RU2413090C2 - Method for generating electric energy on closed water current with forced acceleration - Google Patents

Abstract

FIELD: power industry.

SUBSTANCE: method for generating electric energy on closed water current with forced acceleration consists in the fact that in the cylinder of single unit the water current is accelerated in forced way with blast wave creating vertical closed flow head acting on hydraulic turbine blades. Complexes are composed of single units and arranged in closed circular reservoirs which are filled with water. Guide cone is installed in the centre of each cylinder. Blasting chambers are arranged outside the reservoir housing.

EFFECT: providing the possibility of constructing hydroelectric power stations operating according to this method, in workshop conditions and supplying them ready for use to consumer.

3 dwg

Description

Изобретение относиться к области гидроэнергетики, в частности получению электроэнергии от массы потока воды, создающего замкнутый напор потока в емкости в виде бассейна, естественным или искусственным разгоном.The invention relates to the field of hydropower, in particular the generation of electricity from the mass of a stream of water, creating a closed pressure head of a stream in a tank in the form of a pool, by natural or artificial dispersal.

Известные, подобного типа, малые гидроэлектростанции, в которых напор создается, в основном, естественным уклоном потока реки или быстротоком, а силовые установки (горизонтального или вертикального типа) помещаются непосредственно в поток. Аналоги: заявка 2003122970, патент RU 2183899 С2 «Способ получения электрической энергии и МГД-генератор Грицкевича для его осуществления».Known, of this type, small hydroelectric power plants in which the pressure is created mainly by the natural slope of the river flow or by rapid current, and power plants (horizontal or vertical type) are placed directly in the stream. Analogs: application 2003122970, patent RU 2183899 C2 "Method for producing electric energy and MHD generator Gritskevich for its implementation."

Прототипом может служить патент №JP 60-45786 А, 12.03.1985, F03В 17/02. Прототип представляет энергосистему с принудительным разгоном потока воды с помощью газов, входящих в заполненный водой цилиндр, как продуктов взрыва, причем газы проходят через систему решеток, вертикально в поток воды, увлекая воду вверх за собой, тем самым создается оборот потока в центральной горловине, на периферийную часть емкости. Турбина размещена в нижней части горловины в струе обратного потока.The prototype can be patent No. JP 60-45786 A, 03/12/1985, F03B 17/02. The prototype represents an energy system with forced acceleration of the water flow using gases entering the cylinder filled with water as explosion products, and the gases pass through a system of gratings, vertically into the water flow, dragging water upstream, thereby creating a flow in the central neck, on peripheral part of the tank. The turbine is located in the lower part of the neck in a reverse flow stream.

Представленный способ отличается тем, что продукты горения или взрыва не контактируют с водой потока, а передают силу взрыва, например, через диафрагму или поршень, воде, находящейся в центральной горловине, закручивая поток в вертикальный водоворот, который затем воздействует на лопатки турбины, расположенной в верхней части центральной горловины. Вращение турбины передается на генератор, расположенный на крышке корпуса бассейна.The presented method is characterized in that the products of combustion or explosion do not come in contact with the flow water, but transmit the explosion force, for example, through a diaphragm or piston, to the water located in the central neck, twisting the flow into a vertical whirlpool, which then acts on the blades of the turbine located in top of the central neck. The rotation of the turbine is transmitted to the generator located on the cover of the pool casing.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что в цилиндре одиночного блока поток воды разгоняют принудительно взрывной волной, создающей вертикальный замкнутый напор потока, воздействующий на лопатки гидротурбины, согласно изобретению составляют комплексы из одиночных блоков и размещают их в кольцевых замкнутых бассейнах, которые заполняют водой, причем по центру каждого цилиндра устанавливают направляющий конус, а взрывные камеры выносят за пределы корпуса бассейна.The essence of the proposed method lies in the fact that in a cylinder of a single block, the water flow is forced to disperse by a blast wave, creating a vertical closed flow head acting on the blades of the hydraulic turbine, according to the invention, they comprise complexes of single blocks and place them in annular closed pools, which are filled with water, and a guide cone is installed in the center of each cylinder, and explosive chambers are carried outside the pool body.

Способ и энергоблок позволяет работать гидротурбине без запруд и плотин, на искусственно разогнанной волне или потоке, по замкнутому циклу вертикального потока, в специальной форме цилиндрических бассейнов. Метод разгона силой взрывной волны массы воды, ее скорость и метод отбора кинетической энергии потока для передачи на генератор тока, именно эти параметры определяют мощность кольцевой ГЭС с принудительно обращаемым потоком от взрывной волны.The method and power unit allows you to operate a turbine without dams and dams, on an artificially dispersed wave or stream, in a closed loop of a vertical stream, in a special form of cylindrical pools. The method of acceleration by the force of a blast wave of a mass of water, its speed and the method of selecting the kinetic energy of a stream for transmission to a current generator, these parameters determine the power of a ring hydroelectric power station with a forced circulation from a blast wave.

В данной заявке рассматриваются способ получения кинетической энергии от вертикально закольцованного потока искусственно разогнанной воды и методы отбора энергии и передача ее на генератор тока, причем продукты горения или взрыва не контактируют с водой в бассейне.This application discusses a method for producing kinetic energy from a vertically looped stream of artificially dispersed water and methods for selecting energy and transferring it to a current generator, and the products of combustion or explosion do not come into contact with water in the pool.

Способ получения электрической энергии на замкнутом потоке воды с принудительным разгоном поясняется чертежами, где:The method of producing electric energy in a closed stream of water with forced acceleration is illustrated by drawings, where:

фиг.1 - модель одиночного цилиндрического блока, работающего на силе кинетической энергии взрывной волны, вертикального воздействия;figure 1 - model of a single cylindrical block operating on the strength of the kinetic energy of the blast wave, vertical impact;

фиг.2 - вариант одиночного цилиндрического блока;figure 2 is a variant of a single cylindrical block;

фиг.3 - энергетические одиночные блоки, помещенные в один бассейн с вертикальным воздействием волны, собранные в одну железобетонную кассету, полностью заполненную водой, а взрывные устройства вынесены за пределы корпуса бассейна.figure 3 - energy single blocks, placed in one pool with vertical wave action, assembled in one reinforced concrete cassette, completely filled with water, and explosive devices moved outside the pool.

Способ заключается в том, что кинетическая энергия разогнанного потока жидкости, в данном случае воды, создается искусственно, каким-либо известным методом, например механический или силовой методы, с приводом от других источников энергии или аккумулятора энергии, от взрывных микрозарядов, электроимпульса жидкого или газового топлива, без контакта продуктов горения с водой.The method consists in the fact that the kinetic energy of the accelerated fluid flow, in this case water, is created artificially by some known method, for example, mechanical or force methods, driven by other energy sources or an energy accumulator, from explosive microprojections, electric pulses of liquid or gas fuel, without contact of combustion products with water.

Модель фиг.1, фиг.2 (микроГЭС на взрывной волне), объясняющая способ, работает следующим образом: одиночный цилиндр, полости 1, 2 которого заполнены жидкостью, например морской водой, а взрывные камеры 6 вынесены за пределы корпуса. В центральной горловине установлен направляющий конус 5 для выхода и закручивания взрывного потока волны, который воздействует на турбины 4, а дальше через вал 3 и редукцию вращение турбины передается к генератору 9. Для увеличения получаемой общей мощности одиночные энергоблоки фиг.1, 2 соединяются в одну кассету бассейна, заполненную водой фиг.2, при этом взрывные камеры 6 вынесены за пределы корпуса общего бассейна.The model of FIG. 1, FIG. 2 (micro hydroelectric power station on a blast wave) explaining the method works as follows: a single cylinder, the cavities 1, 2 of which are filled with liquid, for example, sea water, and the blasting chambers 6 are moved outside the enclosure. In the central neck there is a guide cone 5 for exiting and swirling the explosive flow of the wave, which acts on the turbines 4, and then through the shaft 3 and the reduction the rotation of the turbine is transmitted to the generator 9. To increase the total power received, the single power units of figures 1, 2 are connected into one pool cassette, filled with water of figure 2, while the blasting chambers 6 are placed outside the housing of the common pool.

Разгон жидкости для передачи ей кинетической энергии также можно осуществить с помощью взрывной волны, например, от микрозарядов ВВ, произведенных в определенных точках по окружности внешнего бассейна 10 или одиночной камеры, заполненной жидкостью, но продукты горения не проходят через водный поток, как у прототипа, они уходят в атмосферу или в камеры очистки.Acceleration of a liquid to transfer kinetic energy to it can also be carried out using a blast wave, for example, from explosive microncharges produced at certain points around the circumference of the outer pool 10 or a single chamber filled with liquid, but the combustion products do not pass through the water stream, as in the prototype they go into the atmosphere or into the cleaning chambers.

Таким образом, кинетическая энергия разогнанной жидкости через вращающую в ней турбину 4, контактирующую с потоком жидкости, и через редукцию 7 заставляет генератор 9 давать ток. Задача только в том, чтобы энергетические затраты на разгон жидкости в используемых емкостях были как можно меньше, а энергия, получаемая при этом, была как можно больше. Это зависит от конструкторских решений устройств.Thus, the kinetic energy of the dispersed fluid through the rotating turbine 4 in contact with the fluid flow, and through the reduction 7 causes the generator 9 to give current. The only problem is that the energy costs of dispersing the liquid in the tanks used are as low as possible, and the energy obtained in this case is as large as possible. It depends on the design decisions of the devices.

В зимнее время в бассейнах должна быть незамерзающая жидкость или соленая (морская) вода.In winter, the pools should be freezing liquid or salt (sea) water.

Для увеличения количества получаемой энергии одиночные энергоблоки с вертикальным силовым потоком достаточно соединить в одну кассету (бассейн) 10, заполненную водой. Взрывные устройства 6 должны быть вынесены за пределы кассеты (бассейна) фиг.3.To increase the amount of energy received, single power units with a vertical power flow are enough to connect in one cassette (pool) 10 filled with water. Explosive devices 6 should be moved outside the cartridge (pool) of Fig.3.

Технический результат, получаемый от изобретения, состоит в том, что предлагаемая схема бесплотинной ГЭС, в частности, как способ получения энергии от замкнутого потока с принудительным разгоном, является полностью автономным энергетическим комплексом, не требует плотинных напоров и непосредственного приближения к рекам. Способ легко может энергетически соединяться с другими видами альтернативной энергетики (ветровой и солнечной).The technical result obtained from the invention is that the proposed damless hydroelectric power station scheme, in particular, as a method of generating energy from a closed flow with forced acceleration, is a fully autonomous energy complex, does not require dam pressure and direct proximity to rivers. The method can easily be energetically connected with other types of alternative energy (wind and solar).

У ГЭС, с замкнутым обращаемым циклом движения воды в цилиндрическом блоке или в кассете с блоками цилиндров, преимущества очевидны, так как эти типы микро- и миниГЭС могут размещаться в непосредственной близости от производства и других потребителей, и являются индивидуальными возобновляемыми источниками энергии.At hydroelectric power plants with a closed reversible cycle of water movement in a cylindrical block or in a cartridge with cylinder blocks, the advantages are obvious, since these types of micro- and mini-hydroelectric power stations can be located in close proximity to production and other consumers, and are individual renewable energy sources.

Способ позволяет создавать возможность размещения ГЭС как на крупных предприятиях, так и в частных домах и дачах, естественно соответствующих размеров и мощностей, что рационально, экономично и может являться необходимым, созданным в заводских условиях, изделием для реализации.The method allows you to create the possibility of placing a hydroelectric power station both at large enterprises and in private houses and summer cottages, of naturally corresponding sizes and capacities, which is rational, economical, and can be a necessary product created in the factory for implementation.

Способ способствует появлению большого выбора в использовании типов турбин и генераторов, даже специально изготовленных для этого способа получения энергии.The method contributes to the emergence of a large selection in the use of types of turbines and generators, even specially made for this method of generating energy.

Актуальна возможность заводского изготовления микроГЭС для данного способа и продажа их населению в собранном виде.The actual possibility of factory manufacturing of micro-hydroelectric power stations for this method and selling them to the population in assembled form.

Экспериментальные опыты и устройства показали, что способ имеет право не только на существование, но и даст большой диапазон применения в быту, в любом производстве и хозяйстве, в промышленности и на транспорте. Простота способа и модельная широта типов устройств, позволит широко применить этот способ добывания электроэнергии во всех регионах, где нет рек, морей, топлива и других дорогостоящих видов энергоносителей, притом что микроГЭС (до 300 кВт) могут изготовляться на заводах в сборе.Experimental experiments and devices have shown that the method has the right not only to exist, but will also give a wide range of applications in everyday life, in any production and economy, in industry and in transport. The simplicity of the method and the model breadth of the types of devices will make it possible to widely apply this method of generating electricity in all regions where there are no rivers, seas, fuels and other expensive types of energy carriers, while micro hydroelectric power stations (up to 300 kW) can be manufactured in assembled plants.

Claims (1)

Способ получения электрической энергии на замкнутом потоке воды с принудительным разгоном, заключающийся в том, что в цилиндре одиночного блока поток воды разгоняют принудительно взрывной волной, создающей вертикальный замкнутый напор потока, воздействующий на лопатки гидротурбины, отличающийся тем, что составляют комплексы из одиночных блоков и размещают их в кольцевых замкнутых бассейнах, которые заполняют водой, причем по центру каждого цилиндра устанавливают направляющий конус, а взрывные камеры выносят за пределы корпуса бассейна. A method of generating electric energy in a closed stream of water with forced acceleration, which consists in the fact that in a cylinder of a single block the stream of water is forced to disperse by a blast wave creating a vertical closed pressure head acting on the blades of a hydraulic turbine, characterized in that they comprise complexes of single blocks and place they are in annular enclosed basins, which are filled with water, moreover, a guide cone is installed in the center of each cylinder, and explosive chambers are carried outside the pool enclosure on.

Images