Инновации бизнесу. Малогабаритная гидроэлектрическая установка

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

51-004-06

Наименование проекта

Малогабаритная гидроэлектрическая установка

Назначение

Выработка электроэнергии. перекачка воды, а также одновременно и выработка электроэнергии и перекачка воды.

Рекомендуемая область применения

использование течения воды на малых реках и оросительных каналах для привода электрогенератора и водяного насоса. Установка может быть принадлежностью оросительных систем и может быть включена в технологический процесс водоподготовки для орошения.

Описание

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Гидроэлектрическая установка содержит плавучее основание в виде катамарана 1 (см. рисунки), между корпусами 2 которого образован рабочий канал 3. В рабочем канале размещено трубчатое колесо 4 с закрытми торцами, в котором диаметр D меньше длины L. На наружной поверхности колеса закреплены лоптки 5, фронтальный профиль которых выполнен по логарифмической спирали. Внутри колеса размещена встроенная передача - мультипликатор 6, выходной вал 7 которого совмещен с валом колеса и кинематически связан с электрогенератором 8 и дополнительно снабжен водяным насосом 9. На входе в рабочий канал предусмотрена сетка 10, между корпусами 2 установлены мостки 11, охватывающие водяное колесо 4.

Мультипликатор 6 выполнен в виде повышающей волновой передачи, в ней наружное зубчатое колесо 12 с внутренним зацеплением снабжено фланцем 13, жестко соединенным с выходным валом 7, который выведен за пределы торца 14 водяного колеса. В зацеплении с зубчатым колесом 12 находится гибкое зубчатое колесо 15 (с наружными зубьями), продолжением которого является гибкая цилиндрическая обечайка 16, скрепленная с противоположным торцем 17 водяного колеса. Генератор волн (водило) 18 мультипликатора скреплен с неподвижным валом 19, который выведен за пределы торца 17 и зафиксирован от проворота. Генератор волн снабжен двумя роликами. Внутренняя полость водяного колеса герметизирована.

На валу 7 установлен шкив 20 клиноременной передачи 21, являющийся кинематической связью между валом 7, электрогенератором 8 и водяным насосом 9. Ременная передача выполнена повышающей, вал ведущего шкива 20 посредством управляемой муфты 22 связан с генератором. Ведомый шкив 23 (меньшего диаметра) ременной передачи посредством своей управляемой муфты 24 связан с насосом 9, имеющим всасывающий 25 и нагнетательный 26 патрубки. Расчетная частота вращения: водяного колеса 4 n_k=100 мин^-1; электрогенератора n_г=1500 мин^-1; водяного насоса n_н=3000 мин^-1. Установка может быть снабжена якорями 27.

Установку буксируют на намеченное место, ориентируют на наибольшее течение и закрепляют с помощью якорей 27. Вода устремляется в рабочий канал 3 между корпусами 2, за счет сужения потока в канале скорость течения воды возрастает. После чего вода воздействует на лопатки 5 водяного колеса 4 и приводит его во вращение на опорах основания 1. За счет выполнения фронтальных профилей лопаток по логарифмической спирали снижаются гидравлические потери. Колесо своим торцем 17 увлекает гибкую цилиндрическую обечайку и связанное с ней гибкое зубчатое колесо 15. Поскольку на гибкое колесо своими роликами с двух сторон воздействует генератор волн 18, то зубья гибкого колеса входят в зацепление с внутренними зубьями наружного зубчатого колеса 12. На гибком колесе количество зубьев z₁ меньше числа зубьев z₂ наружного колеса (z₂-z₁=к), при этом к равно или кратно двум - числу роликов генератора - водила 18. Вследствие этого наружное колесо 12 вовлекается в ускоренное вращение с передаточным отношением мультипликатора i_м=к/z₂. Выходной вал 17 мультипликатора приводит во вращение шкив 20, который посредством ременной передачи 21 приводит во вращение ведомый шкив 23. Возможны три режима работы установки: