ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2244155
ГИДРОТУРБИНА
Имя изобретателя: Белов Константин Михайлович
Имя патентообладателя: Белов Константин Михайлович
Адрес для переписки: 164512, Архангельская обл., г. Северодвинск, ул. К. Маркса, 27, кв.55, К.М. Белову
Дата начала действия патента: 2002.12.17
Гидротурбина предназначена для использования в гидроэлектростанции малой
мощности. Гидротурбина содержит корпус с торцевыми крышками, впускным и выпускным
патрубками. В корпусе размещены два ротора и обтекаемая направляющая. Роторы
изготовлены из труб, имеющих продольный срез и установленных так, чтобы часть трубы
выполняла роль пластины, а другая - корпуса ротора. Гидротурбина также оснащена
системой, включающей насос, распределительное устройство и трубопроводы, которые
обеспечивают создание давления воды в последовательно образуемых полостях между
пластинами и корпусом. Конструкция турбины позволяет снизить трудозатраты на ее
производство.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к гидравлическим машинам с подвижными створками,
использующим поток жидкости, и может быть использовано в качестве гидротурбины
гидроэлектростанции малой мощности.
Известна гидротурбина, содержащая корпус с торцевыми крышками, впускным и
выпускным патрубками, размещенный в корпусе ротор с подвижными пластинами, одни концы
которых шарнирно прикреплены к ротору, и обтекаемую направляющую (Патент №2147078, МКИ F 03
В 17/06).
Однако в данной конструкции гидротурбины, где используются два ротора в одном
агрегате, не полностью реализуются ее возможности. Так при протекании воды через
турбину (давление постоянное) нельзя использовать полную мощность и обеспечить
максимальное значение КПД. Изменение крутящего момента в гидротурбине зависит только
от давления протекающей воды.
Известна гидротурбина, содержащая корпус с торцевыми крышками, впускным и выпускным
патрубками, размещенные в корпусе два ротора и обтекаемую направляющую (Патент №2191919,
МКИ F 03 В 17/06 - прототип).
Однако эта гидротурбина имеет подвижные пластины, которые закрепляются с одной
стороны шарнирно на роторе, с другой - при помощи штырей, установленных в пазах корпуса.
Изготовление такой конструкции пластин требует большой точности и трудоемкости, в
целом конструкция гидротурбины является сложной.
Изобретение направлено на решение задачи упрощения конструкции гидротурбины,
снижение трудозатрат на ее производство.
Это достигается тем, что роторы изготовлены из труб, имеющих продольный срез и
установленных так, чтобы часть трубы выполняла роль пластины, а другая часть - корпуса
ротора, она оснащена дополнительной системой, включающей насос, распределительное
устройство и трубопроводы, которые обеспечивают создание давления воды в
последовательно образуемых полостях между пластинами и корпусом, причем на корпусе
гидротурбины установлены два кронштейна со стороны впускного патрубка для крепления
трубопроводов.
Изобретение иллюстрируется чертежом, где представлен общий вид гидротурбины в
разрезе.
|
Гидротурбина содержит корпус 1 с торцевыми крышками 2 (на чертеже видна только задняя
крышка), впускной 3 и выпускной 4 патрубки, размещенные в корпусе 1 роторы 5. Роторы 5
изготовлены из труб, имеющих продольный срез, и установлены так, чтобы внутренняя часть
трубы выполняла роль пластины 6, а другая внешняя часть - корпуса ротора. Между
пластинами 6 и корпусом 1 образованы заполняемые водой полости 7, а между роторами 5
установлена обтекаемая направляющая 8.
На внешней части корпуса 1 со стороны впускного патрубка 3 смонтированы два
кронштейна 9, в которых закреплены трубопроводы 10, предназначенные для подачи воды под
давлением в определенную полость 7. Каждый трубопровод 10 обслуживает одну определенную
полость 7, причем трубопроводы установлены симметрично и обеспечивают работу двух
роторов одновременно. Трубопроводы 10 посредством труб 11 соединены с распределительным
устройством 12, которое связано при помощи одной трубы 13 с насосом 14. Трубы 11 имеют изгиб,
что позволяет установить распределительное устройство 12 и насос 14 над впускным
патрубком 3, не создавая помех основному потоку воды. Распределительное устройство 12 и
насос 14 можно установить над водой на специальной площадке.
|
ГИДРОТУРБИНА РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
Поток воды поступает через впускной патрубок 3 в корпус 1. Этот поток воды разделяется
направляющей 8 на два потока и заполняет полости 7. Столб воды, высота которого
определяется расстоянием между пластинами 6 и уровнем в водохранилище, давит на
пластины 6 и заставляет вращаться роторы 5. В нижней части корпуса 1 происходит
выливание воды из полостей 7 в выпускной патрубок 4.
Для обеспечения более быстрого вращения роторов 5, изменения крутящего момента
роторов используются насос 14, распределительное устройство 12 и система трубопроводов.
От насоса 14 вода под давлением поступает в распределительное устройство 12, которое
направляет потоки этой воды в соответствующие полости 7. Причем это происходит
последовательно. По мере движения пластины 6 от впускного патрубка 3 к выпускному
патрубку 4 объем полости 7 увеличивается и это компенсируется за счет создания
дополнительного давления воды. Увеличение давления воды в полости 7 способствует
быстрому перемещению пластин 6 и роторов 5.
Предлагаемая конструкция гидротурбины позволяет обеспечить ее быстрый разгон,
изменять крутящий момент и повысить ее мощность и КПД. Все это возможно за счет
создания дополнительного давления в полостях пластин при помощи насоса,
распределительного устройства и системы трубопроводов. Изготовление роторов из труб
значительно упрощает технологию, снижает трудозатраты и повышает надежность
конструкции.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Гидротурбина, содержащая корпус с торцевыми крышками, впускным и выпускным
патрубками, размещенные в корпусе два ротора, изготовленные из труб, имеющих
продольный срез, пластины и обтекаемую направляющую, причем гидротурбина оснащена
дополнительной системой, включающей насос, распределительное устройство и
трубопроводы, которые обеспечивают создание давления воды в последовательно
образуемых полостях между пластинами и корпусом, причем на корпусе гидротурбины
установлены два кронштейна со стороны впускного патрубка для крепления
трубопроводов, отличающаяся тем, что трубы роторов установлены так, чтобы часть
трубы выполняла роль пластины, а другая часть - корпуса ротора.
Версия для печати
Дата публикации 12.01.2007гг
вверх
|
