Устройство для отбора энергии потока

А 1 01/1 5)503 В 7/ ТЕНТНО С ОБРЕТ ТЕНТ тение от машинос инчены гнезд, С етлопас инена с Льогран акое Вып ВЫСИТЬ 66 нОСитСя к ТРО 6 НИЮ. в вал 1 и ержень 5 и 4 от пров валом 1 и чивает вер олнение у КПД. 5 ил дроэнер ичес кому тей 4 вв резьбовых редохран яжка соед Ограничит астей 4. Т воляет по си 2 лоп и помощ канавкам исания. Ра стержнем хний код л тановки и(54)УСТРОПОТОКА ОСУДАРСТВЕН 1 ОЕ ВЕДОМСТВО СССР ГОСПАТЕНТ СССР) 21) 4805719/2922) 26.02.9046) 23.06.93. БюлИзобретение относится к области гидроэнергетического машиностроения и может найти применение для отбор энергии текущего потока.Цель изобретения - повышение КПД устройства отбора энергии потока,Заявляемое устройство отличается от функционально аналогичных устройств принципом расположения лопастей на рабочем валу, что позволяет создавать максимальное сопротивление потоку воды, а также установкой ограничителей хода лопастей.На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства с изображенным на нем рабочим валом и преобразователем энергии, вид сбоку; на фиг. 2 - продольный разрез устройства, вид сверху; на фиг. 3 - поперечный разрез устройства; на фиг. 4 - работа лопастей рабочего вала; на фиг. 5 изображен каркас турбин беэ лопастей.Устройство представляет собой вертикальный рабочий вал 1 с вмонтированными в него осями 2 лопастей 4, ввинченными в вал с четырех сторон по всей его длине с помощью реэьбовых гнезд 3. Лопасти 4 установлены на ось 2 и свободно на ней проворачиваются. Для предотвращения лопастей от провисания служит стержень 5 со стопорными канавками б. При установке лопастей большого диаметра используется растяжка 7, рассчитанная для предотвращения осей лопастей от поломок при сильном течении реки, соединенная с валом 1 и стержнем 5. Для ограничения верхнего хода лопастей служит ограничитель 8 хода. При изготовлении более мощных устройств для содержания верхнего хода лопасти при большом потоке воды ограничитель хода лопасти предпочтительнее ставить посредине оси лопасти в виде троса.Устройство работает следующим образом.При верхнем горизонтальном "нерабочем" положении, лопасти 4 не создают сопротивления набегающему потоку воды. Благодаря свободному проворачиванию лопастей 4 на своей оси 2 лопасти скользят по пути наименьшего сопротивления набегающему потоку воды, подставляя течению свой торец, в этот момент подъемная сила намного снижается и лопасть начинает опускаться с горизонтального положения в вертикальное. Повинуясь тяге лопастей, идущих впереди, лопасть, находясь в вертикальном положении, создает сильное сопротивление горизонтальному течению, С этого момента начинается рабочий ход вала 1. Каждая лопасть, достигая этого положения, старается провернуться и уйти от дав 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ления воды, но в этом ей мешает упор, а именно - нижняя лопасть, которая также нижней частью плоскостей упирается в нижерасположенную лопасть, Таким образом, все лопасти с одной стороны вала под действием давления воды одновременно устанавливаются вертикальной стеной, создающей сильное сопротивление горизонтальному течению реки, вращающему вал, а поток, выполнив работу, движется дальше свободно. Так вал с лопастями повторяет весь цикл операций эа все время его вращения,Принцип установки лопастей на валу "внахлест" позволяет создать максимальное сопротивление воде на любой глубине русла реки, Возможность лопастей проворачиваться в нужный момент, изменяя угол сопротивления, обеспечивает надежное пропускание потока воды.Ограничитель 8, расположенный на главном рабочем валу 1, ограничивает выход лопасти в параллельную горизонтальную плоскость, стабилизирует вход лопасти в рабочее состояние, а также предотвращает случайное проворачивание лопасти выше горизонтальной плоскости. Угол ограничения до ВМТ (верхней мертвой точки) - 6 - 8 градусов. Ограничитель 8 предназначен также для предотвращения устройства от поломок при попадании в него посторонних плавающих предметов, например, бревна и т.п, Установка ограничителя 8 необходима также тогда, когда временная плавучая энергоустановка используется на реках без установленных защитных решеток (для геологов и лесорубов), Если устройство установлено на бетонном основании, от (тросового) ограничителя можно отказаться.Установка лопастей с четырех сторон вала 1 является оптимальной. При установке лопастей с шести или восьми сторон вала, можно испольэовать только два таких устройства, т,к. при использовании большего количества таких устройств, для устройств, расположенных ниже по течению, ослабленный поток воды будет недостаточно сильным. А устройства с четырехсторонней установкой лопастей позволяют пропускать достаточное количество воды к нижним устройствам. Поэтому затвор считает установку лопастей с четырех сторон вала - оптимальной, так как именно такие устройства позволяют максимально использовать силу потока, не поднимая его плотиной и не заливая прй этом земли,Для повышения КПД можно использовать спаренные устройства, два вяла которых вращают одну среднюю ось ;нерэтора, 1823914Гидроагрегат прост по своему изготовлению и может устанавливаться в любоеместо реки по всей ее длине, от истока доустья, не меняя направления течения рекиили высоту уровня воды, и может устанавливаться на больших и малых реках.Количество полученной энергии будетзависеть от числа установленных на рекепредложен н ых устройств,Устройстсо не нарушает экологию окружэющей среды, не загрязняет воду и берега, не заливает поля,ф о р мул а и э об рета н и я Устройство для отбора энергии потока, содержащее рабочий орган с вертикальными валами и лопастями и преобразователь энергии, отл ич а ю щеес я тем, что вал снабжен осями. закрепленными на валу с четырех сторон по всей его длине, и ограничителями поворота лопастей, а последние установлены на упомянутых осях с возможностью поворота внахлест по вертикали.1823914Составитель В. ГончарРедактор С. Кулакова Техред М.Моргентэл Корректор Н. Ревская Заказ 2194 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Рэущская наб., 4/5Производственно-издательскими комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101