SK8413Y1 - Water turbine for pipe applications - Google Patents

Water turbine for pipe applications Download PDF

Info

Publication number
SK8413Y1
SK8413Y1 SK50062-2018U SK500622018U SK8413Y1 SK 8413 Y1 SK8413 Y1 SK 8413Y1 SK 500622018 U SK500622018 U SK 500622018U SK 8413 Y1 SK8413 Y1 SK 8413Y1
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
rotor
turbine
slot
washer
plate
Prior art date
Application number
SK50062-2018U
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK500622018U1 (en
Inventor
Štefan Tkáč
Original Assignee
Univ Kosiciach Tech
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 Univ Kosiciach Tech filed Critical Univ Kosiciach Tech
Priority to SK50062-2018U priority Critical patent/SK8413Y1/en
Publication of SK500622018U1 publication Critical patent/SK500622018U1/en
Publication of SK8413Y1 publication Critical patent/SK8413Y1/en

Links

Classifications

    • 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
    • Y02E10/20Hydro energy

Landscapes

  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

The water turbine comprises a rotor plate (6) and a stator plate (7) which are connected by the threaded rods (10) and the nuts (5) and are flattened by the adjustable roots (9), and which define the space on a turbine circular cover (8) with a vent valve (11). In the turbine cover (8) there is a rotor (2) having the shape of a hollow cylinder with a hole (1) for attaching a generator shaft which is attached to the rotor plate (6) through a ball bearing (12). On the rotor (2) is by the bolts (4) connected a rotor slot part (22), which with the rotor (2) engages together to a stator (13) consisting of a mixer (14), which is equipped with a inlet hole (15) connected with an inlet pipeline (18) secured by a KM nut with a washer (3) and a weep hole (16) connected to a outfall pipeline (17) secured by the KM nut with the washer (3).

Description

Technické riešenie satýka nekonvenčnej konštrukcie vodnej turbíny na aplikácie v potrubiach.Technical solution of unconventional construction of water turbine for piping applications.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

V doterajšom stave techniky vodné turbíny využívajú potenciálnu energiu, obsiahnutú v médiu na pohon generátora, a jej premenu na elektrickú energiu formou pevného lopatkového systému (napríklad turbína „Pelton, Turgo“), systému natáčacích regulačných klapiek (napríklad turbína „Francis“) alebo systému natáčacích regulačných klapiek a natáčacích lopatiek rotora (napríklad turbína „Kaplan“), planetového systému aplikujúceho konfúzor a rotor kopírujúci odvaľovaciu hranu (turbína „Setur“) alebo využívajúc efekt medznej vrstvy (turbína „Tešia“ ).In the prior art, water turbines utilize the potential energy contained in the generator drive medium and convert it into electrical energy by means of a fixed blade system (e.g., a "Pelton, Turgo" turbine), a swiveling damper system (e.g., a "Francis" turbine) or a system. swiveling control flaps and rotor swivel blades (for example, a "Kaplan" turbine), a confusor planetary system, and a rotor copying a rolling edge (a "Setur turbine") or using a boundary layer effect (a "Joy" turbine).

Na aplikáciu v potrubiach prichádzajú do úvahy dve situácie, prvá, pri ktorej ostáva potrubie ažnanazeracie a revízne otvory v celku a druhá, v ktorej je potrubie prerušené kvôli potrebe vyrovnania tlakových pomerov. V prvej situácii je najčastejšie aplikovaná priamo prúdová reakčná turbína „bulb Kaplan“ a jej variácie a v druhom prípade ide o impulzné turbíny, kde je prívodná časť potrubia vyvedená do dýzy poháňajúcej obežné koleso, napr. turbíny „Pelton, Turgo alebo Ossberger-Cross Flow“ a druhá časť potrubia odvádza využitú vodu ďalej.For applications in ducts, two situations come into consideration, the first in which the duct remains unloaded and revision openings as a whole, and the second in which the duct is interrupted due to the need to equalize the pressure conditions. In the first situation, the "bulb Kaplan" jet turbine and its variations are most commonly applied, and in the second case, the impulse turbines, where the inlet part of the pipe is led to a nozzle that drives the impeller, e.g. "Pelton, Turgo or Ossberger-Cross Flow" turbines, and the second part of the pipeline drains the used water further.

Aktuálne nie je v doterajšom stave techniky opísaný model vodnej turbíny aplikovateľnej v potrubiach a hadiciach malých svetlých rozmerov, napr. DN100 a menej s jednoduchým zapojením do obehu bez potreby prerušenia prúdu média. Vodná turbína na aplikácie v potrubiach využíva vysoké tlaky, malý prietok v potrubiach a zároveň prenosom potenciálnej energie na kinetickú a následne elektrickú znižuje tlakové pomery v potrubí bez potreby prerušenia potrubia samotného.Currently, there is no prior art model of a water turbine applicable in pipes and hoses of small clear dimensions, e.g. DN100 and less with simple circulation without the need to interrupt the flow of media. A water turbine for pipeline applications utilizes high pressures, low pipeline flow, and at the same time, by transferring potential energy to kinetic and consequently electrical, it reduces pipeline pressure conditions without the need to interrupt the pipeline itself.

Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution

Vodná turbína na aplikácie v potrubiach do značnej miery odstraňuje nedostatky doteraz používaných riešení hlavne tým, že obsahuje závitovými tyčami amaticami spojenú dosku rotora a dosku statora, ktoré vymedzujú priestor na kruhový kryt turbíny. V kryte turbíny sa nachádza rotor pozostávajúci z dvoch skrutkami spojených častí, hornej časti prenášajúcej krútiaci moment a dolnej, štrbinovej časti, ktorá odoberá potenciálnu a kinetickú energiu vodného média. Rotor turbíny tvaru dutého valca zapadá na zniešavač pozostávajúci z vtokovej a odtokovej štrbiny, ktorými prúdi vodné médium cez štrbinovú časť rotora. Médium prúdi do turbíny cez vtokové potrubie a následne prechádza cez zmiešavač a vtokovú štrbinu do štrbinovej časti rotora, kde odovzdá svoju kinetickú a potenciálnu energiu rotoru uloženého v guľôčkovom ložisku pripevnenom pomocou KM matice s podložkou v strede dosky rotora, ten sa roztočí v smere otáčania turbíny a s ním sa roztočí aj pripojený spotrebič, napríklad generátor. Vodné médium najprv gravitačné pretečie na spodok štrbinovej častirotora a opustí turbínu cez odtokovú štrbinu v zmiešavači a následne sa cez odtokové potrubie vráti naspäť do potrubia, na ktorom je turbína nainštalovaná, napr. prívodné potrubie pitnej vody.A water turbine for piping applications largely eliminates the drawbacks of the solutions used hitherto, in particular by having an amatically threaded rotor plate and a stator plate that define the space for the turbine circular housing. In the turbine housing there is a rotor consisting of two bolt-connected parts, a torque-transmitting upper part and a lower, slotted part, which draws the potential and kinetic energy of the aqueous medium. The hollow-cylinder turbine rotor engages a mixer consisting of inlet and outlet slots through which aqueous medium flows through the slot portion of the rotor. The medium flows into the turbine through the inlet pipe and then passes through the mixer and the inlet slot to the rotor slot where it transfers its kinetic and potential energy to the rotor mounted in a ball bearing mounted with a KM nut with a washer in the center of the rotor plate. and the connected appliance, such as a generator, will spin. The aqueous medium first flows gravitationally to the bottom of the slot particulate rotor and leaves the turbine through the outlet slot in the mixer and then returns through the outlet pipe to the pipe on which the turbine is installed, e.g. drinking water supply pipe.

Zmena tlakových pomerov pri odovzdávaní potenciálnej a kinetickej energie pri prechode vodného média zmiešavačom a štrbinovou časťou turbíny odstraňuje potrebu prerušenia potrubia, na ktorom je turbína inštalovaná. Odpadá tým potreba tlak regulujúcich a spätných ventilov.Changing the pressure ratios during the transfer of potential and kinetic energy as the aqueous medium passes through the mixer and the slot portion of the turbine eliminates the need to interrupt the pipeline on which the turbine is installed. This eliminates the need for pressure control and check valves.

Turbína pracuje s malými priemermi potrubí do DN100 a je teda možné inštalovať ju na koncové časti privádzacích potrubí, čím dokáže získavať energiu aj z potrubných úsekov, ktoré sa zdajú byť energeticky nezaujímavé.The turbine works with small pipe diameters up to DN100 and can therefore be installed on the end sections of the supply pipes, which can also generate energy from pipe sections that seem to be of no energy interest.

Svojou funkciou uvedené technické riešenie rozširuje ekonomicky dostupné, technicky nenáročné, spoľahlivé, efektívne a časovo prakticky neobmedzené možnosti v oblasti získavania energie (napríklad elektrickej) pomocou vodného média aj v súčasnosti z energeticky nevyužívaných zdrojov v oblasti priemyslu a vodného hospodárstva krajiny, čím značne prispieva k ochrane životného prostredia a zároveň šetrí prostriedky vynakladané na pokrytie prevádzkových a energetických strát.Its function extends the economically available, technically unpretentious, reliable, efficient and practically unlimited possibilities in the field of energy (eg electric) generation using water medium even from currently unused energy sources in industry and water management of the country, thus significantly contributing to protecting the environment while saving resources spent on operating and energy losses.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vodná turbína na aplikácie v potrubiach, ako aj jej jednotlivé časti sú bližšie vysvetlené pomocou obr. 1, na ktorom je v pohľade zhora, priečnom a pozdĺžnom reze zobrazená konštrukcia celého zariadenia s rotorom, zmiešavačom avtokovými a odtokovými štrbinami.The water turbine for piping applications as well as its individual parts are explained in more detail with reference to FIG. 1, in which the structure of the whole apparatus with the rotor, the mixer and the inlet and outlet slots is shown in a top, transverse and longitudinal sectional view.

S K 8413 Υ1N E 8413 Υ1

Príklady uskutočneniaEXAMPLES

Vodná turbína na aplikácie v potrubiach je originálna svojou konštrukciou tým, že obsahuje aspoň jednu závitovými tyčami 10 a maticami 5 spojenú dosku 6rotora a dosku 7 statora, ktoré spoločne vymedzujú priestor na kruhový kryt 8 turbíny s odvzdušňovacím ventilom 11. V kryte 8 turbíny s a nachádza rotor 2 v tvare dutého valca, na ktorý je skrutkami 4 napojená štrbinová časť 22 rotora turbíny, ktorá spolu s rotorom 2 zapadá na stator 13 pozostávajúci zo zmiešavača 14, ktorý je vybavený vtokovou štrbinou 15 a odtokovou štrbinou 16, ktorými prúdi vodné médium cez štrbinovú časť 22 rotora 2. Vtok 20 vodného média do turbíny je zabezpečený vtokovýmpotrubím 18 poisteným KM maticou s podložkou 3. Médium následne prechádza cez zmiešavač 14 a odtokovú štrbinu 16 do štrbinovej časti 22 rotora, kde odovzdá svoju kinetickú a potenciálnu energiu rotoru 2 uloženého cez guľkové ložisko 12 pripevnené pomocou KM matice s podložkou 3 v strede dosky 6 rotora, ten saroztočí v smere 21 otáčania turbíny a sním sa roztočí aj generátor prichytený prostredníctvom otvoru 1 na uchytenie hriadeľa generátora. Odtok 19 vodného média zo štrbinovej časti 22 rotora je prostredníctvom odtokovej štrbiny 16 v zmiešavači 14 a cez odtokové potrubie 17 po istené KM maticou s podložkou 3. Vodorovnú polohu dosky 6 rotora a dosky 7 statora zabezpečujú staviteľné pätky 9.The water turbine for piping applications is original in its construction in that it comprises at least one threaded rods 10 and nuts 5 connected by a 6rotor plate and a stator plate 7, which together define a space for a turbine circular housing 8 with a venting valve 11. a hollow cylinder-shaped rotor 2 to which a slotted portion 22 of the turbine rotor is connected by screws 4, which together with the rotor 2 engage a stator 13 consisting of a mixer 14 having an inlet slot 15 and a outlet slot 16 through which the aqueous medium flows through the slot The fluid inlet 20 of the turbine is provided by an inlet pipe 18 secured by a KM nut with a washer 3. The medium then passes through the mixer 14 and the outlet slot 16 to the slot portion 22 of the rotor where it transfers its kinetic and potential energy to the rotor 2. bearing 12 fixed by KM nut with washer 3 in the center of the rotor plate 6, the latter rotates in the direction of rotation of the turbine and the generator is also rotated by means of a hole 1 for receiving the generator shaft. The aqueous medium outlet 19 from the rotor slot portion 22 is secured via the outlet slot 16 in the mixer 14 and through the outlet pipe 17 secured by a KM nut with a washer 3. The horizontal position of the rotor plate 6 and the stator plate 7 is ensured by adjustable feet 9.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability

Vodnú turbínu na aplikácie v potrubiach je podľa navrhovaného technického riešenia možné výhodne použiť v obehových systémoch rôznych priemyselných závodov, alternatívne v prívodných potrubiach pitnej, úžitkovej, ale aj odpadovej vody.According to the proposed technical solution, a water turbine for piping applications can be advantageously used in the circulation systems of various industrial plants, alternatively in the supply pipes of drinking, service and waste water.

S K 8413 Υ1N E 8413 Υ1

Zoznam vzťahových značiekList of reference marks

- otvor na prichytenie hriadeľa generátora- hole for fixing the generator shaft

- rotor- rotor

- KM matica s podložkou- KM nut with washer

- skrutka- screw

- matica- nut

-doska rotora- rotor plate

- doska statora- stator plate

- kryt turbíny- turbine cover

- nastaviteľná pätka- adjustable foot

- závitová tyč- threaded rod

- odvzduš ňovací ventil- vent valve

- guľkové ložisko- ball bearing

- stator- stator

- znieš avač- You know the soup

- vtoková štrbina- inflow slot

- odtoková štrbina- drain slot

- odtokové potrubie- drain pipe

- vtokové potrubie- inlet pipe

- odtok- outflow

- vtok- inlet

- smer otáčania rotora- direction of rotation of the rotor

- štrbinová časť rotora- the rotor slot portion

Claims (1)

Vodná turbína na aplikácie v potrubiach, v y z n a č u j ú c a sa tým, že obsahuje dosku (6) rotora a dosku (7) statora, ktoré sú spojené závitovými tyčami (10) a maticami (5) a nivelizované nastaviteľnými 5 pätkami (9) a ktoré vymedzujú priestor na kruhový kryt (8) turbíny s odvzdušňovacím ventilom (11), pričom v kryte (8) turbíny sa nachádza rotor (2), ktorý má tvar dutého valca s otvorom (1) na prichytenie hriadeľa generátora a ktorý je prichytený v doske (6) rotora cez guľkové ložisko (12), na rotor (2) je skrutkami (4) napojená štrbinováčasť (22) rotora, ktorá spolu s rotorom (2) zapadá nastator(13) pozostávajúci zo zmiešavača (14), ktorý je vybavený vtokovou štrbinou (15) spojenou s vtokovým potrubím (18) poisteným KM ma 10 ticou s podložkou (3) a odtokovou štrbinou (16) spojenou s odtokovým potrubím (17) poistenýmKM maticou s podložkou (3).Water turbine for piping applications, characterized in that it comprises a rotor plate (6) and a stator plate (7) which are connected by threaded rods (10) and nuts (5) and leveled by adjustable 5 feet (9) and defining a space for a turbine circular housing (8) with a venting valve (11), the turbine housing (8) having a rotor (2) in the form of a hollow cylinder with a generator shaft mounting hole (1) that is attached in the rotor plate (6) via a ball bearing (12), a rotor slot (22) is connected to the rotor (2) by screws (4), which engages with a rotor (2) a nastator (13) consisting of a mixer (14) it is provided with an inlet slot (15) connected to an inlet pipe (18) insured by a KM m and a 10-point with a washer (3) and an outlet slot (16) connected to a outlet pipe (17) secured with a KM nut with a washer (3).
SK50062-2018U 2018-06-12 2018-06-12 Water turbine for pipe applications SK8413Y1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK50062-2018U SK8413Y1 (en) 2018-06-12 2018-06-12 Water turbine for pipe applications

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK50062-2018U SK8413Y1 (en) 2018-06-12 2018-06-12 Water turbine for pipe applications

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK500622018U1 SK500622018U1 (en) 2018-11-05
SK8413Y1 true SK8413Y1 (en) 2019-04-02

Family

ID=63965002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK50062-2018U SK8413Y1 (en) 2018-06-12 2018-06-12 Water turbine for pipe applications

Country Status (1)

Country Link
SK (1) SK8413Y1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
SK500622018U1 (en) 2018-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2008151731A (en) HYDROELECTRIC TURBINE BENKATINA
JP2021535977A (en) Hydroelectric power generator with multi-stage series installation of turbine rotating body pipeline support type pipeline turbine and pipeline turbine
US20110278845A1 (en) Waterfall High Pressure Energy Conversion Machine
US20200124021A1 (en) Turbine assembly for installation inside a pipe
KR101547977B1 (en) Power generating apparatus used in water passage
KR101769080B1 (en) Generating system using depressurization apparatus in pipe
US11542909B1 (en) Automatic control valve with micro-hydro generator
JP2013024161A (en) Intra-building water power generation system utilizing fall energy of high-rise building sewage
KR20160092420A (en) Small hydro power generating device
KR20060120873A (en) Hydraulic power generator system
JP5696296B1 (en) Hollow impeller and power generator using the same
SK8413Y1 (en) Water turbine for pipe applications
KR100814859B1 (en) Maintenance system of helical turbine
SK500262018A3 (en) Water turbine for pipe applications
JP7129916B2 (en) Turbogenerator for generating electrical energy, associated operating and installation methods
CN202140231U (en) Pipeline vacuum hydrogenerator
KR101092123B1 (en) Generating apparatus using water pressure of pipe
KR101649872B1 (en) Hydraulic power generation module using flow in the pipe
Pathak et al. In-Pipe Spherical Turbine for Energy Extraction
JP2014020363A (en) Pipeline inner fluid material generator
KR102208524B1 (en) Pipeline turbine supporting water wheel rotor in the pipeline and hydropower generation apparatus using the pipeline turbine
JP2014118831A (en) Water turbine device, and water turbine generator
KR200396776Y1 (en) Hydraulic power generator system
KR101366194B1 (en) Power generating apparatus
SK500222018A3 (en) Multipurpose turbine for gas and water course with small flow and with big head