Переключающее устройство для подводной турбины
Формула / Реферат
1. Гидромеханическое устройство, выполненное с возможностью расположения в проточной воде (w) для выработки электроэнергии, содержащее
по меньшей мере, первую впускную трубу (1; 101-104), выполненную с возможностью транспортировки первого потока воды, и вторую впускную трубу (2; 101-104), выполненную с возможностью транспортировки второго потока воды,
переключающее устройство (3), предусмотренное ниже по потоку непосредственно после впускных труб (1, 2; 101-104), и
турбину (4), которая предусмотрена ниже по потоку от переключающего устройства (3),
отличающееся тем, что переключающее устройство (3) выполнено с возможностью транспортировки в чередующемся порядке первого потока и второго потока к турбине (4) таким образом, что первый поток и второй поток попеременно осуществляют запуск турбины (4).
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что переключающее устройство (3) выполнено с возможностью транспортировки второго потока из гидромеханического устройства, когда первый поток транспортируется к турбине (4), и транспортировки первого потока из гидромеханического устройства, когда второй поток транспортируется к турбине (4).
3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что переключающее устройство (3) выполнено с возможностью транспортировки потока, который транспортируется из переключающего устройства, непосредственно обратно в проточную воду (w).
4. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что переключающее устройство (3) содержит
по меньшей мере, первый канал (11) турбины от первой впускной трубы (1) к турбине (4),
по меньшей мере, второй канал (12) турбины от второй впускной трубы (2) к турбине (4) и
клапанное устройство (15), которое выполнено с возможностью попеременно занимать первое положение и второе положение,
причем клапанное устройство (15) в первом положении поддерживает первый канал (11) турбины открытым, а второй канал (12) турбины закрытым, и во втором положении поддерживает первый канал (11) турбины закрытым, а второй канал (12) турбины открытым.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что каждый из каналов (11, 12) имеет находящееся выше по потоку отверстие, расположенное в общей плоскости, при этом клапанное устройство (15) содержит элемент (35) клапана, выполненный с возможностью перемещения параллельно общей плоскости между первым и вторым положением.
6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что переключающее устройство (3) также содержит
по меньшей мере, первый выпускной канал (21) от первой впускной трубы (1) наружу из гидромеханического устройства,
по меньшей мере, второй выпускной канал (22) от второй впускной трубы (2) наружу из гидромеханического устройства, причем клапанное устройство (15) в первом положении поддерживает первый канал (11) турбины и второй выпускной канал (22) открытыми, а первый выпускной канал (21) и второй канал (12) турбины закрытыми, и во втором положении поддерживает первый канал (11) турбины и второй выпускной канал (22) закрытыми, а первый выпускной (21) канал и второй канал (12) турбины открытыми.
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что каждый из каналов (11, 12, 21, 22) имеет находящееся выше по потоку отверстие, расположенное в общей плоскости, при этом клапанное устройство (15) содержит элемент (35) клапана, выполненный с возможностью перемещения параллельно общей плоскости между первым положением и вторым положением.
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что отверстия располагаются вдоль круговой траектории, причем элемент (35) клапана выполнен с возможностью перемещения вдоль круговой траектории.
9. Устройство по любому из пп.7 и 8, отличающееся тем, что клапанное устройство (15) содержит элемент (36) двигателя, выполненный с возможностью приведения в действие элемента (35) клапана.
10. Устройство по пп.8 и 9, отличающееся тем, что элемент (36) двигателя выполнен с возможностью поворота элемента (35) клапана.
11. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что переключающее устройство (3) содержит поворотную часть (106), соединенную с впускной трубой (115) турбины, которая выполнена с возможностью поворота вокруг оси (х) вместе с поворотной частью (106) и выравнивания с одной из впускных труб (101-104) и имеет находящийся ниже по потоку конец, соединенный с турбиной (4).
12. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что первая впускная труба и вторая впускная труба имеют первую переходную трубу (41) и вторую переходную трубу (42), соответственно, предусмотренные выше по потоку непосредственно перед переключающим устройством.
13. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что впускные трубы (1, 2; 101-104) проходят, по существу, параллельно друг другу.
14. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что гидромеханическое устройство содержит впускной элемент (50), выполненный с возможностью введения воды во впускные трубы (1, 2; 101-104).
15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что впускные трубы (1, 2; 101-104) предпочтительно имеют соответствующий находящийся выше по потоку конец и соответствующий находящийся ниже по потоку конец в непосредственной близости переключающего устройства (3), причем впускной элемент (50) предусмотрен на находящихся выше по потоку концах впускных труб (1, 2; 101-104).
16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что гидромеханическое устройство содержит по меньшей мере один промежуточный элемент (51; 90), расположенный ниже по потоку от находящегося выше по потоку конца, для введения дополнительной воды из проточной воды по меньшей мере в одну из впускных труб (1, 2; 101-104).
17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что оно содержит первый впускной элемент (61) клапана для открывания и закрывания канала в первую впускную трубу (1) из промежуточного элемента (51) и второй впускной элемент (62) клапана для открывания и закрывания канала во вторую впускную трубу (2) из промежуточного элемента (51).
18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что открывание элементов (61, 62) клапана облегчается посредством соответствующих первого и второго пружинных элементов (71, 72).
19. Устройство по любому из пп.17 и 18, отличающееся тем, что закрывание элементов (61, 62) клапана облегчается посредством перепада давлений воды, текущей через соответствующую трубу, в положении выше по потоку от промежуточного элемента (51) и положении ниже по потоку от промежуточного элемента (51).
Текст
ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДНОЙ ТУРБИНЫ Настоящее изобретение относится к гидромеханическому устройству, выполненному с возможностью расположения в проточной воде (w) для выработки электроэнергии. Первая впускная труба (1) выполнена с возможностью транспортировки первого потока воды. Вторая впускная труба (2) выполнена с возможностью транспортировки второго потока воды. Переключающее устройство (3) предусмотрено ниже по потоку непосредственно после впускных труб. Турбина(4) предусмотрена ниже по потоку от переключающего устройства. Переключающее устройство выполнено с возможностью транспортировки в чередующемся порядке первого потока и второго потока к турбине таким образом, что первый поток и второй поток попеременно осуществляют привод турбины. 014508 Область техники, к которой относится изобретение и предшествующий уровень техники Настоящее изобретение относится к гидромеханическому устройству, выполненному с возможностью расположения в проточной воде для выработки электроэнергии, в соответствии с ограничительной частью п.1 формулы изобретения. В документе JP-56060866 описана гидроэлектростанция, содержащая трубу и турбину, предусмотренную на находящемся ниже по потоку конце трубы. На находящемся выше по потоку конце имеется воронкообразный элемент для увеличения скорости потока. В документе JP-2004068641 описана гидроэлектростанция на гидротурбинах, содержащая несколько последовательных турбин. В документе ЕР 38321 описана гидроэлектростанция, имеющая впускную трубу, которая разделена на две или более составляющих труб. Составляющие трубы сходятся к общей турбине. В документе WO 94/20751 описана гидроэлектростанция, имеющая две параллельные трубы. Трубы выполнены с возможностью попеременного отключения, чтобы создавать гидравлический удар в воде в соответствующей трубе. Сущность изобретения Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать усовершенствованное гидромеханическое устройство, предназначенное для выработки электроэнергии. В частности, изобретение посвящено гидромеханическому устройству, которое можно использовать для выработки электроэнергии, когда проточная вода имеет относительно низкую скорость течения. Эта задача решается посредством гидромеханического устройства, охарактеризованного во вводной части, которое отличается тем, что переключающее устройство выполнено с возможностью транспортировки в чередующемся порядке первого потока и второго потока к турбине таким образом, что первый поток и второй поток попеременно осуществляют привод турбины. Посредством такого переключающего устройства можно использовать поток с наибольшей кинетической энергией для привода турбины. Таким образом, привод турбины в процессе каждого движения можно осуществлять с помощью потока из впускной трубы, в котором вода имеет наибольшую кинетическую энергию. В соответствии с вариантом осуществления изобретения переключающее устройство выполнено с возможностью транспортировки второго потока из гидромеханического устройства, когда первый поток транспортируется к турбине, и транспортировки первого потока из гидромеханического устройства, когда второй поток транспортируется к турбине. Таким образом, поток, который транспортируется из гидромеханического устройства, будет в течение этого периода времени ускоряться и получать кинетическую энергию, тогда как поток, транспортируемый к турбине, будет снижать свою скорость. Посредством переключающего устройства можно переключаться с потока с относительно низкой скоростью на поток с относительно высокой скоростью и таким образом увеличивать КПД турбины по сравнению с турбиной, привод которой осуществляется с помощью лишь одного потока воды. Тогда переключающее устройство можно выполнить с возможностью транспортировки потока, который транспортируется из переключающего устройства, непосредственно обратно в проточную воду. В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения переключающее устройство содержит, по меньшей мере, первый канал турбины от первой впускной трубы к турбине, по меньшей мере, второй канал турбины от второй впускной трубы к турбине и клапанное устройство, которое выполнено с возможностью попеременно занимать первое положение и второе положение, причем клапанное устройство в первом положении поддерживает первый канал турбины открытым, а второй канал турбины - закрытым, а во втором положении поддерживает первый канал турбины закрытым, а второй канал турбины - открытым. Каждый из этих каналов может иметь находящееся выше по потоку отверстие, расположенное в общей плоскости, при этом клапанное устройство содержит клапанный элемент,выполненный с возможностью перемещения параллельно общей плоскости между первым положением и вторым положением. Таким образом, можно относительно простым путем реализовать клапанное устройство, имеющее клапанный элемент, совершающий возвратно-поступательное движение между двумя положениями. В соответствии сдополнительным вариантом осуществления изобретения переключающее устройство содержит, по меньшей мере, первый выпускной канал от первой впускной трубы из гидромеханического устройства, по меньшей мере, второй выпускной канал от второй впускной трубы из гидромеханического устройства, причем клапанное устройство в первом положении поддерживает первый канал турбины и второй выпускной канал открытыми, а первый выпускной канал и второй канал турбины закрытыми, а во втором положении поддерживает первый канал турбины и второй выпускной канал закрытыми, а первый выпускной канал и второй канал турбины - открытыми. В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения каждый из каналов имеет находящееся выше по потоку отверстие, расположенное в общей плоскости, при этом клапанное устройство содержит клапанный элемент, выполненный с возможностью перемещения параллельно общей плоскости между первым положением и вторым положением. Отверстия могут располагаться вдоль круговой траектории, причем клапанный элемент выполнен с возможностью перемещения вдоль круговой траектории. Кроме того, клапанное устройство может содержать двигательный элемент, выполненный с-1 014508 возможностью привода клапанного элемента. В частности, двигательный элемент может быть выполнен с возможностью поворота клапанного элемента. В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения переключающее устройство содержит поворотную часть, соединенную с впускной трубой турбины, которая выполнена с возможностью поворота вокруг оси вместе с поворотной частью и выравнивания с одной из впускных труб и имеет находящийся ниже по потоку конец, соединенный с турбиной. В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения первая впускная труба и вторая впускная труба имеют первую переходную трубу и вторую переходную трубу, соответственно,предусмотренные выше по потоку непосредственно перед переключающим устройством. В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения впускные трубы проходят, по существу, параллельно друг другу. Эти трубы предпочтительно расположены относительно близко друг к другу. В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения гидромеханическое устройство содержит впускной элемент, выполненный с возможностью введения воды во впускные трубы. Впускной элемент может иметь площадь проходного сечения, уменьшающуюся в направлении течения,и таким образом собирать большое количество воды, которая транспортируется во впускные трубопроводы. Впускные трубы предпочтительно имеют соответствующий находящийся выше по потоку конец и соответствующий находящийся ниже по потоку конец у переключающего устройства, причем впускной элемент предусмотрен на находящихся выше по потоку концах впускных труб. В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения гидромеханическое устройство содержит по меньшей мере один промежуточный элемент, расположенный ниже по потоку от находящегося выше по потоку конца, для введения дополнительной воды во впускную трубу. Поэтому устройство может содержать первый впускной клапанный элемент для открывания и закрывания канала в первую впускную трубу из промежуточного элемента и второй впускной клапанный элемент для открывания и закрывания канала во вторую впускную трубу из промежуточного элемента. Первый клапанный элемент предпочтительно выполнен с возможностью открывания канала, когда первый канал турбины закрыт, а первый выходной канал открыт. Второй клапанный элемент предпочтительно открыт, когда второй канал турбины закрыт, а второй выходной канал открыт. В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения открывание клапанных элементов облегчается посредством соответствующих первого и второго пружинных элементов. Кроме того, закрывание клапанных элементов можно облегчить посредством разности давлений воды, текущей через соответствующую трубу, в положении выше по потоку от промежуточного элемента и положении ниже по потоку от промежуточного элемента. Краткое описание чертежей Теперь будет приведено более подробное пояснение настоящего изобретения путем описания различных вариантов осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи. На фиг. 1 схематически изображено гидромеханическое устройство в соответствии с вариантом осуществления изобретения, при этом клапанное устройство находится в первом положении; на фиг. 2 - гидромеханическое устройство согласно фиг. 1, при этом клапанное устройство находится во втором положении; на фиг. 3 - вид сбоку переключающего устройства согласно фиг. 1; на фиг. 4 - сечение вдоль линий А-А, изображенных на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение вдоль линии В-В, изображенной на фиг. 3; на фиг. 6 - сечение через клапанный элемент вдоль линии С-С, изображенной на фиг. 3; на фиг. 7 - вид сбоку вдоль линии D-D, изображенной на фиг. 6; на фиг. 8 - вид сверху части первой впускной трубы и второй впускной трубы гидромеханического устройства, изображенного на фиг. 1; на фиг. 9 - вид сбоку промежуточной клапанной секции в соответствии с дополнительным вариантом осуществления; на фиг. 10 - вид снизу переключающего устройства в соответствии с дополнительным вариантом осуществления; на фиг. 11 - сечение переключающего устройства вдоль линии IX-IX, изображенной на фиг. 10. Подробное описание различных вариантов осуществления изобретения На фиг. 1 и 2 схематически показано гидромеханическое устройство в соответствии с изобретением. Это гидромеханическое устройство выполнено с возможностью расположения в проточной воде для выработки электроэнергии. Проточная вода w может быть водным потоком любого типа, например рекой, водоканалом, озером и т.д. Гидромеханическое устройство выполнено с возможностью расположения в проточной воде w и поглощения энергии проточной воды с разными скоростями течения. Гидромеханическое устройство содержит первую впускную трубу 1, которая выполнена с возможностью транспортировки первого потока воды, и вторую впускную трубу 2, которая выполнена с возможностью транспортировки второго потока воды. Первая впускная труба 1 и вторая впускная труба 2 имеют находящийся ниже по потоку конец и находящийся выше по потоку конец, применительно к на-2 014508 правлению f течения, и проходят параллельно или, по существу, параллельно друг другу. Кроме того,первая впускная труба 1 и вторая впускная труба 2 проходят приблизительно параллельно направлению f течения проточной воды w, т.е. первый поток, второй поток и проточная вода w текут, по существу, в одном и том же направлении f течения. Первая впускная труба 1 и вторая впускная труба 2 расположены относительно близко друг к другу, например, между первой впускной трубой 1 и второй впускной трубой 2 имеется расстояние, которое меньше, чем диаметр d впускных труб 1, 2, см. фиг. 8. Диаметр d может составлять, например, около 0,2, 0,4, 0,6, 1 м или более. Первая впускная труба 1 и вторая впускная труба 2 имеют одинаковые или, по существу, одинаковые диаметр и длину. Длина труб 1 и 2 может изменяться, но предпочтительно является большой, составляя, например, 10, 50, 100, 150, 200, 300, 400,500, 600, 800, 1000 м или более. Кроме того, длина труб 1, 2 может быть, например, приблизительно в 5 раз больше диаметра труб 1, 2. Помимо этого гидромеханическое устройство содержит переключающее устройство 3, которое предусмотрено вблизи находящегося ниже по потоку конца впускных труб 1, 2, и турбину 4, которая предусмотрена ниже по потоку от переключающего устройства 3. Турбина 4 может быть вращающейся машиной любого подходящего типа для преобразования кинетической энергии воды в механическую энергию вращения. Турбина 4 имеет выходной вал 5, который соединен с входным валом или образует выходной вал электрического генератора 6 для преобразования энергии вращения турбины 4 в электрическую энергию. Турбина 4 может быть соединена с маховиком 4' или включать его в себя, чтобы можно было добиться стабильного вращения турбины 4. Переключающее устройство 3 выполнено с возможностью транспортировки в чередующемся порядке первого потока из первой впускной трубы 1 и второго потока из второй впускной трубы 2 к турбине 4 таким образом, что первый поток и второй поток попеременно осуществляют привод турбины 4. Кроме того, переключающее устройство 3 выполнено с возможностью транспортировки второго потока второй впускной трубы 2 из гидромеханического устройства, когда первый поток транспортируется к турбине 4, и транспортировки первого потока первой впускной трубы 1 из гидромеханического устройства, когда второй поток транспортируется к турбине 4. Более конкретно, переключающее устройство 3 выполнено с возможностью транспортировки потока, который транспортируется из гидромеханического устройства, непосредственно обратно в проточную воду w. Следовательно, в каждый момент времени один из первого и второго потоков будет транспортироваться через турбину 4, а другой из первого и второго потоков будет транспортироваться обратно в проточную воду w. Таким образом, один из первого и второго потоков будет транспортироваться через турбину 4 в течение того периода времени, когда другой из первого и второго потоков будет транспортироваться обратно в проточную воду w. Переключающее устройство 3 предпочтительно выполнено с возможностью разрешения или осуществления регулировки длительности периода времени. Например, период времени может составлять порядка нескольких секунд. В течение каждого такого периода времени поток, транспортируемый обратно в проточную водуw, будет ускоряться, тогда как вода, транспортируемая к турбине 4, будет замедляться. Переключающее устройство 3, схематически изображенное на фиг. 1 и 2, содержит первый канал 11 турбины, продолжающийся от первой впускной трубы 1 к турбине 4, второй канал 12 турбины, продолжающийся от второй впускной трубы 2 к турбине 4, первый выпускной канал 21, продолжающийся от первой впускной трубы 1 из гидромеханического устройства, и второй выпускной канал 22, продолжающийся от второй впускной трубы 2 из гидромеханического устройства. Кроме того, переключающее устройство 3 содержит клапанное устройство 15; на фиг. 1 и 2 клапанное устройство 15 проиллюстрировано четырьмя клапанными элементами 11', 12', 21' и 22'. Клапанное устройство 15 выполнено с возможностью попеременно занимать первое положение и второе положение. Первое положение изображено на фиг. 1, а второе положение изображено на фиг. 2. В первом положении клапанное устройство 15 поддерживает первый канал 11 турбины открытым, второй канал 12 турбины закрытым, первый выпускной канал 21 - закрытым, а второй выпускной канал 22 - открытым. Соответственно, в первом положении первый поток из первой впускной трубы 1 транспортируется через первый канал 11 турбины к турбине 4, а второй поток второй впускной трубы 2 транспортируется из гидромеханического устройства обратно в стоячую воду w. Во втором положении клапанное устройство 15 поддерживает первый канал 11 турбины закрытым, второй канал 12 турбины - открытым, первый выпускной канал 21 - открытым, а второй выпускной канал 22 - закрытым. Соответственно, во втором положении второй поток из второй впускной трубы 2 будет транспортироваться через второй канал 12 турбины к турбине 4, а первый поток первой впускной трубы 1 будет транспортироваться из гидромеханического устройства обратно в стоячую воду w. Клапанное устройство 15 и клапанные элементы 11', 12', 21', 22', показанные на фиг. 1 и 2, могут быть элементами любого подходящего типа, например тарельчатыми клапанами. На фиг. 3-7 показано переключающее устройство 3 с клапанным устройством 15 еще одной конструкции, которая приведена в качестве примера предпочтительного варианта осуществления. Переключающее устройство 3 имеет продольную центральную ось х, по существу, параллельную направлению f течения, и содержит корпус 30, в котором заключены переключающее устройство 3 и соответствующее клапанное устройство 15. В корпусе 30 также заключены участок находящегося ниже по потоку конца первой впускной трубы 1 и вто-3 014508 рой впускной трубы 2. Корпус 30 разделен на первую часть 31 и вторую часть 32 посредством разделительной стенки 33. Каждый из каналов 11, 12 турбины и выпускных каналов 21, 22 имеет находящееся выше по потоку отверстие, изображенное на фиг. 4. Находящиеся выше по потоку отверстия расположены в общей плоскости, по существу, перпендикулярной направлению течения. Как можно увидеть также на фиг. 4 и 5,переключающее устройство 3 содержит множество первых каналов 11 турбины, первых выпускных каналов 21, вторых каналов 12 турбины и вторых выпускных каналов 22. Клапанное устройство 15 содержит клапанный элемент 35, который выполнен с возможностью перемещения параллельно общей плоскости отверстий. Клапанное устройство 15 также содержит двигательный элемент 36, выполненный с возможностью привода клапанного элемента 35. Двигательный элемент 36 выполнен с возможностью поворота клапанного элемента 35 вокруг продольной оси х с возвратно-поступательным движением. Клапанный элемент 35 выполнен в форме тарелки, содержащей размещенные в чередующемся порядке проточные отверстия 37 и стеночные элементы 38. Вышеописанный участок находящегося ниже по потоку конца первой впускной трубы 1 и второй впускной трубы 2 образует первую переходную трубу 41 первой впускной трубы 1 и вторую переходную трубу 42 второй впускной трубы 2. Таким образом, первая переходная труба 41 и вторая переходная труба 42 предусмотрены выше по потоку непосредственно перед переключающим устройством 3, а более конкретно - выше по потоку непосредственно перед клапанным элементом 35. Переходные трубы 41 и 42 образованы первым элементом 33 в форме усеченного конуса, имеющим эксцентриситет относительно продольной центральной оси х, и клинообразными элементами 44, расположенными на клапанном элементе 35 и сужающимися в направлении, противоположном направлению f течения, от находящейся выше по потоку боковой стенки клапанного элемента 35. Ниже по потоку от клапанного элемента 35 и над вышеупомянутыми отверстиями корпус 30 имеет сужающийся диаметр в направлении f течения. Выпускные каналы 21 и 22 ограничены нижней стенкой 47, по существу, параллельной центральной оси х. Как можно заметить из фиг. 1, первая впускная труба 1 и вторая впускная труба 2 имеют впускной элемент 50, предусмотренный на находящемся выше по потоку конце впускных труб 1 и 2. В описываемом варианте осуществления впускной элемент 50 имеет форму воронки 50, имеющую площадь проточного сечения, сужающуюся в направлении f течения, и поэтому выполнен с возможностью транспортировки некоторого количества воды, вводимой во впускные трубы 1 и 2. Кроме того, гидромеханическое устройство может содержать один, два, три, четыре или более промежуточных элементов 51 в форме воронок, расположенных ниже по потоку от находящихся выше по потоку концов впускных труб 1, 2,для введения воды в первую впускную трубу 1 и вторую впускную трубу 2. Элемент 50 и/или промежуточный элемент 51 могут быть регулируемыми, т.е. можно регулировать степень сужения площади проточного сечения. В рассматриваемом варианте осуществления элементы 50, 51 содержат воронки, сужающиеся под угломк направлению f течения, причем уголможно регулировать с помощью любого подходящего регулирующего элемента (не показан). Помимо этого гидромеханическое устройство содержит первый клапанный элемент 61 для открывания и закрывания канала в первую впускную трубу 1 из промежуточного элемента 51 и второй клапанный элемент 62 для открывания и закрывания канала во вторую впускную трубу 2 из промежуточного элемента 51 (см. фиг. 8). Такие клапанные элементы 61, 62 могут быть предусмотрены в каждом промежуточном элементе 51. Открывание клапанных элементов 61, 62 облегчается посредством соответствующих первого и второго пружинных элементов 71, 72. Закрывание клапанных элементов 61, 62 облегчается посредством разности давлений воды, текущей через соответствующую трубу 1, 2, в положении выше по потоку от промежуточного элемента 51 и положении ниже по потоку от промежуточного элемента 51. Давление воды, текущей через соответствующую трубу 1, 2, передается на цилиндрический элемент 81, 82, в котором поршень 83, 84 реагирует на разность давлений и приводит в действие клапанные элементы 61, 62. Пружинные элементы 71, 72 предусмотрены в цилиндрах для воздействия на поршень 83, 84. Работа клапанных элементов 61, 62 предпочтительно связана с работой клапанного устройства 15 таким образом, что клапанный элемент 61 первой впускной трубы 1 закрыт, когда первый канал 11 турбины открыт, а клапанный элемент 62 второй впускной трубы 2 закрыт, когда второй канал 12 турбины открыт. Кроме того, клапанный элемент 61 открыт, когда выпускной калан 21 открыт, а клапанный элемент 62 открыт, когда выпускной канал 22 открыт. На фиг. 9 показан промежуточный элемент 90 в соответствии с дополнительным вариантом осуществления. Промежуточный элемент 90 установлен на одну из впускных труб или на все такие трубы, а в показанном варианте осуществления - на впускную трубу 1. Промежуточный элемент 90 предусмотрен на находящемся выше по потоку конце первой впускной трубы 1. Промежуточный элемент 90 соединен с находящейся выше по потоку трубой 1', проходящей сквозь промежуточный элемент 90. Промежуточный элемент 90 содержит первый клапанный элемент 91 и второй клапанный элемент 92, которые синхронизированы с работой переключающего устройства 3. На фиг. 9 показано, что первый клапанный элемент 91 открыт, а второй клапанный элемент 92 закрыт. Таким образом, вода, протекающая через находящуюся выше по потоку трубу 1', будет проходить через промежуточный элемент обратно в проточ-4 014508 ную воду. Клапанные элементы 91 и 92 находятся в показанном положении, когда клапанный элемент 21' открыт, т.е. когда вода в первой впускной трубе 1 не транспортируется к турбине 4. Когда клапанный элемент 21' закрыт, а клапанный элемент 11' открыт, т.е. когда проточная вода транспортируется к турбине 4, первый клапанный элемент 91 закрыт, а второй клапанный элемент 92 открыт. Тогда вода, протекающая через находящуюся выше по потоку трубу 1', будет транспортироваться к первой впускной трубе 1, которая внесет свой вклад в восстановление скорости воды, текущей к турбине 4. На фиг. 10 и 11 показан дополнительный вариант осуществления, который содержит четыре впускных трубы 101, 102, 103 и 104. Переключающее устройство 3 имеет конфигурацию, отличающуюся от конфигурации переключающего устройства 3, показанной на фиг. 3-7. Переключающее устройство 3 содержит неподвижную часть 105 и поворотную часть 106, которая поворачивается посредством двигательного элемента (не показан). Каждая из впускных труб 101-104 соединена с неподвижной частью 105 и проходит сквозь неподвижную часть 105. Поворотная часть 106 содержит впускную трубу 115 турбины или соединена с ней, а эта труба выполнена с возможностью поворота вокруг продольной оси х вместе с поворотной частью 106 для выравнивания с одной из впускных труб 101-104, т.е. находящийся выше по потоку конец впускной трубы 115 турбины можно выравнивать с одной из впускных труб 101-104. Впускная труба 115 турбины имеет находящийся ниже по потоку конец, который соединен с турбиной 4. Поворотная часть 106 имеет конфигурацию, которая поддерживает впускную трубу 115 турбины выровненной с одной из впускных труб 101-104 и при этом оставляет остальные впускные трубы 101-104 открытыми, так что вода, текущая через них, может течь обратно в проточную воду. Следовательно, в положении, показанном на фиг. 10 и 11, первая впускная труба 101 соединена с турбиной 4 через посредство впускной трубы 115 турбины, тогда как впускные трубы 102-104 ведут обратно в проточную воду. Если скорость воды, текущей через первую трубу 101, уменьшилась до определенного значения, поворотная часть 106 поворачивается на такое угловое расстояние, что вторая впускная труба 102 окажется выровненной с впускной трубой 115 турбины, и поэтому вода будет транспортироваться по ней к турбине 4. Поворотную часть можно поворачивать, попеременно и последовательно соединяя впускные трубы 101-104 с первым каналом 111 и переходной трубой 115. Следует отметить, что переключающее устройство 3, показанное на фиг. 10 и 11, можно использовать с другим количеством впускных труб, например,составляющим 2, 3, 5, 6 или более. Впускным трубам 101-104 можно придать конфигурацию впускных труб, описанных выше в этой заявке. Настоящее изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами осуществления, а может быть изменено и модифицировано в рамках объема притязаний нижеследующей формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Гидромеханическое устройство, выполненное с возможностью расположения в проточной воде(w) для выработки электроэнергии, содержащее по меньшей мере, первую впускную трубу (1; 101-104), выполненную с возможностью транспортировки первого потока воды, и вторую впускную трубу (2; 101-104), выполненную с возможностью транспортировки второго потока воды,переключающее устройство (3), предусмотренное ниже по потоку непосредственно после впускных труб (1, 2; 101-104), и турбину (4), которая предусмотрена ниже по потоку от переключающего устройства (3),отличающееся тем, что переключающее устройство (3) выполнено с возможностью транспортировки в чередующемся порядке первого потока и второго потока к турбине (4) таким образом, что первый поток и второй поток попеременно осуществляют запуск турбины (4). 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что переключающее устройство (3) выполнено с возможностью транспортировки второго потока из гидромеханического устройства, когда первый поток транспортируется к турбине (4), и транспортировки первого потока из гидромеханического устройства, когда второй поток транспортируется к турбине (4). 3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что переключающее устройство (3) выполнено с возможностью транспортировки потока, который транспортируется из переключающего устройства, непосредственно обратно в проточную воду (w). 4. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что переключающее устройство (3) содержит по меньшей мере, первый канал (11) турбины от первой впускной трубы (1) к турбине (4),по меньшей мере, второй канал (12) турбины от второй впускной трубы (2) к турбине (4) и клапанное устройство (15), которое выполнено с возможностью попеременно занимать первое положение и второе положение,причем клапанное устройство (15) в первом положении поддерживает первый канал (11) турбины открытым, а второй канал (12) турбины закрытым, и во втором положении поддерживает первый канал-5 014508 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что каждый из каналов (11, 12) имеет находящееся выше по потоку отверстие, расположенное в общей плоскости, при этом клапанное устройство (15) содержит элемент (35) клапана, выполненный с возможностью перемещения параллельно общей плоскости между первым и вторым положением. 6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что переключающее устройство (3) также содержит по меньшей мере, первый выпускной канал (21) от первой впускной трубы (1) наружу из гидромеханического устройства,по меньшей мере, второй выпускной канал (22) от второй впускной трубы (2) наружу из гидромеханического устройства, причем клапанное устройство (15) в первом положении поддерживает первый канал (11) турбины и второй выпускной канал (22) открытыми, а первый выпускной канал (21) и второй канал (12) турбины закрытыми, и во втором положении поддерживает первый канал (11) турбины и второй выпускной канал (22) закрытыми, а первый выпускной (21) канал и второй канал (12) турбины открытыми. 7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что каждый из каналов (11, 12, 21, 22) имеет находящееся выше по потоку отверстие, расположенное в общей плоскости, при этом клапанное устройство (15) содержит элемент (35) клапана, выполненный с возможностью перемещения параллельно общей плоскости между первым положением и вторым положением. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что отверстия располагаются вдоль круговой траектории,причем элемент (35) клапана выполнен с возможностью перемещения вдоль круговой траектории. 9. Устройство по любому из пп.7 и 8, отличающееся тем, что клапанное устройство (15) содержит элемент (36) двигателя, выполненный с возможностью приведения в действие элемента (35) клапана. 10. Устройство по пп.8 и 9, отличающееся тем, что элемент (36) двигателя выполнен с возможностью поворота элемента (35) клапана. 11. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что переключающее устройство (3) содержит поворотную часть (106), соединенную с впускной трубой (115) турбины, которая выполнена с возможностью поворота вокруг оси (х) вместе с поворотной частью (106) и выравнивания с одной из впускных труб (101-104) и имеет находящийся ниже по потоку конец, соединенный с турбиной (4). 12. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что первая впускная труба и вторая впускная труба имеют первую переходную трубу (41) и вторую переходную трубу (42), соответственно, предусмотренные выше по потоку непосредственно перед переключающим устройством. 13. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что впускные трубы (1, 2; 101-104) проходят, по существу, параллельно друг другу. 14. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что гидромеханическое устройство содержит впускной элемент (50), выполненный с возможностью введения воды во впускные трубы (1, 2; 101-104). 15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что впускные трубы (1, 2; 101-104) предпочтительно имеют соответствующий находящийся выше по потоку конец и соответствующий находящийся ниже по потоку конец в непосредственной близости переключающего устройства (3), причем впускной элемент(50) предусмотрен на находящихся выше по потоку концах впускных труб (1, 2; 101-104). 16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что гидромеханическое устройство содержит по меньшей мере один промежуточный элемент (51; 90), расположенный ниже по потоку от находящегося выше по потоку конца, для введения дополнительной воды из проточной воды по меньшей мере в одну из впускных труб (1, 2; 101-104). 17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что оно содержит первый впускной элемент (61) клапана для открывания и закрывания канала в первую впускную трубу (1) из промежуточного элемента (51) и второй впускной элемент (62) клапана для открывания и закрывания канала во вторую впускную трубу(2) из промежуточного элемента (51). 18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что открывание элементов (61, 62) клапана облегчается посредством соответствующих первого и второго пружинных элементов (71, 72). 19. Устройство по любому из пп.17 и 18, отличающееся тем, что закрывание элементов (61, 62) клапана облегчается посредством перепада давлений воды, текущей через соответствующую трубу, в положении выше по потоку от промежуточного элемента (51) и положении ниже по потоку от промежуточного элемента (51).
МПК / Метки
МПК: F03B 17/06, F03B 15/06
Метки: подводной, турбины, устройство, переключающее
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/10-14508-pereklyuchayushhee-ustrojjstvo-dlya-podvodnojj-turbiny.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Переключающее устройство для подводной турбины</a>
Предыдущий патент: Устройство для тренировки спортсменов или детей
Следующий патент: Вертельная ретенционная пластинка
Случайный патент: Кристаллические модификации пираклостробина