WO2008044967A1 - Method for producing additional power by the multiple conversion thereof in a closed circuit for circulating a working body and a device for carrying g out said method - Google Patents
Method for producing additional power by the multiple conversion thereof in a closed circuit for circulating a working body and a device for carrying g out said method Download PDFInfo
- Publication number
- WO2008044967A1 WO2008044967A1 PCT/RU2007/000543 RU2007000543W WO2008044967A1 WO 2008044967 A1 WO2008044967 A1 WO 2008044967A1 RU 2007000543 W RU2007000543 W RU 2007000543W WO 2008044967 A1 WO2008044967 A1 WO 2008044967A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- impeller
- working fluid
- stage
- energy
- hydraulic
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B17/00—Other machines or engines
- F03B17/005—Installations wherein the liquid circulates in a closed loop ; Alleged perpetua mobilia of this or similar kind
Abstract
The invention relates to the power engineering. The inventive method for producing additional power, consists in carrying out a multiple step-by-step conversion of mechanical energy into pressure energy, and in simultaneously increasing the reactive force of a working medium and the outflow velocity thereof by increasing the specific gravity of the working medium and a torque transfer from a jet engine to a consumer of mechanical energy. A power producing process is carried out on the closed circuit of the working medium flow at the maximum radius of the active part of the working wheel (6). The increased circumferential velocity of the working wheel (6) is used for increasing mechanical power which is taken off from a first stage. In order to obtain greater power, said power is transferred to the more powerful pump of a next stage. The conversion process is carried out in a steady state mode without consuming an external power source.
Description
Способ получения дополнительной энергии путём её многократного преобразования при замкнутой схеме циркуляции рабочего тела и устройство для его осуществления A method of obtaining additional energy by repeatedly transforming it with a closed circulation circuit of the working fluid and a device for its implementation
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ Изобретение относится преимущественно к области энергетического машиностроения и двигателестроения и может использоваться на силовых приводах транспортных средств и для выработки электроэнергии.FIELD OF THE INVENTION The invention relates primarily to the field of power engineering and engine building and can be used on power drives of vehicles and for generating electricity.
В современной энергетике на агрегатах, имеющих реактивный двигатель для получения механической энергии, не в полной мере используется свойство реактивной энергии и её возможности.In modern energy, on the units having a jet engine for producing mechanical energy, the property of reactive energy and its capabilities are not fully used.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Технической задачей изобретения является широкое использование свойства реактивной энергии и её параметров в создании нетрадиционных мощных источников реактивной энергии, обеспечивающих полную автономность их эксплуатации вне зависимости от внешних источников напорной воды в водохранилищах и от других внешних источников энергии, с широким диапазоном получения и регулирования давления рабочего тела с возможностью поступенчатого увеличения мощности при различной компоновке, экологически чистых и не требующих больших капитальных затрат.An object of the invention is the widespread use of the properties of reactive energy and its parameters in the creation of unconventional powerful sources of reactive energy, providing complete autonomy of their operation, regardless of external sources of pressure water in reservoirs and other external energy sources, with a wide range of production and regulation of working fluid pressure with the possibility of incremental increase in power with different layouts, environmentally friendly and not requiring large capital atrat.
Общую задачу составляет: получение дополнительной энергии с увеличением мощности и КПД гидроэнергоустановки.The general task is: obtaining additional energy with an increase in power and efficiency of a hydropower installation.
В состав задачи входят:The composition of the task includes:
1. Разработка новых трёх способов получения дополнительной реактивной энергии, обеспечивающих прирост мощности и
экономии рабочего тела по сравнению с существующими энергоагрегатами.1. The development of new three ways to obtain additional reactive energy, providing an increase in power and saving of a working fluid in comparison with existing power units.
2. Разработка новой схемы для реализации способов.2. Development of a new scheme for implementing the methods.
Поставленная цель достигается: 1. Получением увеличенного крутящего момента за счёт увеличения радиуса рабочего колеса гидротурбины.The goal is achieved: 1. Obtaining increased torque by increasing the radius of the impeller of the turbine.
2. Получением дополнительной реактивной силы за счет увеличения удельного веса рабочего тела (массы водяной смеси) в соответствии с формулой P=mc, где P- реактивная сила, m- масса рабочего тела, с - скорость истечения массы рабочего тела.2. By obtaining additional reactive force by increasing the specific gravity of the working fluid (mass of the water mixture) in accordance with the formula P = mc, where P is the reactive power, m is the working fluid mass, and s is the expiration velocity of the working fluid mass.
То есть во сколько раз будет увеличен удельный вес рабочего тела, соответственно увеличится реактивная сила и мощность энергоустановки.That is, how many times the specific gravity of the working fluid will be increased, respectively, the reactive force and power of the power plant will increase.
3. Замкнутой схемой циркуляции утяжеленного рабочего тела, обеспечивающей получение и использования в рабочем процессе дополнительной реактивной силы за счёт увеличения скорости истечения "С" из струйно-реактивного сопла или лопасти.3. A closed circuit of the circulation of the heavier working fluid, which ensures the receipt and use of additional reactive force in the working process by increasing the flow rate "C" from the jet-jet nozzle or blade.
4. Разработкой новой нетрадиционной схемы гидроагрегата с постоянно замкнутой принудительно напорной в трубном пространстве циркуляцией рабочего тела.4. The development of a new unconventional scheme of a hydraulic unit with constantly closed forced-pressure circulation in the tube space of the working fluid circulation.
Технический результат в части способа получения дополнительной энергии путем её неоднократного преобразования, включающий передачу крутящего момента от реактивного двигателя, имеющего крутящийся вал, на потребителя механической энергии, достигается за счет того, что его осуществляют через многократное ступенчатое преобразование механической энергии в энергию рабочего тела высокого давления с максимальным удельным весом и с увеличенной скоростью
истечения рабочего тела с использованием гидронасосов и трубопроводов до сборного коллектора или спиральной камеры, а выработку реактивной энергии от взаимодействия рабочего тела со струйно-реактивными соплами или лопастями рабочего колеса ступени гидроагрегата производят по замкнутой схеме циркуляции рабочего тела и максимальном радиусе активной части рабочего колеса, при этом увеличенную окружную скорость рабочего колеса используют для увеличения механической мощности, отбор которой производят с выхода 1-ой ступени, или при необходимости получения от гидроагрегата большей мощности, её передают на вход более мощного гидронасоса следующей последовательно действующей 2-ой ступени, а дальнейшее наращивание мощности производят за счёт дополнительных более мощных ступеней гидроагрегата аналогичным путем, при этом, нагрузку для приводного двигателя создает только одна первая ступень многоступенчатого преобразования.The technical result in terms of the method of obtaining additional energy by repeatedly converting it, including transmitting torque from a jet engine having a rotating shaft to a consumer of mechanical energy, is achieved due to the fact that it is carried out through multiple step-by-step conversion of mechanical energy into energy of a high-pressure working fluid with maximum specific gravity and increased speed the expiration of the working fluid using hydraulic pumps and pipelines to the prefabricated manifold or spiral chamber, and the generation of reactive energy from the interaction of the working fluid with jet-jet nozzles or impeller vanes of the hydraulic unit stage is carried out according to a closed circulation circuit of the working fluid and the maximum radius of the active part of the impeller, this increased peripheral speed of the impeller is used to increase mechanical power, the selection of which is carried out from the output of the 1st stage, or if necessary In order to obtain more power from the hydraulic unit, it is transferred to the input of a more powerful hydraulic pump of the next sequentially acting 2nd stage, and further capacity increase is carried out due to additional more powerful hydraulic unit stages in a similar way, while only one first multi-stage stage creates a load for the drive motor transformations.
Технический результат также достигается за счет того, что устройство для преобразования энергии рабочего тела в механическую и электрическую энергию содержит реактивный приводной двигатель, передаточный вал и генератор, при этом реактивный приводной двигатель 1-ой ступени выполнен в виде рабочего колеса с увеличенным радиусом, по наружному ободу которого установлены струйно-реактивные сопла или лопасти радиально-осевой гидротурбины, а под рабочим колесом 1-ой ступени соосно установлены редуктор и гидронасос с узлом подготовки рабочего тела, соединенный со сборным коллектором или спиральной камерой посредством трубопроводов, а вал рабочего колеса жёстко сочленён через редуктор с ротором
гидронасоса и с ротором генератора и валом пускового двигателя, а более мощный гидpoнacoc2-oй ступени установлен соосно с выходным валом 1-ой ступени и сочленён с ним, а отводные трубопроводы для рабочего тела высокого давления, соединяющие гидронасос со сборным коллектором или спиральной камерой, установлены также соосно с 1-ой ступенью или отнесены по горизонтали для установки рабочего колеса более мощной гидротурбины.The technical result is also achieved due to the fact that the device for converting the energy of the working fluid into mechanical and electrical energy contains a jet drive engine, a transmission shaft and a generator, while the jet drive engine of the first stage is made in the form of an impeller with an increased radius, on the outer the rim of which is equipped with jet-jet nozzles or blades of a radial-axial hydraulic turbine, and under the impeller of the 1st stage, a gearbox and a hydraulic pump with a worker training unit are coaxially mounted about the body, connected to the prefabricated manifold or spiral chamber through pipelines, and the impeller shaft is rigidly articulated through a gearbox with a rotor a hydraulic pump and with a generator rotor and a starting engine shaft, and a more powerful hydraulic stage 2 is installed coaxially with the output shaft of the 1st stage and connected to it, and drain pipelines for a high-pressure working fluid connecting the hydraulic pump to the collecting manifold or spiral chamber are installed also coaxial with the 1st stage or horizontally assigned to install the impeller of a more powerful hydraulic turbine.
ПЕРЕЧЕНЬ ЧЕРТЕЖЕЙ Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. l изображено устройство для получения дополнительной энергии.LIST OF DRAWINGS The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. l shows a device for additional energy.
ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ В предлагаемом способе в качестве реактивного двигателя для получения механической энергии перед генератором 9 (фиг.l) устанавливают нетиповую гидротурбину с гидравлическими соплами струйно-реактивного действия или лопастями 1, которые крепятся на рабочем колесе 6 относительно сборного коллектора 5 по круговой наружной его траектории их движения с радиусом относительно вертикального вала 2 в несколько раз большим, чем у существующих турбин, у которых рабочие лопатки или лопасти 1 установлены непосредственно вокруг вала и крутятся вокруг своей оси. Установка реактивных сопел по наружной траектории их движения относительно сборного коллектора 5 обуславливается наличием большей свободы для размещения сопловых устройств. Подачу рабочего тела на сопла или лопасти 1 осуществляют от центробежного высоконапорного насоса 3 специальной конструкции или от радиально-осевой гидротурбины (не показана) в режиме насоса через неподвижный трубопровод 4, передающие
энергию высокого давления специальной смеси с большим удельным весом в сборный разветвлённый коллектор 5, используемый в качестве статора. Передача рабочего тела на струйно-реактивные сопла или лопасти 1 производится с наружной стороны сборного коллектора 5 с использованием существующих способов гидроуплотнений между движущейся входной частью струйно-реактивного сопла или лопасти 1 и сборного коллектора 5. Рабочее колесо 6 жёстко установлено на валу 7, который через редуктор 8 передаёт крутящий момент на гидронасос 3 и "напрямую" на генератор 9 и который в свою очередь установлен в опорах 13 и 14.EXAMPLE OF IMPLEMENTATION OF THE INVENTION In the proposed method, an atypical hydraulic turbine with hydraulic jet-reactive nozzles or blades 1 that are mounted on the impeller 6 relative to the collecting manifold 5 along its circular outer surface is installed as a jet engine for generating mechanical energy in front of the generator 9 (Fig. 1). the trajectory of their movement with a radius relative to the vertical shaft 2 is several times larger than that of existing turbines, in which the working blades or blades 1 are installed directly o around the shaft and spin around its axis. The installation of jet nozzles along the outer trajectory of their movement relative to the collector 5 is due to the presence of greater freedom to accommodate nozzle devices. The supply of the working fluid to the nozzles or blades 1 is carried out from a centrifugal high-pressure pump 3 of a special design or from a radial-axial hydraulic turbine (not shown) in pump mode through a stationary pipeline 4, transmitting high-pressure energy of a special mixture with a large specific gravity into a pre-fabricated branched collector 5 used as a stator. The transfer of the working fluid to the jet-jet nozzles or blades 1 is carried out from the outside of the collector 5 using the existing methods of hydraulic sealing between the moving inlet of the jet-jet nozzle or blades 1 and the collector 5. The impeller 6 is rigidly mounted on the shaft 7, which the gearbox 8 transmits torque to the hydraulic pump 3 and "directly" to the generator 9 and which in turn is installed in the supports 13 and 14.
Отток из сопел рабочего тела производится в сточную камеру 11 и, далее засасывается в наклонной плоскости через трубу 15 в узел подготовки рабочего тела 12 и в гидронасос 3. Пусковой двигатель 10 через редуктор 8 одновременно приводит во вращение центробежный гидронасос 3 и раскручивает рабочее колесо 6 и ротор генератора 9.The outflow from the nozzles of the working fluid is carried out into the waste chamber 11 and then is sucked in an inclined plane through the pipe 15 into the preparation unit of the working fluid 12 and into the hydraulic pump 3. The starting motor 10 through the gearbox 8 simultaneously drives the centrifugal hydraulic pump 3 and spins the impeller 6 and generator rotor 9.
Передачу крутящего момента от приводной реактивной гидротурбины на потребителя механической энергии осуществляют через многократное ступенчатое преобразование механической энергии в потенциальную энергию высокого давления рабочего тела с максимальным удельным весом и с увеличенной скоростью его истечения из рабочей камеры с использованием гидронасосов 3 и замкнутой схемы циркуляции, утяжеленного рабочего тела, воздействующего на лопасти 1 или струйно-реактивные сопла гидротурбины, установленных по кругу рабочего колеса 6 с максимальным радиусом от центра их поступательного движения для создания и увеличения переносной скорости происходящего
процесса преобразования, тогда как у современных гидротурбин рабочие лопасти установлены непосредственно на валу турбины и крутятся, в основном, вокруг своей оси с минимальной переносной скоростью, что ограничивает использование реактивной энергии для увеличения мощности и КПД гидроустановки. Увеличенную окружную скорость рабочего колеса 6 используют для увеличения крутящего момента пропорционально увеличению его радиуса с сохранившейся угловой скоростью вращения рабочего колеса 6 при неизменной затрате рабочего тела и его параметров, за счёт дополнительной энергии, полученной от переносного ускорения в виде переносной силы инерции во вращающемся рабочем колесе 6 гидротурбины, как в неинерциальной системе отсчёта и несущая на себе независимый процесс взаимодействия рабочего тела с лопаткой рабочего колеса 6, образуя её относительное однонаправленное ускорение, а сумму этих двух однонаправленных ускорений используют как абсолютную суммарную энергию для работы энергоагрегата, выраженную формулой: mV =F+ Jh + Jc , где т-w1 есть сила в неинерциальной системе отсчёта; F- сила в инерциальной системе отсчёта;The torque is transmitted from the driving jet turbine to the consumer of mechanical energy through multiple stepwise conversion of mechanical energy into potential energy of high pressure of the working fluid with a maximum specific gravity and with an increased speed of its outflow from the working chamber using hydraulic pumps 3 and a closed circulation circuit, a heavier working fluid acting on the blades 1 or jet-jet nozzles of a hydraulic turbine installed in a circle of the impeller 6 with max lnym radius from the center of their forward movement to create and increase the drive speed of what is happening the conversion process, while modern hydraulic turbines have rotor blades mounted directly on the turbine shaft and rotate mainly around its axis with a minimum portable speed, which limits the use of reactive energy to increase the power and efficiency of a hydraulic installation. The increased peripheral speed of the impeller 6 is used to increase the torque in proportion to the increase in its radius with the preserved angular speed of rotation of the impeller 6 with a constant expenditure of the working fluid and its parameters, due to the additional energy received from the portable acceleration in the form of a portable inertia in a rotating impeller 6 hydroturbines, as in a non-inertial reference system and carrying an independent process of interaction of the working fluid with the impeller 6, forming it from ositelnoe unidirectional acceleration, and the sum of these two unidirectional accelerations are used as the absolute total energy for power unit expressed by formula: mV = F + J h + J c, where m-w 1 is the power in a non-inertial frame of reference; F- force in an inertial reference frame;
Jh -переносная сила инерции в неинерциальной системе отсчёта; Jc - кориолисово ускорение в предлагаемой кинематической схеме отсутствует (равно нулю); m - масса рабочего тела; W- ускорение в инерциальной системе отсчёта; где Jh обуславливает дополнительную механическую энергию, образованную без затрат рабочего тела.
При этом, в соответствии с формулой V - ω-R, где V - окружная скорость; ω - угловая скорость вращения и R - радиус; при увеличении окружной скорости вращения рабочего колеса 6 приводной реактивной гидротурбины предлагаемый способ позволяет сохранить и его силовой крутящий момент при заданных затратах и параметрах рабочего тела.J h - portable inertia force in a non-inertial reference frame; J c - Coriolis acceleration in the proposed kinematic scheme is absent (equal to zero); m is the mass of the working fluid; W- acceleration in an inertial reference system; where J h causes additional mechanical energy generated without the expense of the working fluid. Moreover, in accordance with the formula V - ω-R, where V is the peripheral speed; ω is the angular velocity of rotation and R is the radius; with an increase in the peripheral speed of rotation of the impeller 6 of the drive jet turbine, the proposed method allows you to save its power torque at a given cost and parameters of the working fluid.
Достоверность и возможность сохранения крутящего момента при увеличивающейся окружной скорости вращения рабочего колеса 6 гидротурбины без дополнительной затраты рабочего тела и неизменных его параметров подтверждается литературными источниками и экспериментальными опытами, проделанными автором способа, на основании чего сделано заключение, что "реактивная сила не изменяет своей величины воздействия на рабочую лопатку турбины при увеличении скорости её движения". Это заключение подтверждается нижеследующими теоретическими доводами.The reliability and the ability to maintain torque with increasing peripheral speed of rotation of the impeller 6 of the turbine without additional costs of the working fluid and its parameters are confirmed by literary sources and experimental experiments by the author of the method, based on which it was concluded that "the reactive force does not change its magnitude of the effect on the turbine blade with an increase in its speed. " This conclusion is supported by the following theoretical arguments.
В предлагаемом способе используется схема взаимодействия рабочего тела с лопаткой рабочего колеса 6 как в неинерциальной системе отсчёта, которая не подчинена второму и третьему закону Ньютона (см. Курс теоретической механики для физиков. Издание 3-е, издательство Московского Университета, 1978 г. И.И. Ольховский, с.172).The proposed method uses a scheme for the interaction of the working fluid with the impeller blade 6 as in a non-inertial reference frame, which is not subject to Newton’s second and third laws (see Theoretical Mechanics for Physicists. 3rd Edition, Moscow University Press, 1978, I. I. Olkhovsky, p. 172).
Кроме неинерциальности предлагаемой системы, она является замкнутой или изолированной системой, только при которой справедлив закон сохранения импульса - это реактивное движение. Сохранение величины крутящего момента при увеличенной окружной скорости рабочего колёса 6 и сам процесс
увеличения окружной скорости при неизменном расходе рабочего тела и его параметров обуславливается следующим образом.In addition to the non-inertia of the proposed system, it is a closed or isolated system, only under which the law of conservation of momentum is valid - this is reactive motion. The conservation of torque with increased peripheral speed of the impeller 6 and the process itself the increase in peripheral speed at a constant flow rate of the working fluid and its parameters is determined as follows.
При прохождении рабочего тела под давлением через реактивную лопатку гидротурбины с выделением на ней реактивной силы происходит однонаправленное преобразование энергии сложением скоростей, образующих абсолютное ускорение: это относительное ускорение движения лопатки, вызванное непосредственно реактивной силой при истечении с лопатки рабочего тела и переносного ускорения перемещения лопатки по траектории круга рабочего колеса 6 вместе с рабочим телом и рабочим колесом 6 гидротурбины, при которых происходит автономный процесс преобразования, не зависящий от внешней среды и представляющий процесс в неинерциальной системе отсчёта, характерной особенностью которой является получение рабочей лопаткой гидротурбины абсолютного суммарного ускорения не только от взаимодействия её с рабочим телом, но и в результате ускоренного движения самого этого процесса вместе с рабочим колесом 6, как ускоренного движения самой системы отсчёта, обуславливающего переносное ускорение как дополнительную силу, образующую дополнительную энергию, которая стабилизирует и поддерживает увеличенную окружную скорость рабочего колеса 6, не допуская её уменьшения без увеличения затраты рабочего тела при неизменных его параметрах.When a working fluid passes under pressure through a jet turbine blade with a reactive force released on it, unidirectional energy conversion occurs by adding the velocities that form the absolute acceleration: this is the relative acceleration of the motion of the blade, caused directly by the reactive force when the working fluid expands from the blade and the portable acceleration of the blade moving along the trajectory circle of the impeller 6 together with the working fluid and the impeller 6 of the turbine, in which there is an autonomous process of pre formation, independent of the external environment and representing the process in a non-inertial reference system, a characteristic feature of which is to obtain the absolute total acceleration by the working blade of a hydraulic turbine not only from its interaction with the working fluid, but also as a result of the accelerated movement of this process together with the impeller 6, as the accelerated motion of the reference system itself, which determines portable acceleration as an additional force, which forms additional energy, which stabilizes and supports the significant peripheral speed of the impeller 6, not allowing it to decrease without increasing the cost of the working fluid with its parameters unchanged.
Достоверность обоснования процесса в получении дополнительной силы за счёт переносного ускорения при увеличенной окружной скорости рабочего колеса 6 гидротурбины подтверждается литературой (Курс теоретической механики для физиков. Издание 3-е, издательство Московского Университета,
1978 г. И.И. Ольховский, с.172, см Приложение), где за материальную точку нужно считать лопатку турбинного колеса, неинерциальной системой отсчёта считать тело с максимальным радиусом рабочего колеса турбины, определенным телом (или тeл)» - считать рабочее тело энергоносителя. Так как данная дополнительная сила инерции Jh не имеет соответствующей противодействующей ей силы, образующей её, следовательно, на её образование не затрачена дополнительная энергия.The validity of the process justification in obtaining additional force due to portable acceleration at an increased peripheral speed of the turbine impeller 6 is confirmed by literature (Theoretical Mechanics Course for Physicists. 3rd edition, Moscow University Press, 1978 I.I. Olkhovsky, p.172, see Appendix), where the turbine wheel blade should be considered as a material point, the body with the maximum radius of the turbine impeller defined by the body (or body) should be considered as a non-inertial reference system ”- consider the working medium of the energy carrier. Since this additional inertia force J h does not have the corresponding opposing force forming it, therefore, additional energy is not expended on its formation.
Этот факт ещё раз подтверждает достоверность и теоретическую основу в предлагаемом способе на предмет получения дополнительной энергии с образованием дополнительной силы Jh при неизменной затрате рабочего тела и его параметров. Кроме этого, сущность предлагаемого способа заключается в создании замкнутой схемы циркуляции рабочего тела, обеспечивающую возможность в создании и в увеличении удельного веса (массы) рабочего тела "m" с соответствующим увеличением реактивной силы P и в увеличении скорости стечения "С" рабочего тела согласно формуле P = mС. Для наглядности можно представить, что удельный вес у графита в 2,1 раза больше, чем у воды, у меди - в 8,9 раза, у свинца - в 11,3 раза.This fact once again confirms the reliability and theoretical basis in the proposed method for obtaining additional energy with the formation of additional force J h at a constant expenditure of the working fluid and its parameters. In addition, the essence of the proposed method is to create a closed circulation circuit of the working fluid, which provides the opportunity to create and increase the specific gravity (mass) of the working fluid "m" with a corresponding increase in reactive force P and to increase the velocity of the confluence "C" of the working fluid according to the formula P = mC. For clarity, we can imagine that the specific gravity of graphite is 2.1 times greater than that of water, of copper - 8.9 times, of lead - 11.3 times.
Если создать какую-то маслянистую балластную гидросмесь с мягким металлом меди или свинца в мелких фракциях, то можно решить и этот вопрос. Если этот вопрос образует нерешимую проблему, то система агрегата может работать на одной воде, а при необходимости в увеличении большей мощности установить дополнительную более мощную ступень или несколько с увеличивающейся мощностью последовательно установленных ступеней преобразования энергии с аналогичным принципом
работы, которая включается последовательно на выходной вал первой ступени (вместо генератора) со свободно независимой компоновкой от первой ступени, при этом нагрузкой для гидронасоса 3 первой ступени является только гидротурбина первой ступени, которая обеспечивает работу более мощного гидронасоса 3 второй ступени, а этот гидронасос 3 обеспечит рабочим телом ещё более мощную гидротурбину второй ступени и так далее. То есть, при увеличении количества ступеней преобразования энергии для увеличения мощности "нагрузку" несет только гидротурбина первой ступени, а дополнительно установленные ступени выработку дополнительной энергии производят также с использованием переносного ускорения рабочего колеса 6 гидротурбины за счёт эффекта от образуемого в нем переносной силы инерции с получением увеличенного крутящего момента и мощности пропорционально увеличенному радиусу рабочего колеса 6 и удельному весу рабочего тела без дополнительных его затрат при неизменных параметрах. Таким образом, увеличение дополнительных ступеней не является непосредственной нагрузкой для приводной реактивной гидротурбины первой ступени, и весь процесс преобразования в установившемся режиме производят без затрат внешнего источника энергии.If you create some kind of oily ballast hydraulic mixture with a soft metal of copper or lead in small fractions, then this problem can be solved. If this issue poses an insoluble problem, then the unit system can operate on the same water, and if necessary, to increase greater power, install an additional more powerful stage or several with increasing power of successively installed energy conversion stages with a similar principle work, which is connected sequentially to the output shaft of the first stage (instead of the generator) with a freely independent layout from the first stage, while the load for the hydraulic pump 3 of the first stage is only the hydraulic turbine of the first stage, which ensures the operation of a more powerful hydraulic pump 3 of the second stage, and this hydraulic pump 3 will provide the working fluid with an even more powerful second-stage hydraulic turbine and so on. That is, with an increase in the number of stages of energy conversion to increase power, only the first stage hydraulic turbine bears the load, and additionally established stages also generate additional energy using the portable acceleration of the hydraulic turbine impeller 6 due to the effect of the portable inertia force generated in it with obtaining increased torque and power in proportion to the increased radius of the impeller 6 and the specific gravity of the working fluid without additional costs and unchanged parameters. Thus, the increase in additional stages is not a direct load for the first stage reactive hydraulic turbine, and the entire process of conversion in the steady state is carried out without the cost of an external energy source.
Устройство для неоднократного преобразования энергии с замкнутой напорной схемой циркуляцией рабочего тела имеет центробежный гидронасос 3 или радиально-осевую гидротурбину в режиме насоса, на выходе которого до сборного коллектора 5 установлены радиально один или несколько трубопроводов 4 для передачи утяжеленного рабочего тела высокого давления через
сборный коллектор 5 на сопла или лопасти 1, которые устанавливаются на периферийном ободе рабочего колеса 6 с наружной или внутренней стороны сборного коллектора 5, используемого как статор. Передача крутящего момента от сопла или лопасти 1 передается через тело рабочего колеса 6 и главный вал 7, установленный в опорах 13 и 14 одновременно на редуктор 8 и генератор 9. Редуктор 8 сочленен через вал 2 с гидронасосом 3 и с пусковым двигателем 10 для запуска агрегата в работу. Отработанное рабочее тело из сопел собирается через водосборные каналы 11 и 15 через узел подготовки рабочего тела 12 на гидронасос 3 для его дальнейшего использования.A device for repeatedly converting energy with a closed pressure circuit by circulating the working fluid has a centrifugal hydraulic pump 3 or a radial-axial hydraulic turbine in pump mode, at the outlet of which up to the collecting manifold 5 there are installed radially one or more pipelines 4 for transmitting a heavy high-pressure working fluid through prefabricated manifold 5 on nozzles or blades 1, which are mounted on the peripheral rim of the impeller 6 from the outer or inner side of the prefabricated collector 5, used as a stator. The transmission of torque from the nozzle or blade 1 is transmitted through the body of the impeller 6 and the main shaft 7, installed in the bearings 13 and 14 simultaneously to the gearbox 8 and the generator 9. The gearbox 8 is coupled through the shaft 2 with a hydraulic pump 3 and with a starting motor 10 to start the unit to work. The spent working fluid from the nozzles is collected through the drainage channels 11 and 15 through the preparation unit of the working fluid 12 to the hydraulic pump 3 for its further use.
Работает агрегат от гидротурбины со струйно-реактивными соплами или лопастями 1, включенных в общую схему замкнутого цикла преобразования с выработкой дополнительной реактивной энергии путем использования переносного ускорения рабочего колеса 6 гидротурбины как неинерциальной системы за счет эффекта от абсолютного ускорения и образуемого в нем переносной силы инерции с получением увеличенного крутящего момента и мощности пропорционально увеличенному радиусу рабочего колеса 6 и удельному весу рабочего тела без дополнительных его затрат и неизменных параметров. Запуск агрегата производится от пускового двигателя 10, который через редуктор 8 производит одновременно раскручивание рабочего колеса 6 гидротурбины и ротора генератора 9, и приводит в действие гидронасос 3, от которого по трубопроводам 4 начинает поступать под давлением рабочее тело, заполняя сборный коллектор 5 постепенно приводя в действие рабочее колесо 6 гидротурбины. Появляющийся
крутящий момент от реактивных сопел или лопастей 1 рабочего колеса 6 передается через редуктор 8 на гидронасос 3, разгружая пусковой двигатель 10. Этот процесс запуска производится до достижения нормальной частоты вращения и полной "загрузки", при которой пусковой двигатель 10 отключается.
The unit operates from a hydraulic turbine with jet-reactive nozzles or blades 1 included in the general scheme of a closed conversion cycle with the generation of additional reactive energy by using portable acceleration of the impeller 6 of the hydraulic turbine as a non-inertial system due to the effect of absolute acceleration and the portable inertia force generated in it with obtaining increased torque and power in proportion to the increased radius of the impeller 6 and the specific gravity of the working fluid without additional waste and constant parameters. The unit is started from the starting engine 10, which through the gearbox 8 simultaneously untwists the impeller 6 of the hydraulic turbine and the rotor of the generator 9, and drives the hydraulic pump 3, from which the working fluid begins to flow through pipelines 4, filling the collecting manifold 5 gradually leading to action of the impeller 6 of a hydraulic turbine. Appearing the torque from the jet nozzles or blades 1 of the impeller 6 is transmitted through a gearbox 8 to the hydraulic pump 3, unloading the starting engine 10. This starting process is performed until the normal speed and full “load” are reached, at which the starting engine 10 is turned off.
Claims
1. Способ получения дополнительной энергии путем её неоднократного преобразования, включающий передачу крутящего момента от реактивного двигателя, имеющего крутящийся вал, на потребителя механической энергии, который осуществляют через многократное ступенчатое преобразование механической энергии в энергию рабочего тела высокого давления с максимальным удельным весом и с увеличенной скоростью истечения рабочего тела с использованием гидронасосов и трубопроводов до сборного коллектора или спиральной камеры, а выработку реактивной энергии от взаимодействия рабочего тела со струйно-реактивными соплами или лопастями рабочего колеса ступени гидроагрегата производят по замкнутой схеме циркуляции рабочего тела и максимальном радиусе активной части рабочего колеса, при этом увеличенную окружную скорость рабочего колеса используют для увеличения механической мощности, отбор которой производят с выхода 1-ой ступени, или при необходимости получения от гидроагрегата большей мощности, её передают на вход более мощного гидронасоса следующей последовательно действующей 2- ой ступени, а дальнейшее наращивание мощности производят за счёт дополнительных более мощных ступеней гидроагрегата аналогичным путем.1. A method of obtaining additional energy by repeatedly converting it, including transmitting torque from a jet engine having a rotating shaft to a consumer of mechanical energy, which is carried out through multiple step-by-step conversion of mechanical energy into energy of a high pressure working medium with a maximum specific gravity and with an increased speed the expiration of the working fluid using hydraulic pumps and pipelines to the prefabricated manifold or spiral chamber, and the production of reactive Energies from the interaction of the working fluid with jet-jet nozzles or blades of the impeller of the hydraulic unit stage are performed according to the closed circuit of the working fluid circulation and the maximum radius of the active part of the impeller, while the increased peripheral speed of the impeller is used to increase the mechanical power, which is selected from output 1 -th stage, or if it is necessary to obtain more power from the hydraulic unit, it is transmitted to the input of a more powerful hydraulic pump of the next sequentially acting 2 - oh stage, and further increase in capacity is carried out due to additional more powerful stages of the hydraulic unit in a similar way.
2. Устройство для преобразования энергии рабочего тела в механическую и электрическую энергию, содержащее реактивный приводной двигатель, передаточный вал и генератор, отличающийся тем, что реактивный приводной двигатель 1-ой ступени выполнен в виде рабочего колеса с увеличенным радиусом, по наружному ободу которого установлены струйно-реактивные сопла или лопасти радиально-осевой гидротурбины, а под рабочим колесом 1-ой ступени соосно установлены редуктор и гидронасос с узлом подготовки рабочего тела, соединенный со сборным коллектором или спиральной камерой посредством трубопроводов, а вал рабочего колеса жёстко сочленён через редуктор с ротором гидронасоса и с ротором генератора и валом пускового двигателя, а более мощный гидpoнacoc2-oй ступени установлен соосно с выходным валом 1-ой ступени и сочленён с ним, а отводные трубопроводы для рабочего тела высокого давления, соединяющие гидронасос со сборным коллектором или спиральной камерой, установлены также соосно с 1-ой ступенью или отнесены по горизонтали для установки рабочего колеса более мощной гидротурбины. 2. A device for converting the energy of the working fluid into mechanical and electrical energy, containing a jet drive engine, a transfer shaft and a generator, characterized in that the jet drive engine of the 1st stage is made in the form of an impeller with an increased radius, the outer rim of which is installed jet reactive nozzles or blades of a radial-axial hydraulic turbine, and under the impeller of the 1st stage a gearbox and a hydraulic pump are coaxially mounted with a preparation unit for the working fluid, connected to the pre-assembled manifold or spiral chamber via pipelines, and the impeller shaft is rigidly coupled through the gearbox with the hydraulic pump rotor and with the rotor of the generator and the shaft of the starting engine, and the more powerful hydraulic stage 2 is installed coaxially with the output shaft of the 1st stage and is connected with it, and the discharge pipelines for the high-pressure working fluid connecting hydraulic pump with the collecting volute or collector, also mounted coaxially with the first stage or horizontally allocated to install more powerful impeller hydroturbine.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006135400/06A RU2006135400A (en) | 2006-10-09 | 2006-10-09 | METHOD FOR PRODUCING ENERGY BY ITS MULTIPLE TRANSFORMATION WITH A CLOSED WORKING BODY CIRCULATION SCHEME AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION |
| RU2006135400 | 2006-10-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2008044967A1 true WO2008044967A1 (en) | 2008-04-17 |
Family
ID=39283090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2007/000543 WO2008044967A1 (en) | 2006-10-09 | 2007-10-08 | Method for producing additional power by the multiple conversion thereof in a closed circuit for circulating a working body and a device for carrying g out said method |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2006135400A (en) |
| WO (1) | WO2008044967A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009154583A2 (en) * | 2008-05-27 | 2009-12-23 | Selim Ergunes | Method of obtaining power from potential difference |
| CN104632512A (en) * | 2015-02-03 | 2015-05-20 | 陈永胜 | Step type water storage power station |
| JP2016017520A (en) * | 2014-07-08 | 2016-02-01 | 征忠 内藤 | Engine with no-reactive driving force |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2395406A1 (en) * | 1977-06-23 | 1979-01-19 | Triai Bernard | Hydroelectric power generating system - has turbine-driven pump supplying remotely positioned hydraulic motor which drives generator |
| DE3935063A1 (en) * | 1989-10-20 | 1991-04-25 | Paul Boxhammer | Water power plant esp. for relatively quiet flows - uses turbogenerator driven by fall of water taken up by Archimedean screw geared to rotating waterwheel |
| RU2061186C1 (en) * | 1993-03-01 | 1996-05-27 | Родион Харитонович Минасян | Hydraulic unit of smaller hydroelectric station |
| RU2078986C1 (en) * | 1992-05-26 | 1997-05-10 | Валентин Федорович Зезегов | Hydroelectric power plant |
-
2006
- 2006-10-09 RU RU2006135400/06A patent/RU2006135400A/en unknown
-
2007
- 2007-10-08 WO PCT/RU2007/000543 patent/WO2008044967A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2395406A1 (en) * | 1977-06-23 | 1979-01-19 | Triai Bernard | Hydroelectric power generating system - has turbine-driven pump supplying remotely positioned hydraulic motor which drives generator |
| DE3935063A1 (en) * | 1989-10-20 | 1991-04-25 | Paul Boxhammer | Water power plant esp. for relatively quiet flows - uses turbogenerator driven by fall of water taken up by Archimedean screw geared to rotating waterwheel |
| RU2078986C1 (en) * | 1992-05-26 | 1997-05-10 | Валентин Федорович Зезегов | Hydroelectric power plant |
| RU2061186C1 (en) * | 1993-03-01 | 1996-05-27 | Родион Харитонович Минасян | Hydraulic unit of smaller hydroelectric station |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| "SOVETSKAYA ENTSIKLOPEDIYA", 1989, POLITICHESKY SLOVAR, IZDANIE TRETIE, MOSCOW, pages: 77, 251 * |
| AKADEMIKA G.S. LANDSBERGA: "Elementarny uchebnik fiziki", vol. 1, 1995, AOZT SHRAIK, MOSCOW, pages: 210 - 211 * |
| KABARDIN O.F.F.: "Spravochnye materialy", MOSCOW, PROSVESCHENIE, 1991, pages 50 - 53 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009154583A2 (en) * | 2008-05-27 | 2009-12-23 | Selim Ergunes | Method of obtaining power from potential difference |
| WO2009154583A3 (en) * | 2008-05-27 | 2010-07-22 | Selim Ergunes | Method of obtaining power from potential difference |
| JP2016017520A (en) * | 2014-07-08 | 2016-02-01 | 征忠 内藤 | Engine with no-reactive driving force |
| CN104632512A (en) * | 2015-02-03 | 2015-05-20 | 陈永胜 | Step type water storage power station |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006135400A (en) | 2008-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2124142C1 (en) | Wind-driven electric plant | |
| AU2007315295B2 (en) | Wind power installation, generator for generation of electrical power from ambient air, and method for generation of electrical power from ambient air in motion | |
| CN106661875B (en) | Transonic two-phase reaction turbine | |
| CN104595094B (en) | hydraulic turbine generator | |
| CN101813006A (en) | Multi-stage jet-type reaction force disc generating system | |
| US9410430B2 (en) | Turbine apparatus with counter-rotating blades | |
| CN201606189U (en) | Vertical-shaft aerogenerator | |
| CN110359964A (en) | A kind of power turbine of gas turbine | |
| Alexander et al. | Radial-and mixed-flow turbines for low head microhydro systems | |
| US10077755B2 (en) | Method and device for producing a driving force by bringing about differences in a closed gas/liquid system | |
| Krupa | Development of horizontal bulb hydroturbines for high heads with a wide range of reliable operation modes | |
| US6354800B1 (en) | Dual pressure Euler turbine | |
| WO2008044967A1 (en) | Method for producing additional power by the multiple conversion thereof in a closed circuit for circulating a working body and a device for carrying g out said method | |
| CN206130029U (en) | Torque converter with adjustable two guide pulley stators of novel dual turbine | |
| CN103306736B (en) | A kind of power turbine and power engine thereof | |
| RU2392486C1 (en) | Wind turbine rotor | |
| CN102425531A (en) | Multi-energy jointly powdered engine | |
| CN104976062A (en) | High-voltage outer transmission electricity generating system with threaded concave walls | |
| CZ302324B6 (en) | Two-stage expansion turbine | |
| CN211230702U (en) | Turbofan wind power generation device | |
| CN207974908U (en) | A kind of pipe type power generation machine | |
| RU2311558C1 (en) | Method of and device for obtaining energy by its multistage conversion | |
| US20150275913A1 (en) | Hydraulic Turbines with Exit Flow Direction Opposite to its Inlet Flow Direction | |
| CN205478078U (en) | Horizontal mixed flow hydroelectric set of no thrust is stretched to biax | |
| CN219220746U (en) | Centripetal turbine driven centrifugal working medium pump and organic Rankine cycle system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 07835027 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 07835027 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |