PL227955B1 - Turbina wodna z wirnikiem o pionowej osi obrotu - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest turbina wodna z wirnikiem o pionowej osi obrotu.

Znana jest ze zgłoszenia patentowego KR20110138067 (A) turbina wodna z pionową osią obr otu, w której zastosowano prostopadłościenny kanał przepływu wody składający się z urządzenia wejściowego, którego ściany pionowe zwężają się i przechodzą w część o stałym przekroju i części wylotowej rozszerzającej się. W części rozszerzającej się umieszczony jest wirnik turbiny o pionowej osi obrotu. Wirnik tworzy wał o osi pionowej, do którego prostopadle przytwierdzone są cztery ramiona, na których końcach zamocowane są na stałe łopatki o kształcie aerodynamicznym.

Znana jest ze zgłoszenia patentowego DE10145865A1 turbina wodna z wirnikiem o pionowej osi obrotu. Składa się ona z konstrukcji nośnej osadzonej na przeciwległych brzegach cieku wodnego, do której przymocowane są dwa wirniki z pionowymi osiami obrotu, na łopatki których kierowany jest strumień wody za pomocą ukształtowanego kanału wodnego za pomocą kierownic i ścian bocznych. Łopatki przymocowane są na sztywno do obręczy wirnika i mają kształt aerodynamiczny.

Znana jest z opisu zgłoszenia patentowego PL357790 elektrownia wodna pływająca, która zbudowana jest z koła wodnego oraz dwóch łodzi, wyposażonych w łożyska. W łożyskach tych pracuje wał koła wodnego, napędzając prądnicę przez przekładnię. Łodzie przymocowane są do słupów zakotwionych w dnie cieku wodnego za pośrednictwem lin.

Znany jest ze zgłoszenia DE102008003764A1 wirnik z pionową osią obrotu, który może być zastosowany w turbinach wodnych. Wirnik ma ruchome skrzydła podłączone równolegle do osi wirnika za pomocą zawiasów na pionowym wale wirnika. Skrzydła posiadają aerodynamiczny profil w celu podniesienia sprawności turbiny. Dopuszczalny maksymalny kąt ruchomych skrzydeł względem pionowego wału jest regulowany i zawiera się między 0 i 90° w czasie pracy.

Istotą jest turbina wodna z pionową osią obrotu składającej się z pływaków, pomiędzy którymi znajduje się kanał przepływowy w kształcie otwartego od góry koryta, które na wlocie ma dyszę, następnie odcinek prosty kanału i na wyjściu dyfuzor, zaś wirnik turbiny umieszczony jest w części prostej kanału i połączony jest poprzez wał z generatorem prądu elektrycznego tworząc zespół prądotwórczy umieszczony przesuwnie na pionowych słupach przytwierdzonych do ścian bocznych kanału i od góry spiętych ramą ustalającą położenie słupów, jest to, że do ścian bocznych w części prostej kanału przytwierdzone są wahacze, do których drugich końców przymocowane są pływaki, zaś wahacze połączone są ze sobą belką wzmacniającą, do której w jej części środkowej przymocowany jest wahliwie siłownik, który z drugiej strony przymocowany jest wahliwie do ramy. Korzystnie jest, gdy wahacze mają postać kratownicy. Korzystnie jest, gdy pływaki mają w przekroju poprzecznym kształt walca. Korzystnie jest, gdy zespół prądotwórczy przymocowany jest do ramy nośnej utworzonej z czterech tulei umieszczonych suwliwie w jednej płaszczyźnie na słupach i połączonych ze sobą belkami poziomymi poprzez pierwszą centralną tarczę oraz drugiej tarczy umieszczonej równolegle i w osi względem pierwszej tarczy połączonej z czterema tulejami za pomocą skośnych belek, przy czym do drugiej tarczy przymocowany jest generator prądu.

Turbina wodna z pionową osią obrotu przedstawiona jest w przykładzie wykonania na rysunk u, na którym fig. 1 przedstawia widok w rzucie z góry, fig. 2 przedstawia przykrój pionowy A-A.

Pomiędzy którymi znajduje się w kanał przepływowy w kształcie otwartego od góry koryta, które na wlocie ma dyszę, następnie odcinek prosty kanału i na wyjściu dyfuzor, zaś wirnik turbiny umieszczony jest w części prostej kanału i połączony jest poprzez wał z generatorem prądu ele ktrycznego tworząc zespół prądotwórczy umieszczony przesuwnie na pionowych słupach przytwierdzonych do ścian bocznych kanału i od góry spiętych ramą ustalającą położenie słupów (6). Turbina wodna składa się kanału przepływowego 18, który stanowi w części napływowej dysza 19, następnie odcinek prosty kanału 20 i na wylocie dyfuzor 21. Wirnik turbiny 16 umieszczony jest w części prostej kanału 20 i połączony jest poprzez wał 17 z generatorem prądu elektryczn ego 15 tworząc zespół prądotwórczy 14, który umieszczony jest przesuwnie na pionowych słupach 6 przytwierdzonych do ścian bocznych 1 kanału przepływowego 18 i od góry spiętych ramą 5 ustalającą położenie słupów 6. Po obu stronach kanału przepływowego 18 na odcinku prostym kanału 20 do ścian bocznych 1 przytwierdzone są wahacze 3, do których drugich końców prz ymocowane są pływaki 2. Wahacze 3 parami połączone są ze sobą belką wzmacniającą 4. W części środkowej belki wzmacniającej 4 przymocowany jest wahliwie siłownik hydrauliczny 7, który z drugiej strony przymocowany jest do ramy 5. Zespół prądotwórczy 14 przymocowany jest do ramy nośnej 8 utworzonej z czterech tulei 9 umieszczonych suwliwie w jednej płaszczyźnie na

PL 227 955 B1 słupach 6 i połączonych ze sobą belkami poziomymi 10 poprzez pierwszą centralną tarczę 11 oraz drugiej tarczy 12 umieszczonej równolegle i w osi względem pierwszej tarczy 11 połączonej z czterema tulejami 9 za pomocą skośnych belek 13. Generator prądu 15 przymocowany jest do drugiej tarczy 12. W chwili umieszczenia turbiny w korycie rzeki za pomocą siłowników 7 ustalane jest położenie pływaków 2 a tym samym głębokość zanurzenia wirnika turbiny 16. Napływająca woda przechodzi przez dyszę 19 kanału przepływowego 18 i wpada na łopatki wirnika 16 wpr awiając je w ruch obrotowy. W rozwiązaniu tym przewidziana jest regulacja kąta rozwarcia ścian bocznych dyszy 19 oraz dyfuzora nie przedstawiona na rysunku. W celu przemieszczenia turbiny w inne miejsce za pomocą siłowników 7 składa się pływaki 2 w kierunku ścian bocznych 1 uzysk ując podniesienie kanału przepływowego 18 do góry a ponadto podnosi się do góry zespół prąd otwórczy 14. W ten sposób turbina przepływa na pływakach w dowolne miejsce.

Wykaz oznaczeń ściany boczne pływaki wahacze belka wzmacniająca rama słupy siłownik rama nośna tuleje belki pierwsza tarcza centralna druga tarcza centralna belki skośne zespół prądotwórczy generator prądu wirnik turbiny wał turbiny kanał przepływowy dysza odcinek prosty kanału dyfuzor

Claims (4)

1. Turbina wodna z pionową osią obrotu składająca się z pływaków, pomiędzy którymi znajduje się w kanał przepływowy w kształcie otwartego od góry koryta, które na wlocie ma dyszę, następnie odcinek prosty kanału i na wyjściu dyfuzor, zaś wirnik turbiny umieszczony jest w części prostej kanału i połączony jest poprzez wał z generatorem prądu elektrycznego tworząc zespół prądotwórczy umieszczony przesuwnie na pionowych słupach przytwierdzonych do ścian bocznych kanału i od góry spiętych ramą (5) ustalającą położenie słupów (6), znamienna tym, że do ścian bocznych (1) w części prostej kanału (20) przytwierdzone są wahacze (3), do których drugich końców przymocowane są pływaki (2), zaś wahacze (3) połączone są ze sobą belką wzmacniającą (4), do której w jej części środkowej przymocowany jest wahliwie siłownik (7), który z drugiej strony przymocowany jest wahliwie do ramy (5).

2. Turbina wodna według zastrz. 1, znamienna tym, że wahacze (3) mają postać kratownicy.

3. Turbina wodna według zastrz. 1, znamienna tym, że pływaki (2) mają w przekroju poprzecznym kształt walca.

4. Turbina wodna według zastrz. 1, znamienna tym, że zespół prądotwórczy (14) przymocowany jest do ramy nośnej (8) utworzonej z czterech tulei (9) umieszczonych suwliwie w jednej płaszczyźnie na słupach (6) i połączonych ze sobą belkami poziomymi (10) poprzez pierwszą centralną tarczę (11) oraz drugiej tarczy (12) umieszczonej równolegle i w osi względem pierwszej tarczy (11) połączonej z czterema tulejami (9) za pomocą skośnych belek (13), przy czym do drugiej tarczy (12) przymocowany jest generator prądu (15).