CZ292893A3

CZ292893A3 - Kombinovaná turbína

Info

Publication number: CZ292893A3
Application number: CZ932928A
Authority: CZ
Inventors: Ivan Kruzik
Original assignee: Ivan Kruzik
Priority date: 1993-12-31
Filing date: 1993-12-31
Publication date: 1995-08-16

Abstract

Sestává z rotačně uloženého obéžného kola (1) s občžnými lopatkami (11) a souose s ním rotačně uloženého rozváděcího kola (2) s rozváděcími lopatkami (21), přičemž oběžné lopatky (11) a rozváděči lopatky (21) jsou nastaveny do šroubovic navzájem opačného smyslu.

Description

Technické řešení se týká turbosoustrojí, především soustavy vodní turbiny a pohonu generátoru elektrického proudu.

Dosavadní stav techniky

V současnosti jsou známy pohony s turbinami, kde turbina má pevné rozváděči kolo. které může být nastavitelné, a oběžné kolo, které může mít též nastavitelné lopatky a které pohání jedinou pohonnou vazbou generátor elektrického proudu, nebo i jiný mechanizmus. Pohony, kde^Cse nereguluje nastavení nejen oběžného kola, ale ani rozváděcího kola, dosahují nízké účinnosti. Regulace s nastavováním rozváděčích lopatek na nerotujícím rozváděcím kole bývá konstrukčně náročná, protože obsahuje velký počet pohyblivých součástek a zpravidla také velký počet otočných uložení, náročných X na těsnění a mazání. Obecně bývají potíže s regulací zejména tehdy, je-li třeba udržovat stálý výkon a/nebo otáčky oběžného kola s oh.ledem na generátor či jiný poháněný stroj.

Podstata vynálezu

Podstatná část nevýhod ve vytčené oblasti se odstraňuje, jednodušší konstrukce, zachování či zlepšení možností regulace a zachování nebo., zvýšení účinnosti se dosahuje pohonem s kombinovanou turbinou podle předkládaného '· . vynálezu ', jehož podstata spočívá v tom, že turbina obsahuje rotačně uložené oběžné kolo s oběžnými lopatkami a souose s nimi rotačně uložené rozvádqcí kolo s rozváděcími lopatkami, přičemž oběžné'lopatky a rozváděči lopatky jsou nastaveny do šroubovic navzájem opačného smyslu. Taková turbina může mít výhodně oběžné kolo umístěno za rozváděcím kolem. Obě kola mohou s výhodou být provedena jako vrtule, případně se stavitelnými lopatkami. Výhodné je dále uložit rozváděči kolo a oběžné kolo na hřídelích, kde prvý hřídel je proveden jako trubka a druhý hřídel je v prvém hřídeli rotačně uložen. Pohon je vhodné •konstruovat tak, že oběžné kolo je spojeno pohonnou vazbou s prvním generátorem a rozváděči kolo je spojeno pohonnou vazbou s druhým generátorem. Případně může být výhodné provést pohon tak, žé oběž2 né kolo a rozváděči kolo jsou spojeny pohonnou vazbou s rozdělovači převodovkou, která je dále spojena pohonnou vazbou se samostatným generátorem.

Přehled obrázku na výkrese

Řešení podle tohoto ' vynálezu “ — je znázorněno na výkrese, kde na obr.l je patrné νβ svislém částečném řezu provedení se dvěma generátory, na obr.2 je pak ve svislém částečném řezu provedení s rozdělovači převodovkou a jedním, samostatným generátorem.

Příklady provedeni vynálezu*

V příkladném provedení je znázorněna vrtulová turbina s rotujícím rozváděcím kolem a oběžným kolem 1. Na obr.l je patrné, jak bylo již řečeno, provedení se dvěma generátory.

V potrubí 9^ jsou uloženy souose oběžné kolo 1 s oběžnými lopatkami 11 a rozváděči kolo Z s rozváděcími lopatkami 21. Oběžné kolo i je upevněno na prvém hřídeli,.3/ který je rotačně uložen v trubkovitém druhém hřídeli £, 'který..nese rozváděči kolo 2.

Hřídele 3, 4_ jsou svislé, dole uložené v loěifeků $7) pevně spojeném se stěnami potrubí nahoře jsou hřídele 3y 4_ uloženy prostřednictvím druhého hřídele 4. ve stojce 12 skříně 13. Skříň 13 obsahuje řemenici 14, sloužící k napojení pohonu druhého generátoru 6. a dále spojku 15, sloužící k napojení prvního generátoru ji. Řemenice 14 je uložena na druhém hřídeli j4, zatímco spojka 15 je spojena s prvním hřídelem 3L

Na obr.2 je patrné provedení se samostatným generátorem 8, spojeným s hřídeli .3 a 4_ přes rozdělovači převodovku 10. Rozdělovači převodovka 10 je upravena pro stálý převodový poměr mezi otáčkami prvního a druhého hřídele 3, 4, nbo v jiných provedeních tento poměr může být stupňovitě či plynule měnitelný. Podle toho je provedeno nastavení rozváděčích lopatek 21 a oběžných lopatek 11 navzájem, znázorněno je pevné nastavení, ale je možno konstruovat i nasatvení za chodu proměnlivé.

Funkce zařízení je následující. Voda se přivádí potrubím 2 na rozváděči lopatky 21, kde se předává část kinetické energie otáčejícímu se rozváděcímu kolu 2 ^a současně se mění směr · proudění do šroubovice. Voda podruhé mění směr na oběžných lopatkách 11, kde roztáčí oběžné kolo JL· Poniěr otáček rozváděcího kola 2 a oběžného kala 2 se nastaví buS poměrem sklonu rozváděčích lopatek 21 a oběžných lopatek 11, nebo poměrem zátěže na prvém generátoru 5 a na druhém generátoru S. V provedení se samostatným· generátorem 2 ^se upraví poměr otáček pomocí nastavení převodového poměru mezi otáčkami prvního hřídele 2 ^a druhého hřídele 2* ^Je možné i uspořádání s diferenciální rozdělovači převodovkou 10,kde není nastaven pevný převodový poměr, ale stálý momentový poměr mezi prvním hřídelem 3 a druhým hřídelem £.

Průmyslová využitelnost

Zařízení podle popsaného . ‘vynálezu . lze využít především jako turbosoustrojí pro výrobu elektrické energie, ale také jako pohon jiných zařízení. Zařízení lze též využít k testování poměrů proudění, tvaru a nastavení lopatek rozváděcího i oběžného kola, a to zejména ve verzi se dvěma generátory, které mohou být nahrazeny měřicími brzdami, apod. Je třeba konstatovat,, že zařízení podle tohoto technického řešení se neomezuje jen na vodní turbi ny, ale může být modifikováno i na turbiny plynové.

a

XX i* a> to 2 c·

20?

o O o co o

o.

czx n<

CD·

CO

ROKY vvznacuixcx

Claims

P A Τ . ;Ε Ν- Τ O VÉ N Á

1. ΗηΜης n |<pmbinovafteu turbíneo t í m , že turbina obsahuje rotačně uložené oběžné kolo (1) s oběžnými lopatkami (11) a souose s nimi rotačně uložené rozváděči kolo (2) s rozváděcími lopatkami (210, přičemž oběžné lopatky (11) a rozváděči lopatky (21) jsou nastaveny do šroubovic navzájem opačného smyslu.

i
2. ^Poh^s»s kombinovanou turbinou podle nároku 1 vyznačující se tím, že turbina má oběžné kolo (1) uloženo za rozváděcím kolem (2).

/

Z Az , .
3. =Poh«®rs kombinovanou turbíneu podle nároku la2 vyznačující se tím, že rozváděči kolo (2^ i oběžné kolo (1) jsou provedeny jako vrtule# případně se stavitelnými lopatkami (11, 21).
4. Eohote:©- kombinovanou turbínouT podle nároků 1 až 3 vyznačující se tím# že rozváděči kolo (2) a oběžné kolo (1) jsou uloženy na hřídelích, kde první hřídel (3) je proveden jako trubka, zatímco druhý hřídel (4) je v prvním hřídeli (3) rotačně uložen.

i
5. Pohon a kombinovanou turbinou podle nároků 1 až 4 vyznačujíc íx se tím, že oběžné, kolo (1) je spojeno pohonnou vazbou s prvním generátorem (5) a rozváděči kolo (2) je spojeno další pohonnou vazbou s druhým generátorem (6).
6. Poheaee kombinovanou turbinou podle nároků i až 4 vyznačující se tím, že oběžné kolo (1) a rozváděči kolo (2) jsou spojeny pohonnou vazbou s rozdělovači převodovkou (10), která je dále spojena pohonnou vazbou se samostatným generátorem (8).