Patent RU-128255-U1 (RU)
Title: Скважинный водяной двигатель
IPC: F03G1/02
Filed: 2011-10-18
Granted: 2013-05-20
Abstract: Водяной двигатель относится к энергетике, он позволяет преобразовать потенциальную энергию воды, при падении заполненных ею рабочих тел в механическую энергию, которая непосредственно или путем последующего ее преобразования в электрическую энергию может быть использована в различных отраслях народного хозяйства. 
     Задачей предлагаемой полезной модели является повышение ресурсо- и энергоэкономичности водяного двигателя за счет исключения возможности потерь воды и расширение условий его применения путем использования в качестве источников воды не только подземных, но и поверхностных. 
     Достигается поставленная задача следующим. В водяном двигателе, содержащем источник воды, питательную емкость, преобразователь возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение выходного вала с установленным на нем маховиком, две идентичные - первую и вторую рабочие группы, включающие полый поршень с выпускным клапаном, срабатывающим в его нижнем положении, рабочую камеру-гильзу цилиндра, расположенную ниже преобразователя движения поршня во вращательное движение выходного вала,. При этом между поршнем и гильзой цилиндра имеется зазор без уплотнения, а также клапан с управляющим им устройством, кулачком, установленным на поршне, подводящий и отводящий каналы, причем детали, расположенные ниже преобразователя возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение выходного вала, установлены в вертикальных интервалах первой и второй буровых скважин, сообщенных в нижней своей части с зоной ухода воды, а в верхней - оборудованной установленными в ней двумя соосными колоннами обсадных труб бо'льшего и меньшего диаметра. При этом питательная емкость образована кольцевым объемом между обсадными колоннами и имеющим сообщение с источником воды, например, с подземным водоносным горизонтом, а рабочая камера образована объемом обсадной колонны меньшего диаметра, причем скважина сообщена с зоной ухода воды ниже обсадных колонн, подводящие каналы выполнены с обеспечением условия сообщения питательной емкости с полостью поршней и их заполнения водой самотеком в верхнем положении поршней. Поршни между собой соединены канатом, охватывающим два блока, установленных посредством муфт одностороннего действия, например, обгонных на входных валах преобразователя возвратно-поступательного перемещения поршней во вращательное движение выходного вала, представляющего собой двухвходовый реверсивный редуктор, либо мультипликатор, а зоной ухода воды является интервал направленной дренажной скважины, пробуренной до сообщения с рекой в нижнем ее течении. Пространственное положение осей вертикальных интервалов первой и второй скважин, а также оси интервала направленно пробуренной дренажной скважины совпадают с положением вертикально ориентированной плоскости; второй скважиной является вертикальный ее интервал более удаленный по вертикали от сообщения интервала дренажной скважины с рекой, причем этот интервал является продолжением ее вертикального интервала, а вместе они представляют собой единую вторую скважину. Вертикальный интервал первой скважины пробурен до пересечения с направленно пробуренным интервалом второй скважины. 
     В скважинном водяном двигателе, далее СВД: 
     а) в случае непересечения первой скважины в нижней ее части с направленно пробуренным интервалом второй скважины они могут быть сообщены посредством каналов природной трещиноватости или вызванной путем гидроразрыва либо путем взрывания горных пород между ними; 
     б) источником воды могут быть - река в верхнем ее течении, озеро или водохранилище. 
     На фиг.1 в качестве примера приведена принципиальная схема устройства (для пояснения принципа работы) предлагаемого водяного двигателя. На фиг.2 приведена кинематическая схема двухвходового мультипликатора двигателя. 
     Преимуществами предлагаемого водяного двигателя являются более высокие показатели его ресурсо- и энергоэкономичности и более широкие условия его применения. 
     Применение предлагаемого водяного двигателя позволяет расширить номенклатуру нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ) - средств «малой» энергетики, использующих нетрадиционные, в т.ч. возобновляемые ресурсы - поверхностные и подземные воды в естественных условиях их существования. При соблюдении условия, когда расход воды при работе двигателя не превышает естественного восполнения, истощения запасов подземных вод в данном водоносном горизонте не происходит, его гидростатическое давление сохраняется, и двигатель может работать бесконечно долго. Также, преимуществом двигателя при использовании его в качестве источника электроэнергии, в сравнении с речными плотинными мини-ГЭС, является возможность непрерывной эксплуатации его круглогодично в районах с резкоконтинентальным климатом, в частности, при низких температурах, при которых реки (их приповерхностный слой) замерзают.