Способ преобразования энергии и гидравлическая энергетическая установка

Номер инновационного патента: 25769

Опубликовано: 15.05.2012

Авторы: Кулжабаев Бауржан Джамалбекович, Лысенко Виктор Степанович

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение отмоется к способам преобразования энергии различных источников, например возобновляемых, в частности энергии ветра, течения рек, горных потоков воды, водосбросов по трубам, и может использоваться в энергетике для выработки электрической и тепловой энергии. Сущность изобретения заключается в том, что способ преобразования энергии, включающий центростремительную подачу воды в центральную зону и ускорение её в периферийные зоны при помощи центробежных сил с одновременным приданием воде вихревого движения, выбрасывания через форсунки и циркулирования по замкнутому контуру, дополнен операциями концентрических вибраций в воде и/или использования инерционной энергии при помощи эксцентрических масс, при этом концентрические вибрации создаются при помощи механических вибраторов расположенных по периферии и контактирующих с водой или при помощи электрических разрядов в воде. Гидравлическая энергетическая установка, состоящая из привода, генератора, заполненной водой емкости в нижней части корпуса, в котором размешены обруч с зазубринами по периферии корпуса, клапан-ограничитель, радиальные перегородки и ротор с центральной полостью, сообщающейся с несколькими радиально расположенными коническими закрученными трубками с форсунками на копнах и с погруженной в воду осевой всасывающей трубой, снабжена механизмом для создания концентрических вибраций в воде и/или эксцентрическим вибратором. Механизм для создания концентрических вибраций в воде и эксцентрический вибратор выполнены в виде дифференциального планетарного механизма с одним центральным колесом внутреннего или наружного зацепления, несколькими парами сателлитов с симметричными эксцентриками и водилом, при этом радиальная вибрация осей сателлитов передается через эластичную обойму воде, а круговая вибрация водила через обгонные муфты генератору тока или теплогенератору. Механизм для создания концентрических вибраций в воде может быть выполнен в виде расположенных симметрично по окружности корпуса в воде пар электродов с отражателями, электрический разряд в которых обеспечивается генератором высоко-вольтных разрядов с заданной частотой и интенсивностью. В качестве привода используется гидротурбина или ветродвигатель.

Текст

Смотреть все

(51) 24 3/00 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ состоящая из привода, генератора, заполненной водой емкости в нижней части корпуса, в котором размешены обруч с зазубринами по периферии корпуса,клапан-ограничитель,радиальные перегородки и ротор с центральной полостью,сообщающейся с несколькими радиально расположенными коническими закрученными трубками с форсунками на копнах и с погруженной в воду осевой всасывающей трубой, снабжена механизмом для создания концентрических вибраций в воде и/или эксцентрическим вибратором. Механизм для создания концентрических вибраций в воде и эксцентрический вибратор выполнены в виде дифференциального планетарного механизма с одним центральным колесом внутреннего или наружного зацепления, несколькими парами сателлитов с симметричными эксцентриками и водилом, при этом радиальная вибрация осей сателлитов передается через эластичную обойму воде, а круговая вибрация водила через обгонные муфты генератору тока или теплогенератору. Механизм для создания концентрических вибраций в воде может быть выполнен в виде расположенных симметрично по окружности корпуса в воде пар электродов с отражателями, электрический разряд в которых обеспечивается генератором высоковольтных разрядов с заданной частотой и интенсивностью. В качестве привода используется гидротурбина или ветродвигатель.(76) Лысенко Виктор Степанович Кулжабаев Бауржан Джамалбекович(54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ И ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА(57) Изобретение отмоется к способам преобразования энергии различных источников,например возобновляемых, в частности энергии ветра, течения рек, горных потоков воды,водосбросов по трубам, и может использоваться в энергетике для выработки электрической и тепловой энергии. Сущность изобретения заключается в том,что способ преобразования энергии, включающий центростремительную подачу воды в центральную зону и ускорение е в периферийные зоны при помощи центробежных сил с одновременным приданием воде вихревого движения, выбрасывания через форсунки и циркулирования по замкнутому контуру, дополнен операциями концентрических вибраций в воде и/или использования инерционной энергии при помощи эксцентрических масс, при этом концентрические вибрации создаются при помощи механических вибраторов расположенных по периферии и контактирующих с водой или при помощи электрических разрядов в воде. Гидравлическая энергетическая установка, 25769 Изобретение относится к способам преобразования энергии различных источников,например возобновляемых, в частности энергии ветра, течения рек, горных потоков воды,водосбросов по трубам, и может использоваться в энергетике для выработки электрической и тепловой энергии. Известны способы преобразования энергии,реализованные в вихревых трубах и основанные на придании потока жидкости (Потапов Ю.С.,Фоминский Л.П. Вихревая энергетика и холодный ядерный синтез с позиций теории движения. Кишинев-Черкассы. ОКО-ПЛЮС. 2000. - 387 с.) или газа (Мартынов А.В., Бродянский В.М. Что такое вихревая труба М. Энергия. 1976. - 156 с.) вихревого движения. При ном осуществляется преобразование кинетической энергии жидкости и газа в тепловую энергию. Недостатком этих способов преобразования энергии является высокая себестоимость технологии из-за необходимости в первом случае использовать дорогостоящие насосные станции а во втором компрессоров. Известен также способ преобразования энергии и энергетическая установка (Предварительный патент РК 17475 Способ преобразования энергии и энергетическая установка для его осуществления), включающий нагрев рабочей жидкости, например, в роторном теплогенераторе,при помощи которой нагревается и преобразуется в пар вторая жидкость с меньшей температурой кипения, чем у рабочей жидкости, при этом поток рабочей жидкости дополнительно преобразуется в вихревое движение, ускоряется центробежными силами, выбрасывается через сопловые проходы и циркулирует по замкнутому контуру, а также поток пара от второй жидкости придается вихревое движение. Энергетическая установка, содержащая привод с муфтой, парогенератор, роторный теплогенератор и паровую турбину с общим валом,генератор тока, теплообменники и трубопроводы,снабжена насосом, связанным с приводом,турбиной, фильтром, завихрителями рабочей жидкости и пара, при этом турбина и ротор теплогенератора установлены в нагревательной емкости жестко на общем валу с осевым отверстием, которое сообщено с одной стороны через завихритель рабочей жидкости с нагнетательным патрубком насоса, а с другой через винтовые каналы и сопловые проходы форсунок турбины с полостью нагревательной емкости,последняя соединена через фильтр и теплообменник с всасывающим патрубком насоса, причем паровая турбина размешена в завихрителе пара. Недостатком этого аналога также является высокая себестоимость способа, обусловленная необходимостью использования дорогостоящего насоса для разгона рабочей жидкости и сложностью конструкции энергетической установки. Наиболее близким аналогом способа и установки, то есть прототипом является способ преобразования энергии, реализованный в имплозионной машине (Виктор Шаубергер. Энергия 2 воды. М Эксмо. Яуза. 2008. с. 189) и включающий центростремительную подачу воды в нейтральную зону разряжения и ускорение е в периферийные зоны при помощи центробежных сил с одновременным приданием воде вихревого движения, выбрасывания через форсунки и циркулирования по замкнутому контуру. Машина состоит из мотора, генератора, заполненного в нижней части водой корпуса в виде цилиндра, в котором размещены обруч с зазубринами по периферии корпуса,клапан-ограничитель,радиальные перегородки и ротор на подшипниковых опорах с центральной полостью,сообщающейся с несколькими радиально расположенными коническими закрученными трубками с форсунками на концах и с погруженной в воду осевой всасывающей трубой. Ротор соединен с мотором и генератором. Недостатком прототипа является сложность обеспечения центростремительной подачи воды в центральную зону разряжения через осевую всасывающую трубу. Задача изобретения является использование возобновляемых источников энергии (ветра, течения рек, горные потоки воды, водосбросов по трубам и других) и обеспечение стабильной центростремительной подачи воды и тем самым повышения эффективности преобразования энергии. Поставленная задача достигается тем, что способ преобразования энергии,включающий центростремительную подачу воды в центральную зону и ускорение е в периферийные зоны при помощи центробежных сил с одновременным приданием воде вихревого движения, выбрасывания через форсунки и циркулирования по замкнутому контуру, дополнен операциями концентрических вибраций в воде и/или использования инерционной энергии при помощи эксцентрических масс, при этом концентрические вибрации создаются при помощи механических вибраторов расположенных по периферии и контактирующих с водой или при помощи электрических разрядов в воде. Гидравлическая энергетическая установка,состоящая из привода, генератора, заполненной водой емкости в нижней части корпуса, в котором размешены обруч с зазубринами по периферии корпуса,клапан-ограничитель,радиальные перегородки и ротор с центральной полостью,сообщающейся с несколькими радиально расположенными коническими закрученными трубками с форсунками на концах и с погруженной в воду осевой всасывающей грубой, снабжена механизмом для создания концентрических вибрации в воде и/или эксцентрическим вибратором. Механизм для создания концентрических вибраций в воде и эксцентрический вибратор выполнены в виде дифференциального планетарного механизма с одним центральным колесом внутреннего или наружною зацепления,несколькими парами сателлитов с симметричными эксцентриками и водилом, при этом радиальная вибрация осей сателлитов передается через эластичную обойму 25769 воде, а круговая вибрация водила через обгонные муфты генератору тока и/или теплогенератору. Механизм для создания концентрических вибраций в воде может быть выполнен в виде расположенных симметрично но окружности корпуса в воде пар электродов с отражателями, электрический разряд в которых обеспечивается генератором высоковольтных разрядов с заданной частотой и интенсивностью. В качестве привода используется гидротурбина или ветродвигатель. Дополнение способа операцией создания концентрических вибраций в воде, которые могут быть созданы любыми известными способами,например механическими,магнитными,электромагнитными, акустическими вибраторами или при помощи электрических разрядов в воде,позволяет использовать эффект возрастания амплитуды колебаний в центральной части емкости с водой (Явление самофокусировки. Диплом 67 от 22 декабря 1961 года и 8 июня 1966 года, автор открытия Г.А. Аскарьян). Это позволяет обеспечить стабильное всасывание воды в центральную зону ротора, что очень важно в начальный период разгона установки при ее запуске, когда каналы ротора еще не заполнены водой. Кроме того, в процессе работы в установившемся режиме в воде возникают стоячие волны, что обеспечивает стабильный ускоренный водоток в центральную зону установки и тем самым повышается эффективность е работы. Использование инерционной энергии при помощи эксцентрических масс достигается путем создания знакопеременного крутящего момента от инерционных сил. В резонансном режиме амплитуда колебания может возрастать в несколько раз. Преобразование энергии них резонансных колебаний известными способами в электричество и тепло позволит значительно повысить эффективность работы устройства по предлагаемому способу. На фиг.1 представлена схема установки с механизмом для создания концентрических вибраций при помощи электрических разрядов в воде. На фиг.2 - схема установки с механизмом для создания эксцентрических вибраций. Гидравлическая энергетическая установка(фиг.1) состоит из привода 1, который может быть выполнен в виде электродвигателя, гидротурбины,ветродвигателя или других приводных механизмов,генератора 2, заполненного в нижней части водой корпуса 3, в котором размещены обруч 4 с зазубринами по периферии корпуса, клапанограничитель 5, радиальные перегородки 6 и ротор 7 с центральной полостью 8, сообщающейся с несколькими радиально расположенными коническими закрученными трубками 9 с форсунками 10 на концах и с погруженной в воду осевой всасывающей трубой 11 и механизма для создания концентрических вибраций в воде в виде нескольких пар электродов 12 с отражателями 13. Привод 1 через кинематическую связь 14 приводит во вращение ротор 7, установленный в подшипниковых опорах 15. Ротор 7 через управляемую муфту 16 связан с генератором 2 тока или тепла. Электрический разряд в электродах 12 обеспечивается генератором высоковольтных разрядов с заданной частотой и интенсивностью (на фигуре не показан). Гидравлическая энергетическая установка(фиг.2) состоит из привода 1, аналогичного описанному выше, корпуса 3, в котором размещены обруч 4 с зазубринами по периферии корпуса,клапан-ограничитель 5, радиальные перегородки 6 и ротор 7 с центральной полостью 8, сообщающейся с несколькими радиально расположенными коническими закрученными трубками 9 с форсунками 10 на концах и с погруженной в воду осевой всасывающей трубой 11 и механизма для создания концентрических вибраций в воде и эксцентрических вибраций, выполненного в виде дифференциального планетарного механизма с одним центральным колесом 17 наружного зацепления, несколькими парами сателлитов 18 с симметричными эксцентриками 19 и подпружиненным водилом 20, при этом радиальная вибрация осей сателлитов передается через кулисы 21 и эластичные обоймы 22 воде, а круговая вибрация водила через обгонные муфты 23 и 24 генератору тока 25 и теплогенератору 26. Способ преобразования энергии реализованный в установке, схема которой представлена на фиг.1,осуществляется следующим образом. Посредствам привода 1 приводится во вращение ротор 7 с трубками 9. За счет центробежных сил в центральной полости 8 ротора возникает разряжение. Вода из нижней емкости корпуса 3 под действием разряжения и концентрических импульсов,создаваемых электродами 12 электрическими разрядами в воде, поступает в центральную полость 8. Далее вода центробежными силами распределяется по трубкам 9, разгоняется и завихряется в них и с большой скоростью выбрасывается через форсунки 10 на зазубрины обруча 4 и далее стекает в нижнюю емкость корпуса 3. Таким образом, вода циркулирует по замкнутому контуру емкость - всасывающая труба 11 - полость 8 - трубки 9 - форсунки 10 емкость. В процессе циркуляции при выходе из форсунок 10 вода создает реактивный крутящий момент на роторе 7 и тем самым разгружает основной привод 1. Это снижает потребляемую мощность привода и тем самым повышает эффективность работы энергетической установки. После того, как ротор 7 войдет в установившийся режим вращения,включается при помощи управляемой муфты 16 генератор электрического тока 2 или теплогенератор(на фиг.1 не показан). Способ преобразования энергии реализованный в установке, схема которой представлена на фиг.2. осуществляется следующим образом. Работа ротора 7 аналогична описанному выше,только концентрические вибрации в воде создаются механическим способом. При этом способ дополнен операцией использования инерционной энергии при помощи эксцентрических масс. Эта операция может быть осуществлена при помощи механизма 3 25769 эксцентрических вибраций. Этот механизм работает следующим образом. При вращении ротора 7 за одно с ним вращается центральное колесо 17,которое приводит во вращение сателлиты 18 и эксцентрики 19. Последние, вращаясь, попарно создают знакопеременный крутящий момент от сил инерции на подпружиненном водиле 20 вокруг оси вала ротора 7. Таким образом, водило 20 вибрируем на подшипниках вала ротора 7 и передает вращательные крутящие моменты сил инерции одного направления через обгонную муфту 23 генератору тока 25, а другого - через обгонную муфту 24 роторному теплогенератору 26. Радиальная вибрация осей сателлитов 18 и эксцентриков 19 обеспечивается за счет ползунов 27. Передача этой вибрации воде осуществляется через толкатели 28 и качающиеся кулисы 21,которые одним концом взаимодействует с толкателями, а вторым передают вибрацию через эластичные обоймы 22 воде. Таким образом, механизм эксцентрических вибраций позволяет повысить эффективность преобразования энергии за счет использования сил инерции и обеспечивать механические концентрические вибрации в воде. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ преобразования энергии, включающий центростремительную подачу воды в центральную зону и ускорение их в периферийные зоны при помощи центробежных сил с одновременным приданием воде вихревого движения, выбрасывания через форсунки и циркулирования по замкнутому контуру, отличающийся тем, что способ дополнен операциями концентрических вибраций в воде и/или использования инерционной энергии при помощи эксцентрических масс. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрические вибрации создаются при помощи механических вибраторов расположенных по периферии и контактирующих с водой. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрические вибрации создаются при помощи электрических разрядов в воде. 4. Гидравлическая энергетическая установка,состоящая из привода, генератора, заполненного в нижней части водой корпуса, в котором размещены обруч с зазубринами по периферии корпуса, клапанограничитель, радиальные перегородки и ротор с центральной полостью,сообщающейся с несколькими радиально расположенными коническими закрученными трубками с форсунками на концах и с погруженной в воду осевой всасывающей трубой, отличающаяся тем, что она снабжена механизмом для создания концентрических вибраций в воде. 5. Гидравлическая энергетическая установка по п. 4, отличающаяся тем, что она снабжена эксцентрическим вибратором. 6. Гидравлическая энергетическая установка по п. 4, отличающаяся тем, что механизм для создания концентрических вибраций в воде выполнен в виде расположенных симметрично по окружности корпуса в воде нескольких нар электродов с отражателями, электрический разряд в которых обеспечивается генератором высоковольтных разрядов с заданной частотой и интенсивностью. 7. Гидравлическая энергетическая установка по п. 4 и 5, отличающаяся тем, что механизм для создания концентрических вибраций в воде и эксцентрический вибратор выполнены в виде дифференциального планетарного механизма с одним центральным колесом внутреннего или наружного зацепления, несколькими парами сателлитов с симметричными эксцентриками и водилом, при этом радиальная вибрация осей сателлитов передается кинематически через эластичную обойму воде, а круговая вибрация водила через обгонные муфты генератору и/или теплогенератору. 8. Гидравлическая энергетическая установка по п.п. 4, 5, 6 и 7, отличающаяся тем, что в качестве привода используется гидротурбина или ветродвигатель.

МПК / Метки

МПК: F24J 3/00

Метки: энергии, энергетическая, способ, гидравлическая, установка, преобразования

Код ссылки

<a href="https://kz.patents.su/5-ip25769-sposob-preobrazovaniya-energii-i-gidravlicheskaya-energeticheskaya-ustanovka.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ преобразования энергии и гидравлическая энергетическая установка</a>

Похожие патенты