Диафрагменная гидротурбина

(51) 04 43/02 (2009.01) 03 17/06 (2006.01) 04 43/00 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ коленчатый вал соединен с генератором. Сверху и снизу рабочих секций находятся два рабочих колеса,находящихся на одном валу. В секциях и в колесах имеются рабочие окна, с помощью вращения рабочих колес, происходит поочередное заполнение водой то одной, то второй рабочей секции. В результате этого диафрагма прогибается то в одну,то в другую секцию. Диафрагменные гидротурбины имеют расход воды в несколько раз ниже, чем ковшовая, лопастная, пропеллерная турбины и турбина Френсиса. А КПД диафрагменных гидротурбин гораздо выше, чем у обычных гидротурбин. При замене обычных турбин на диафрагменные гидротурбины в 2-3 раза возрастет количество вырабатываемой электроэнергии,притом же расходе воды. Данные диафрагменные гидротурбины могут применяться как при большом давлении воды, так и при низком, а, следовательно,их применение возможно повсеместно.(57) Изобретение относится к возобновляемым источникам энергии. В данном изобретении использован принцип работы диафрагм, которые преобразуют гидравлическую энергию воды в механическую,а затем в электрическую. Диафрагменная гидротурбина состоит из блока турбины, разделенной на две секции перегородкой. В перегородке установлены две диафрагмы. Диафрагмы соединены через штоки и кривошипношатунный механизм с коленчатым валом. А Изобретение относится к возобновляемым источникам энергии. В данном изобретении использован принцип работы диафрагм, которые преобразуют гидравлическую энергию воды в механическую, а затем в электрическую. Близким аналогом моего изобретения является мембранный двигатель, патент 1620702 А 1, 15.01.1991. В данном двигателе рабочая жидкость давит на эластичную диафрагму, которая в свою очередь передает всю полученную энергию на подвижный шток. Недостатками данного двигателя, является то,что он производит только толкательную энергию, но не вращательную. В моем же изобретении энергия рабочей жидкости через диафрагму передается на штоки, а затем на коленчатый вал. В результате чего происходит вращательное движение. Сущность изобретения во всех ныне существующих гидротурбинах используется принцип трения воды о рабочие лопасти турбин. При этом большая часть воды проскакивает между лопатками турбин, в результате чего их КПД значительно уменьшается. В моей же гидротурбине отсутствуют рабочие лопатки, а, следовательно, вся гидравлическая сила, действующая на диафрагму,передается на коленчатый вал, без каких бы то ни было потерь. В результате этого КПД моей гидротурбины значительно выше всех ныне существующих турбин. На фиг.1 показан горизонтальный разрез диафрагменной гидротурбины. Обозначены 1/1-блок турбины, 1/2-перегородка,разделяющая блок на две секции, 1/3-верхнее рабочее колесо, 1/4-окно в верхнем рабочем колесе,1/5-окно в нижнем рабочем колесе. 1/6-диафрагмы,находящиеся в перегородке между секциями, 1/7 рабочие штоки, соединяющие диафрагмы с коленчатым валом, 1/8-секция 1, 1/9- секция 2,1/10-верхнее рабочее окно первой секции, 1/11 верхнее рабочее окно второй секции. На фиг.2 показан вертикальный разрез диафрагменной гидротурбины. Обозначены 1-блок турбины, 2-перегородка,разъединяющая блок на две секции, 3-диафрагмы,установленные в перегородке,4-штоки,соединяющие диафрагмы с коленчатым валом, 5 крепление штоков к диафрагмам, 6-вал, на котором находятся верхнее и нижнее рабочие колеса, 7 верхнее рабочее колесо, 8-нижнее рабочее колесо, 9 привод вала рабочих колес, 10-подающий трубопровод, 11-сбрасывающий трубопровод, 12 подшипники вала рабочих колес, 13-направление движения воды при подаче, 14-направление движения воды при сбросе. Из фиг.1 видно, что гидротурбина состоит из рабочего блока под 1/1, разделенного на две секции, секция 1 под 1/8, секция 2 под 1/9, в разделительной перегородке под 1/2 между двумя секциями установлены две диафрагмы под 1/6. Диафрагмы изготовлены из силиконовой резины. Производитель(Бельгия). Твердость, Шор А 40 Высокоэластичная, условная прочность 68 кгс/см 2 Температурный диапазон от -70 С до 250 С,2 выпускается толщиной от 1 мм до 6 мм При использовании круглых диафрагм диаметром 2500 мм, площадь каждой диафрагмы будет составлять 49087 см 2, при давлении воды 1,5 атмосфер или водяного столба, высотой 15 м, на каждый квадратный сантиметр диафрагмы будет давить давление в 1,5 кг. Следовательно, на каждую диафрагму будет воздействовать давление в 73 т 630 кг. А на обе диафрагмы давление составит 147 т 260 кг. И это давление через штоки передается на коленчатый вал. Ни одна гидротурбина при таком низком давление не выдаст такую мощность. Сверху и снизу рабочих секций находятся по одному рабочему окну. 1/10 - верхнее рабочее окно первой секции, 1/11 - верхнее рабочее окно второй секции. Площадь верхнего рабочего окна в два раза больше площади поперечного разреза трубопровода. Площадь нижнего рабочего окна в 2,5 раза больше площади поперечного разреза трубопровода. Сверху и снизу рабочих секций находятся рабочие колеса,под 1/3 - верхнее рабочее колесо, находящиеся на одном валу. В рабочих колесах имеется по одному окну сверху и снизу. Верхнее рабочее окно под 1/4, нижнее рабочее окно под 1/5. Верхнее и нижнее окно находятся на 180 градусов друг против друга. Площадь рабочего окна в верхнем колесе в 1,5 раза больше площади поперечного разреза трубопровода. Площадь окна в нижнем рабочем колесе в 2 раза больше площади поперечного разреза трубопровода. При совпадении двух окон верхнего колеса и верхнего окна первой секции вода из трубопровода заполняет первую секцию и давит на две диафрагмы находящихся в перегородке между двумя секциями. Затем колесо разворачивается на 180 градусов, и вода наполняет вторую секцию. В это время нижнее окно совпадает с нижним окном первой секции и вода из первой секции идет на сброс в конусный раструб, в результате чего в первой секции образуется разряжение. Во вторую же секцию через верхнее окно и окно в колесе попадает вода и создает давление внутри второй секции. В результате того что в первой секции разряжение, а во второй секции давление, сила, действующая на диафрагму увеличивается вдвое. К центрам диафрагмы прикреплены штоки под 1/7, которые передают энергию с диафрагм через кривошипно-шатунный механизм на коленчатый вал, который соединен с генератором и вращает генератор. На фиг.2 под 7 - верхнее рабочее колесо, под 8 - нижнее рабочее колесо. Верхнее и нижнее колеса крутятся постоянно. Привод вращения колес осуществляется с помощью вала под 9, через конические шестерни от коленчатого вала. А,следовательно, циклы наполнения и сброса в секции происходят постоянно. Следовательно, энергия,поступающая на коленчатый вал, идет постоянно. Задача изобретения данная диафрагменная гидротурбина предназначена для превращения гидравлической энергии воды в механическую, а затем в электрическую. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Диафрагменная гидротурбина, состоящая из рабочего блока, разделенного на две секции,диафрагмы,соединенной со штоком,отличающаяся тем, что в разделительной перегородке между двумя секциями установлены две диафрагмы, сверху и снизу рабочих секций находятся по одному рабочему окну, также сверху и снизу рабочих секций находятся рабочие колеса, находящиеся на одном валу, в рабочих колесах имеется по одному окну сверху и снизу, которые находятся на 180 градусов друг против друга,штоки, прикрепленные к центрам диафрагм,соединены через кривошипно-шатунный механизм с коленчатым валом, соединенным с генератором,рабочие колеса установлены с возможностью вращения с помощью вала, через конические шестерни от коленчатого вала.