RU160517U1 - HYDRAULIC WHEEL - Google Patents

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам, использующим энергию потока воды, и может быть использована в гидроэнергетике для привода генераторов и других механизмов. Предлагаемая полезная модель позволяет повысить эффективность использования водного потока и надежность работы гидроколеса и использующей его гидроэлектростанции за счет обеспечения равномерного вращения гидроколеса. Гидроколесо включает вал и жестко установленные на валу изогнутые лопасти в виде, по меньшей мере, двух последовательных групп, каждая из которых включает, по меньшей мере, три лопасти, причем, каждая последующая группа установлена с поворотом относительно предыдущей группы на 30°. 1 н.п. ф-лы, 6 фиг. The proposed utility model relates to devices using the energy of the water flow, and can be used in hydropower to drive generators and other mechanisms. The proposed utility model allows to increase the efficiency of water flow and the reliability of the hydro-wheel and the hydro-power plant using it by ensuring uniform rotation of the hydro-wheel. The hydrowheel includes a shaft and curved blades rigidly mounted on the shaft in the form of at least two successive groups, each of which includes at least three blades, with each subsequent group being rotated 30 ° relative to the previous group. 1 n.p. crystals, 6 FIG.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам, использующим энергию потока воды, и может быть использована в гидроэнергетике для привода генераторов и других механизмов.The proposed utility model relates to devices using the energy of the water flow, and can be used in hydropower to drive generators and other mechanisms.

Известно устройство, содержащее радиальные стержни и закрепленные на них лопасти в виде клина (авторское свидетельство СССР №1285182, МПК F03B 13/12, F03B 17/06, опубл. 23.01.1987).A device is known containing radial rods and blades fixed to them in the form of a wedge (USSR author's certificate No. 1285182, IPC F03B 13/12, F03B 17/06, publ. 23.01.1987).

Устройство работает за счет гидродинамической несимметричности, поскольку сопротивление потоку со стороны клина меньше, чем с его противоположной стороны.The device operates due to hydrodynamic asymmetry, since the resistance to flow from the side of the wedge is less than from its opposite side.

Недостатком известного устройства является недостаточная равномерность вращения, поскольку и клин и обтекаемая поверхность барабана имеют значительное сопротивление потоку и создают обратный крутящий момент. При этом поток, проходящий через омахиваемое сечение, используется только на половине оборота лопасти, а на второй половине оборота создается отрицательный крутящий момент. В результате известное гидроколесо не обеспечивает равномерное вращение и, следовательно, не обладает высокой эффективностью.A disadvantage of the known device is the insufficient uniformity of rotation, since both the wedge and the streamlined surface of the drum have significant flow resistance and create reverse torque. In this case, the flow passing through the swinging section is used only at half-turn of the blade, and negative torque is created in the second half of the turn. As a result, the known hydraulic wheel does not provide uniform rotation and, therefore, does not have high efficiency.

Наиболее близким к предлагаемому является гидроколесо (патент РФ на полезную модель №126377, МПК F03B 7/00 (2006.01) F03B 17/06 опубл. 27.03.2013), содержащее диски в вырезах которых расположены с возможностью ограниченного поворота диаметрально противоположно относительно вала, повернутые относительно друг друга на девяносто градусов и жестко связанные между собой осью пара лопастей. С обеих сторон рабочего колеса в диске расположены в одной плоскости несколько пар лопастей с перекрещивающимися осями выполненными изогнутыми в зоне их перекрестья, а лопасти располагающиеся в нишах образованными прорезями в дисках и междисковым сектором, исключают сопротивление скоростного потока встречного течения воды.Closest to the proposed one is a hydro-wheel (patent of the Russian Federation for utility model No. 126377, IPC F03B 7/00 (2006.01) F03B 17/06 published March 27, 2013), containing disks in the cutouts of which are located with the possibility of limited rotation diametrically opposite to the shaft, rotated relative to each other by ninety degrees and rigidly interconnected by the axis of a pair of blades. On both sides of the impeller, several pairs of blades with intersecting axes made curved in the area of their crosshairs are located in the disk in the same plane, and the blades located in niches formed by slots in the disks and the interdisk sector exclude the resistance of the high-speed flow of the oncoming water flow.

Недостатком гидроколеса по патенту №126377 является неравномерность его вращения, обусловленная тем, что поток по длине лопасти воздействует с различной скоростью. Вследствие чего снижается эффективность использования водного потока, а следовательно и работы гидроколеса. Кроме того, в момент поворота лопастей неизбежно возникают удары, снижающие долговечность самой лопасти и гидроэлектростанции, в которой она используется.The disadvantage of the hydro-wheel according to patent No. 126377 is the unevenness of its rotation, due to the fact that the flow along the length of the blade acts at different speeds. As a result, the efficiency of the use of the water stream is reduced, and hence the operation of the hydro-wheel. In addition, at the moment of rotation of the blades, shock will inevitably occur, reducing the durability of the blade itself and the hydroelectric power station in which it is used.

Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в повышении эффективности использования водного потока и повышении надежности работы гидроколеса и использующей его гидроэлектростанции за счет обеспечения равномерного вращения гидроколеса.The problem solved by the proposed utility model is to increase the efficiency of the use of the water flow and increase the reliability of the hydro-wheel and its hydroelectric power station by ensuring uniform rotation of the hydro-wheel.

Поставленная задача решается тем, что в гидроколесе, включающем вал и установленные на валу изогнутые лопасти, лопасти жестко установлены на валу в виде, по меньшей мере, двух последовательных групп, каждая из которых включает, по меньшей мере, три лопасти, причем, каждая последующая группа установлена с поворотом относительно предыдущей группы на 30°.The problem is solved in that in the hydro-wheel, including the shaft and curved blades mounted on the shaft, the blades are rigidly mounted on the shaft in the form of at least two consecutive groups, each of which includes at least three blades, and each subsequent the group is set with a rotation relative to the previous group by 30 °.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематически изображено предлагаемое гидроколесо; на фиг. 2 - гидроколесо, вид сбоку; на фиг. 3 - разрез по А-А фиг. 2; на фиг. 4 - разрез по Б-Б фиг. 2; на фиг. 5 - разрез по В-В фиг. 2; на фиг. 6 - разрез по Г-Г фиг. 2.The proposed utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 schematically depicts the proposed hydro-wheel; in FIG. 2 - hydro wheel, side view; in FIG. 3 is a section along AA of FIG. 2; in FIG. 4 is a section along BB of FIG. 2; in FIG. 5 is a section along BB of FIG. 2; in FIG. 6 is a section along G-D of FIG. 2.

Предлагаемое гидроколесо (фиг. 1-6) включает вал 1 и установленные на валу изогнутые лопасти. Лопасти жестко установлены на валу 1 в виде, по меньшей мере, двух последовательно установленных групп 2 и 3, каждая из которых включает, по меньшей мере, три лопасти 4 и 5, причем, каждая последующая группа установлена на валу с поворотом относительно предыдущей группы на 30°.The proposed hydraulic wheel (Fig. 1-6) includes a shaft 1 and curved blades mounted on the shaft. The blades are rigidly mounted on the shaft 1 in the form of at least two successively installed groups 2 and 3, each of which includes at least three blades 4 and 5, and each subsequent group is mounted on the shaft with rotation relative to the previous group on 30 °.

Предлагаемое гидроколесо работает следующим образом.The proposed wheel works as follows.

Рабочий поток падает на лопасть 4 и начинает вращать группу лопастей 2 на валу 1. При этом изогнутая форма лопастей 4 позволяет захватывать рабочий поток, обеспечивая максимальное использование его энергии. Одновременно вращается группа лопастей 3, жестко установленная на валу 1. При повороте группы лопастей 3 на 30° рабочий поток воздействует на лопасти 5 и продолжает вращение лопастей 4 и 5 с валом 1. При этом поток, сбегающий с лопастей 4 группы лопастей 2, также воздействует на лопасти 5 группы лопастей 3, усиливая вращение лопастей 5. Далее вращение вала с лопастями 4 и 5 продолжается аналогично. Таким образом, воздействие рабочего потока происходит непрерывно, исключая возникновение обратных крутящих моментов и обеспечивая тем самым наиболее эффективное использование водного потока и равномерное вращение вала без толчков, снижающих надежность работы гидроколеса и использующей его гидроэлектростанции.The working flow falls on the blade 4 and begins to rotate the group of blades 2 on the shaft 1. In this case, the curved shape of the blades 4 allows you to capture the working flow, ensuring maximum use of its energy. At the same time, the group of blades 3 rotates rigidly mounted on the shaft 1. When the group of blades 3 is rotated by 30 °, the working flow acts on the blades 5 and continues to rotate the blades 4 and 5 with the shaft 1. At the same time, the flow escaping from the blades 4 of the group of blades 2 also acts on the blades 5 of the group of blades 3, increasing the rotation of the blades 5. Further, the rotation of the shaft with blades 4 and 5 continues similarly. Thus, the impact of the working flow occurs continuously, eliminating the occurrence of reverse torques and thereby ensuring the most efficient use of the water flow and uniform rotation of the shaft without shocks, reducing the reliability of the hydro-wheel and its hydroelectric power station.

Установка лопастей группами с поворотом каждой группы относительно предыдущей на 30° в совокупности с изогнутой формой лопастей обеспечивает непрерывное вращение гидроколеса и повышает эффективность использования водного потока за счет одновременного использования силы основного потока и потока, сбегающего с лопастей предыдущей группы. Непрерывное вращение гидроколеса исключает возникновение ударов, что повышает надежность работы самого гидроколеса и использующей его электростанции.The installation of the blades in groups with each group rotating 30 ° relative to the previous one in combination with the curved shape of the blades ensures continuous rotation of the hydro-wheel and increases the efficiency of using the water flow due to the simultaneous use of the force of the main stream and the flow that escapes from the blades of the previous group. The continuous rotation of the hydro-wheel prevents the occurrence of shock, which increases the reliability of the hydro-wheel itself and the power plant using it.

Кроме того, конструкция предлагаемого гидроколеса очень проста, ее изготовление не требует дорогостоящих материалов и оборудования, а эксплуатация возможна на любом водном потоке.In addition, the design of the proposed hydro-wheel is very simple, its manufacture does not require expensive materials and equipment, and operation is possible on any water stream.

Claims (1)

Гидроколесо, включающее вал и установленные на валу изогнутые лопасти, отличающееся тем, что лопасти жестко установлены на валу в виде, по меньшей мере, двух последовательных групп, каждая из которых включает, по меньшей мере, три лопасти, причем каждая последующая группа установлена с поворотом относительно предыдущей группы на 30°.

Hydro wheel including a shaft and curved blades mounted on the shaft, characterized in that the blades are rigidly mounted on the shaft in the form of at least two successive groups, each of which includes at least three blades, each subsequent group being rotated 30 ° relative to the previous group.

Images