Авиационна електроцентрала - Патент България 2438040 - Палагин Виктор Василиевич
Изобретението се отнася до вятърни турбини, по-специално до тези, при които оста на въртене на ротора е перпендикулярна на посоката на вятъра. Въздушната електроцентрала съдържа вертикални аеродинамични тунели, монтирани от унифицирани пръстеновидни възли, поставени вътре в тръбите на устройството за насочване на части от земните ветрове в тях, турбини 10, поставени в тръбите, генератори на ток 7. Между долната 1 и горната част 2 на всеки аеродинамичен тунел е монтирана част 4 от квадратна тръба, с помощта на която горната част 2 на тръбата е изместена. Аеродинамичните тунели са свързани с една платформа 3 за разполагане на токови генератори 7 върху нея. Турбините 10 са монтирани в квадратната част 4 на тръбите, те са многолопаткови с възможност за застъпване на предходната лопатка със следващата лопатка. Изобретението е насочено към разработване на най-технологичната схема за изграждане и инсталиране на въздушна електроцентрала, увеличаване на мощността, премахване на "празен" ход на въздушната маса с прост дизайн, който осигурява достъп до превантивни мерки. 4 ил.
Чертежи към патент България 2438040
Изобретението се отнася до вятърни турбини, по-специално до тези, при които оста на въртене на ротора е перпендикулярна на посоката на вятъра.
Известен е двигател, в чиято кула е монтиран ротационен апарат, насочващ въздушния поток, попаднал в прозорците на кулата, нагоре към вятърното колело (виж SU 1211448 A, 15.02.1986, F03D 1/04). Вятърното колело е монтирано на вертикален вал, който предава въртенето на вала на генератора.
Недостатъците на известната вятърна турбина включват обемността и сложността на дизайна,което значително намалява както общата ефективност на устройството, така и ресурса на неговата работа.
Предимствата на известната въздушна електроцентрала включват повишаване на ефективността на нейната работа, което се постига чрез увеличаване на скоростта, а не обема на въздушния поток, действащ върху лопатките на вятърното колело (турбина), което подобрява характеристиките на теглото и размера както на самата турбина, така и на станцията като цяло. Конструктивното решение на този проблем обаче изглежда доста сложно, което води до увеличаване на разходите при производството на станцията и нейното инсталиране на мястото на експлоатация. Също така изглежда проблематично да се увеличи капацитетът му чрез инсталиране на многостепенни вятърни колела в изпускателната тръба, тъй като това увеличава центъра на тежестта на тръбата, което е нежелателно поради възможното му разрушаване под въздействието на външно натоварване от вятър.
Предимството на тази въздушна електроцентрала е нейната мощност и следователно най-високата скорост на потока на възходящата въздушна маса, използвайки приземни ветрове от всички посоки.
Въпреки това, като се вземат предвид разликите от горните аналози, в тази схема не са изчерпани както конструктивните, така и мощностните показатели, които са най-важните компоненти, съдържащи се по-долу.
Първо, веригата, в която генераторът на ток е свързан с тялото на захранването, поставено в аеродинамичен тунел, е сложен технологичен процес на неговото инсталиране, а след това сложността на превантивните мерки.
Второ, с използването на силово тяло от тип витло, по-голямата част от въздушния поток преминава между лопатките без действие, с липса на мощност.
Трето, малките диаметри на витлото създават ненужна турбуленция и са само носещи елементи на работните (по отношение на мощността) диаметри на лопатките.
НаВъз основа на горното, загубите на мощност са ясно видими. В допълнение, подреждането на аеродинамични тунели в кръг, с разлика в тяхната стабилност, е сложен трудоемък процес, поради многократното движение на крана за сглобяване на унифицирани пръстени, които съставляват аеродинамичните тунели, периодично закрепени с греди в кръг и вертикални връзки.
Целта на изобретението е да се разработи най-технологичната схема за изграждане и инсталиране на въздушна електроцентрала, да се увеличи мощността със същите съществуващи размери и ефектите на въздушния поток в аеродинамичните тунели, както и наземните ветрове, за да се изключи "празен" ход на въздушната маса с прост дизайн, който осигурява достъп до превантивни мерки.
Тази задача се постига във въздушна електроцентрала, съдържаща вертикални аеродинамични тунели, монтирани от унифицирани пръстеновидни възли, устройства, поставени вътре в тръбите за насочване на части от наземни ветрове в тях, турбини, поставени в тръби, генератори на ток, съгласно изобретението, между долната и горната част на всеки аеродинамичен тунел е монтирана част от тръба с квадратно сечение, с помощта на която горната част на тръбата е изместена, аеродинамичните тунели са свързани с една платформа за поставяне на токов генератор s върху него, докато квадратните части на тръбите са направени опирани на платформа и са носещото тяло на изместените горни части на аеродинамичните тунели, в квадратната част на тръбите са монтирани турбини, направени многолопатни с възможност за припокриване на предишната лопатка със следващата лопатка.
Същността на изобретението е илюстрирана с чертежи.
Фигура 1 показва разположението на аеродинамичните тунели в триъгълник.
Фигура 2 е изглед по стрелка А на фигура 1.
Фигура 3 показва фрагмент от оста.
Фигура 4 показва затягащата гайка.
В същото време фигура 1 показва долната част 1 на тръбата, горната част 2 на тръбата 2, свързващата платформа 3, част 4 на квадратната тръба, свързващите греди 5, опорите 6, фигура 2 показва генератора на ток 7, ролките за завъртане на дефлектора 8, дефлектора 9, въртящ се по оста "О" под действието на вятъра, турбината 10, фигура 3 показва кон коничната част на оста 11, коничната втулка 12, търкалящият лагер 13, подвижната гайка 14, затягащите гайки 15, фрагмент от корпуса 16, фигура 4 показва затягащата гайка 15.
Подреждането на аеродинамичните тунели по схемата на триъгълника (фигура 1) е най-рационално, като се има предвид това действие на крана от една позиция и без многократни движения, осигурявайки изграждането на електроцентралата до крайния резултат. Такава схема може да бъде удвоена в един блок, ако е необходимо, в някои случаи може да се добави към високи сгради от удобната страна на съвместното строителство, което ще струва най-малко.
Монтажът на аеродинамични тунели се извършва по схемата на най-близкия аналог, а именно от унифицирани пръстеновидни възли, предварително подготвени в завода по строг диригент, за тяхното оперативно сглобяване на мястото на изграждане на енергийния блок.
Основният показател за разликата на тази схема е, че въздушната маса, разположена в аеродинамичния тунел, се използва напълно, където се изключва „празен“ ход на въздуха, като същевременно се увеличава мощността на силовия агрегат със същите размери. Между долната и горната част на аеродинамичния тунел на изчислената височина (фигура 2) е монтирана част 4 от тръбата с квадратно сечение, в присъствието на която горната част 2 на тръбата се измества спрямо оста на изчисленото разстояние. В квадратната част са монтирани 4 тръбимноголопаткова турбина 10, докато квадратната част 4 на тръбата, базирана на платформа 3 (фигура 1 и 2), е носещото тяло на горната част 2 на аеродинамичните тунели, свързани с подобни тръби за стабилност.
Следващият важен фактор е наличието на превантивна поддръжка, тъй като токовите генератори 7 са разположени на платформата 3 (фигура 2).
В случай на непредвидени екстремни ситуации, както и при извършване на превантивни мерки, на оста на турбината с възбудителя на въртене на генератора на ток е монтиран съединител на съединителя (поради добре познати не е показано), което позволява да се извърши аварийно спиране на генераторите на ток и, независимо от работата на турбината, да се извърши техническа поддръжка, подмяна на генератора на ток и др. мерки.
Лагерът се сменя по следния начин. Потокът от въздушна маса е блокиран, турбината спира. При отстранена горна част на корпуса на лагера, по стрелката "k", оста на турбината се издига, докато лагерът не се докосне с 0,1 mm, след което гайките 15 се отстраняват, втулката 12 с лагера 13 се изтласква с гайката 14. Втулката 12, имаща един лобар, лесно се освобождава от лагера. В обратен ред се поставя нов лагер с намеса.
Променен е дизайнът на аеродинамичните тунели, които съдържат част 4 от квадратната тръба (фигура 2), за да се побере в нея многолопатна турбина 10, която поема максималната част от въздушния поток.
Процесът на работа на електроцентралата се осъществява от въздушния поток през тръбите поради спада на налягането, както и поради приземния вятър, идващ през дефлектора 9 (фигура 2) по стрелката "А", действащ върху турбината 10 с целия обем въздушна маса.
ИСК
Въздушна електроцентрала, съдържаща вертикалнааеродинамични тунели, монтирани от унифицирани пръстеновидни възли, поставени вътре в тръбите на устройство за насочване на част от наземните ветрове в тях, турбини, поставени в тръби, генератори на ток, характеризиращи се с това, че между долната и горната част на всеки аеродинамичен тунел е монтирана част от тръба с квадратно сечение, с помощта на която горната част на тръбата се измества, аеродинамичните тунели са свързани с единична платформа за поставяне на токови генератори върху нея, докато квадратните части на тръбите са направени на базата на платформата и са носещото тяло на изместените горни части на аеродинамичните тунели, турбините са монтирани в квадратната част на тръбите, направени с много лопатки с възможност за припокриване на предишната лопатка с друга лопатка.