ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2118698
СИЛОВАЯ ГИДРОВАКУУМНАЯ УСТАНОВКА
Имя изобретателя: Зарубин Станислав Викторович
Имя патентообладателя: Зарубин Станислав Викторович
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1995.11.09
Установка предназначена для
получения электрической, тепловой и другой
полезной энергии. Установка содержит
напорное устройство, выполненное в виде
колонны, направляющую для подъема рабочего
тела с выходным соплом-ускорителем перед
разгонной ступенью рабочего колеса турбины.
Турбина расположена в корпусе,
подключенном к вакуумному агрегату,
выполненному в виде двухходового
поршневого насоса с приводом от баллона со
сжатым газом. При этом турбина подключена к
исполнительному механизму, например
электрогенератору, посредством
повыщающего редуктора и маховика. Такое
выполнение установки позволяет получить
полезный вид энергии экологически чистым
путем.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к
энергетическому машиностроению и
производству турбин и может быть
использовано для экологически чистого
преобразования энергии, например, в
электрическую, тепловую или другой
полезный вид.
Известны турбины
гидроэлектростанций, работающие от
воздействия падающих масс водного потока.
Скорость движения воды является исходным
показателем для определения мощности
гидроэлектростанций.
Отработанные массы воды в гидротурбинах
сбрасываются в водоем за плотиной (см.
Большую Советскую энциклопедию, 1971, т.6, с.510).
Такие гидроэлектростанции представляют
собой сложный комплекс дорогостоящих
сооружений и оборудования, наносят ущерб
экологии, так как требуют затопления земель.
Наиболее близким аналогом изобретения
является вакуумная гидроэлектростанция,
содержащая напорное устройство с
направляющей (трубопроводом) для подъема
рабочего тела (воды), корпус, подключенный к
вакуумному агрегату, рабочее колесо
турбины, соединенное с исполнительным
механизмом, например электрогенератором, и
вспомогательное пускорегулирующее и
контрольное оборудование (см. патент РФ N
2005199 С1, кл. F 03 B 13/06, 1993).
Однако данная вакуумная
гидроэлектростанция требует наличия
водоема и не обеспечивает экологическую
чистоту процесса преобразования энергии,
так как рабочее тело (вода) участвует в
незамкнутом технологическом процессе.
Задачей изобретения является снижение
экологического ущерба и себестоимости
энергии для бытовых и производственных
нужд.
Указанный технический и экономический
результат достигается за счет того, что
силовая гидровакуумная установка содержит
напорное устройство с направляющей для
подъема рабочего тела, корпус, подключенный
к вакуумному агрегату, рабочее колесо
турбины, соединенное с исполнительным
механизмом, например электрогенератором, и
вспомогательное пускорегулирующее и
контрольное оборудование, при этом рабочее
колесо турбины снабжено разгонной ступенью,
а направляющая - соплом-ускорителем, причем
вакуумный агрегат выполнен в виде
двухходового поршневого насоса с приводом
от баллона со сжатым газом, напорное
устройство - в виде колонны, а
исполнительный механизм (электрогенератор)
подключен к рабочему колесу турбины
посредством редуктора и маховика.
 |
 |
| |
|
 |
На фиг. 1 представлен разрез корпуса
установки и вакуумного агрегата с
вспомогательным пускорегулирующим и
контрольным оборудованием; на фиг. 2 - вид
сверху на корпус и гидротурбину; на фиг. 3 -
общий вид на корпус с напорной колонной.
Силовая гидровакуумная установка содержит:
- рабочее тело 1 - нейтральный раствор с
добавлением мелкодисперсных взвешенных
нерастворимых частиц - морскую воду;
- обратную направляющую 2 с соплом-ускорителем
2а;
- лопатку 3 рабочего колеса;
- рабочее колесо 4;
- направляющую разгонную лопасть 5;
- разгонную рабочую турбину 6 (ступень);
- рабочие (разгонные) массы 7 - фиг.1, зона V (не
показано);
- вакуумный агрегат 8 - вакуумный насос с
вакуумным ресивером; двухходовой поршневой
насос с баллоном сжатого воздуха;
|
- аварийный (контрольный) клапан 9 - фиг.1 "Р.К."
- ручного или дистанционного управления;
- пульт управления 10 - пневмозолотник;
клапанный механизм с распредвалом; система
кранов, агрегаты могут быть как ручного, так
и дистанционного управления;
- рабочий вал 11 редуктора;
- вентиль 12 регулятора уровня рабочей
разгонной массы, может быть ручного или
дистанционного управления;
- маховик 13 общепринятого назначения, может
быть использован для монтажа муфты
сцепления с агрегатируемым исполнительным
механизмом (электрогенератор, КПП, редуктор
валов отбора мощности);
- заливное приемное устройство 14 - горловина
с трехходовым краном ручного или
дистанционного управления;
- напорную колонну 15 - объем и высота уровня
рабочего тела должны превышать объем и
уровень его в корпусе;
- исполнительный агрегат 16 - на фиг. 1,2,3 не
показан;
- редуктор 17 валов отбора мощности - на фиг.
1,2,3 не показан;
- корпус 18 - дизайн и конструкция могут быть
изменены без нарушения концепции и прямого
назначения;
- манометр 19 - прибор для аналитического
контроля уровня рабочего тела в картере
корпуса 18;
- канал 20 для связи с атмосферой картера
редуктора (сопун) и контроля за уровнем
смазки в нем (щуп);
- водомерное стекло 21,21а с двумя
трехходовыми кранами для визуального
контроля уровней рабочего тела;
- манометр 22 - прибор для аналитического
контроля уровня рабочего тела в напорной
колонне 15.
I - зона высокого давления.
II - зона управления.
III,IV - зоны рабочего разрежения.
V - зона давления рабочего тела.
VI - зона смазки редуктора.
VII - зона атмосферного давления.
а, а', a'' - краны управления.
К - контрольный уровень рабочего тела.
Силовая гидровакуумная установка работает
следующим образом.
Предварительно производят подготовку к
пуску в следующей последовательности:
1. Открытием крана "а" воздух из баллона
подается на пневмозолотник 10. Краны "а"
и "а'", устанавливаются в открытое
положение. Предохранительный клапан "Р.К."
открыт.
2. Через заливное приемное устройство 14
производится заправка внутренних полостей
корпуса 18 и напорной колонны (вентиль 12
открыт) раствором рабочего тела 1 до отметки
К на водомерном стекле 21а.
3. При открытом кране устройства 14
закрываются "Р.К." и кран управления
"а". Поворотом рукоятки пульта
управления 10 пневмозолотником подается
сжатый воздух в зону I вакуумного агрегата 8.
Передвигаясь влево, поршень в зоне II
создает разрежение в зоне III напорной
колонны 15, что поднимает уровень рабочего
тела 1 до отметки "К" на водомерном
стекле 21. Вентиль 12 и кран "а"
закрываются.
4. Через устройство 14 производится долив
рабочего тела 1 в корпус 18 до отметки "К"
на водомерном стекле 21а при открытых "Р.К."
и "а'" после возвращения поршней
вакуумного агрегата 8 в исходное положение
при помощи пульта управления 10.
5. Закрываются кран заливного приемного
устройства 14 и "Р.К.". С помощью пульта
управления 10 создается разрежение в зоне IV
корпуса 18. В момент начала вращения
маховика 13 открывается кран "а" на
колонне 15 для уравновешивания разрежения в
ней и корпусе 18 и одновременно открывается
вентиль 12. Управляя подачей воздуха с
помощью пульта управления 10 разрежение в
колонне 15 и корпусе 18 (сообщающихся сосудах)
доводят до расчетной величины, после чего
закрываются краны "а" и "а'",
установка в работе.
Рабочее тело 1 по направляющей 2 поднимается
вверх, увеличивает свою скорость в сопле-ускорителе
2а. Направляющих 2 целесообразно выполнить
несколько и расположить их равномерно по
окружности корпуса 18.
После воздействия на рабочую разгонную
турбину (ступень 6) рабочее тело 1 под
воздействием собственного веса попадает на
разгонные лопасти 5, а затем на лопатки 3
рабочего колеса 4, не имеющего жесткой связи
с разгонной ступенью 6, но жестко связанного
через ведущую шестерню с рабочим валом 11
повышающего обороты редуктора, который,
вращая маховик 13, передает усилие на
исполнительный механизм, например
электрогенератор (не показан),
вырабатывающий электроэнергию для
потребителей. Отработавшее на лопатках
рабочего колеса рабочее тело 1 возвращается
в картер корпуса 18 для дальнейшего
использования в замкнутом рабочем цикле.
Установка может быть использована на
плавучих средствах и стационарно с забором
рабочего тела из открытого водоема, что
будет более эффективно на морском
побережье.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Силовая гидровакуумная
установка, содержащая напорное
устройство с направляющей для подъема
рабочего тела, корпус, подключенный к
вакуумному агрегату, рабочее колесо
турбины, соединенное с исполнительным
механизмом, например электрогенератором,
и вспомогательное пускорегулирующее и
контрольное оборудование, отличающаяся
тем, что рабочее колесо турбины снабжено
разгонной ступенью, а направляющая -
соплом-ускорителем, при этом напорное
устройство выполнено в виде колонны, а
исполнительный механизм подключен к
рабочему колесу турбины посредством
редуктора.
Версия для печати
Дата публикации 10.04.2007гг
вверх
|
