УСТАНОВКА ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ

Полезная модель относится к оборудованию по производству электрической энергии путем преобразования в электроэнергию других видов энергии - механической, химической, энергии морских волн, энергии давления природных газов и жидкостей и т.д.
Известна гидравлическая машина для нагнетания и извлечения жидкости при внутренних перемещениях для производства электроэнергии, RU 2005125739.
Гидравлическая машина содержит емкость с водой в виде резервуара или водонапорной колонны, выполненную из железа или других материалов, при этом в емкости (резервуаре) совершает перемещение цилиндр вверх и вниз, и посредством перемещений обеспечивается поднятие уровня воды, и соответствующим направлением падение воды в направляющее средство турбинного ротора, трубу, открытую внутрь резервуара, при этом перекрытие входа и выхода воды в трубу и из нее обеспечивается кольцом, соединенным с гильзой цилиндра, при этом труба обеспечивает прохождение жидкости, которая извлекается и отправляется обратно в резервуар, камеру для воды или других жидкостей, при этом данная камера извлекает использованную жидкость после сообщения движения ротору, гильзу цилиндра,
представляющую собой существенную часть машины, причем данная часть является элементом, который исключает перемещение цилиндра внутри резервуара, в котором закреплено кольцо, уплотняющее камеру, при этом данная часть выполнена с возможностью впуска и выпуска жидкости, используемой при перемещениях машины, цилиндр, выполненный из железа или других материалов, который при внутренних перемещениях внутри резервуара обеспечивает все данные перемещения внутри жидкости, причем как при его подъеме, так и при его опускании в гильзе всегда присутствует вода, подвижное кольцо, которое обеспечивает уплотнение жидкости снаружи и протекание жидкости из гильзы в резервуар, при этом кольцо выполнено из металла или других материалов, пневмоцилиндры или другие средства, в которых движения являются также механическими, что исключает изменение конструкции машины, при этом обеспечиваются все существенные перемещения машины, поскольку извлечение воды благодаря непосредственному контакту трубы с трубой, внутренние перемещения цилиндра осуществляются всегда в жидкости, открывание и закрывание кольца и пропускание жидкости, уравновешивание внешнего груза внутренним цилиндром во время движения и его форма обеспечивают уменьшение движущего усилия, при этом осуществляются все существенные перемещения данной машины, включая натяжения тросов в обратных направлениях и их соответствующие перемещения, причем она содержит цилиндр, конструктивно выполненный в форме открытого стакана и
шкивы, прикрепленные к цилиндру в форме открытого стакана, цилиндр, который закреплен неподвижно, или другой предмет, заменяющий его, причем положение захода цилиндра в форме открытого стакана обеспечивается посредством неподвижного цилиндра.
Устройство имеет весьма сложную конструкцию и низкую надежность, а также то обстоятельство, что вода сбрасывается в водный источник, что отрицательно воздействует на экологию.
Известна установка энергетическая с энергоносителем в замкнутом цикле, содержащая гидротурбину с генератором, отличающаяся тем, что ее конструкция включает попеременно заполняемые энергоносителем два водопитателя, где каждый посредством сифона соединен со сливной емкостью, кроме этого, в нижней части между собой они соединены трубопроводной перемычкой и к ее середине, обращенной к гидротурбине, состыкован водоструйный насос, при этом его воздушный отвод через подводящие трубы соединен с водопитателями и двумя ресиверами, последние попарно соединены между собой, RU 2097598.
Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящей полезной модели.
Установка обеспечивает улучшение экологии водных ресурсов. Однако ее недостатком является значительная сложность конструкции, обусловленная наличием двух водопитателей, водоструйного насоса, двух ресиверов. Эти же обстоятельства обусловливают существенные
механические и гидравлические потери, что негативно влияет на коэффициент полезного действия (КПД) установки.
Задачей настоящей полезной модели является упрощение конструкции, а также повышение КПД установки.
Согласно полезной модели в установке для преобразования энергии с энергоносителем в замкнутом цикле, осуществляемом в емкости с водой, содержащей гидротурбину, связанную валом с электрическим генератором, и водопитатель, водопитатель выполнен в виде установленного в емкости с водой полого корпуса прямоугольного сечения, открытого сверху и снизу, гидротурбина размещена внутри нижней части полого корпуса, которая отделена от верхней части полого корпуса посредством перегородки с отверстиями, снабженными клапанами, две противоположные стенки верхней части полого корпуса -глухие, а в двух других противоположных стенках верхней части полого корпуса выполнены отверстия, снабженные управляемыми клапанами, внутри верхней части полого корпуса размещена диафрагма, установленная с возможностью возвратно-поступательного перемещения от одной стенки с отверстиями к другой, при этом нижняя кромка диафрагмы уплотнена относительно перегородки, а ее боковые кромки уплотнены относительно глухих стенок верхней части полого корпуса.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображено:
на фиг.1 - продольный разрез установки, диафрагма движется справа налево;
на фиг.2 - то же, что на фиг.1, диафрагма движется слева направо;
на фиг.3 разрез А-А на фиг.1.
Установка содержит гидротурбину 1, связанную валом 2 с электрическим генератором 3, а также водопитатель, выполненный в виде полого корпуса 4 прямоугольного сечения. Полый корпус 4 установлен в емкости с водой, являющейся энергоносителем, обеспечивающим работу установки в замкнутом цикле. Под емкостью с водой подразумевается или емкость искусственного происхождения или локализованный объем естественного водоема: пруда, озера, моря и т.д.
Полый корпус 4 открыт сверху и снизу и разделен перегородкой 5 на две части: верхнюю 6 и нижнюю 7. Гидротурбина 1 размещена в нижней части 7 корпуса 4. В перегородке 5 выполнены отверстия 8 и 9, перекрываемые клапанами 10 и 11, соответственно. В закрытом положении верхние поверхности клапанов 10, 11 находятся заподлицо с верхней поверхностью перегородки 5. Внутри верхней части корпуса 4 размещена диафрагма 12, установленная с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направляющих 13 и 14. В конкретном примере направляющая 13 представляет собой зубчатую рейку, сопряженную с зубчатым колесом 19. Зубчатое колесо 19 установлено посредством шарнирного соединения на верхнем конце диафрагмы 12 и может приводиться во вращение посредством гидравлического, пневматического, механического или иного привода. Нижняя кромка диафрагмы 12 уплотнена относительно перегородки 5 посредством
скользящего уплотнения, поджатого к верхней поверхности перегородки 5. На чертежах уплотнение и привод диафрагмы 12 условно не показаны. Две противоположные стороны 15 и 16 верхней части полого корпуса 4 выполнены глухими, а две другие противоположные стороны 17 и 18 верхней части полого корпуса 4 имеют отверстия 20 и 21, перекрываемые управляемыми клапанами 22 и 23, соответственно. Привод клапанов 22, 23 может быть электрический, гидравлический, пневматический, комбинированный и т.д. Направляющие 13 и 14 укреплены параллельно друг другу между стенками 17 и 18 корпуса 4. Боковые кромки диафрагмы 12 уплотнены с внутренней поверхностью глухих стенок 15 и 16 корпуса 4 посредством скользящих уплотнений 24 и 25 бульбового типа.
Установка работает следующим образом. Привод приводит в движение зубчатое колесо 19, которое перемещается по зубчатой рейке 13 и приводит в движение диафрагму 12, которая в положении по фиг.1 движется справа налево от стенки 18 в сторону стенки 17, при этом отверстия 20 с управляемыми клапанами 22 открыты, а отверстия 21 перекрыты управляемыми клапанами 23. Под действием гидростатического давления клапаны 10 открывают отверстия 8, и вода, проходя через нижнюю часть 7 полого корпуса 4, через отверстия 8 устремляется в пространство, образовавшееся между диафрагмой 12 и стенкой 18. Гидротурбина 1 приходит во вращение, передаваемое через вал 2 на вал электрического генератора 3. После того, как диафрагма 12
подойдет к стенке 17, колесо 19 меняет направление вращения, управляемые клапаны 22 перекрывают отверстия 20, а управляемые клапаны 23 открывают отверстия 21. Диафрагма 12 начинает движение в обратном направлении (слева направо, фиг.2). Вода проходит через отверстия 9, поступает в пространство между диафрагмой 12 и стенкой 17, при этом гидротурбина продолжает вращаться. После того, как диафрагма подойдет к стенке 18, она снова начнет движение справа налево, цикл повторяется.
Установка имеет простую, надежную и экологически безопасную конструкцию, благодаря упрощению конструкции и, в частности, исключению второго водопитателя, водоструйных насосов, ресиверов, присутствующих в прототипе, снижаются потери энергии, связанные с наличием указанных элементов, и, соответственно, увеличивается КПД установки.