BG1340U1 - Universal turbine with self-aligning blades - Google Patents

Abstract

The universal turbine with self-aligning blades will be used for the obtaining of ecologically pure energy, without infringement of the ecology of the region. It is installed either one by one or in cascade, or positioned in modules on one common axis, by using the force of water or of wind. The turbine can be set between two pontoons, floating in rivers and channels, it can be assembled over rapids or on pillars, the axis being positioned horizontally, transversely to the flow direction. The universal turbine with self-aligning blades is an installation with symmetrical and diametrically positioned movable blades (4) made out of light and tough materials movably fixed to immovable axes (3) which are immovably fixed to the wings (1). The immovable axes (3), around which the blades (4) start rotating, are at some distance from their centre of gravity, so that on being closed they overlap closely, while on being open they stay horizontally to the direction of the flow û either of water or of air, and do not exert any resistance which provides a high efficiency coefficient. The turbine is of module type with varying length and diameter. Such turbines can be arranged in succession, thus allowing to use one and the same quantity of water several times.

Description

(54) УНИВЕРСАЛНА ТУРБИНА СЪС САМОНАГАЖДАЩИ СЕ ЛОПАТКИ(54) UNIVERSAL TURBINE WITH SELF-INJECTION Blades

Универсалната турбина със самонагаждащи се лопатки ще се използва за добиване на екологично чиста енергия, без да се нарушава екологията на района. Тя се монтира единично или каскадно, или разположена в модули на една ос, като се използва силата на водата или вятъра.The universal turbine with self-adjusting blades will be used to produce clean energy without disturbing the ecology of the area. It is mounted singly or cascadingly, or arranged in modules on one axis using the power of water or wind.

Турбината може да се постави между два понтона, плаващи в реки и канали, да се монтира на бързотоци или на стълбове, като оста се поставя хоризонтално, напречно на течението на флуида.The turbine can be placed between two pontoons floating in rivers and canals, mounted on rapids or poles, with the axle placed horizontally, transversely to the fluid flow.

Известни са турбини за водни централи под язовирни стени и прагове, на различни видове водохващания по реките, с изравнители или без изравнители на водните обеми. Такива са турбините на Пелтон, Франсис, Каплан, както и пропелернатурбина.Water turbines are known for water plants under dams and sills, of different types of water intakes along rivers, with or without water volume equalizers. Such are the turbines of Pelton, Francis, Kaplan, and the propeller turbine.

Известни са и турбини тип самолетни витла, които използват силата на водата или вятъра за задвижване на електрогенератори.Also known are air turbine type turbines that use the power of water or wind to drive power generators.

Известни са също така турбините, които ползват силата на вятъра като турбина на Савониус, Дариус и циклотурбина.Also known are turbines that utilize wind power such as Savonius, Darius, and cycloturbine.

Недостатъците на турбините във водните електроцентрали са, че за тях са необходими големи капитални вложения при строителството. Недостатък на турбините самолетно витло, а и на другите е, че работната им площ е малка, изискват високи напори или се изработват с големи размери.The disadvantages of turbines in hydroelectric power plants are that they require large capital investments in construction. The disadvantage of airplane turbines and others is that their working area is small, requires high pressures or is made of large sizes.

Позната е и турбина тип „Птиче крило”, която е прототип на заявения настоящ полезен модел - за нея е подадена заявка за патент под № 110 274. „Универсалната турбина със самонагаждащи се лопатки” има общи технически признаци с турбина тип „Птиче крило”, като крила, които са свързани неподвижно перпендикулярно и симетрично в двата края на оста, като крилата са свързани неподвижно помежду си с осите на лопатките, при това осите са на разстояние 1/3 от дължината на лопатките, което позволява те да се припокриват плътно под действието на флуида, когато са на ниво под оста, или да са успоредно на флуида, когато са над тази ос.The Bird Wing turbine is also known, which is a prototype of the claimed present utility model - a patent application has been filed under No. 110 274. The "universal turbine with self-adjusting blades" has general technical characteristics with a "Bird Wing" turbine , having wings fixedly perpendicularly and symmetrically at both ends of the axis, the wings being fixedly interconnected with the axes of the blades, the axes being 1/3 of the length of the blades, allowing them to overlap tightly under the action of the fluid, cog atoms below the axis, or parallel to the fluid when they are above that axis.

Задачата на полезния модел е да се създа де универсално съоръжение за добив на електроенергия от водата на реките и каналите, като се монтира между два плаващи понтона или на бързотоци, и от силата на вятъра, като се монтира на високи стълбове.The task of the utility model is to create a universal facility for the extraction of electricity from the water of rivers and canals, mounted between two floating pontoons or rapids, and by wind power, mounted on high pillars.

Задачата е решена с универсална турбина със самонагаждащи се лопатки, която е съоръжение с хоризонтална ос, към краищата на която са закрепени неподвижно и противоположно по четири броя крила, между които неподвижно са закрепени оси, успоредно на главната ос, а на тези оси, подвижно са закрепени самонагаждащи се лопатки, изработени от леки и здрави материали. Неподвижните оси, около които се завъртат лопатките, са на разстояние 1/3 от дължината им, така че при затваряне те се припокриват плътно, а при отваряне се задържат успоредно на посоката на флуида - вода или въздух и не му оказват никакво съпротивление, с което се постига висок кпд. В двата края на хоризонталната ос, от външната страна на крилата, са закрепени неподвижно кръгли ограничителни плоскости, с радиус, равен на дължината на крилата, между които, в края им, неподвижно и перпендикулярно са закрепени реактивни перки.The problem is solved by a universal turbine with self-adjusting blades, which is a device with a horizontal axis, to the ends of which are fixed fixedly and opposite to four wings, between which are fixedly fixed axes, parallel to the main axis, and on these axes, movable Self-adjusting blades made of lightweight and durable materials are attached. The fixed axes around which the blades rotate are at a distance of 1/3 of their length, so that when closed they overlap tightly, and when opened they are held parallel to the direction of the fluid - water or air and do not give it any resistance, with which achieves a high efficiency. At both ends of the horizontal axis, on the outside of the wings, fixed circular restraint plates are fixed, with a radius equal to the length of the wings, between which, at their end, jet propellers are fixedly and perpendicularly fixed.

Диаметърът на турбината и дължината й се определят по изчисления на основание на конкретните характеристики на флуида. Няколко турбини могат да се монтират на обща хоризонтална ос, като всяка остава като самостоятелен модул, което позволява да се получи обща дължина до 10т.The diameter of the turbine and its length are calculated based on the specific characteristics of the fluid. Several turbines can be mounted on a common horizontal axis, each remaining as a standalone module, allowing a total length of up to 10t.

Универсалната турбина със самонагаждащи се лопатки може да се ползва за задвижване на електрогенератори от вода или въздух. Тя има голяма работна площ при сравнително малки размери, което е един от основните елементи за ефективността на турбините.The universal turbine with self-adjusting blades can be used to drive power generators from water or air. It has a large working area of relatively small size, which is one of the main elements for turbine efficiency.

При нея се използва принципът на летенето на птиците - при замах нагоре перата на крилата се завъртат около оста си и пропускат въздух под себе си, а при замах надолу те се завъртат обратно, затварят площта под крилото и създават въздушна възглавница, с което улесняват летенето си.It uses the principle of flying birds - when they swing upwards, the feathers of the wings rotate about their axis and pass air under themselves, and when they swing down they turn back, close the area under the wing and create an air cushion, which facilitates flying. your.

Устройството на съоръжението може да се види от приложената фигура 1.The device structure can be seen from the attached figure 1.

Универсалната турбина със самонагаждащи се лопатки има крила 1, които са свързани неподвижно, перпендикулярно и симетрично вThe universal turbine with self-adjusting blades has wings 1 that are fixedly, perpendicularly and symmetrically connected in

1340 Ul двата края на оста 2, като крилата 1 са свързани неподвижно помежду си с осите 3 на лопатките 4, при това осите 3 са на разстояние 1/3 от дължината на лопатките 4, което позволява те да се припокриват плътно под действието на флуида, когато са на ниво под оста 2, или да са успоредно на флуида, когато са над тази ос 2, за която са свързани подвижно с лагерите 5, след които към оста 2 са закрепени неподвижно маховици 6. Тези маховици 6 посредством съединители 7 свързват оста 2 към генератори 8 за производство на електроенергия.1340 Ul the two ends of the axis 2, with the wings 1 being fixedly connected to the axes 3 of the blades 4, the axes 3 being 1/3 of the length of the blades 4, which allows them to overlap tightly under the action of the fluid when at a level below the axis 2 or parallel to the fluid when above that axis 2 to which they are movably connected to the bearings 5, after which the flywheels 6 are fixed to the axis 2. These flywheels 6 are connected by means of connectors 7. axis 2 to generators 8 for electricity production.

От двете страни на хоризонталната ос 2 има кръгли ограничителни плоскости 9, закрепени неподвижно от външната страна за крилата 1, като към тях са заварени неподвижно реактивни перки 10, свързващи две противоположно разположени крила 1 и перпендикулярно на тях.On both sides of the horizontal axis 2, there are circular restraint plates 9 fixed externally to the wings 1, welded to them by motionless blades 10 connecting two opposite wings 1 and perpendicular to them.

Действието на турбината е следното.The effect of the turbine is as follows.

Под действието на флуида /вода или въздух/ лопатките 4 се завъртат около оста си 3 и се припокриват една върху друга, така че образуват плътна преграда за флуида откъм долната страна на оста 2 на турбината. При това завъртане, лопатките 4 в горната част на турбината застават успоредно на флуида и го пропускат, без да му оказват съпротивление.Under the action of fluid / water or air / blades 4, they rotate about their axis 3 and overlap one another so as to form a tight fluid barrier on the underside of the axis 2 of the turbine. At this rotation, the blades 4 at the top of the turbine are parallel to the fluid and pass it without resisting it.

Ограничителните плоскости 9 и реактивните перки 10 заедно с лопатките 4 в затворено положение образуват отворен съд, върху който действа струята на флуида.The limiting plates 9 and the jet blades 10 together with the blades 4 in the closed position form an open vessel, on which the jet of fluid is acting.

Ограничителните плоскости 9 не позволяват на флуида да напусне турбината до пълното й завъртане.Stop plates 9 prevent the fluid from leaving the turbine until it is fully rotated.

Реактивните перки 10 създават допълнителна реактивна сила от флуида под оста 2 на турбината.The jet blades 10 create additional reactive force from the fluid below the axis 2 of the turbine.

Въртенето на оста 2 задвижва маховиците в двата си края, а те посредством съединители задвижват генераторите 8.The rotation of the axis 2 drives the flywheels at both ends, and they drive the generators 8 through connectors.

Claims (1)

ПретенцииClaims 1. Универсална турбина със самонагаждащи се лопатки, включваща крила (1), заварени неподвижно, противоположно и перпендикулярно към двата края на ос (2), като крилата (1) са свързани неподвижно едно към друго чрез оси (3) на лопатки (4), при това осите (3) са разположени на 1/3 от дължината на лопатките (4), а оста (2) е свързана подвижно с лагери (5), а външно спрямо лагерите (5), неподвижно към оста (2), са закрепени маховици (6), съединители (7) и генератори (8), характеризираща се с това, че от външната страна на крилата (1) са монтирани неподвижно ограничителни плоскости (9), а реактивни перки (10) са свързани неподвижно между ограничителните плоскости (9), срещу всеки две противоположни крила (1) и перпендикулярно на тях.A universal turbine with self-adjusting blades comprising wings (1) welded stationary, opposite and perpendicular to the two ends of an axis (2), the wings (1) being fixedly connected to each other by the axes (3) of the blades (4) ), the axles (3) being located 1/3 of the length of the blades (4), and the axis (2) is connected to the bearings (5) and externally to the bearings (5), fixed to the axis (2). , flywheels (6), clutches (7) and generators (8) are mounted, characterized in that fixed stop plates are mounted on the outside of the wings (1). bone (9) and the jet vanes (10) are fixed between the stop surface (9) against each two opposing wings (1) and perpendicularly to them.