ШАХТНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ВЫРАБОТКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована для непрерывной выработки электроэнергии при работе шахтной главной вентиляторной установки (ПЗУ) подземного горнодобывающего предприятия.
Известна ветроэнергетическая установка, использующая энергию ветра, с многоступенчатым ротором, включающая промежуточный редуктор, гидравлическую систему, гидравлический насос, гидравлический мотор, регулятор оборотов гидравлического мотора и генератор электрического тока (RU 2501972 C2, опубл. 27.11.2012 г.).
Недостатками известной установки являются сложность конструкции, использование гидропривода, приводящего к дополнительным потерям в промежуточном редукторе, а также отсутствие накопителя электроэнергии. Данная установка является низкоэффективной и не позволяет осуществлять выработку электроэнергии в непрерывном режиме.
Известна также силовая установка с ветродвигателем, состоящим из четырех ветроколес барабанного типа, установленных на горизонтальных валах и размещенных в воздухопроходящих каналах корпуса попарно друг над другом, входной конфузор и выходной диффузор (RU 2000467 C, опубл. 07.09.1993 г.). Однако, данная установка является недостаточно эффективной, зависящей от силы ветра. Кроме того, она предполагает необходимость использования солнечных батарей на случай малой скорости движения воздуха, использования защитной сетки, для предохранения от атмосферных осадков, а также предполагает электронагрев защитных сеток, что приводит к дополнительным затратам электроэнергии.
Прототип заявляемой энергетической установки не обнаружен.
Технический результат заключается в создании высокоэффективной непрерывно работающей энергетической установки, использующей тягу в диффузоре, создаваемую шахтной главной вентиляторной установкой (ГВУ) в процессе проветривания подземных горнодобывающих предприятий.
Технический результат достигается за счет того, что шахтная энергетическая установка для непрерывной выработки электроэнергии содержит диффузор, аэродинамические лопасти, жестко закрепленные на ведущем валу, который выполнен с возможностью передачи крутящего момента в узле передачи крутящего момента через колесо ведущего вала. При этом ведущий вал жестко закреплен на ведомом валу, соединенном с электрогенератором, а перед аэродинамическими лопастями размещен обтекатель, предназначенный для направления в диффузор воздуха, поступающего из шахты за счет разрежения, создаваемого шахтной главной вентиляторной установкой.
Предлагаемая энергетическая установка работает в постоянном режиме, вырабатывая электроэнергию за счет движения воздуха в диффузоре, вызванного работой шахтной ГВУ.
На фиг. 1 представлен общий вид заявляемой установки, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.
1 - главная вентиляторная установка (ГВУ);
2 - вентиляционный ствол;
3 - диффузор;
4 - обтекатель;
5 - кожух с направляющими;
6 - аэродинамические лопасти;
7 - ведущий вал;
8 - колесо ведущего вала;
9 - узел передачи крутящего момента;
10 - колесо ведомого вала;
11 - ведомый вал;
12 - электрогенератор;
13 - электропроводка;
14 - узел передачи, накопления и/или преобразования электроэнергии.
Аэродинамические лопасти 6 жестко закреплены на ведущем валу 7. Перед аэродинамическими лопастями 6 размещен обтекатель 4, предназначенный для направления воздуха, проходящего по диффузору 3 в кожух с направляющими 5. Ведущий вал 7 через колесо ведущего вала 8 передает крутящий момент в узле передачи 9 колесу ведомого вала 10, жестко закрепленному на ведомом валу 11. Ведомый вал 11 соединен с электрогенератором 12, передающим выработанный им электрический ток по электропроводке 13 в узел 14 передачи, накопления и/или преобразования электроэнергии.
Шахтная энергетическая установка работает следующим образом.
ГВУ 1, предназначенная для подачи воздуха в шахту, создает разрежение в вентиляционном стволе 2, при этом воздух из ГВУ 1 поступает в диффузор 3, далее поток воздуха направляется на обтекатель 4 и кожух с направляющими 5. Воздух раскручивает аэродинамические лопасти 6, жестко закрепленные на ведущем валу 7. Крутящий момент от аэродинамических лопастей 6 через ведущий вал 7 передается на колесо ведущего вала 8 в узле передачи крутящего момента 9. В узле передачи 9 крутящий момент передается на колесо ведомого вала 10, жестко закрепленного на ведомом валу 11. Крутящий момент от ведомого вала 11 передается на электрогенератор 12. Выработанная в процессе работы электрогенератора 12 электроэнергия по электропроводке 13 поступает в узел 14, где она либо накапливается в аккумуляторе (не показан), либо преобразовывается в переменное напряжение, либо передается на собственные нужды горнодобывающего предприятия.