Приливно-волновая электростанция

 

Предложена приливно-волновая электростанция на базе двух турбин, каждая из которых имеет по меньшей мере два диска связанных между собой осями на которых шарнирно закреплены лопатки, перемещение которых ограничено основным и дополнительным фиксаторами, а турбины шарнирно установлены на единой оси, закрепленной в раме, часть которой фиксирована на дне, а другая часть включает площадку на поверхности, где размещаются редуктор и генератор, связанные с валом отбора мощности, отличающаяся тем, что в одной турбине основные фиксаторы расположены с правой стороны лопаток, тогда как у другой турбины основные фиксаторы расположены с левой стороны лопаток, а смежные диски турбин снабжены коническими шестернями, между которыми установлены конические шестерни-сателлиты, шарнирно закрепленные на оси, перпендикулярной единой оси турбин, причем к одной из шестерен-сателлитов жестко присоединен вал отбора мощности, выходящей на площадку на поверхности. Предложенная конструкция обеспечивает повышенный КПД за счет работы турбин в трех квадратах и при любом направлении потока, при одновременном сохранении простоты конструкции.

Предложение относится к области электротехники, разрабатывающей устройства генерирования электроэнергии от возобновляемых источников.

Огромным потенциалом энергии обладают приливы-отливы и обычные морские волны.

По данным журнала «Популярная механика» 5 за 2011 год стр.64÷67 эта энергия оценивается в тераваттах.

Особенностью этих потоков воды является то, что поток меняет направление как по горизонтали, так и по вертикали. В этой же статье упоминается турбина Уэллса, которая не изменяет направления вращения вала при изменении направления потока воды. Там же указывается, что турбина Уэллса склонна к спонтанным провалам мощности и характеризуется довольно низким КПД.

Известна турбина по патенту RU(11) 2270932(13) С2 обладающая лучшими характеристиками. При изменениях направления потока вал турбины вращается всегда в одну, наперед заданную конструкцией, сторону. Кроме того, за счет использования энергии потока и в третьем квадранте, она обладает повышенным КПД.

Недостатком указанной турбины является сложность использования в приливно-волновых электростанциях, так как редуктор и электрогенератор приходится выполнять погруженными в поток воды, что увеличивает стоимость станции.

Цель настоящего предложения - устранить в предлагаемой приливно-волновой электростанции вышеупомянутый недостаток, и сохранить достоинства турбин по ранее упомянутому патенту.

Этот технический результат достигается тем, что станция снабжена двумя турбинами, каждая из которых имеет по меньшей мере два диска связанных между собой осями на которых шарнирно закреплены лопатки, перемещение которых ограничено основным и дополнительным фиксаторами, а турбины шарнирно установлены на единой оси, закрепленной в раме, часть которой фиксирована на дне, а другая часть включает площадку на поверхности, где размещаются редуктор и генератор, связанные с валом отбора мощности, причем в одной турбине основные фиксаторы расположены с правой стороны лопаток, тогда как у другой турбины основные фиксаторы расположены с новой стороны лопаток, а смежные диски турбин снабжены коническими шестернями между которыми установлены конические шестерни-сателиты, шарнирно закрепленные на оси, перпендикулярной единой оси турбин, причем к одной из шестерен-сателитов жестко присоединен вал отбора мощности, выходящий на площадку над поверхностью воды.

Конструкция предлагаемой приливно-волновой электростанции представлена на фигуре 1, где обозначено:

1 - Левая турбина с сечением по А-А;

2 - Правая турбина с сечением по В-В;

3 - Силовые диски турбин;

4 - Связующие оси;

5 - Лопатки шарнирно закрепленные на связующих осях;

6 - Основные фиксаторы;

7 - Дополнительные фиксаторы;

8 - Единая неподвижная ось;

9 - Рама;

10 - Поверхностная площадка;

11 - Редуктор;

12 - Генератор;

13 - Вал отбора мощности;

14 - Ось с шарнирно закрепленными на ней сателитами;

15 - Редуктор-дифференциал;

На фигурах 2 и 3 поясняется работа и конструкция турбин по сечению А-А и по сечению В-В, а на фигуре 4 поясняется конструкция редуктора-дифференциала.

В положении 0°, обозначенном на фигурах 2 и 3, лопатки 5, фиксированные основными фиксаторами 6 поперек потока, создают вращающие моменты, направленные встречно, поскольку основные фиксаторы 6 в одной турбине расположены с правой стороны лопаток, тогда как у другой расположены с левой стороны лопаток.

В позиции 0° остальные лопатки расположены вдоль потока и в создании моментов не участвуют.

В положении 45°, обозначенном на фигурах 2 и 3, лопатки 5, фиксированные основными фиксаторами 6 создают вращающие моменты, так что турбины 1 и 2 вращаются встречно. Причем лопатки 5 фиксированные дополнительными фиксаторами 7 увеличивают эти моменты.

Вращающие моменты через связующие оси 4, передаются на силовые диски 3. К смежным силовым дискам жестко закреплен редукутор-дифференциал 15, конструкция которого приведена на фигуре 4.

Силовые диски 3 через подшипники закреплены на неподвижной оси 8, через которую проходит неподвижная ось 14 с шарнирно закрепленными на ней сателитами, вращение к которым передается через конические шестерни, жестко связанные со смежными силовыми дисками турбин.

С одним из сателитов жестко связан вал отбора мощности 13, который и обеспечивает работу редуктора 11 и связанного с ним генератора 12.

Важно отметить, что при любых направлениях потока (кроме направления в «торец») конструкция обеспечивает однонаправленное вращение генератора и имеет повышенный КПД за счет использования энергии и на встречном потоке в третьем квадранте работы турбин.

Приливно-волновая электростанция на базе двух турбин, каждая из которых имеет по меньшей мере два диска, связанных между собой осями на которых шарнирно закреплены лопатки, перемещение которых ограничено основным и дополнительным фиксаторами, а турбины шарнирно установлены на единой оси, закрепленной в раме, часть которой фиксирована на дне, а другая часть включает площадку на поверхности, где размещаются редуктор и генератор, связанные с валом отбора мощности, отличающаяся тем, что в одной турбине основные фиксаторы расположены с правой стороны лопаток, тогда как у другой турбины основные фиксаторы расположены с левой стороны лопаток, а смежные диски турбин снабжены коническими шестернями, между которыми установлены конические шестерни-сателлиты, шарнирно закрепленные на оси, перпендикулярной единой оси турбин, причем к одной из шестерен-сателлитов жестко присоединен вал отбора мощности, выходящей на площадку на поверхности.



 

Похожие патенты:

Полезная модель относится к полупроводниковой преобразовательной технике и может быть использовано для тестирования источников вторичного электропитания, имеющих выход постоянного или переменного тока с возвратом энергии в сеть, что повышает энергетическую эффективность

Полезная модель относится к автомобильной технике, в частности к системам защиты пешехода при наезде на него автомобиля, называемым также подушками безопасности пешехода.
Наверх