“установка для использования энергии потока “внип-4″

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 03 В 17/ 5) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ И 0 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(56) Авторское свидетельство СССРЬЬ 1624198, кл, Е 03 В 17/06, 1988,(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯЭНЕРГИИ ПОТОКА "ВНИП"(57 Изобретение относится к гидроэнергетике, Поплавки корпуса (К) 1 жестко соединены днищем 3. В двух полостях 4,расположенных вдоль бортов поплавков, нагоризонтальных валах закреплены лопастные колеса 7, кинематически связанные сэлектрогенераторами 8, Валы расположенынад уровнем воды. Нижние лопасти 9 колес1 размещены в потоке, Поплавки снабженыфорштевнями 10, килями 11 и заглубленными якорными клюзами. Внутренние бортапоплавков расположены вертикально заподлицо с килями 11, Расстояние от осейвалов до нижних кромок килей 11 большерадиуса колес 7. На поперечине ледоочистительной приставки (ЛП) 14 размещены два,501749536 А плавучих ротора и дополнительные электро- генераторы, кинематически связанные с роторами. Днище 3 К 1 и поперечина расположены над уровнем потока. Роторы, размещенные по разные стороны от продольной оси К 1, выполнены в форме усеченного коноида. Внутренние торцовые стенки роторов, расположенные с зазором одна относительно другой, имеют диаметр, превышающий диаметр колес 7, и снабжены зубьями 20, Внешние стенки роторов снабжены дисковыми пилами, Коноидальные стенки роторов имеют спиральные выступы 23, Носовые части поплавков выступают за осевые габариты днища 3, Подводные части форштевней 10 снабжены ледокольными скосами, Задние части роторов расположены между носовыми частями поплавков. К 1 снабжен двумя становыми якорями с гайдропами, Зубья 20 выполнены профилированными для зацепления с шестернями 30. Такое выполнение установки позволяет повысить ее надежность и мощность при работе в дрейфующих льдах, 3 з.п,ф-лы, 3 ил,Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к заякоренным плавающим установкам для использования энергии потока.Целью изобретения является повышение надежности и мощности установки при работе в дрейфующих льдах.На фиг,1 показана установка для использования энергии потока, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг,З - то же, поперечный разрез.Установка содержит заякоренный плавучий корпус 1 катамаранного типа, поплавки 2 которого жестко соединены днищем 3 с двумя полостями 4, расположенными вдоль бортов 5 поплавков 2, и закрепленные в полостях 4 на горизонтальных валах,6 лопастные колеса 7, кинематически связанные с электрогенераторами 8, Валы 6расположены надуровнем воды, нижние лопасти 9 колес 7 размещены в потоке, Поплавки 2 снабжены форштевнями 10, килями 11 и эаглубленными якорными клюзами 12. Внутренние борта 13 поплавков 2 расположены вертикально заподлицо с килями 11, а расстояние Н от осей валков 6 до нижних кромок килей 11 больше радиуса колес 7.Установка снабжена ледоочйстительной приставкой 14, выполненной в виде П-образной рамы, размещенной перед корпусом 1 и своими боковинами шарнирно прикреплен. ной к надводной части поплавков 2, на внешней стороне их носовых оконечностей. На поперечине 15 рамы размещены два плавучих полых ротора 16 и дополнительные электрогенераторы 17. Последние кинематически связаны с роторами 16.Днище 3 корпуса 1 и поперечина 15 расположены над уровнем потока, а полые опоры 16 - по разные стороны от продольной оси корпуса 1. Роторы 16 могут быть выполнены в форме усеченного коноида с внутренней и внешней торцовыми стенками 18 и 19. Роторы 16 внутреннимиторцовыми стенками 18 сближены между собой до зазора р, а диаметр данных торцов превышает диаметр лопастйых колес 7. Внутренние стенки 18 снабжены периферийными зубьями 20, Внешние стенки 19 оснащены дисковыми йилами 21, которые вынесены за поперечные габариты В 1 корпуса 1 и отстоят друг от друга на размер В 2Коноидальные стенки 22 роторов 16 снабжены спиральными выступами 23, выполненными так, что внизу они при сближении с внутренними стенками 18 склоняются по потоку, Дисковые пилы 21 по диаметру меньше колес 7, но больше прилегающей к ним части коноидальных стенок 22 выступов 23. Носовые части 24 поплавков 2 выступают за осевые габариты днища 3, а подводные части 25 форштевней 10 снабженыледокольными скосами 26.5 . Задние части 27 роторов 16 расположены между носовыми частями 24 поплавков 2с зазором, Якорные клюзы 12 расположеныоколо килей 11 носовой части 23 поплавков2. Связь с дном водоема обеспечена двумя10 становыми якорями не показаны) с гайдропами 28, Зубья 20 выполнены профилиро-.ванными для зацепления с шестернями 29кинематической связи роторов 16 с дополнительными генераторами 17.15 Установку заякоряют в месте с быстрымтечением, например, в мелководной протоке, В теплое время года, когда акваториясвободна ото льда, водный поток в встречается не только с лопастными колесами 7,20 Перед тем как привести в действие генераторы 8, этот поток напирает на нижние выступы широких роторов 16, Последниемедленно вращаются, заставляя работатьдополнительные генераторы 17 в расчетном25 режиме;При большой поверхностной волнешарнирная связь приставки 14 с корпусом1 автоматически загасит килевую качку ивертикальные колебания установки, Этому30 содействуют и массивные гайдропы 28, Бортовая качка у катамарана с широкой приставкой 14 тоже не будет заметнопроявляться, Возбужденная акватория неповлияет на электровыработку,35 В том случае, когда на установку станутнапирать льды, дрейфующие по течению,характер работы коноидальных роторов 16существенно меняется, При встрече с большим ледовым полем они вращаются, но под40 воздействием указанного поля, Первыми вконтакт с атакующей кромкой льда вступаютзубья 20 обеих внутренних стенок 18, В результате роторы 16 выкатываются на ледяной покров45 Под действием тяжести передней частиприставки 14 зубья 20 продавливают лед пооси установки, Образующиеся ледовыеклинья прогибаются подобно консольнымбалкам. Роторы 16, прокручиваясь, проседа 50 ют и в работу вступают дисковые пилы 21.Во льду за пр 4 делами поперечных размеровкорпуса 1 возникают надрезы, причем в корковом слое, где растягивающие напряжениямаксимальны.,55 В результате дрейфу;щее на приставку14 ледяное поле расчленяется на две полосы, которые тут же режутся спиральнымивыступами 23 на парные льдины, Последниепритапливаются и при помощи зубьев 20 ивыступов 23 разводятся в стороны и затал10 20 30 ао 50 расположены между носовыми частями поплавков с зазором относительно их стенок.55 якорные клюзы расположены около носовых киваются под боковые кромки прокладываемого канала чистой воды, Укаэанная разводка крайне затруднится, если спиральныевыступы 23 внизу, сближаясь с внутренни-ми.стенками 18, ориентированы против потока, Траектории парных льдин обозначеныстрелками Л.Ширина В 2 этого канала равна ширинеприставки 14 и ощутимо больше соответствующего габарита В 1. Так исключается трение льда о внешние борта поплавков 2 ипопадание длин в межпоплавковый коридор. В колесных полостях 4 устанавливается температурный режим, исключающийобмерзание рабочих лопастей 9, Отсюдаэлектровыработка продолжается как посредством водяных колес, так и с помощьюобоих роторов 16,Если льды, напирающие на приставку14, дрейфуют раздельными потоками, различающимися по скорости. то синхронностьво вращении роторов 16 может быть нарушена. При этом заторможенный ротор 16 неповлияет на работу напарника, Иначе, электровыработка с приставки 14 продолжается, хотя и не без снижения, В случае, когдаконоиды повстречают сплоченную ледовуюгряду и не смогут ее разрушить сразу, тоони, катясь "в гору", приподнимут плавучуючасть приставки 14 и пропустят фронтальную кромку поля к форштевням 10.Ледяная гряда окажется под сосредоточенными нагрузками, причем в двух уровнях,Сверху на нее воздействуют зубья 20, находящиеся под возросшей гравитационной силойприставки. На кромку льда, прилегающую кводе, надавливают сближенные между собойледокольные скосы 26 форштевней 10, Этогобудет достаточно, чтоб гряда прогнулась истала доступной для пил 21, Округлые внешние борта корпуса 1 вместе с роторами 16разведут ледовые обломки под края канала.Разрушающую силу форштевням 10 добавятздесь массивные гайдропы 28.Возможность повышения надежности имощности состоит и в том, что установка неисключает возможности самостоятельно изменять точку заякорения. Так при наличии электрических аккумуляторов на борту эта установкаспособна совершапв экстремальных ситуацияхнебольшой маневр, причем не только путемподработки брашпилями(не показаны) гайдропов 28. Не исключается кратковременное обращение колес 7 и роторов 16 в движители за счетпереключения соответствующих генераторов врежим электромоторов,Формула изобретения1. Установка для использования энергиипотока, содержащая эаякореннный плавучийкорпус катамаранного типа, поплавки которого соединены д;ищем с двумя полостями, расположенными вдоль бортов поплавков, и закрепленные вполостях на горизонтальных валах лопастные колеса, кинематически связанные с электрогенераторами, причем валы расположены над уровнем воды, нижние лопасти колес размещены в потоке, поплавки снабжены форштевнями, вертикальными килями и заглубленными якорными клюзами, внутренние борта поплавков расположены вертикально заподлицо с килями, а расстояние от осей валков до нижних крбмок килей превышает радиус колес, о т л и ч а ю щ а я с я тем. что, с целью повышения надежности и мощности при работе в дрейфующих льдах, установка снабжена ледоочистительной приставкой, выполненной в виде П-образной рамы, размещенной перед корпусом и шарнирно закрепленной боковинами на внешней стороне надводной части бортов поплавков, двумя плавучими пОлыми роторами, установленными на поперечине рамы, и дополнительными электрогенераторами, установленными на раме и кинематически связанными с роторами, причем днище корпуса и поперечина расположены надуровнем потока, последняя - параллельно валам лопастных колес, а полые роторы - по разные стороны от продольной оси корпуса, 2. Установка по п,1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что роторы выполнены в форме усеченного коноида с внутренними и внешними торцовыми стенками, первые из которых установлены с зазором одна относительно другой, а их диаметр превышает диаметр ло 35 пастных колес.3, Установка по п,1 и 2, о тл и ч а ю щ а яс я тем, что роторы снабжены зубьями и дисковыми пилами, установленными на периферии соответственно внутренних и внешних торцовых стенок, коноидальные стенки - спи-ральными выступами, причем внешние торцовые стенки роторов расположены за пределами поперечных габаритов корпуса,диаметр дисковых пил меньше диаметра водяных колес и больше диаметра прилегающей к ним части коноидальных стенок с выступами.4, Установка по пп.1-3, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что носовые части поплавков выполнены выступающими за осевые габариты днища, подводные части форштевней снабжены ледокольными скосами, задние части роторов частей поплавков ниже уровня воды, а зубья роторов выполнены профилированными для взаимодействия с элементами кинематической связи роторов с дополнительными злектрогенераторами,1749536 оставитель В,Пикул ехред М,Моргентал Редактор 8.5 угренкова орректор П,Гереши изводственно-издательский комбинат "Патент", г, ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 2579 Тира)к ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская на 6415