NL1012489C2 - Turbine for water powered generator has hydrostatic pressure bearings which support tips of blades in support ring - Google Patents

Turbine for water powered generator has hydrostatic pressure bearings which support tips of blades in support ring Download PDF

Info

Publication number
NL1012489C2
NL1012489C2 NL1012489A NL1012489A NL1012489C2 NL 1012489 C2 NL1012489 C2 NL 1012489C2 NL 1012489 A NL1012489 A NL 1012489A NL 1012489 A NL1012489 A NL 1012489A NL 1012489 C2 NL1012489 C2 NL 1012489C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
turbine
support ring
support
blades
rotatable shaft
Prior art date
Application number
NL1012489A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Fred Ernest Gardner
Original Assignee
Tocardo B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tocardo B V filed Critical Tocardo B V
Application granted granted Critical
Publication of NL1012489C2 publication Critical patent/NL1012489C2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/04Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00Other machines or engines
    • F03B17/06Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/061Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially in flow direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D15/00Transmission of mechanical power
    • F03D15/05Transmission of mechanical power using hollow exhausting blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D9/00Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/02Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor  having a plurality of rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/40Use of a multiplicity of similar components
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

The flow of water turns the blades (4) of the turbine and also flows into a channel in the hub (3) of the rotor. The water is drawn from the hub along the channels (9) through the blades (4) by centripetal force. In the cavity between the ends (8) of the blades and the support ring (7), the hydrostatic pressure of the water forms a minimal friction bearing.

Description

Turbine en turbinesamenstel voor toepassing in een stromende vloeistofTurbine and turbine assembly for use in a flowing liquid

De uitvinding heeft betrekking op een turbine voor toepassing in een stromende vloeistof, omvattende een aantal op een roteerbare as bevestigde turbinebladen en een 5 stationaire as ten opzichte waarvan de roteerbare as draaibaar is. De uitvinding heeft tevens betrekking op een turbinesamenstel van meerdere turbines.The invention relates to a turbine for use in a flowing liquid, comprising a number of turbine blades mounted on a rotatable shaft and a stationary shaft with respect to which the rotatable shaft is rotatable. The invention also relates to a turbine assembly of several turbines.

Er bestaan verschillende soorten turbines waarmee stromingsenergie van water kan worden omgezet in andere vormen van energie. Voorbeelden hiervan zijn het met een 10 schoepenrad aandrijven van een molen of zagerij en elektriciteitsturbines in stuwdammen. De nadelen van de bestaande turbines is dat deze constructief relatief zwaar zijn en slechts een beperkt rendement hebben waardoor ze economisch in veel gevallen niet rendabel kunnen worden ingezet.There are different types of turbines with which the flow energy of water can be converted into other forms of energy. Examples include driving a mill or sawmill with a 10-wheel impeller and power turbines in dams. The drawbacks of the existing turbines are that they are relatively heavy in construction and have only a limited efficiency, so that in many cases they cannot be used economically.

15 Doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een verbeterde turbine die onderhoudsarm is en goedkoop kan worden geproduceerd waardoor de mogelijkheden voor het economisch verantwoord toepassen van turbines in stromende vloeistoffen, zoals met name rivieren en getijdenstromingen, toenemen.The object of the present invention is to provide an improved turbine which is low maintenance and can be produced inexpensively, thereby increasing the possibilities for economically responsible use of turbines in flowing liquids, such as in particular rivers and tidal currents.

20 De uitvinding verschaft daartoe een turbine van het in aanhef genoemde type omvattende tevens een nabij de uiteinden van de turbinebladen geplaatste stationaire steunring met een steunzijde, zodanig dat de uiteinden van de turbinebladen grenzen aan en tijdens bedrijf afsteunen op de steunzijde van de steunring. In een voorkeursuitvoering staat de steunzijde van de steunring in hoofdzaak loodrecht op de 25 centrale as zodanig dat de uiteinden van de rotorbladen, die in hoofdzaak eveneens loodrecht staan op de centrale as, grenzen aan de steunzijde van de steunring. Bij voorkeur is de turbine bovendien voorzien van ten minste één nabij de roteerbare as geplaatste en daarmee samengebouwde toevoeropening voor vloeistof welke toevoeropening aansluit op ten minste één met een turbineblad verbonden kanaal voor 30 het doorlaten van de toegevoerde vloeistof naar ten minste één op het kanaal aansluitende afvoeropening welke nabij het van de roteerbare as afgekeerde uiteinde van het turbineblad is gelegen. De steunring maakt dat de turbinebladen aanmerkelijk lichter kunnen worden uitgevoerd; zij worden immers ondersteund. Een lichtere constuctie is goedkoper en makkelijker in het onderhoud maar ook het rendement van de turbine 101 2489 • r -2- wordt hierdoor groter. De centripetaalkracht zal bij het roteren van de turbinebladen vloeistofdruk opbouwen in het kanaal voor het doorvoeren van vloeistof (doorgaans water). De opgebouwde vloeistofdruk kan op diverse wijzen nuttig worden aangewend zoals navolgend zal worden verduidelijkt.The invention provides for this purpose a turbine of the type mentioned in the preamble, also comprising a stationary support ring placed near the ends of the turbine blades with a support side, such that the ends of the turbine blades adjoin and during operation support on the support side of the support ring. In a preferred embodiment, the support side of the support ring is substantially perpendicular to the central axis such that the ends of the rotor blades, which are also substantially perpendicular to the central axis, are adjacent to the support side of the support ring. Preferably, the turbine is additionally provided with at least one supply opening for liquid placed close to the rotatable shaft and assembled therewith, which supply opening connects to at least one duct connected to a turbine blade for passage of the supplied liquid to at least one connecting to the duct. discharge opening located near the end of the turbine blade remote from the rotatable shaft. The support ring makes the turbine blades considerably lighter in design; after all, they are supported. A lighter construction is cheaper and easier to maintain, but it also increases the efficiency of the turbine 101 2489 • r -2-. The centripetal force, when rotating the turbine blades, will build up fluid pressure in the channel for passage of fluid (usually water). The built-up fluid pressure can be usefully employed in various ways, as will be explained below.

55

Wanneer de afvoeropening is gelegen in het uiteinde van het turbineblad dat grenst aan de steunring kan de opgebouwde vloeistofdruk worden aangewend voor hydraulische lagering van de turbinebladen op de steunring. Om te voorkomen dat er een grote vloeistofstroming ontstaat ten gevolge van deze hydraustatische lagering is bij voorkeur 10 tussen de afvoeropening in het turbineblad en de steunring een afdichting aangebracht. De tussen de turbinebladen en de steunring wegvloeiende vloeistof veroorzaakt een verminderd rendement van de turbine en het is daarom gewenst deze vloeistofstroom zoveel mogelijk te reduceren. Het effect van de hydraustatuiche lagering kan verder worden versterkt door aansluitend op de afvoeropening tussen het turbineblad en de 15 steunring een drukkamer aan te brengen.When the discharge opening is located in the end of the turbine blade adjacent to the support ring, the built-up fluid pressure can be used for hydraulic bearing of the turbine blades on the support ring. In order to prevent a large liquid flow as a result of this hydrostatic bearing, a seal is preferably arranged between the discharge opening in the turbine blade and the support ring. The liquid flowing between the turbine blades and the support ring causes a reduced efficiency of the turbine and it is therefore desirable to reduce this liquid flow as much as possible. The effect of the hydrostatic bearing can be further enhanced by arranging a pressure chamber next to the discharge opening between the turbine blade and the support ring.

In weer een andere voorkeursuitvoering is de steunring gestroomlijnd uitgevoerd. Hierdoor blijft de belasting op de turbine door de door de stromende vloeistof op de steunring uitgeoefende druk beperkt. De stationaire steunring kan eenvoudig worden 20 bevestigd aan de eveneens stationaire centrale as door bijvoorbeeld spankabels en/of drukkracht opnemende elementen.In yet another preferred embodiment, the support ring is streamlined. As a result, the load on the turbine is limited by the pressure exerted on the support ring by the flowing liquid. The stationary support ring can be easily attached to the central stationary shaft, which is also stationary, for example by means of tension cables and / or compressive force-absorbing elements.

Om te voorkomen dat verontreiniging in de vorm van grotere deeltjes in het kanaal treedt of tussen de stationaire centrale as en de draaibare as komt is bij voorkeur aan de 25 van het kanaal afgekeerde zijde van de toevoeropening een filter geplaatst. In of achter de toevoeropening kan ook een magneet worden geplaatst voor het afvangen van verontreinigende metaaldeeltjes. De magneet is in het bijzonder voordelig wanneer in de turbine een elektrische generator is opgenomen; ijzeropbouw in het magnetisch veld van de generator kan aldus worden beperkt of voorkomen.In order to prevent contamination in the form of larger particles from entering the channel or getting between the stationary central axis and the rotatable axis, a filter is preferably placed on the side of the feed opening remote from the channel. A magnet can also be placed in or behind the feed opening to trap contaminating metal particles. The magnet is particularly advantageous when an electric generator is incorporated in the turbine; iron build-up in the magnetic field of the generator can thus be limited or prevented.

3030

Door het in de turbine opnemen van elektriciteit opwekkende middelen kan met de turbine milieuvriendelijk elektriciteit worden opgewekt. Een zeer eenvoudige wijze van 1 0 1 2489 -3- integratie van de elektriciteit opwekkende middelen met de turbine kan worden gerealiseerd door een rotor samen te bouwen met de roteerbare as en een stator samen te bouwen met de centrale as. Als een gunstig alternatief kan de rotor worden samengebouwd met de uiteinden van de turbinebladen, en kan de stator worden 5 samengebouwd met de steunring. Voordelen van deze laatste variant zijn dat de centrale as en roteerbare as compact uitgevoerd kunnen worden en dat de elektriciteit opwekkende middelen makkelijk toegankelijk zijn. In deze laatste variant kunnen de afgeplatte uiteinden van de turbinebladen zijn voorzien van magneten en kunnen tegenover de magneten in de steunring aan een of meerdere zijden spoelen worden 10 opgesteld. In een andere uitvoeringsvorm kunnen de afgeplatte uiteinden, in plaats van te zijn voorzien van magneten, zijn geprepareerd om door middel van elektrische (wervel)stromen energie op te wekken in in de steunring opgestelde spoelen.By including electricity generating means in the turbine, the turbine can generate environmentally friendly electricity. A very simple way of integrating the electricity generating means with the turbine can be realized by assembling a rotor with the rotatable shaft and assembling a stator with the central shaft. As a favorable alternative, the rotor can be assembled with the ends of the turbine blades, and the stator can be assembled with the support ring. The advantages of the latter variant are that the central shaft and the rotatable shaft can be made compact and that the electricity generating means are easily accessible. In the latter variant, the flattened ends of the turbine blades can be provided with magnets and coils can be arranged opposite the magnets in the support ring on one or more sides. In another embodiment, instead of being provided with magnets, the flattened ends may be prepared to generate energy in coils arranged in the support ring by means of electric (eddy) currents.

De turbine kan ook worden aangewend als pomp. Hiertoe kan de steunring zijn voorzien 15 van ten minste één doorvoer voor het doorlaten van uit de uitlaat van het turbineblad afkomstige vloeistof. Wanneer op de ten minste ene doorvoer in de steunring een leiding aansluit kan de door de toevoer aangezogen vloeistof door de leiding worden afgevoerd. Aldus kan de turbine bijvoorbeeld worden aangewend voor irrigatie of voor het aandrijven van een hydraulische motor. Weer een andere mogelijkheid is het 20 opstellen van een elektriciteitsgenerator voor de toevoeropening voor vloeistof nabij de roteerbare as. De door de pompende werking van de generator opgewekte versterkte stroming kan aldus nuttig worden gebruikt.The turbine can also be used as a pump. For this purpose the support ring can be provided with at least one passage for the passage of liquid from the outlet of the turbine blade. When a conduit connects to the at least one passage in the support ring, the liquid drawn in by the supply can be discharged through the conduit. The turbine can thus be used, for example, for irrigation or for driving a hydraulic motor. Yet another possibility is to arrange an electricity generator for the liquid supply opening close to the rotatable shaft. The amplified flow generated by the pumping action of the generator can thus be usefully used.

De uitvinding verschaft tevens een turbinesamenstel van meerdere turbines zoals 25 bovengaand beschreven, waarbij de toevoeropeningen van de turbines aangesloten zijn op een centrale toevoer waarvoor een elektriciteitsgenerator staat opgesteld. Aldus kunnen vloeistof met een groter debiet worden aangezogen hetgeen de toepassing van elektrische generatoren die met bijvoorbeeld grotere stroomsnelheden werken mogelijk.The invention also provides a turbine assembly of several turbines as described above, wherein the supply openings of the turbines are connected to a central supply for which an electricity generator is arranged. Thus, liquid with a higher flow rate can be drawn in, which makes possible the use of electric generators operating, for example, at higher flow rates.

30 In een ander turbinesamenstel volgens de uitvinding zijn de turbines zoals bovengaand beschreven opeenvolgend op een draagarm zijn bevestigd, welke draagarm loodrecht op de lengterichting zwenkbaar is. Daarbij zijn de turbines bij voorkeur met 1012489 -4- snelkoppelmiddelen bevestigbaar aan de draagarm. Met behulp van de draagarm kunnen de turbines eenvoudig verdraaid worden hetgeen vooral gunstig is in omstandigheden met wisselende stromingsrichtingen zoals bijvoorbeeld het geval is bij getij denstroming.In another turbine assembly according to the invention, the turbines as described above are successively mounted on a support arm, which support arm is pivotable perpendicular to the longitudinal direction. The turbines are preferably attachable to the support arm with 1012489-4 quick-coupling means. The turbines can be easily rotated with the aid of the support arm, which is particularly advantageous in circumstances with varying flow directions, such as is the case with tidal flow.

55

De onderhavige uitvinding zal verder worden verduidelijkt aan de hand van de in de navolgende figuren weergegeven niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeelden. Hierin toont: figuur 1 een dwarsdoorsnede door een uitvoeringsvorm van de turbine overeenkomstig de uitvinding, 10 figuur 2 een op vergrote schaal weergegeven detail van de dwarsdoorsnede getoond in figuur 1, en figuur 3 een perspectivisch aanzicht op een turbinesamenstel overeenkomstig de uitvinding.The present invention will be further elucidated on the basis of the non-limitative exemplary embodiments shown in the following figures. Herein: figure 1 shows a cross section through an embodiment of the turbine according to the invention, figure 2 shows an enlarged detail of the cross section shown in figure 1, and figure 3 shows a perspective view of a turbine assembly according to the invention.

15 Figuur 1 toont een turbine 1 in dwarsdoorsnede met een stationaire as 2 waaromheen een roteerbare as 3 verdraaibaar is. Op de roteerbare as grijpen turbinebladen 4 aan de aldus ook roteerbaar zijn ten opzichte van de stationaire as 2. Door middel van spankabels 5 en drukkracht opnemende elementen 6 is een steunring 7 stationair verbonden met de stationaire as 2.Figure 1 shows a turbine 1 in cross section with a stationary shaft 2 around which a rotatable shaft 3 is rotatable. Turbine blades 4 engage on the rotatable shaft so that they can also be rotated with respect to the stationary shaft 2. By means of tension cables 5 and elements 6 absorbing compressive force, a support ring 7 is stationarily connected to the stationary shaft 2.

2020

De uiteinden van de turbinebladen 4 zijn voorzien van afgevlakte uiteinden 8 die loodrecht staan op de hartlijn van de stationaire as 2. De afgevlakte uiteinden 8 zijn in deze figuur uitgevoerd als afzonderlijke delen, maar zij kunnen ook onderdeel uitmaken van een schijf welke de turbinebladen 4 met elkaar verbindt. Deze uiteinden 8 van de 25 turbinebladen 4 zijn roteerbaar ten opzichte van de stationaire steunring 7 maar kunnen wel een steunkracht ontlenen aan steunring 7.The ends of the turbine blades 4 are provided with flattened ends 8 which are perpendicular to the center line of the stationary shaft 2. The flattened ends 8 in this figure are designed as separate parts, but they can also form part of a disc which forms the turbine blades 4 connects. These ends 8 of the turbine blades 4 are rotatable relative to the stationary support ring 7, but can derive a support force from support ring 7.

In de turbinebladen 4 zijn kanalen 9 aangebracht waarvan de werking nader zal worden verduidelijkt aan de hand van figuur 2. Een uiteinde van de stationaire as 2 kan zijn 30 voorzien van een snelkoppeling 10, bijvoorbeeld in de vorm van een bajonetsluiting, voor het los- respectievelijk vastkoppelen van de turbine 1 aan een grotere structuur. In het in deze figuur weergegeven uitvoeringsvoorbeeld is de van de snelkoppeling 10 10 1 24 89 -5- afgekeerde zijde van de stationaire as 2 voorzien van elektrische koppelmiddelen 11 (schematisch weergegeven) waarmee op afstand van de koppeling 10 een elektrische verbinding kan worden gerealiseerd dan wel verbroken tussen de turbine 1 en een niet weergegeven elektrisch systeem.In the turbine blades 4, channels 9 are arranged, the operation of which will be further elucidated with reference to figure 2. One end of the stationary shaft 2 can be provided with a quick coupling 10, for instance in the form of a bayonet lock, for releasing respectively coupling the turbine 1 to a larger structure. In the exemplary embodiment shown in this figure, the side of the stationary shaft 2 remote from the quick coupling 10 is provided with electrical coupling means 11 (shown schematically) with which an electrical connection can be realized at a distance from the coupling 10, disconnected between turbine 1 and an electrical system (not shown).

55

Figuur 2 toont een deel van de turbine 1 in meer detail dan in figuur 1. Hierin is duidelijk zichtbaar dat de steunring 7 is voorzien van een contactring 12 van bijvoorbeeld een zeer slijtagebestendig materiaal. Deze contactring 12 is star verbonden met de steunring 7. Rond het geheel van steunring 7, contactring 12 en de uiteinden 8 10 van de turbinebladen 4 is een gestroomlijnde behuizing 13 geplaatst die de door de omgeving uitgeoefende krachten beperkt.Figure 2 shows part of the turbine 1 in more detail than in Figure 1. It is clearly visible here that the support ring 7 is provided with a contact ring 12 of, for example, a very wear-resistant material. This contact ring 12 is rigidly connected to the support ring 7. Around the assembly of support ring 7, contact ring 12 and the ends 8 of the turbine blades 4 a streamlined housing 13 is placed which limits the forces exerted by the environment.

In de roteerbare as 3 zijn inlaten aangebracht waardoor overeenkomstig de pijl PI omgevingsvloeistof, waarschijnlijk water, wordt aangezogen. Aansluitend op de inlaten 15 14 zijn filters 15 aangebracht voor het afvangen van verontreinigende delen. Achter de filters 15 staan op hun beurt magneten 16 opgesteld waarmee metaaldeeltjes kunnen worden afgevangen. Bij het roteren van de turbinebladen 4 zal het in de kanalen 9 aanwezige water door middel van centripetale krachten naar de uiteinden 8 worden gedrongen. Hierdoor ontstaat de aanzuigende werking van de inlaten 14. Het naar de 20 uiteinden 8 gedrongen water komt vervolgens in drukkamers 17 waarvan er in deze figuur slechts een is weergegeven. Het vrije uiteinde van de drukkamer 17 is gericht naar de steunring 7. Tussen het uiteinde 8 van een turbineblad 4 en de contactring 12 zijn afdichtingen 18 aangebracht om een grote stroming van water door het kanaal 9 te voorkomen. Een deel van het water in de drukkamer 17 zal uiteindelijk tot buiten de 25 behuizing 13 stromen overeenkomstig de pijlen P2.Inlets are arranged in the rotatable shaft 3, whereby ambient liquid, probably water, is drawn in in accordance with the arrow PI. Filters 15 are arranged next to the inlets 14 to collect contaminants. Magnets 16 are in turn arranged behind the filters 15, with which metal particles can be captured. When the turbine blades 4 are rotated, the water present in the channels 9 will be forced to the ends 8 by means of centripetal forces. This produces the suction action of the inlets 14. The water that has been forced to the ends 8 then enters pressure chambers 17, only one of which is shown in this figure. The free end of the pressure chamber 17 faces the support ring 7. Seals 18 are arranged between the end 8 of a turbine blade 4 and the contact ring 12 to prevent a large flow of water through the channel 9. Some of the water in the pressure chamber 17 will eventually flow outside the housing 13 in accordance with arrows P2.

Door de drukopbouw van water in drukkamer 17 is het uiteinde 8 op hydrostatische wijze gelagerd ten opzichte van de contactring 12. De weerstand waarmee de uiteinden 8 verplaatsbaar zijn ten opzichte van de contactring 12 wordt hierdoor beperkt hetgeen 30 een verhoogd rendement van de turbine 1 betekent.Due to the pressure build-up of water in pressure chamber 17, the end 8 is supported in a hydrostatic manner with respect to the contact ring 12. The resistance with which the ends 8 are displaceable with respect to the contact ring 12 is hereby limited, which means an increased efficiency of the turbine 1 .

10124891012489

' I"I

-6--6-

De roteerbare as 3 is onder tussenkomst van een lager 19 bevestigt op de stationaire as 2. Ook is het mogelijk in de stationaire as 3 of in de uitenden 8 van de turbinebladen 4 een, niet weergegeven, rotor op te nemen en om met de stationaire as 2 of de steunring 7 een stator te verbinden; hierdoor wordt het mogelijk energie op te wekken middels 5 rotatie van de turbine 1. Andere mogelijkheden tot het benutten van het roteren van de turbine 1 zijn het nabij de inlaten 14 plaatsen van electriciteitsgeneratoren of het gecontroleerd afvoeren vanuit de uiteinden 8 van de turbinebladen 4 afgevoerd water. Dit laatste is bijvoorbeeld mogelijk door daartoe in de contactring 12 doorlaatopeningen aan te brengen. Het afgevoerde water kan worden gebruikt voor het aandrijven van de 10 hydraulische motor maar het is ook mogelijk dit naar een hoger niveau te brengen zodanig dat de turbine 1 werkt als een pomp.The rotatable shaft 3 is mounted on the stationary shaft 2 by means of a bearing 19. It is also possible to receive a rotor, not shown, in the stationary shaft 3 or in the outlets 8 of the turbine blades 4 and with the stationary shaft axis 2 or the support ring 7 to connect a stator; this makes it possible to generate energy by rotating the turbine 1. Other possibilities for using the rotation of the turbine 1 are placing electricity generators close to the inlets 14 or controlled discharge from the ends 8 of the turbine blades 4 water. The latter is possible, for example, by providing passage openings in the contact ring 12 for this purpose. The discharged water can be used to drive the hydraulic motor, but it is also possible to bring it to a higher level such that the turbine 1 functions as a pump.

Figuur 3 tenslotte toont een samenstel 20 van een zestal turbines 1 zoals getoond in de figuren 1 en 2. De turbines 1 zijn met behulp van snelkoppelingen 10 verbonden met 15 een horizontale draagstructuur 21. De horizontale draagstructuur 21 is roteerbaar verbonden met een staander 22 zodanig dat de stand van de turbines 1 wijzigbaar is. Opgemerkt zij dat de horizontale draagstructuur 21 in deze figuur uit het hart roteerbaar aangrijpt op de staander 22 zodanig dat wijzigingen in de stromingsrichting een ten opzichte van de staander 22 roterende kracht uitoefenen op de horizontale 20 draagstructuur 21 waardoor deze zal verdraaien. Om de uiterste standen waarin de horizontale draagstructuur 21 kan verkeren te bepalen kan de staander 22 zijn voorzien van aanslagen maar het is ook mogelijk aanslagen aan de bodem te bevestigen conform de bevestiging van de staander 22.Finally, figure 3 shows an assembly 20 of six turbines 1 as shown in figures 1 and 2. The turbines 1 are connected by means of quick couplings 10 to a horizontal support structure 21. The horizontal support structure 21 is rotatably connected to a post 22 such that that the position of the turbines 1 can be changed. It should be noted that the horizontal supporting structure 21 in this figure rotatably engages from the center on the upright 22 such that changes in the flow direction exert a force rotating relative to the upright 22 on the horizontal supporting structure 21, whereby it will rotate. In order to determine the extreme positions in which the horizontal supporting structure 21 can be, the upright 22 can be provided with stops, but it is also possible to attach stops to the bottom in accordance with the mounting of the upright 22.

25 Ten opzichte van de snelkoppelingen 10 zij opgemerkt dat het bijvoorbeeld mogelijk is deze zodanig uit te voeren dat de stationaire assen van de turbines 1 met hun vrije uiteinden naar boven kunnen worden gezwenkt om vervolgens de snelkoppeling te kunnen lossen. Ook het aankoppelen van een turbine 1 kan op deze wijze eenvoudig worden uitgevoerd.With regard to the quick couplings 10, it is noted that it is possible, for example, to design these in such a way that the stationary shafts of the turbines 1 can be pivoted upwards with their free ends and then the quick coupling can be released. The coupling of a turbine 1 can also be carried out in this manner in a simple manner.

3030

Hoewel de uitvinding aan de hand van slechts een enkel uitvoeringsvoorbeeld is toegelicht zal het eenieder duidelijk zijn dat de uitvinding geenszins tot het beschreven 1 0 1 2489 -7- en getoonde uitvoeringsvoorbeeld is beperkt. Integendeel zijn binnen het kader van de uitvinding voor een vakman nog vele variaties mogelijk.Although the invention has been elucidated on the basis of only a single exemplary embodiment, it will be apparent to everyone that the invention is by no means limited to the exemplary embodiment described and shown. On the contrary, many variations are still possible for a skilled person within the scope of the invention.

1 o 1 24 891 o 1 24 89

Claims (19)

1. Turbine voor toepassing in een stromende vloeistof, omvattende: - een aantal op een roteerbare as bevestigde turbinebladen, 5. een stationaire as ten opzichte waarvan de roteerbare as draaibaar is, en - een nabij de uiteinden van de turbinebladen geplaatste stationaire steunring met een steunzijde, zodanig dat de uiteinden van de turbinebladen grenzen aan en tijdens bedrijf afsteunen op de steunzijde van de steunring.Turbine for use in a flowing liquid, comprising: - a number of turbine blades mounted on a rotatable shaft, 5. a stationary shaft with respect to which the rotatable shaft is rotatable, and - a stationary support ring placed near the ends of the turbine blades with a support side, such that the ends of the turbine blades are adjacent to and support the support side of the support ring during operation. 2. Turbine volgens conclusie 1, waarbij de steunzijde van de steunring in hoofdzaak loodrecht staat op de centrale as zodanig dat de uiteinden van de rotorbladen, die in hoofdzaak eveneens loodrecht staan op de centrale as, grenzen aan de steunzijde van de steunring.Turbine according to claim 1, wherein the support side of the support ring is substantially perpendicular to the central axis such that the ends of the rotor blades, which are also substantially perpendicular to the central axis, abut the support side of the support ring. 3. Turbine volgens conclusie 1 of 2, waarbij de turbine tevens is voorzien van ten minste één nabij de roteerbare as geplaatste en daarmee samengebouwde toevoeropening voor vloeistof welke toevoeropening aansluit op ten minste één met een turbineblad verbonden kanaal voor het doorlaten van de toegevoerde vloeistof naar ten minste één op het kanaal aansluitende afvoeropening welke nabij het van de roteerbare 20 as afgekeerde uiteinde van het turbineblad is gelegen.Turbine as claimed in claim 1 or 2, wherein the turbine also comprises at least one liquid supply opening located near the rotatable shaft and assembled therewith, said supply opening connecting to at least one channel connected to a turbine blade for passage of the supplied liquid to at least one discharge opening connecting to the channel, which is located near the end of the turbine blade remote from the rotatable shaft. 4. Turbine volgens conclusie 3, waarbij de afvoeropening is gelegen in het uiteinde van het turbineblad dat grenst aan de steunring.Turbine according to claim 3, wherein the discharge opening is located in the end of the turbine blade adjacent to the support ring. 5. Turbine volgens conclusie 3 of 4, waarbij tussen de afvoeropening in het turbineblad en de steunring een afdichting is aangebracht.Turbine according to claim 3 or 4, in which a seal is arranged between the discharge opening in the turbine blade and the support ring. 6. Turbine volgens een der conclusies 3-5, waarbij aansluitend op de afvoeropening tussen het turbineblad en de steunring een drukkamer is gevormd. 30Turbine according to any one of claims 3-5, wherein a pressure chamber is formed adjacent to the discharge opening between the turbine blade and the support ring. 30 7. Turbine volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de steunring gestroomlijnd is uitgevoerd. 1. t 24δ9 -9-Turbine according to any one of the preceding claims, wherein the support ring is streamlined. 1.t 24δ9 -9- 8. Turbine volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de steunring is samengebouwd met de centrale as.Turbine according to any one of the preceding claims, wherein the support ring is assembled with the central shaft. 9. Turbine volgens een der conclusies 3-8, waarbij aan de van het kanaal 5 afgekeerde zijde van de toevoeropening een filter is geplaatst.Turbine as claimed in any of the claims 3-8, wherein a filter is placed on the side of the supply opening remote from the channel 5. 10. Turbine volgens een der conclusies 3-9, waarbij in of achter de toevoeropening een magneet is geplaatst.Turbine as claimed in any of the claims 3-9, wherein a magnet is placed in or behind the supply opening. 11. Turbine volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de turbine elektriciteit opwekkende middelen omvat.Turbine according to any one of the preceding claims, wherein the turbine comprises electricity generating means. 12. Turbine volgens conclusie 11, waarbij de elektriciteit opwekkende middelen een rotor omvatten die is samengebouwd met de roteerbare as en een stator die is 15 samengebouwd met de centrale as.Turbine according to claim 11, wherein the electricity generating means comprise a rotor assembled with the rotatable shaft and a stator assembled with the central shaft. 13. Turbine volgens conclusie 11, waarbij de elektriciteit opwekkende middelen een rotor omvatten die is samengebouwd met de uiteinden van de turbinebladen, en een stator die is samengebouwd met de steunring. 20Turbine according to claim 11, wherein the electricity generating means comprises a rotor assembled with the ends of the turbine blades and a stator assembled with the support ring. 20 14. Turbine volgens een der conclusies 3-13, waarbij in de steunring is voorzien van ten minste één doorvoer voor het doorlaten van uit de uitlaat van het turbineblad afkomstige vloeistof.Turbine according to any one of claims 3-13, wherein in the support ring is provided with at least one passage for passage of liquid from the outlet of the turbine blade. 15. Turbine volgens conclusies 14, waarbij op de ten minste ene doorvoer in de steunring een leiding aansluit.Turbine according to claim 14, wherein a pipe connects to the at least one passage in the support ring. 16. Turbine volgens een der conclusies 3-15, waarbij voor de toevoeropening voor vloeistof nabij de roteerbare as een elektriciteitsgenerator staat opgesteld. 30 1012489 -10-Turbine as claimed in any of the claims 3-15, wherein an electricity generator is arranged in front of the supply opening for liquid near the rotatable shaft. 30 1012489 -10- 17. Turbinesamenstel van meerdere turbines volgens een der conclusies 3-16, waarbij de toevoeropeningen van de turbines aangesloten zijn op een centrale toevoer waarvoor een elektriciteitsgenerator staat opgesteld.Multi-turbine turbine assembly as claimed in any of the claims 3-16, wherein the supply openings of the turbines are connected to a central supply for which an electricity generator is arranged. 18. Turbinesamenstel van meerdere turbines volgens conclusie 16 of 17, waarbij de turbines opeenvolgend op een draagarm zijn bevestigd, welke draagarm loodrecht op de lengterichting zwenkbaar is.Multi-turbine turbine assembly according to claim 16 or 17, wherein the turbines are successively mounted on a support arm, which support arm is pivotable perpendicular to the longitudinal direction. 19. Turbinesamenstel van meerdere turbines volgens conclusie 18, waarbij de 10 turbines met snelkoppelmiddelen bevestigbaar zijn aan de draagarm. 1012489Multi-turbine turbine assembly according to claim 18, wherein the turbines are attachable to the support arm with quick-coupling means. 1012489
NL1012489A 1999-05-25 1999-07-01 Turbine for water powered generator has hydrostatic pressure bearings which support tips of blades in support ring NL1012489C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1012146 1999-05-25
NL1012146 1999-05-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1012489C2 true NL1012489C2 (en) 2000-11-28

Family

ID=19769252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1012489A NL1012489C2 (en) 1999-05-25 1999-07-01 Turbine for water powered generator has hydrostatic pressure bearings which support tips of blades in support ring

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1012489C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7471009B2 (en) 2001-09-17 2008-12-30 Clean Current Power Systems Inc. Underwater ducted turbine
US7874788B2 (en) 2004-09-17 2011-01-25 Clean Current Limited Partnership Flow enhancement for underwater turbine
CN102705171A (en) * 2012-07-09 2012-10-03 赵欣 Vertical-axis super-large wind turbine generator system structure with double struts and water-floating boats
US9000604B2 (en) 2010-04-30 2015-04-07 Clean Current Limited Partnership Unidirectional hydro turbine with enhanced duct, blades and generator

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE757548C (en) * 1940-06-18 1953-08-03 Arno Fischer Wind turbine generator set
GB700879A (en) * 1950-06-09 1953-12-09 Jean Edouard Andreau Improvements in rotors for wind motors
GB745663A (en) * 1953-03-17 1956-02-29 Havilland Propellers Ltd De Improvements in and relating to anemo-electric power plants
FR1195450A (en) * 1958-04-28 1959-11-17 Improvements to vacuum wind turbines
US3740565A (en) * 1971-04-26 1973-06-19 Adams B Air driven modular tandem electrical generator
US3986787A (en) * 1974-05-07 1976-10-19 Mouton Jr William J River turbine
US5818117A (en) * 1993-02-03 1998-10-06 Nartron Corporation Engine induction air driven turbine-alternator incorporating speed control of the turbine in response to alternator output voltage

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE757548C (en) * 1940-06-18 1953-08-03 Arno Fischer Wind turbine generator set
GB700879A (en) * 1950-06-09 1953-12-09 Jean Edouard Andreau Improvements in rotors for wind motors
GB745663A (en) * 1953-03-17 1956-02-29 Havilland Propellers Ltd De Improvements in and relating to anemo-electric power plants
FR1195450A (en) * 1958-04-28 1959-11-17 Improvements to vacuum wind turbines
US3740565A (en) * 1971-04-26 1973-06-19 Adams B Air driven modular tandem electrical generator
US3986787A (en) * 1974-05-07 1976-10-19 Mouton Jr William J River turbine
US5818117A (en) * 1993-02-03 1998-10-06 Nartron Corporation Engine induction air driven turbine-alternator incorporating speed control of the turbine in response to alternator output voltage

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7471009B2 (en) 2001-09-17 2008-12-30 Clean Current Power Systems Inc. Underwater ducted turbine
US8022567B2 (en) 2001-09-17 2011-09-20 Clean Current Limited Partnership Underwater ducted turbine
US7874788B2 (en) 2004-09-17 2011-01-25 Clean Current Limited Partnership Flow enhancement for underwater turbine
US9000604B2 (en) 2010-04-30 2015-04-07 Clean Current Limited Partnership Unidirectional hydro turbine with enhanced duct, blades and generator
CN102705171A (en) * 2012-07-09 2012-10-03 赵欣 Vertical-axis super-large wind turbine generator system structure with double struts and water-floating boats

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7235894B2 (en) Integrated fluid power conversion system
CN1571881B (en) Hydro-electric station and generator for a hydro-electric station
US7385303B2 (en) Integrated fluid power conversion system
US5494413A (en) High speed fluid pump powered by an integral canned electrical motor
FI113035B (en) Pump driven by a solid encapsulated electric motor
US7341424B2 (en) Turbines and methods of generating power
CN1809695B (en) Device for tubular water turbine and pump incorporating the device
US8067850B2 (en) Method for creating a low fluid pressure differential electrical generating system
CN102099566A (en) Flow converter
CN102369356A (en) High-efficiency, multi-stage centrifugal pump and method of assembly
US20120175885A1 (en) Rotating Impeller Systems and Methods of Using Same
US3118384A (en) Bearings for motor pump units
NL1012489C2 (en) Turbine for water powered generator has hydrostatic pressure bearings which support tips of blades in support ring
US5797731A (en) Group of full-circumferential-flow pumps and method of manufacturing the same
CA2645646A1 (en) Rotor assembly for a radial turbine
CN101002017B (en) Electric generator and turbine generator assembly
CN103080534A (en) Pump-turbine system
AU2016228251A1 (en) Pump and method for changing the pumping capacity of a pump
EP0274368B1 (en) A rotary joint
CN101349290B (en) External reflux type magnetic pump
EP0174286B1 (en) Hydroturbine generator etc. having a device for adjusting the vane angles of a hydro turbine or a pump
WO2008096963A1 (en) Screw pump
CN215170856U (en) Centrifugal blower
CN201155465Y (en) Pipeline shielding electric pump possessing outer circulation structure
KR101691515B1 (en) air cooling vertical inline type of small scale hydropower

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20040201