«КАСКАД-М» Область техники

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к устройствам, которые преобразуют силу водного потока в электрическую.

Предшествующий уровень техники

Известна турбина Френсиса (Ю. Тельдеши, Ю. Лесны "Мир ищет энергию», издательство МИР, Москва, 1981 г.) с нижним подводом воды, которая содержит корпус, на котором расположены рабочие элементы в виде лопаток, к которым подведены направляющие, которые при нижнем подводе воды втягивают большое количество лопаток в столкновение с водой. Недостатком турбины Френсиса является низкий КПД и сложность конструкции, а также то, что для ее налаживания необходимо построение целого гидросооружения.

Раскрытие изобретения

Задачей представленного изобретения является создание такого гидродинамического устройства «Каскад-М», в котором за счет конструктивних особенностей было бы возможно совершать преобразование кинетической энергии течения в водоёме в электроэнергию без построения гидросооружения, увеличить КПД турбины, и иметь возможность передвигать устройство с одного места на другое и быстро и легко поднимать устройство на поверхность для обслуживания.

Поставленная задача решается за счет того, что гидродинамическое устройство «Каскад-М» содержит погружной рабочий элемент в виде

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) горизонтальной лопастной турбины в насадоке (гидродинамической трубе), причем насадок имеет в середине статически закрепленный обтекатель воды. Также имеет рабочую площадку, на которой размещается подъемный механизм, с помощью которого осуществляется спуск и подъем рабочего элемента под воду и из воды, и генератор, который соединен с турбиной погружного рабочего элемента через вал, редуктор или гидравлическую передачу. Турбина соединена с помощью вала с подводным передающим устройством, например, с редуктором или гидронасосом, который передает преобразованную в механическую мощность из турбины к принимающему устройству, через вал на редуктор с электрогенератором, или по шлангу к гидромотору с электрогенератором, которые расположены над поверхностью воды на рабочей площадке вместе с подъемным механизмом погружного рабочего элемента. Рабочая площадка устройства «Каскад-М» размещается на плавучем катамаране, или на мостике или ферме над водоемом.

В отличие от прототипа, турбина котрого установлена стационарно на специальном гидросооружении, и в котором только одна лопатка может находиться перпендикулярно потоку, а другие находятся в нижней части под углом и работают с меньшей эффективностью, чем уменьшается КПД турбины, в предлагаемом изобретении используется горизонтальная лопастная турбина в насадоке (гидродинамической трубе) с обтекателем воды, что дает возможность максимально использовать энергию горизонтального водного потока, например, в нижнем бъефе обычной гидроэлектростанции, или в другом русле с быстрым течением воды, и благодаря использованию передвижного плавучего сооружения типа катамаран или фермы или мостика, разместить устройство в середине течения воды, и иметь возможность быстрого подъема

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) погружного рабочего элемента устройства и его технического обслуживания в надводном состоянии.

Краткое описание фигур

На фиг. 1 показан общий вид гидродинамического устройства «Каскад-

М» в надводном состоянии с использованием плавучего катамарана.

На фиг. 2 показан общий вид гидродинамического устройства «Каскад- М» с погружным рабочим элементом в рабочем подводном состоянии с использованием плавучего катамарана.

На фиг. 3 изображен общий вид погружного рабочего элемента устройства «Каскад-М».

На фиг. 4 изображены детали погружного рабочего элемента устройства «Каскад-М», в частности: а) горизонтальная лопастная турбина, б) насадок (гидродинамическая труба), в) стационарный обтекатель воды, который устанавливается в насадоке, г) вал турбины, соединённый с д) передаточным и преобразующим механизмом (редуктором или гидронасосом).

Наилучший вариант осуществления изобретения

Гидродинамическое устройство «Каскад-М» работает следующим образом: при возникновении горизонтальних потоков (течения) воды, плавучая платформа типа «катамаран» доставляет устройство на водоем на место его работы, после фиксации катамарана в необходимой позиции с помощью якорного устройства или другого, погружной элемент устройства при помощи подъёмного механизма опускается и фиксуется в горизонтальном подводном положении в направлении, встречном течению. Эта операция может проводиться при расположении устройства «Каскад-М» на мостике или несущей ферме, сооруженных над течением водоема. После спуска погружного

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) рабочего элемента под воду, горизонтальная турбина в нем начинает поворачиваться благодаря работе течения в гидродинамической трубе (надосадоке). Благодаря обтекателю воды возникает ускорение и усиление встречного водного потока, который попал в трубу. Механическая энергия турбины через вал передается на преобразующее и передающее устройство (редуктор или гидронасос). Далее механическое движение передается на принимающее устройство гидромотор с электрогенератором или вал с редуктором и электрогенератором, которые размещены на рабочей площадке на_ катамаране или на мостике, или на ферме. Электрогенератор вырабатывает электроэнергию, которая по металлическому кабелю передается потребителю. По окончании работы или после технического обслуживания при помощи подъемного устройства погружной элемент устройства «Каскад-М» поднимается из воды на поверхность. Плавучая платформа типа «катамаран» снимается с якоря или другим способом освобождается и способна менять место нахождения при помощи буксира или самоходом.

Промышленная применимость

Предлагаемое изобретение может быть использовано в гидроэнергетике в качестве дополнительного источника восполняемой электроэнергии.

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)