SU1760149A1 - Приливна электростанци - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области энергетики . Генератор 1 выполнен в виде емкости (Е) 2. Привод (П) 4 насоса (Н) 3 соединен трубопроводом (Т) 5 с верхней частью Е 2. П 7 электрогенератора 6 соединен при помощи Т 9 с Н 3 аккумул тора (А) 8. Дополнительный Н 10 соединен с А8 и снабжен П 11. Т 5 снабжен клапаном 12. П 4 выполнен в виде пневмогидродвигател  (ПД) 13. В верхней части Е2 выполнены два отверсти  (О) 14. П 11 выполнен в виде упругой диафрагмы 15, закрепленной по кра м одного из О 14, и обратного клапана 16. ПД 13 содержит корпус 17 с колоколом (К) 18, накопителем 19, фиксаторами 20 и направл ющими 21. Обгонна  муфта 22 св зана с зубчатой рейкой 23, маховиком 24, кривошипно-шатун- ным механизмом 25 и кулачковым механизмом 26. Последний снабжен штоком 27 с педалью 28. К18 выполнен ассимет- ричным со стенками 29, дном 30 и поплавком 31. К 18 установлен в вилке 32. соединенной с рейкой 23. Накопитель 19 выполнен в виде К 33, установленного на оси 34. А8 выполнен в виде герметичной Е 35 и снабжен Е 36 с объемом, равным половине объема А8. Е 36 установлена в А8 с зазором между их стенками 37 и 38 и дном 39 и 40. Зазор между стенками 37 и 38 заполнен эластичным материалом 41. П 7 выполнен в виде ПД 42 с корпусом 43 и камерой 44. В корпусе 43 установлены ротор 45 и накопители 46. Ротор 45 выполнен в виде стакана 47 с соплами 48. Такое выполнение электростанции позволит расширить ее функциональные возможности за счет использовани  энергии отлива. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к области энергетики .

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет использовани  энергии отлива.

На чертеже показана схема приливной электростанции.

Приливна  электростанци  содержит закрепленный на дне водоема генератор 1 сжатого воздуха, выполненный в виде закрытой сверху и открытой снизу емкости 2, воздушный насос 3 с приводом 4, соединенным при помощи подвод щего трубопровода 5 с верхней частью емкости 2. электрогенератор 6 с приводом 7 и соединенный с воздушным насосом 3 аккумул тор 8 сжатого воздуха с трубопроводом 9 отвода воздуха к приводу 7 электрогенератора 6. Электростанци  снабжена дополнительным воздушным насосом 10, подсоединенным к аккумул тору 8, приводом 11 дополнительного насоса 10, подвод щий трубопровод 5 снабжен управл емым клапаном 12, а привод 4 воздушного насоса 3 выполнен в виде

пневмогидродвигател  13, при этом а верхней части емкости 2 выполнены два отверсти  14, а привод 11 дополнительного насоса 10 выполнен в виде подпружиненной снизу упругой диафрагмы 15, закрепленной сверху по кра м одного из отверстий 14(и обратного клапана 16, установленного во втором отверсти  14 и кинематически св занного с диафрагмой 15.

Пневмогидродвигатель 13 включает расположенный под уровнем воды корпус 17с размещенными в нем силовым поворотным колоколом 18, накопителем воздуха 19, фиксаторами их положени  20 и направл ющими 21, обгонную муфту 22 с зубчатой рейкой 23, инерционным маховиком 24, кривошипно-шатунным механизмом 25, кулачковым механизмом 26 дл  управлени  клапаном 12 со штоком 27 и педалью 28, при этом силовой колокол 18 выполнен ас- симетричным в виде четырех боковых стенок 29 и дна 30 с блуждающим поплавком 31, взаимодействующим с фиксатором 20 в крайних положени х, и шарнирно установлен в вилке 32, соединенной с зубчатой рейкой 23 с возможностью вертикального перемещени , накопитель 19 также выполнен в виде асимметричного колокола 33, установленного на оси 34 с возможностью поворота, а выходна  часть подвод щего трубопровода 5 расположена под накопителем 19. Аккумул тор 8 сжатого воздуха выполнен в виде герметичной, наполовину заполненной жидкостью емкости 35 и снабжен дополнительной емкостью 36, объем которой равен половине объема аккумул тора 8, при этом дополнительна  емкость 36 выполнена открытой снизу и размещена в аккумул торе 8 с зазором между их стенками 37 и 38 и дном 39 и 40, а зазор между стенками 37 и 38 заполнен эластичным материалом 41 с проникающими порами, содержащими молекулы кислорода. Привод 7 электрогенератора 6 выполнен в виде пневмогидродвигател  42, включающего расположенный вертикальный подуровнем воды цилиндрический корпус 43 с разгрузочной камерой 44 в верхней части и размещенные в корпусе 43 ротор 45 и накопители 46 воздуха , при этом ротор 45 выполнен в виде открытого снизу цилиндрического стакана 47 с тангенциально расположенными в верхней части соплами 48, направленными вверх под углом 3-5° к горизонтальной плоскости , а накопители 46 расположены в нижней части корпуса 43 и каждый выполнен с объемом не менее объема шара, радиус которого равен радиусу стакана 48.

Электростанци  работает следующим образом.

Приливна  волна заполн ет водой генератор 2 и сжимает наход щийс  в нем воздух , который по трубопроводу 5 поступает в клапан 12. Клапан 12 открываетс  при нажатии педали 28. После этого воздух поступает в накопитель 19, удерживаемый фиксатором 20. После достижени  необходимого усили  всплыти  накопитель 19 поворачиваетс  на оси 34, освобождаетс  от воздуха, возвра0 щаетс  в исходное положение под действием силы т жести и фиксируетс  фиксатором 20. Воздух попадает в колокол 18, образованный четырьм  стенками 29 и поплавком 31. Колокол 18 при всплытии разворачивает5 с  на 180° и взаимодействует с вилкой 32 и направл ющими 21. Вилки 32 через зубчатую рейку 23 и муфту свободного хода 22 св заны с инерционным маховиком у 24 и кулачком 26. Маховик 24 при помощи криво0 шипно-шатунного механизма 25 соединен с воздушным насосом 3, из которого воздух поступает в двухкамерный аккумул тор сжатого воздуха 8 и далее к пневмогидрод- вигателю 42. При этом начале отлива в гене5 раторе 1 возникает разрежение, которое также используетс  дл  получени  сжатого воздуха. Упруга  диафрагма 15 приводит в движение воздушный насос 10, из которого сжатый воздух поступает в аккумул тор 8, а

0 затем в один из накопителей 46. После поворота накопител  46 воздух попадает в стакан 47, выжима  воду через сопла 48, образующеес  реактивное усилие приводит стакан 47 во вращательное движение, кото5 рое передаетс  на электрогенератор 6.

Наличие энергоповышающих свойств подтверждено расчетом как в основном материале так и в дополнительных расчетах и выводах.

0 Откуда берутс  энергоповышающие свойства пневмогидродвигател 

1.Закон Архимеда рассматриваетс  как следствие закона сохранени  энергии и даетс  нова  формулировка закона с приведе5 нием доказательств.

2.Выталкивающа  сила, действующа  на объем газа,подведенного под столб жидкости , больше силы, необходимой дл  преодолени  давлени  столба жидкости над напорным патрубком компрессора, а так это

0 значит, что количество энергии, полученное при всплытии этого объема газа больше количества энергии, затраченной на подвод газа под столб жидкости. Привод тс  расчет и доказательства.

5 3. Выталкивающа  сила увеличиваетс  с увеличением разности температур жидкости и подводимого газа, а количество возможной извлеченной энергии зависит от количества саккумулированной в воде или

fj

иной жидкости (в 1 м воды, вз той при температуре,близкой к 0°С, равно 93 Втч).

4.Выталкивающа  сила увеличиваетс  по мере всплыти  объема газа за счет увеличени  объема по мере падени  давлени  жидкости над ним и сопровождающеес  отбором теплоты от жидкости,

5.Воздух под воду, практически, всегда подаетс  с температурой ниже температуры воды, т.к. падение температуры воздуха при падении давлени  на 1 ат в адиабатном процессе равно около 24°С, практически сохран ющеес  и в изотермном процессе.

6.Изменение плотности воды в пределах от 0°С до 100°С практически остаетс  неизменной, а воздух увеличивает свой объем на 1/273 первоначального объема на каждый градус повышени  температуры, т.е. мен ет плотность.

Вернемс  к опыту с бутылкой и рассмот- рим его более подробно. Когда мы отрегулировали бутылку в холодной воде на начало момента погружени , заменив часть воздуха водой, мы таким образом убрали часть выталкивающей силы, обеспечивающей всплытие, и одновременно уравн ли количество вещества вытесненной бутылкой воды и самой бутылкой с ее содержимым (вода, воздух) и прицепленным к ней грузом, т.е. вес бутылки с водой и воздухом с при- цепленным к ней грузом равен весу вытесненной воды, т.е. выталкивающа  сила равна 1, но это тот случай, если бы мы закачивали под столб воды воду и при возврате при идеальных услови х (КПД 1) получили бы при подаче вытесненной воды на турбину количество энергии, равное затраченному , а ведь в формулу выталкивающей Силы входит и плотность тела, которую мы сравниваем с плотностью воды. Мы убрали часть воздуха, заменив его водой, т.е. убрали часть выталкивающей силы, но если мы вернем эту часть воздуха, то получим выталкивающую силу больше единицы и при этом затратим энергии меньше, чем если бы мы подводили такой же объем воды. Сделать это мы можем двум  способами: путем принудительного подвода воздуха, а также путем нагрева воздуха внутри бутылки. В обоих случа х мы нарушили равновесие в количестве вещества, а так как вода и воздух обладают разной теплоемкостью, то нарушили и энергетическое равновесие, равновесие энергопотенциалов между содержимым бутылки и наружной средой, а так как первичный объем пневмогидрод- вигател  тоже обладает выталкивающей силой больше 1, то и средний действующий объем воздуха будет обладать средней выталкивающей силой больше 1. Учитыва , что

выталкивающа  сила подведенного под столб воды объема воздуха больше силы, необходимой дл  преодолени  давлени  столба воды с площадью сечени  напорного патрубка компрессора, то естественно, что и энергии будет получено больше. После нагрева водоема Солнцем бутылка всплывает , но при этом ни какой разности в температурах наружной воды, самой бутылки, воды в бутылке и воздуха в ней нет, а значит, нет гор чего и холодного тела, непременного услови  дл  построени  посто нно действующей машины согласно второму закону термодинамики, но зато есть разность энергопотенциалов (количество саккумулиро- ванной в воде и воздухе энергии), завис щих от свойств взаимодействующих веществ (теплоемкость, плотность) и от состо ни  (жидкое, газообразное) .и есть разность температур взаимодействующих сред (вода и воздух при принудительном подводе воздуха под столб воды), также завис щих от свойств воды и воздуха. Если есть разность температур сред, то в зависимости от их теплоемкости есть и разность энергопотенциалов этих сред (имеетс  в виду количество саккумулированной энергии в воде и воздухе, но не разность температур). При температуре воздуха, например, в 40°С камень может быть нагрет до температуры 30°С, а в то же врем  вода из-за большей теплоемкости только на 10°С, а мы, использу  свойства этих сред, заставл ем бутылку всплывать и при этом совершать какое-то количество работы, то разве это не значит, что мы извлекли энергию из этих сред. Мы еще раз убедились, что выталкивающа  сила св зана с затратами энергии и за нас это сделало Солнце. Вернув отобранную часть выталкивающей силы добавлением удаленной части воздуха путем принудительного подвода объема воздуха под погруженный под столб воды поплавок-колокол, мы получили дополнительно к уже полученной работе и работу, которую произведет добавленный объем воздуха, а учитыва , что выталкиваю-, ща  сила больше силы необходимой дл  преодолени  столба воды над напорным патрубком компрессора при подводе объема воздуха под этот столб, то получим и дополнительную работу за счет разности затрат энергии, затраченной природой на создание воды и воздуха, сохран ющуюс  и при фазовых переходах из одного состо ни  в другое (случай, когда температуры воды и воздуха равны). Извлекать энергию мы можем до полного превращени  воды в лед, т.е. при увеличении объема воздуха при падении давлени  происходит понижение температуры воздуха с отбором теплоты от воды.

Рассмотрим следствие, вытекающее из закона Архимеда.

Плавающее тело погружено некоторой своей частью в жидкость: погруженна  часть вытесн ет по весу столько жидкости, сколько весит все тело.

Мы может сказать, что на плавающее тело действует выталкивающа  сила, равна  весу жидкости, вытесненной погруженной частью, и ошибемс . Ведь наход щийс  над поверхностью воды воздух, также обладающий плавучестью, можно прин ть тоже за плавающее тело, однако никакого погружени  воздуха в воду, по крайней мере видимого нет, но он по сравнению с частично погруженным в жидкость телом и выталкиваетс  из нее с большей силой, а столб воздуха над этим телом обладает значительным весом, но если нам пришлось бы погружать на какую-то глубину плавающее тело и столб воздуха над этим телом, то на погружение столба воздуха мы затратили бы энергии значительно больше, чем на погружение тела . В обоих случа х нам пришлось бы преодолевать силу, определ емую плавучестью, т.е. в обоих случа х выталкивающа  сила больше 1 и эта сила заложена природой, обусловлена разностью затрат энергии на создание жидкости, тела и газа, но если твердое тело мы не можем подвести под столб воды или другой жидкости, не преодолев силу плавучести (погружение надо вести с поверхности водоема), то воздух мы подвести можем, мину  затраты энергии на преодоление плавучести, а так как и первичный подведенный объем воздуха обладает плавучестью, то пон тно, что при всплытии получим выигрыш в энергии.

Claims (4)

1. Формула изобретени  1. Приливна  электростанци , содержаща  закрепленный на дне водоема генератор сжатого воздуха, выполненный в виде закрытой сверху и открытой снизу емкости, воздушный насосе приводом, соединенным ири помощи подвод щего трубопровода с верхней частью емкости, электрогенератор с приводом и соединенный с воздушным насосом аккумул тор сжатого воздуха с трубопроводом отвода воздуха к приводу электрогенератора , отличающа с  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем использовани  энергии отлива, электростанци  снабжена дополнительным воздушным насосем, подсоединенным к аккумул тору сжатого воздуха, и приводом дополнительного насоса, подвод щий трубопровод снабжен управл емым клапаном, а привод первого воздушного насоса выполнен в виде

   пневмогидродвигател , при этом в верхней части емкости выполнены два отверсти , а привод дополнительного насоса выполнен в виде подпружиненной снизу упругой диаф- рагмы, закрепленной сверху по кра м одного из отверстий, и обратного клапана, установленного во втором отверстии и кинематически св занного с диафрагмой.
2. 2.Электростанци  по п. 1, о т л и ч а ю- 0 щ а   с   тем, что пневмогидродвигатель

   включает в себ  расположенный под уровнем воды корпус с размещенными в нем силовым поворотным колоколом, накопителем воздуха, фиксаторами их положени  и

   5 направл ющими, обгонную муфту с зубчатой рейкой, инерционным маховиком, кривошип- но-шатунным механизмом, кулачковым механизмом дл  управлени  клапаном со штоком с педалью, при этом силовой коло0 кол выполнен асимметричным в виде четырех боковых стенок и дна с блуждающим поплавком, взаимодействующим с фиксатором в крайних положени х, и шарнирно установлен в вилке, соединенной с зубчатой

   5 рейкой с возможностью вертикального перемещени , накопитель также выполнен в виде асимметричного колокола, установленного на оси с возможностью поворота, а выходна  часть подвод щего трубопровода

   0 расположена под накопителем.
3. 3.Электростанци  по пп. 1 и 2, о т л и- чающа с  тем, что аккумул тор сжатого воздуха выполнен в виде герметичной, наполовину заполненной жидкостью емкости

   5 и снабжен дополнительной емкостью, объем которой равен половине объема аккумул тора , при этом дополнительна  емкость выполнена открытой снизу и размещена в аккумул трре с зазором между их стенками

   0 и дном, а зазор между стенками заполнен эластичным материалом с проникающими порами, содержащими молекулы кислорода .
4. 4.Электростанци  по пп. 1-3, о т л и ч а- 5 ю щ а   с   тем, что привод электрогенератора выполнен в виде пневмогидродвигател , включающего в себ  расположенный вертикально подуровнем воды цилиндрический корпус с разгрузочной камерой в

   0 верхней части и размещенные в корпусе ротор и накопители воздуха, при этом ротор выполнен в виде открытого снизу цилиндрического стакана с тангенциально расположенными в верхней части сопла5 ми, направленными вверх по углом 3-5° к горизонтальной плоскости, а накопители расположены в нижней части корпуса и каждый выполнен с объемом не менее объема шара, радиус которого равен радиусу стакана.

   4rJH

   тт .-77-..-. ..-i.-77...r-.л -. Й-Ч-: