PL242092B1 - High-efficiency hydro-unit immersed in water - Google Patents

High-efficiency hydro-unit immersed in water Download PDF

Info

Publication number
PL242092B1
PL242092B1 PL427815A PL42781518A PL242092B1 PL 242092 B1 PL242092 B1 PL 242092B1 PL 427815 A PL427815 A PL 427815A PL 42781518 A PL42781518 A PL 42781518A PL 242092 B1 PL242092 B1 PL 242092B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
water
generator
winding
rotor
hydro
Prior art date
Application number
PL427815A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL427815A1 (en
Inventor
Jerzy Kujawski
Original Assignee
Jerzy Kujawski
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jerzy Kujawski filed Critical Jerzy Kujawski
Priority to PL427815A priority Critical patent/PL242092B1/en
Publication of PL427815A1 publication Critical patent/PL427815A1/en
Publication of PL242092B1 publication Critical patent/PL242092B1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

Wysokosprawny hydrozespół zanurzony w wodzie charakteryzuje się tym, że wirnik (3) generatora uzwojenia (2) z magnesami sprzężony jest poprzez zespół łożyskowy (8) z wirnikiem turbiny (5) z regulowanymi kątowo uchylnymi łopatkami (6), przy czym od zewnętrznej strony generatora uzwojenia (2) ukształtowana jest obudowa z króćcem rewizyjnym (1) i płaszczem wodnym (9) przepływu wody chłodzącej generator uzwojenia (2), który od strony napływowej zamknięty jest opływką (4) osłaniającą siłownik hydrauliczny (10) sterowania kątowym położeniem uchylnych łopatek (6).The high-efficiency hydro-set immersed in water is characterized by the fact that the rotor (3) of the winding generator (2) with magnets is coupled through a bearing assembly (8) with the turbine rotor (5) with angle-adjustable tilting blades (6), and from the outside of the generator of the winding (2) there is a casing with an inspection stub (1) and a water jacket (9) for the flow of water cooling the winding generator (2), which is closed from the inflow side with a wrap (4) protecting the hydraulic cylinder (10) controlling the angular position of the tilting blades ( 6).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest wysokosprawny hydrozespół zanurzony w wodzie ujęty w wodociąg wykorzystujący energię różnicy poziomu wody w wyniku przepływu wody przez hydrozespół, zamieniając energię kinetyczną wody na mechaniczną w turbinie, następnie energia mechaniczna przekazana na wał generatora zamieniona zostanie na energię elektryczną. Przepływająca woda w wodociągu po wytrąceniu energii kinetycznej, uspokojona wypływa z wodociągu do rzeki.The subject of the invention is a high-efficiency hydro-unit immersed in water included in a water supply system that uses the energy of the water level difference as a result of water flow through the hydro-unit, converting the kinetic energy of water into mechanical energy in the turbine, and then the mechanical energy transferred to the generator shaft will be converted into electricity. The water flowing in the water pipe, after losing its kinetic energy, flows out of the water pipe into the river.

W aktualnym stanie techniki znane są i eksploatowane rozwiązania, w których turbiny wodne pracują samodzielnie, przekazując energię mechaniczną turbiny na robocze urządzenia takie jak młyny wodne czy tartaki wodne.In the current state of technology, solutions are known and exploited in which water turbines work independently, transferring the mechanical energy of the turbine to working devices such as water mills or water sawmills.

Znane są również rozwiązania przekazywania energii mechanicznej na generator prądu tylko przez przekładnie zębate lub pasowe. Ze względu na wymogi techniczne do utrzymywania stałej prędkości obrotowej generatora wykorzystywane są przekładnie zwiększające lub zmniejszające prędkości obrotowe pomiędzy turbiną a generatorem.There are also known solutions for transferring mechanical energy to a power generator only through toothed or belt transmissions. Due to technical requirements, to maintain a constant rotational speed of the generator, gears are used to increase or decrease the rotational speed between the turbine and the generator.

Znane rozwiązania wymagają skomplikowanej rozbudowy urządzeń dla zabezpieczenia przed wypływem na zewnątrz olejów, smarów czy innych składników stanowiących zagrożenie ekologiczne dla środowiska, w którym pracują. Wymogi powyższe ograniczają ze względu na koszty budowy i eksploatacji wykorzystywania rozwiązań hydrozespołów.Known solutions require a complicated development of devices to protect against the outflow of oils, greases or other components that pose an ecological threat to the environment in which they work. The above requirements limit the use of hydro-unit solutions due to the construction and operating costs.

Przedstawione mankamenty zostały wyeliminowane w rozwiązaniu według wynalazku, w którym wirnik generatora z magnesami sprzężony jest poprzez zespół łożyskowy z wirnikiem turbiny z regulowanymi kątowo uchylnymi łopatkami, przy czym od zewnętrznej strony generatora ukształtowana jest obudowa z króćcem i szczeliną przepływu wody chłodzącej generator, który od strony napływowej zamknięty jest opływką osłaniającą siłownik hydrauliczny sterowania kątowym położeniem łopatek.The presented shortcomings have been eliminated in the solution according to the invention, in which the generator rotor with magnets is coupled through a bearing assembly with the turbine rotor with angularly adjustable tilting blades, and on the outer side of the generator there is a casing with a stub pipe and a water flow slot for cooling the generator, which on the side of the generator is is closed with a wrap covering the hydraulic cylinder controlling the angular position of the blades.

W rozwiązaniu według wynalazku uzyskano szczególnie korzystny i nieoczywisty efekt możliwości budowania o małych wymiarach generatorów bez potrzeby chłodzenia go powietrzem z otoczenia wentylatorem, gdyż jego użytkowanie obniża sprawność generatora o około 1%. Istotną zaletą jest również konstrukcja generatora zawierającego wirnik z magnesami trwałymi nie pobierający energii elektrycznej na magnesowanie wirnika.In the solution according to the invention, a particularly advantageous and unobvious effect of the possibility of building small-size generators without the need to cool them with ambient air with a fan was obtained, because its use reduces the efficiency of the generator by about 1%. An important advantage is also the construction of the generator containing a rotor with permanent magnets, which does not consume electricity for magnetizing the rotor.

Wynalazek jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym przekrój podłużny przez hydrozespół.The invention is shown in an embodiment in the drawing showing a longitudinal section through the hydro-unit.

Tak jak przedstawiono na rysunku, w konstrukcji generatora uzwojenia 2 chłodzone są wodą doprowadzaną płaszczem wodnym 9 do odchylenia uchylnych łopatek 6 wirnika turbiny 5. Łączne działanie wirnika generatora uzwojenia 2 z magnesami trwale skutkuje niższą temperaturą pracy. Od zewnętrznej strony generatora uzwojenia 2 znajduje się obudowa z króćcem rewizyjnym 1 i płaszczem wodnym 9 przepływu wody chłodzącej generator uzwojenia 2, który od strony napływowej zamknięty jest opływką 4.As shown in the figure, in the construction of the generator, the windings 2 are cooled by water supplied by the water jacket 9 to deflection the tilting blades 6 of the turbine rotor 5. The combined action of the generator rotor of the winding 2 with the magnets permanently results in a lower operating temperature. From the outside of the winding generator 2 there is a housing with an inspection port 1 and a water jacket 9 for the flow of cooling water to the winding 2 generator, which is closed with a wrap 4 on the upstream side.

Połączenie zespołem łożyskowym 8 wirnika turbiny 5 osadzonego na wale wspólnym z generatorem uzwojenia 2 tworzy hydrozespół, uzyskując warunki do wykorzystywania przy operacjach montażowych sprzęgła. Ponadto bardzo ważnym jest, że hydrozespół nie ma konieczności w działaniu być wyposażonym podczas pracy w przekładnie zmieniające prędkości obrotowe generatora uzwojenia 2 w stosunku do wirnika turbiny 5. Zespól łożyskowy 8 po obu stronach wyposażony jest w uszczelnienia czołowe 7 oddzielające media smarujące zespół łożyskowy 8 od strony przepływającej wody, to jest wirnika turbiny 5 i wału wirnika 3 generatora uzwojenia 2 zamkniętych kątowym położeniem uchylnych łopatek 6.The connection of the bearing assembly 8 of the turbine rotor 5 mounted on a common shaft with the winding generator 2 creates a hydro-unit, obtaining conditions for use in clutch assembly operations. In addition, it is very important that the hydro-unit does not need to be equipped with gears that change the rotational speed of the winding generator 2 in relation to the turbine rotor 5. The bearing unit 8 on both sides is equipped with face seals 7 separating the lubricating media of the bearing unit 8 from the side of the flowing water, i.e. the turbine rotor 5 and the rotor shaft 3 of the winding generator 2, closed by the angular position of the tilting blades 6.

Claims (1)

Zastrzeżenie patentowePatent Disclaimer 1. Wysokosprawny hydrozespół zanurzony w wodzie znamienny tym, że wirnik (3) generatora uzwojenia (2) z magnesami sprzężony jest poprzez zespół łożyskowy (8) z wirnikiem turbiny (5) z regulowanymi kątowo uchylnymi łopatkami (6), przy czym od zewnętrznej strony generatora uzwojenia (2) ukształtowana jest obudowa z króćcem rewizyjnym (1) i płaszczem wodnym (9) przepływu wody chłodzącej generator uzwojenia (2), który od strony napływowej zamknięty jest opływką (4) osłaniającą siłownik hydrauliczny (10) sterowania kątowym położeniem uchylnych łopatek (6).1. A high-efficiency hydro-set immersed in water, characterized in that the rotor (3) of the winding generator (2) with magnets is coupled through a bearing assembly (8) with the turbine rotor (5) with angle-adjustable tilting blades (6), and from the outside of the winding generator (2) there is a casing with an inspection stub (1) and a water jacket (9) for the flow of cooling water for the winding generator (2), which is closed on the upstream side with a wrap (4) protecting the hydraulic cylinder (10) for controlling the angular position of the tilting blades (6).
PL427815A 2018-11-19 2018-11-19 High-efficiency hydro-unit immersed in water PL242092B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL427815A PL242092B1 (en) 2018-11-19 2018-11-19 High-efficiency hydro-unit immersed in water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL427815A PL242092B1 (en) 2018-11-19 2018-11-19 High-efficiency hydro-unit immersed in water

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL427815A1 PL427815A1 (en) 2020-06-01
PL242092B1 true PL242092B1 (en) 2023-01-16

Family

ID=70855616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL427815A PL242092B1 (en) 2018-11-19 2018-11-19 High-efficiency hydro-unit immersed in water

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL242092B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040219015A1 (en) * 2001-12-07 2004-11-04 Va Tech Hydro Gmbh & Co. Device and method for the generation of electrical energy
WO2013145714A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 川崎重工業株式会社 Hydroelectric power generation apparatus
WO2013153763A1 (en) * 2012-04-09 2013-10-17 川崎重工業株式会社 Hydroelectric power generation device
EP2950429A1 (en) * 2013-01-25 2015-12-02 Daikin Industries, Ltd. Fluid device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040219015A1 (en) * 2001-12-07 2004-11-04 Va Tech Hydro Gmbh & Co. Device and method for the generation of electrical energy
WO2013145714A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 川崎重工業株式会社 Hydroelectric power generation apparatus
WO2013153763A1 (en) * 2012-04-09 2013-10-17 川崎重工業株式会社 Hydroelectric power generation device
EP2950429A1 (en) * 2013-01-25 2015-12-02 Daikin Industries, Ltd. Fluid device

Also Published As

Publication number Publication date
PL427815A1 (en) 2020-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20170362963A1 (en) Passive alternator depressurization and cooling system
JP5367822B2 (en) Wind power generator
JP4213862B2 (en) Steam turbine generator with steam turbine and driven machine for generating electric current
CN101652560B (en) Hydraulic power generation device and hydraulic power generation system equipped with the same
CN105275507B (en) Leakproof organic working medium turbine generator set
EP2570660A1 (en) Renewable energy type electric power generation device
US10731555B2 (en) Micro-CHP gas fired boiler with gas turbine assembly
RU2693134C1 (en) Power transmission system of mobile power plant
US3061733A (en) Hermetically sealed power generator
FI125189B (en) Heat exchanger and energy converter
JP2011140899A (en) Method of modifying gas turbine plant
EP3058186B1 (en) An energy converter and an electrical turbo-machine for it
PL217172B1 (en) Steam power plant with hermetic steam turbogenerator
EA020597B1 (en) Apparatus and method of converting a portion of the specific energy of a fluid in gas phase into mechanical work
JPWO2013021670A1 (en) Renewable energy generator
RU2422734C1 (en) Expander-generator set
RU2007101145A (en) GAS-TURBINE POWER PLANT
Kraus et al. Hermetic 40-kW-Class Steam Turbine System for the Bottoming Cycle of Internal Combustion Engines
RU2008121141A (en) THERMAL HYDROTURBINE INSTALLATION OF A CLOSED CYCLE
RU168607U1 (en) Pneumatic electric power generator
ES2971919T3 (en) Exergetic power plant system for decentralized energy generation
KR101686799B1 (en) Small hydro-power plant which is united rotor and driving turbine shaft
Zhu et al. A vertical turbine-based underwater energy harvester autonomous in-pipe monitoring
RU165004U1 (en) ELECTRIC MACHINE
RU43918U1 (en) GAS-TURBINE BOX USING GAS GENERATOR ENERGY