 12

подойдет к стенке 17, колесо 19 меняет направление вращения, управляемые клапаны 22 перекрывают отверстия 20, а управляемые клапаны 23 открывают отверстия 21. Диафрагма 12 начинает движение в обратном направлении (слева направо, фиг.2). Вода проходит через отверстия 9, поступает в пространство между диафрагмой 12 и стенкой 17, при этом гидротурбина продолжает вращаться. После того, как диафрагма подойдет к стенке 18, она снова начнет движение справа налево, цикл повторяется.will approach the wall 17, the wheel 19 changes the direction of rotation, the controlled valves 22 block the holes 20, and the controlled valves 23 open the holes 21. The diaphragm 12 starts moving in the opposite direction (from left to right, figure 2). Water passes through the holes 9, enters the space between the diaphragm 12 and the wall 17, while the turbine continues to rotate. After the diaphragm approaches the wall 18, it will again begin to move from right to left, the cycle repeats.

Установка имеет простую, надежную и экологически безопасную конструкцию, благодаря упрощению конструкции и, в частности, исключению второго водопитателя, водоструйных насосов, ресиверов, присутствующих в прототипе, снижаются потери энергии, связанные с наличием указанных элементов, и, соответственно, увеличивается КПД установки.The installation has a simple, reliable and environmentally friendly design, due to the simplification of the design and, in particular, the elimination of the second water feeder, water-jet pumps, receivers present in the prototype, the energy losses associated with the presence of these elements are reduced, and, accordingly, the efficiency of the installation increases.

Claims

Installation for converting energy with an energy carrier in a closed cycle, carried out in a tank with water, containing a hydraulic turbine connected by a shaft with an electric generator, and a water feeder, characterized in that the water feeder is made in the form of a hollow rectangular housing installed in a tank with water, open at the top and bottom , the turbine is located inside the lower part of the hollow body, which is separated from the upper part of the hollow body by means of a partition with holes provided with valves, two opposite walls and the upper part of the hollow body are deaf, and in two other opposite walls of the upper part of the hollow body there are holes provided with controlled valves, inside the upper part of the hollow body there is a diaphragm installed with the possibility of reciprocating movement from one wall with holes to another, while the lower edge of the diaphragm is sealed relative to the partition, and its side edges are sealed relative to the blind walls of the upper part of the hollow body.