WO2014035358A1 - Система преобразования энергии текучих сред - Google Patents

Система преобразования энергии текучих сред Download PDF

Info

Publication number
WO2014035358A1
WO2014035358A1 PCT/UA2013/000005 UA2013000005W WO2014035358A1 WO 2014035358 A1 WO2014035358 A1 WO 2014035358A1 UA 2013000005 W UA2013000005 W UA 2013000005W WO 2014035358 A1 WO2014035358 A1 WO 2014035358A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
energy
shaft
rotation
diffuser
multiplier
Prior art date
Application number
PCT/UA2013/000005
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Анатолий Юрьевич ГАЛЕЦКИЙ
Тарас Юрьевич ГАЛЕЦКИЙ
Антон Анатольевич ГАЛЕЦКИЙ
Original Assignee
Товариство 3 Обмежемою Вiдповiдальнicтю "Антанта Eко"
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 Товариство 3 Обмежемою Вiдповiдальнicтю "Антанта Eко" filed Critical Товариство 3 Обмежемою Вiдповiдальнicтю "Антанта Eко"
Priority to EP13708250.9A priority Critical patent/EP2889470A1/en
Priority to CN201380045100.XA priority patent/CN104781547A/zh
Priority to US14/424,859 priority patent/US20150226173A1/en
Priority to EA201590437A priority patent/EA201590437A1/ru
Publication of WO2014035358A1 publication Critical patent/WO2014035358A1/ru

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
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/12—Blades; Blade-carrying rotors
    • F03B3/126—Rotors for essentially axial flow, e.g. for propeller turbines
    • 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
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/04—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto with substantially axial flow throughout rotors, e.g. propeller turbines
    • 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
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/10—Submerged units incorporating electric generators or motors
    • 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
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/061—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially in flow direction
    • 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
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/04—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • 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
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D15/00—Transmission of mechanical power
    • F03D15/10—Transmission of mechanical power using gearing not limited to rotary motion, e.g. with oscillating or reciprocating members
    • 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
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • 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
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/10—Stators
    • F05B2240/13—Stators to collect or cause flow towards or away from turbines
    • F05B2240/133—Stators to collect or cause flow towards or away from turbines with a convergent-divergent guiding structure, e.g. a Venturi conduit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/20—Rotors
    • F05B2240/33—Shrouds which are part of or which are rotating with the rotor
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Definitions

  • the group of inventions relates to the use of renewable energy sources, namely wind and hydropower, and their transformation into other forms of energy.
  • a known system for converting the energy of water flows including a body of rotation, installed in a housing with a diffuser and a confuser, at least one transmitting element in the form of a shaft and a foundation block, described in the patent of Ukraine Ke 7b445 [IPC F03B 13/10, F03B 13/12 , F03 B 17/02, publ. 15.08.2006], which is the closest among those known to the claimed technical solution according to the technical essence and the achieved result.
  • the system comprises a rotational body having a front input side and a rear output side, at least one transmission element connecting the input side with the generator.
  • the body of rotation has a portion that tapers in a cone and / or l elm section, which extends in the direction of the inlet side from the substantially cylindrical narrow portion, as well as a conical and / or concave or flat section portion that extends in the opposite direction from the outlet side.
  • a narrow section of the body of rotation has turbine blades spaced circumferentially from each other, which are designed to ensure rotation of the body of rotation, the front free end of which is attached to the transmitting element located in the environment, and serves to transmit the movement of rotation to the generator.
  • the task of the group of inventions is to expand the scope of the energy conversion system in hydro and wind power, significantly increase its power and sensitivity to weak flows by using the potential energy of the fluid, system safety for the environment and simplifying the design.
  • the problem is solved in that in a system for converting energy to fluids, including a rotational body, installed in a housing with a diffuser and a confuser, at least one transmission element in the form of a shaft and a foundation block, according to the invention, the rotational body consists of an outer and inner shells rigidly connected by sailing-type blades.
  • the shaft of the body of revolution is connected to the input the shaft of the multiplier installed inside the housing of the aggregate unit fixed in the diffuser or confuser, and the output shaft of the multiplier is connected to the power conversion device.
  • the problem is solved in that in the system of energy conversion of fluids, including a rotational body, installed in a housing with a diffuser and a confuser, at least one transmission element in the form of a shaft and a foundation block, according to the invention, the rotational body consists of two or more consistently located and oppositely rotating wheels with outer and inner shell, rigidly connected sailing type blades.
  • the even wheels are mounted on the shaft and are located in spaces bounded by connected outer shells of the odd wheels.
  • the inner shell of the first odd wheel is connected to the housing of the modular unit, inside which the multiplier is fixed and its input shaft is connected to the shaft of the even wheels, and the output shaft is connected to the power conversion device.
  • the diffuser is equipped with a protective grille, and the housing of the aggregate unit is sealed.
  • sailing-type blades rigidly fixed between the outer and inner shells, create a blade slotted body of rotation, which removes part of the kinetic energy of the flow.
  • the flow of fluid changes its direction and increases the speed of the flow at the outlet of the body of rotation, which leads to a pressure difference before and after the body of rotation and is the main condition for obtaining potential energy from a fluid stream.
  • the operation of the blades in sail mode means that any point of the blade has a speed in any direction less than the speed of the fluid flow. This is the main difference from the mode of operation of the turbine blade, when only the kinetic energy of the stream is removed due to the fact that the speed of movement of the blade in any direction is greater than the speed of movement of the fluid flow, which is observed in the known technical solutions.
  • the operation of the sailing slit body of rotation does not create high-frequency vibrations harmful to humans. This allows you to install a system for converting the energy of the fluid in close proximity to residential and industrial premises.
  • the operation of the blade slit body of rotation significantly increases the sensitivity to weak streams and extracts the energy of increased power from the unconfined flow of the current medium by using 50% of the kinetic energy, accelerating it, which allows extracting the potential energy of this stream, which is 10-40 times greater than the kinetic G.V.
  • the received energy is sent to the input shaft of the multiplier, and from the output shaft of the multiplier is transmitted to an energy conversion device, such as an electric generator, air, hydraulic or heat pumps.
  • an energy conversion device such as an electric generator, air, hydraulic or heat pumps.
  • Equipping the diffuser with a protective grille increases the safety of the inventive energy conversion system for fluids and the environment.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a fluid energy conversion system in the first embodiment
  • - in fig. 2 shows a schematic view of a system for converting energy to fluids according to the second embodiment (an example with a rotating body of four consecutively located and oppositely rotating wheels);
  • FIG. 3 shows a schematic view of the assembly of the wheels of the body of rotation: a - even, b - odd.
  • the inventive system of energy conversion of fluids in the first embodiment includes a body of rotation 1, consisting of 2 and 3 internal shells rigidly connected by sailing-type blades 4, mounted in housing 5 with diffuser 6 and confusor 7.
  • Rotation body 1 is pivotally connected by shaft 8 to hermetic aggregate unit 9 fixed, for example, in confusor 7, inside of which is installed a multiplier 10.
  • the input shaft 11 of the multiplier 10 is connected to the shaft 8, and the output shaft 12 is connected to the power conversion device 13.
  • the diffuser 6 is equipped with a protective grille 14.
  • the system is installed on the foundation block 15.
  • the inventive system of energy conversion of fluids according to the second variant includes a rotational body 1 placed in a cylindrical body 5 with a diffuser 6 and a confuser 7 and consisting of, for example, four consecutive and oppositely rotating wheels 16 and 17 with the outer 2 and inner 3 shells, rigidly United blades 4 sailing type.
  • the even wheels 16 are mounted on the shaft 8 and are located in spaces bounded by the outer shells 2 of the odd wheels 17.
  • the inner shell 3 of the first odd wheel is rigidly connected to the hermetic housing of the aggregate unit 9, inside which the multiplier 10 is fixed and its input shaft 11 is connected to the even shaft 8 wheels 16, and the output shaft 12 is connected to the device 13 energy conversion.
  • the diffuser 6 is equipped with a protective grille 14.
  • the system is installed on the foundation block 15.
  • the inventive system of energy conversion of fluids in the first embodiment works as follows (the direction of flow of the fluid is indicated by arrows).
  • the system is installed in water (hydraulic) or on land (vet-variant) coaxially with the direction of flow. Fluid through the protective grid 14 enters the diffuser 6 and on the blade 4 of the body of rotation 1, which transfers its energy. Mechanical energy through the shaft 8 is transmitted to the input shaft 11 of the multiplier 10. Increased multiplier in rotational frequency energy output shaft 12 is transmitted to the device 13 energy conversion.
  • the inventive system of energy conversion of fluids according to the second variant works as follows (the direction of flow of the fluid is indicated by arrows).
  • the system is installed in water (hydraulic) or on land
  • the claimed group of inventions makes it possible to expand its areas of application in wind and hydropower without the need to build dams, locating them in any convenient or necessary place, bringing them as close as possible to the consumer with minimum cost and installation time, significantly increasing the power received and sensitivity to weak streams. , safety of the system for the environment and simplify the design of the system of energy conversion of fluids.
  • the inventive system of energy conversion of fluids can be used for autonomous generation of mechanical energy (energy extraction from the drive shaft to drive mechanical equipment, such as a mill or an air, hydraulic or heat pump) and electricity (space heating, water heating) in remote and isolated places, where there is no centralized energy supply, but there is wind, sea currents and rivers, and especially with increasing cost of energy.

Abstract

Группа изобретений относится к области использования возобновляющихся источников энергии, а именно ветровой и гидроэнергии, и преобразования их в другие виды энергии. Система преобразования энергии текучих сред включает тело вращения, установленное в цилиндрическом корпусе с диффузором, оснащенным защитной решеткой, и конфузором, по крайней мере, один передающий элемент в виде вала и фундаментный блок. Тело вращения состоит из наружной и внутренней обечаек, жестко соединенных лопастями парусного типа, или из двух или более последовательно расположенных и противоположно вращающихся колес с наружной и внутренней обечайками, жестко соединенными лопастями парусного типа.

Description

СИСТЕМА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ТЕКУЧИХ СРЕД
Группа изобретений относится к области использования возобновляющихся источников энергии, а именно ветровой и гидроэнергии, и преобразования их в другие виды энергии.
Известна система преобразования энергии водных потоков, включающая тело вращения, установленное в корпусе с диффузором и конфузором, по крайней мере, один передающий элемент в виде вала и фундаментный блок, описанная в патенте Украины Ке 7б445 [МПК F03B 13/10, F03B 13/12, F03 В 17/02, опубл. 15.08.2006], являющаяся наиболее близкой из числа известных к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому результату. Система содержит тело вращения, имеющее переднюю входную сторону и заднюю выходную сторону, по меньшей мере, один передающий элемент, соединяющий входную сторону с генератором. Тело вращения имеет сужающийся в виде конуса и/или л ковицы участок, который проходит в направлении входной стороны от по существу цилиндрического узкого участка, а также участок конического и/или вогнутого или плоского сечения, проходящий в противоположном направлении от выходной стороны. Узкий участок тела вращения имеет турбинные лопатки, расположенные с промежутками друг от друга по окружности, которые выполнены с возможностью обеспечения вращения телу вращения, передний свободный конец которого прикреплен к передающему элементу, расположенному в окружающей среде, и служит для передачи движения вращения на генератор. Недостатками данной системы преобразования энергии являются:
- использование ее для выработки электроэнергии в основном за счет морских течений;
- большие габариты и необходимость дополнительной фиксации для предотвращения вращения диффузора и конфузора под действием реактивных сил от работы турбины;
- невысокая мощность из-за того, что турбинные лопатки снимают кинетическую энергию, которая достаточно низка при невысоких скоростях текущей среды;
- повышенная опасность для окружающей среды из-за большой скорости вращения лопастей турбины, которые и сами не защищены от находящихся вокруг посторонних предметов.
Задачей группы изобретений является расширение области применения системы преобразования энергии в гидро- и ветроэнергетике, значительное повышение ее мощности и чувствительности к слабым потокам за счет использования потенциальной энергии текучей среды, безопасности системы для окружающей среды и упрощение конструкции.
По первому варианту поставленная задача решается тем, что в системе преобразования энергий текучих сред, включающей тело вращения, установленное в корпусе с диффузором и конфузором, по крайней мере, один передающий элемент в виде вала и фундаментный блок, согласно изобретению, тело вращения состоит из наружной и внутренней обечаек, жестко соединенных лопастями парусного тйпа. При этом вал тела вращения соединен с входным валом мультипликатора, установленного внутри корпуса агрегатного блока, закрепленного в диффузоре или конфузоре, а выходной вал мультипликатора соединен с устройством преобразования энергии.
По второму варианту поставленная задача решается тем, что в системе преобразования энергии текучих сред, включающей тело вращения, установленное в корпусе с диффузором и конфузором, по крайней мере, один передающий элемент в виде вала и фундаментный блок, согласно изобретению, тело вращения состоит из двух или более последовательно расположенных и противоположно вращающихся колес с наружной и внутренней обечайками, жестко соединенными лопастями парусного типа. При этом четные колеса установлены на валу и расположены в пространствах, ограниченных соединенными наружными обечайками нечетных колес. Внутренняя обечайка первого нечетного колеса соединена с корпусом агрегатного блока, внутри которого закреплен мультипликатор и его входной вал соединен с валом четных колес, а выходной вал соединен с устройством преобразования энергии.
При этом по обоим вариантам диффузор оснащен защитной решеткой, а корпус агрегатного блока выполнен герметичным.
По обоим вариантам лопасти парусного типа, жестко закрепленные между наружной и внутренней обечайками, создают лопастное щелевое тело вращения, которое снимает часть кинетической энергии потока. Поток текучей среды изменяет направление и увеличивает скорость движения потока на выходе из пространства тела вращения, что приводит к разности давлений до и после тела вращения и является главным условием для получения потенциальной энергии из потока текучей среды. Работа лопастей в режиме паруса означает, что любая точка лопасти имеет скорость движения в любом направлении меньшую, чем скорость движения потока текучей среды. Это является основным отличием от режима работы лопасти турбины, когда снимается только кинетическая энергия потока из-за того, что скорость движения лопасти в любом направлении больше, чем скорость движения потока текучей среды, которое наблюдается в известных технических решениях.
При этом работа парусного щелевого тела вращения не создает вредных человеку высокочастотных колебаний. Это позволяет устанавливать систему преобразования энергии текучей среды в непосредственной близости к жилым и производственным помещениям.
Работа лопастного щелевого тела вращения значительно увеличивает чувствительность к слабым потокам и извлекает энергию повышенной мощности из безнапорного потока текущей среды за счет использования 50% кинетической энергии, ускоряя его, что позволяет извлекать потенциальную энергию этого потока, которая в 10-40 раз больше кинетической [Трещалов Г.В. Высокоэффективный способ извлечения энергии из безнапорного потока текущей жидкости на основе специфического гидродинамического эффекта. - http://www.rusphysics.ru/articles/94/].
Полученная энергия направляется на входной вал мультипликатора, а с выходного вала мультипликатора передается на устройство преобразования энергии, например электрогенератор, воздушные, гидравлические или тепловые насосы. По второму варианту благодаря использованию в теле вращения двух или более последовательно расположенных и противоположно вращающихся колес с лопастями парусного типа на одной оси, энергия закручивания струи в предыдущем колесе используется каждым последующим колесом, при этом противоположное направление вращения колес вдвое увеличивает частоту вращения входного вала относительно корпуса мультипликатора и компенсирует реактивные моменты от воздействия потока текучей среды на четные и нечетные колеса, что позволяет увеличить коэффициент использования энергии текучей среды.
Оснащение диффузора защитной решеткой повышает безопасность заявляемой системы преобразования энергии текучих сред и окружающей среды.
Сущность заявляемой группы изобретений поясняется чертежами:
- на фиг. 1 представлен схематический вид системы преобразования энергии текучих сред по первому варианту;
- на фиг. 2 представлен схематическйй вид системы преобразования энергии текучих сред по второму варианту (пример с телом вращения из четырех последовательно расположенных и противоположно вращающихся колес);
- на фиг. 3 представлен схематический вид сборки колес тела вращения: а - четных, б - нечетных.
Заявляемая система преобразования энергии текучих сред по первому варианту включает тело вращения 1, состоящее из наружной 2 и внутренней 3 обечаек, жестко соединенных лопастями 4 парусного типа, установленное в корпусе 5 с диффузором 6 и конфузором 7. Тело вращения 1 шарнирно соединено валом 8 с герметичным агрегатным блоком 9, закрепленным, например, в конфузоре 7, внутри корпуса которого установлен мультипликатор 10. Входной вал 11 мультипликатора 10 соединен с валом 8, а выходной вал 12 соединен с устройством 13 преобразования энергии. Диффузор 6 оснащен защитной решеткой 14. Система установлена на фундаментном блоке 15.
Заявляемая система преобразования энергии текучих сред по второму варианту включает тело вращения 1, размещенное в цилиндрическом корпусе 5 с диффузором 6 и конфузором 7 и состоящее из, например, четырех последовательно расположенных и противоположно вращающихся колес 16 и 17 с наружной 2 и внутренней 3 обечайками, жестко соединенными лопастями 4 парусного типа. Четные колеса 16 установлены на валу 8 и расположены в пространствах, ограниченных наружными обечайками 2 нечетных колес 17. Внутренняя обечайка 3 первого нечетного колеса жестко соединена с герметичным корпусом агрегатного блока 9, внутри которого закреплен мультипликатор 10 и его входной вал 11 соединен с валом 8 четных колес 16, а выходной вал 12 соединен с устройством 13 преобразования энергии. Диффузор 6 оснащен защитной решеткой 14. Система установлена на фундаментном блоке 15. Заявляемая система преобразования энергии текучих сред по первому варианту работает следующим образом (направление движения потока текучей среды указано стрелками).
Систему устанавливают в воде (гидровариант) или на суше (ветровариант) соосно направлению потока. Текучая среда через защитную решетку 14 попадает в диффузор 6 и на лопасти 4 тела вращения 1, которым передает свою энергию. Механическая энергия через вал 8 передается на входной вал 11 мультипликатора 10. Увеличенная мультипликатором по частоте вращения энергия выходным валом 12 передается на устройство 13 преобразования энергии.
Заявляемая система преобразования энергии текучих сред по второму варианту работает следующим образом (направление движения потока текучей среды указано стрелками).
Систему устанавливают в воде (гидровариант) или на суше
(ветровариант) соосно направлению потока. Текучая среда через защитную решетку 14 попадает в диффузор 6 и на лопасти 4 первого нечетного колеса 17 тела вращения 1, которым передает свою энергию. В результате воздействия на лопасти 4 нечетного колеса 17 поток текучей среды меняет направление движения, закручивается и попадает на лопасти 4 четного колеса 16. При изменении направления движения на лопастях нечетных и четных колес создается перепад давлений, и пбток поочередно отдает потенциальную энергию среды. Механическая энергия через вал 8 передается на входной вал 11 мультипликатора 10. Увеличенная мультипликатором по частоте вращения энергия выходным валом 12 передается на устройство 13 преобразования энергии.
Таким образом, заявляемая группа изобретений позволяет расширить области ее применения в ветро- и гидроэнергетике без необходимости постройки плотин, располагая в любом удобном или необходимом месте, максимально приблизив их к потребителю при минимальных себестоимости и сроках монтажа, значительно повысить получаемую мощность и чувствительность к слабым потокам, безопасность системы для окружающей среды и упростить конструкцию системы преобразования энергии текучих сред.
Заявляемая система преобразования энергии текучих сред может найти применение для автономной выработки механической энергии (отбор энергии с приводного вала для привода механического оборудования, например мельницы или воздушного, гидравлического или теплового насоса) и электроэнергии (обогрев помещений, нагрев воды) в отдаленных и изолированных местах, где отсутствует централизованное энергоснабжение, но есть ветер, морские течения и реки, а особенно при повышении стоимости энергоресурсов.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Система преобразования энергии текучих сред, включающая тело вращения, установленное в корпусе с диффузором и конфузором, по крайней мере, один передающий элемент в виде вала и фундаментный блок, отличающаяся тем, что тело вращения состоит из наружной и внутренней обечаек, жестко соединенных лопастями парусного типа.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что вал тела вращения соединен с входным валом мультипликатора, установленного внутри корпуса агрегатного блока, закрепленного в диффузоре или конфузоре, >а выходной вал мультипликатора соединен с устройством преобразования энергии.
3. Система преобразования энергии текучих сред, включающая тело вращения, установленное в корпусе с диффузором и конфузором, по крайней мере, один передающий элемент в виде вала и фундаментный блок, отличающаяся тем, что тело вращения состоит из двух или более последовательно расположенных и противоположно вращающихся колес с наружной и внутренней обечайками, жестко соединенными лопастями парусного типа.
4. Система по п. 3, отличающаяся тем, что четные колеса установлены на валу и расположены в пространствах, ограниченных соединенными наружными обечайками нечетных колес,
5. Система по п. 3, отличающаяся тем, что внутренняя обечайка первого нечетного колеса соединена с корпусом агрегатного блока, внутри которого закреплен мультипликатор и его входной вал соединен с валом четных колес, а выходной вал мультипликатора соединен с устройством преобразования энергии.
6, Система по любому из п. 1, 2, отличающаяся тем, что диффузор оснащен защитной решеткой.
7. Система по любому из п. 1, 2, отличающаяся тем, что корпус агрегатного блока вьшолнен герметичным.
PCT/UA2013/000005 2012-08-27 2013-01-16 Система преобразования энергии текучих сред WO2014035358A1 (ru)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13708250.9A EP2889470A1 (en) 2012-08-27 2013-01-16 A power conversion system for fluids
CN201380045100.XA CN104781547A (zh) 2012-08-27 2013-01-16 流体的动力转换系统
US14/424,859 US20150226173A1 (en) 2012-08-27 2013-01-16 System for transforming fluid flow power (embodiments)
EA201590437A EA201590437A1 (ru) 2012-08-27 2013-01-16 Система преобразования энергии текучих сред

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201210149 2012-08-27
UA2012010149 2012-08-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014035358A1 true WO2014035358A1 (ru) 2014-03-06

Family

ID=47843366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2013/000005 WO2014035358A1 (ru) 2012-08-27 2013-01-16 Система преобразования энергии текучих сред

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20150226173A1 (ru)
EP (1) EP2889470A1 (ru)
CN (1) CN104781547A (ru)
WO (1) WO2014035358A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015088465A1 (ru) * 2013-12-13 2015-06-18 Анатолий Юрьевич ГАЛЕЦКИЙ Ротор установки для преобразования энергии текучих сред

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10487799B2 (en) 2015-12-18 2019-11-26 Dan Pendergrass Pressure and vacuum assisted vertical axis wind turbines

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4213734A (en) * 1978-07-20 1980-07-22 Lagg Jerry W Turbine power generator
WO2007105976A2 (en) * 2006-03-16 2007-09-20 Nenad Paunovic The tube for transforming the fluid flow power into the electrical power
US20100237620A1 (en) * 2007-10-04 2010-09-23 Stephen Mark West Turbine assembly
GB2487404A (en) * 2011-01-20 2012-07-25 Sea Lix As Rotor for extracting energy from bidirectional fluid flows

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US587814A (en) * 1897-08-10 Current water-motor
US2563279A (en) * 1946-01-11 1951-08-07 Wallace E Rushing Wind turbine
US4163904A (en) * 1976-03-04 1979-08-07 Lawrence Skendrovic Understream turbine plant
NL1013559C2 (nl) * 1999-11-11 2001-05-28 Peter Alexander Josephus Pas Systeem voor het uit water produceren van waterstof onder gebruikmaking van een waterstroom zoals een golfstroom of getijdenstroom.
GB0516149D0 (en) * 2005-08-05 2005-09-14 Univ Strathclyde Turbine
AU2007306910A1 (en) * 2006-10-13 2008-04-17 Braddell Limited Turbine unit and assembly

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4213734A (en) * 1978-07-20 1980-07-22 Lagg Jerry W Turbine power generator
WO2007105976A2 (en) * 2006-03-16 2007-09-20 Nenad Paunovic The tube for transforming the fluid flow power into the electrical power
US20100237620A1 (en) * 2007-10-04 2010-09-23 Stephen Mark West Turbine assembly
GB2487404A (en) * 2011-01-20 2012-07-25 Sea Lix As Rotor for extracting energy from bidirectional fluid flows

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015088465A1 (ru) * 2013-12-13 2015-06-18 Анатолий Юрьевич ГАЛЕЦКИЙ Ротор установки для преобразования энергии текучих сред

Also Published As

Publication number Publication date
US20150226173A1 (en) 2015-08-13
CN104781547A (zh) 2015-07-15
EP2889470A1 (en) 2015-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2823971C (en) Rotor apparatus
US20140341709A1 (en) Double impulse turbine system
WO2010109169A2 (en) Bladeless turbine and power generator
WO2012098362A1 (en) Rotor
CN201513279U (zh) 小型螺杆水轮发电机
EA014944B1 (ru) Турбина для преобразования энергии потока текучей среды в электроэнергию
WO2011124877A2 (en) Universal turbo tube
WO2014035358A1 (ru) Система преобразования энергии текучих сред
CN201068836Y (zh) 无落差长叶柱状水轮机
US6787934B2 (en) Turbine system
RU2746822C2 (ru) Турбогенераторное устройство для производства электрической энергии, способы его установки и эксплуатации
CN104976062A (zh) 高压外传螺旋凹壁发电系统
CN202140231U (zh) 一种管道真空水轮发电机
RU2362905C2 (ru) Гидропривод
UA109648C2 (uk) Система перетворення енергії плинних середовищ
UA79048U (ru) Система преобразования энергии текучих сред
UA79049U (ru) Система преобразования энергии текучих сред
RU2064079C1 (ru) Устройство для преобразования энергии текучей среды
KR20140064305A (ko) 토크 측정이 가능한 터빈 발전기 및 이를 이용한 파력 발전 시스템
UA105067U (uk) Система перетворення енергії плинних середовищ
CN105003387A (zh) 高压螺旋凹槽发电系统
CN104976029A (zh) 空心涡轮外传驱动发电系统
CN114517762A (zh) 一种集流式海流能水轮机装置
RU104975U1 (ru) Ортогональная турбина
RU148244U1 (ru) Автономная энергогенерирующая установка

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: 13708250

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14424859

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201590437

Country of ref document: EA

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2013708250

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013708250

Country of ref document: EP