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invention
Fédération de Russie Patent RU2227227

DAM toutes saisons centrales hydroélectriques

DAM toutes saisons centrales hydroélectriques

Nom de l'inventeur: Ozerov Grigory
Le nom du titulaire du brevet: Ozerov Grigory
Adresse de correspondance: 460018, Orenburg, st. peu Mill, 38A, kv.32, GI Ozerov
Date de début du brevet: 13.05.2002

L'invention est destinée à produire de l'électricité en utilisant la puissance de l'écoulement par gravité de l'eau à des profondeurs différentes à tout moment de l'année. L'hydroélectricité fixe dans l'écoulement à travers le fond de la base, ou les moyens flottants de fixation de la cage à exécuter la prochaine réunion au début de l'écoulement de deux tambours d'entraînement et, à la fin de la cellule à partir de ses angles, - avec des tambours de ralenti. Cette cage est renforcée cloison centrale. Les tambours sont creuses et avec les axes espacés des extrémités des tambours des roues dentées en contact avec le pignon de chaîne. Dans ce dernier par des axes fixes lames de pliage, formant une fermeture, tel qu'un convoyeur, au droit des charnières à gauche en matériau rigide, et espacées à un angle par rapport à la cloison centrale avec la rotation fournissant en dehors des tambours esclaves dispositif de rotation engrenage de marche arrière et d'un multiplicateur à un générateur électrique associé. En outre limbe des feuilles montées librement avec la possibilité d'ouvrir et de fermer le débit, la fermeture de la lame de soupape interne est montée de façon coulissante sur l'axe du tambour de ralenti et l'ouverture de fixation réalisée par les folioles limiteur. L'invention peut améliorer l'efficacité de la production d'énergie et de fiabilité.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne l' hydroélectricité, en particulier, aux centrales hydroélectriques, qui peuvent être installés dans un débit d'eau d'écoulement par gravité à différentes profondeurs, et de travailler à tout moment de l'année.

plantes inventeurs hydroélectriques offerts, qui convertissent la libre circulation de l'eau dans un mouvement de rotation de l'arbre d'un générateur électrique, selon le principe de l'élimination de l'énergie de l'écoulement par gravité peuvent être divisés en deux types principaux: aérodynamiques, dans lequel la turbine tourne 'aubes bouclés, en utilisant un effet aérodynamique, comme, par exemple, à la turbine à hélice du vent, et la traction, dont le travail peut être simplifiée par rapport au travail des voiles.

Pour aérodynamique comprennent: Lame de Darrieus rotor avec un axe de rotation vertical; Un certain nombre de dispositifs V.Blinova inventeur qui en forme de lame attaché à la corde, descendent le long ou à travers le cours d'eau et en déroulant l'arbre de câble tourne un générateur électrique (il y a plus de 10 brevets); "Bottom Power" G.Ginkulova (. RF pat.№2163691, Bulletin №6, 2001), dans lequel une guirlande de turbines hydrauliques, montés sur des câbles paraboliques, détendez-les et ainsi faire tourner des générateurs et sur l'autre rive; lames hélicoïdales légers turbine spirale A.Gorlova de l'inventeur américain ( «Nouvelles» de journaux du 30.04.1998), qu'il propose d'utiliser dans le courant de Floride, et d'autres.

En conduite sont: ancienne noria, qui monte de la part des lames sur les branches venant en sens inverse du flux d'air pour ne pas interférer avec la lame sous la charge dans l'eau; "Réduit" roue de l'eau sur une bande fermée ou le type de corde transporteur, dans laquelle les lames sont levées hors de l'eau ou sont ajoutés pour contrer l'écoulement des branches au moyen de dispositifs spéciaux, ou à remontage automatique, tels que, par exemple, la verrière à l'hydroélectrique G. Stilmana (US pat.№ 3867817, 1975); noria en retrait, qui lobes en forme de V situées à l'intérieur de la roue, mobile en rotation sur le guide pour augmenter ou diminuer la résistance à l'écoulement, réalisant ainsi sa rotation (UK pat.№2048391, 1979); un certain nombre d'unités hydrauliques à axe vertical, à proximité du cylindre simple construction comme Savonius rotor. Par exemple, «tous les temps damless HPP" auteur à appliquer (RF pat.№2171912, Bul. №32, 2001), et d'autres.

inconvénients communs de ces dispositifs connus est qu'ils ne prennent pas toute l'énergie de l'eau qui coule, avec laquelle le contact (impact). Une partie de celle-ci prend la voie de moindre résistance, la conception fluide et la partie qui influe sur le fonctionnement de la pale de rotor qui rend le travail de puissance non concentré, car ils ont une faible efficacité.

unités hydrauliques Buried avec hélices, turbines radiales-axiales et similaires pour mettre en œuvre l'effet aérodynamique nécessite une vitesse d'écoulement supérieure (V n) que leur donne un écoulement par gravité dans les rivières. Principe de fonctionnement qu'ils ont prévue sur les éoliennes ou des turbines à pression, pour lesquels l'eau est dispersée en raison de la différence de hauteur. Ici, pour augmenter la vitesse de la turbine, contraint de réduire son poids, par conséquent, le pouvoir, et par l'utilisation de matériaux modernes et bien que vous pouvez trouver la solution optimale, mais le succès tangible est pas atteint. Cela confirme clairement la légèreté A.Gorlova plastique spinner il a forcé dans le plan de projet pour la plate - forme en retrait à la Floride , à cause du fait que il y a seulement environ V n 2 m / s, une énorme quantité - 50.000 pièces, et pour eux le même nombre de dispositifs, puisque le générateur électrique qui accroît le coût du projet. En outre, ce groupe ne peut pas être considéré comme générer de l'électricité à partir de l'écoulement par gravité du commerce dans les cours d'eau en raison de la faible profondeur là et l'absence de corrélation avec la taille du canal du rotor de la largeur et la longueur.

L'écoulement par gravité flux des avantages spectacle hydroélectrique basé sur le principe "de traction", avec une lame courbe est sous charge, la capacité de percevoir la pression dynamique d'alimentation de sorte que le débit d'un flux d'écoulement est prélevé et transformé en un cube (V 3n). Un exemple classique de ce qui peut servir de Stilmana rotor (parachutes sur une corde fermée), montré dans les essais et dans le détroit de Floride à haut rendement, mais avéré être peu fiable en fonctionnement en raison d'une base molle.

fondation souple nécessite une des pièces relativement complexes de la fixation de la lame à elle, la surveillance continue, l'ajustement, le remplacement. Les inconvénients de ce groupe devraient inclure le fait qu'ils ont tendance à interagir avec les deux branches de la rivière, "travail" et "contre", qui sont obligés de nettoyer la lame sur l'air ou mis dans la traînée d'eau réductrice. L'augmentation du nombre de lames ne pas augmenter de manière significative leur capacité à chaque lame est reçu l'énergie maximale possible est nécessaire d'augmenter la distance entre eux pour éviter toute interférence mutuelle, et la distance entre les lames ne sont pas seulement d'augmenter la longueur totale de la «roue de l'eau" douce, la consommation de matière, mais et augmente la résistance totale, le rendement diminue. et un tel relativement facile "roue hydraulique" plus doux (comme un câble d'une guirlande de lames en forme dans une bande de vent), de sorte qu'ils ont plus peur des perturbations de l'écoulement des vibrations indésirables, plus ils sont comme une poulie d'entraînement par courroie - unité hydraulique turbine.

La roue de l'eau est une structure rigide sont lame fiable, durable, mais en vertu d'élever le hors de la lame peut ne pas fonctionner en toutes saisons - le gel dans la grande majorité des cours d'eau ne les arrêtera.

Conclusion: l'avenir sont enterrés unités hydrauliques, avec une structure rigide avec une lame mobile incurvée rigide, qui fonctionne selon le principe de la traction et présentant une charge maximale admissible de la surface de la pale au mieux de calculs de résistance. Interaction du fluide avec la lame (s) et son passage au travers du produit, y compris le support et prend en compte les forces agissant sur le principe aérodynamique en faveur des aubes de travail. Tel est le principe, et l'autre doivent être présents, de créer des conditions de travail optimales de la lame. Mais encore la traction principale est que l'écoulement par gravité de l'eau n'a pas la vitesse d'écoulement, où l'effet aérodynamique peut se manifester dans une pleine mesure. Le produit devrait fournir un flux de travail en prenant des deux côtés pour augmenter la concentration de l'eau à la partie active de la lame, qui ne doit pas être obscurcie par l'autre.

Le plus proche, en substance technique au dispositif revendiqué est sélectionné comme un prototype hydroélectrique inventeur G.Stilmana américaine - parachutisme roue option de ceinture (US pat.№3887817, 1975). Dans le câble en boucle fermée (ellipse) est abaissé le long du ruisseau, joint parachutes ouvre automatiquement en contact avec la branche de travail câble qui passe à travers la roue d'entraînement tourne et à travers elle tourne le générateur d'arbre en mouvement continu. La goulotte de travail décrit à l'écoulement des branches comme la lame courbe présente un rendement de conversion d'énergie élevée, le compteur sur les branches pliées - la valeur la plus faible dans la résistance à l'eau du mouvement. ombrage d'exception en cours d'exécution avant de la lame (parachute) suivie quelque peu compensée par la valeur de leur divulgation.

Les inconvénients du dispositif connu sont: une base douce (matériau, fil) résultats en difficulté en fonctionnement, qui est resté au-dessus; absence d'une deuxième roue en place du tour de boucle donne les vibrations indésirables dans le système, même avec une relativement petite perturbation de l'écoulement, ce qui empêche de pliage des parachutes et avec précision passer sur la roue d'entraînement; en raison de l'asymétrie de l'applicateur de force corde derniers déplacements d'un flux de direction strictement prédéterminée, ce qui crée un bruit supplémentaire.

Le but de l'invention est d'augmenter l'efficacité et la fiabilité du dispositif.

une plus grande efficacité est obtenue en amenant un flux de travail des deux côtés de l'article, l'ombrage exception lames courbes respectives dans la zone de travail, et ces lames et la voie de passage dans la direction opposée dans la position repliée pour fournir la moindre résistance dans l'eau ayant un contre-mouvement lent. La fiabilité de fonctionnement est obtenue par l'unité d'exécution à partir de matières rigides (métaux, matières plastiques, etc.).

Le dispositif de l'invention "damless tout temps l'énergie hydroélectrique usine" (BVGES) a retenu le principe de hydroélectrique Stilmana dans le sens d'assurer le travail des lames courbes, est descendu le long du ruisseau, mais au lieu d'un parachute sur un câble utilisé lame de pliage d'un matériau dur, attaché à la chaîne de transport et fermé en boucle elliptique leur fournir des tambours, qui fixent la configuration en boucle, convertissent la force à travers la liaison rigide - engrenage, engrenage, etc.

Chaque axe de lames de pliage monté sur l'entraînement de la chaîne à une certaine distance les uns des autres et assurant une rigidité de boucle de convoyage. Ouverture et fermeture des vannes de la lame est la force automatiquement couler. La fixation des volets d'ouverture est effectuée à un limiteur d'angle prédéterminé formé par un procédé connu. Tambours creux et dont les extrémités ont des engrenages pour la chaîne de transmission, et donc réalisé sous la forme d'une bande transporteuse à l'axe des lames de pliage. Les dimensions des lames sont étroitement liées à la batterie, à travers lequel ils entrent dans les branches d'écoulement de travail et de compteur et une batterie de diamètre assurer axes lisses de pliage des volets et les ouvrir.

A la différence BVGES prototype a deux boucles fermées avec des lames espacées de la cloison centrale qui est fixée parallèlement à la direction d'écoulement selon un angle avec un double objectif: 1) l'incorporation dans le flux de travail des deux côtés de l'article; 2) assurer unshaded suivi de lame nouvellement ouvert.

cloison centrale est une base de montage, la cage de connexion et à fournir la rigidité de l'ensemble de la structure.

Au début du courant de produit de la réunion des tambours et de l'autre boucle, appelés esclaves, sont amenés à réagir les uns avec les autres par l'intermédiaire du dispositif de transmission de rotation inverse et un multiplicateur, ce qui donne les révolutions souhaitées de l'arbre électrique. Drums dans les boucles d'extrémité sont au repos et servent de guides. L'angle de séparation des parois de boucles est déterminée par la capacité d'obtenir la zone la plus unshaded de la lame en charge, mais à l'exclusion de la majeure partie de l'écoulement de traînée de la boucle elle-même. Elle est gouvernée par le nombre d'aubes dans la boucle et leur taille.

La rotation du tambour est due au mouvement des boucles de chaîne sur eux que le convoyeur avec les pales, ce qui se produit en raison de la résistance à l'écoulement de différence sur la branche de travail des lames ouvertes et fermées sur un comptoir.

Fixation BVGES dans le flux a un certain nombre d'options: renforcer les bases sur démersaux; consolidation sur une installation flottante, suivie par les inondations dans le bon endroit; consolidation sur un catamaran (sans ledostoya dans les rivières); fixation dans les demi-eaux avec l'aide des ancres et des flotteurs, et d'autres.

Dispositif de confirmation de l'action de la possibilité de l'invention, appelé "tous temps damless hydroélectrique" (BVGES) est donnée par les dessins, schémas et explications suivantes.

DAM toutes saisons centrales hydroélectriques DAM toutes saisons centrales hydroélectriques

1 et 2 sont la projection frontale BVGES horizontale (respectivement).

DAM toutes saisons centrales hydroélectriques DAM toutes saisons centrales hydroélectriques

Figure 3 - BVGES dans l'image axonométrique. La figure 4 montre l'interaction avec le dispositif de transmission de rotation inverse du pignon de bobine et un multiplicateur.

BVGES fixation support 1 comprend, renforcé au centre par une cloison 2. Avec ces amont de la réunion sont effectuées près de deux tambour 3 d'entraînement, et à la fin de la cage (1) comme ses coins les tambour 4. tambours de marche au ralenti sont creux et aux extrémités des engrenages 5, qui se déroule une chaîne fermée de transmission 6 qui sont fixés au moyen de la lame de pliage 8 axes 7, qui forment généralement deux fermées, comme une boucle de convoyeur 9 - gauche et droite espacées à un angle de la paroi médiane (2). Dans les tambours (3, 4) et la bride d'axe 10 avec un diamètre de 11 points, assurant sa force, mais aussi la possibilité de libre passage et ordonnée des volets à lames (8). Raccordement au travail (sous charge) de droite et de gauche des yeux (9) des lames (8), les côtés extérieurs de la courroie transporteuse produit la rotation du tambour entraîné (3) dans des directions différentes, parce que, par le dispositif de transmission de rotation inverse 12 dévire le multiplicateur 13, qui transmet de manière connue le désire vitesse générateur électrique 14.

Possible différente vitesse de rotation de tambour d'entraînement (3) en raison de la différence de vitesse d'écoulement d'un côté ou d'un autre dispositif de l'article aligné d'engrenage de rotation inverse (12) et un multiplicateur (13) associé à une réduction avant de l'arbre (14) électrique.

Considérez l'interaction des pièces et des mécanismes BVGES et de déterminer les conditions optimales de fonctionnement, en fournissant le plus de pouvoir.

Le flux va à la construction de BVGES, contraint de se scinder en deux parties. La plus précise la cloison centrale (2) est monté sur le train de tige et le divise en deux parties égales, plus l'efficacité du produit, bien que le travail ne soit pas des mécanismes importants - qu'ils prennent, et converti en kilowatts de lames de puissance reçue moyenne en charge à la fois la chaîne boucle de transport (9), et splyusuyut, donc envisager le travail de l'un d'eux.

rabats disponibles fixes de lame (8) de la boucle de transport, en passant par la poulie d'entraînement (3) est automatiquement porté à un flux de travail des branches et maintenue à un limiteur d'angle prédéterminé formé d'une manière connue (non représenté) étendre au tambour ralenti ( 4) sous la charge et produire un flux de travail (voir. la figure 2 et 3). Au repos sur un volet tambour interne de la lame (8) coulissant sur l'axe (11) du tambour (4) est formée, et un second rabat replié vers la sortie branche opposée couler ensemble et testé de cette manière, produire une résistance au mouvement, notamment le frottement.

Les tambours d'entraînement (3) des deux boucles (9) est forcé à tourner dans des directions opposées, car au multiplicateur (13) est tourné dans une direction venant d'eux par l'intermédiaire d'un dispositif spécial (12). un arbre électrique (14) avec un multiplicateur de tours prédéterminé tourne de manière connue.

Le diamètre des rouleaux (3, 4), l'angle entre la boucle de transport (9) et la paroi centrale (2), le nombre de lames sur la boucle, sa largeur est déterminée par la possibilité de donner la plus grande surface totale des lames sous la charge et éviter leur ombrage, de trouver la meilleure option, compte tenu de la longueur totale boucle et son flux de traînée.

En augmentant la longueur de la boucle (9) occupe le tambour de repos intermédiaire (4). L'angle d'ouverture optimale des volets à lames (8) afin de déterminer la possibilité de se rapprocher de la configuration incurvée pour obtenir la plus haute résistance à l'écoulement dans le même temps la réalisation de la plus grande projection sur son flux de travail. Pour une plus grande efficacité de sa lame de production volets courbes peuvent être arrondis, mais en tenant compte du fait que dans la branche d'écoulement venant en sens inverse , ils ne donnent pas beaucoup mouvement de résistance qui est déterminée expérimentalement pour différentes tailles de lames à différents V n.

Si vous réalisez que le flux venant en sens inverse plié, lisse, sans feuille de lame fixe, branche passant, offrir une résistance au mouvement uniquement par friction, les calculs estimés montrent que cette force est plus de 40 fois plus petite que la force reçue de l'écoulement de la lame ouverte sur la branche de travail. (R = · C · x · V S LN / 2). Définition R coefficient de frottement adimensionnel C pour prendre mp (acier peint) = 0,013-0,017. Depuis la lame circule sur le flux des deux côtés entrer dans les calculs 2 · S l. Définition de glisser ouvert lames courbes R l ont le droit de prendre avec x = 1.4, puisque la plaque avec x = 1,28. V n accepter égale des deux côtés des branches.

La perte de puissance est due à tourner un arbre de générateur multiplicateur électrique. La réduction de cette perte est obtenue en réduisant le rapport de démultiplication de la boîte de vitesses, ce qui est possible grâce à l'utilisation d'un générateur à basse vitesse multipolaire.

BVGES spectacle le plus efficace dans la fabrication d'un flux spécifique en raison de sa profondeur, la largeur et V n. Lorsque vous modifiez le V n (inondations, inondations), l'élimination optimale de l' énergie est obtenue au détriment du générateur d'énergie de réserve ou le multiplicateur fonctionne comme une puissance au décollage. Grandes structures peuvent être appliquées automatisation. Lorsque la production de masse BVGES possible standardisation des composants et des assemblages, dans ce cas, sous la rivière avec différents V n fournit générateur d'énergie de remplacement et de changement de vitesse dans le multiplicateur.

Réglage BVGES individuels dans des endroits éloignés accroître la production et la transformation des matières premières sur place. Si le virage étroit ou chenal de la rivière redresser le canal de dérivation pour plus V n, puis définissez ici quelques BVGES le long du ruisseau, et résumées dans le même bâtiment donnera les valeurs de l'industrie de l' énergie électrique à un coût ne dépassant pas le barrage hydroélectrique.

Les essais en grandeur de la présente demande l'auteur BVGES à axe vertical de rotation (pat.№2171912, Bull. №22, 2001) ont montré que l'attraction du flux de travail des produits sur les deux côtés d'une lame rigide courbe et l'application donne un bon écoulement de facteur de conversion d'énergie électrique à faible vitesse passant directement à travers les lames ~ 0,65. Mais une telle conception ne permet pas d'augmenter la surface de la lame en charge, en fonction de la longueur d'écoulement. Proposé comme la conception BVGES convient pour cela, si spécial sera largement utilisé dans les rivières de montagne, où une augmentation des bas-fonds des lames (8) de la superficie totale sous une charge est uniquement possible en augmentant la longueur de la boucle (9), ce qui augmentera la capacité du produit.

REVENDICATIONS

Damless tout temps hydroélectrique contenant immobilisé dans le flux à travers le fond de la fondation, ou les moyens flottants de fixation de la cage avec exécuté près du début du flux de réunion de deux tambours d'entraînement, et à la fin se tenir debout sur ses coins - avec des tambours oisifs tout support renforcé la cloison centrale, les tambours sont creux avec les axes et situés aux extrémités des tambours des roues dentées en contact avec le pignon de chaîne, qui, au moyen d'axes solidaires de pliage des lames, formant une fermeture, tel qu'un convoyeur, au droit des charnières à gauche en matériau rigide, et espacées à un angle par rapport à la paroi centrale avec la rotation fournissant en dehors des tambours secondaires associés dévirage du dispositif d'engrenage et un multiplicateur à un générateur électrique, dans lequel les pattes des lames sont fixés librement avec la possibilité d'ouvrir et de fermer le débit, la fermeture de la lame de soupape interne peut coulisser le long de l'axe de la marche au ralenti du tambour et l'ouverture de fixation des ceintures produites par le limiteur .

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Date de publication 12.01.2007gg