RU2622685C1 - Reactive hydroturbine - Google Patents
Reactive hydroturbine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2622685C1 RU2622685C1 RU2016101030A RU2016101030A RU2622685C1 RU 2622685 C1 RU2622685 C1 RU 2622685C1 RU 2016101030 A RU2016101030 A RU 2016101030A RU 2016101030 A RU2016101030 A RU 2016101030A RU 2622685 C1 RU2622685 C1 RU 2622685C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turbine
- rotor
- nozzles
- blades
- shaft
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B17/00—Other machines or engines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области энергомашиностроения, в частности к гидротурбинным установкам.The invention relates to the field of power engineering, in particular to hydroturbine installations.
Известна реактивная турбина, содержащая ротор с каналами подвода рабочего тела к соплам (патент РФ №2193669, МПК F01D 1/32, опубл. 27.11.2002 г.).Known jet turbine containing a rotor with channels for supplying the working fluid to the nozzles (RF patent No. 2193669, IPC F01D 1/32, publ. 11/27/2002).
Известна реактивная турбина (патент РФ №148863, МПК F01D 1/32, опубл. 20.12. 2014 г.), состоящая из корпуса, направляющих сопел, ротора, состоящего из вала, на котором жестко установлены не менее двух дисков, центральной втулки и рабочих лопаток, установленных между дисками, обеспечивая при этом наличие пространства между дисками, центральной втулкой и внутренними кромками рабочих лопаток, причем сопла направлены в это пространство.A known jet turbine (RF patent No. 148863, IPC F01D 1/32, publ. 20.12. 2014), consisting of a housing, guide nozzles, a rotor, consisting of a shaft on which at least two disks, a central hub and workers are rigidly mounted blades installed between the disks, while ensuring the presence of space between the disks, the Central sleeve and the inner edges of the working blades, and the nozzles are directed into this space.
Недостатком является низкая энергетическая эффективность.The disadvantage is low energy efficiency.
Известна реактивная турбина (патент РФ №156376, МПК F01D 1/32, опубл. 10.11.2015 г.), содержащая вал и установленное на валу турбинное колесо с соплами, размещенными в плоскости вращения вала, причем выходной участок каждого сопла ограничен выходным срезом, сопла установлены между двумя соосными валу дисками и прикрыты по периферии бандажной полкой, а на сегментах турбинного колеса, следующих по ходу потока газа за выходными срезами сопел, в периферийной части по меньшей мере одного из указанных дисков выполнены сквозные прорези.A known jet turbine (RF patent No. 156376, IPC F01D 1/32, publ. November 10, 2015), comprising a shaft and a turbine wheel mounted on the shaft with nozzles located in the plane of rotation of the shaft, and the output section of each nozzle is limited by the output cut, nozzles are installed between two coaxial shaft disks and are covered around the periphery by a retaining shelf, and through cuts are made in the peripheral part of at least one of these disks on segments of a turbine wheel following the gas flow behind the nozzle exit sections.
Недостатком является низкая энергетическая эффективность реактивной роторной турбины.The disadvantage is the low energy efficiency of the jet rotary turbine.
Технической задачей изобретения является создание энергетически эффективной реактивной турбины.An object of the invention is the creation of an energy-efficient jet turbine.
Технический результат заключается в повышении энергетической эффективности реактивной гидротурбины за счет снижения внутреннего сопротивления прохождению жидкости к форсункам, за счет многократного использования рабочей жидкости за один цикл и при помощи повышения КПД гидротурбины за счет эффекта сифона, возникающего при достижении гидротурбиной рабочей скорости вращения.The technical result consists in increasing the energy efficiency of a jet turbine by reducing the internal resistance to the passage of fluid to the nozzles, by reusing the working fluid in one cycle and by increasing the efficiency of the turbine due to the siphon effect that occurs when the turbine reaches its operating speed.
Технический результат достигается тем, что реактивная гидротурбина состоит из нижнего корпуса, который соединен с верхним корпусом, трубовала, закрепленного на нижнем корпусе, причем внутри трубовала запрессована медная труба с геликоидной нарезкой, развальцованная по его торцам, в верхней части трубовала неподвижно закреплена щелевая форсунка, выполненная в форме цилиндра с прямоугольными щелями в верхней части боковой поверхности цилиндра; гидравлический коллектор, выполненный в виде герметичной камеры с форсунками и лопатками первой турбины, при этом трубы, питающие форсунки, форсунки и лопатки турбины ротора образуют вторую турбину, а гидравлический коллектор с валом отбора мощности, вал, конусная поверхность ротора, вторая турбина блока форсунок образуют ротор турбины, причем трубы, предназначенные для подвода и отвода жидкости, выполнены с геликоидной нарезкой и закреплены на конусной поверхности ротора по ходу вращения ротора турбины; форсунки второй турбины закреплены в блоке форсунок с возможностью вращения вместе с ротором турбины.The technical result is achieved by the fact that a reactive hydraulic turbine consists of a lower housing, which is connected to the upper housing, piped, mounted on the lower housing, and a copper pipe with a helical thread is pressed inside, flared along its ends, the slotted nozzle is fixedly fixed in the upper part, made in the form of a cylinder with rectangular slots in the upper part of the side surface of the cylinder; a hydraulic manifold made in the form of a sealed chamber with nozzles and blades of the first turbine, while the pipes feeding the nozzles, nozzles and blades of the rotor turbine form the second turbine, and the hydraulic manifold with the power take-off shaft, shaft, conical surface of the rotor, the second turbine of the nozzle block form the turbine rotor, and the pipes intended for supplying and discharging liquid are made with a helical thread and mounted on the conical surface of the rotor along the rotation of the turbine rotor; nozzles of the second turbine are fixed in the nozzle block with the possibility of rotation together with the turbine rotor.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где приведено устройство в разрезе.The invention is illustrated in the drawing, which shows the device in section.
На чертеже обозначены следующие элементы:The following elements are indicated in the drawing:
1 - нижний корпус;1 - lower case;
2 - верхний корпус;2 - upper case;
3 - трубовал;3 - trumpeted;
4 - медная труба с геликоидной нарезкой;4 - copper pipe with a helical thread;
5 - вал;5 - shaft;
6 - трубы, питающие форсунки;6 - pipes feeding nozzles;
7 - щелевая форсунка;7 - slotted nozzle;
8 - гидравлический коллектор с валом отбора мощности;8 - a hydraulic manifold with a power take-off shaft;
9 - лопатки гидравлического коллектора (первая турбина);9 - blades of a hydraulic manifold (first turbine);
10 - упорная шайба подшипника;10 - thrust bearing washer;
11 - верхний подшипник;11 - upper bearing;
12 - нижний подшипник;12 - lower bearing;
13 - форсунки второй турбины;13 - nozzles of the second turbine;
14 - вторая турбина;14 - second turbine;
15 - штуцер отвода жидкости;15 - fitting for drainage of fluid;
16 - швеллер для крепления трубовала;16 - channel for fastening the pipe;
17 - фланец крепления нижнего корпуса;17 - a flange of fastening of the lower case;
18 - фланец крепления верхнего корпуса;18 - flange of the upper housing;
19 - конусная поверхность ротора;19 - conical surface of the rotor;
20 - подшипник вала отбора мощности;20 - power take-off shaft bearing;
21 - нижняя плита крепления второй турбины;21 - the bottom plate of the mounting of the second turbine;
22 - лопатки второй турбины22 - blades of the second turbine
23 - конусная вставка крепления направляющих ротора;23 - conical insert for mounting the guides of the rotor;
24 - верхняя плита крепления второй турбины;24 - the upper mounting plate of the second turbine;
25 - скоба крепления геликоидных трубок к конусной поверхности ротора.25 - bracket fastening helicoid tubes to the conical surface of the rotor.
Реактивная гидротурбина состоит из нижнего корпуса 1, который соединен с верхним корпусом 2 при помощи фланцев 17 и 18. Трубовал 3 закреплен на нижнем корпусе 1 при помощи швеллера для крепления трубовала 16, внутри трубовала 3 запрессована медная труба с геликоидной нарезкой 4, развальцованная по торцам трубовала 3. На валу 5 смонтирован ротор турбины, состоящий из гидравлического коллектора с валом отбора мощности 8 (внутри гидравлического коллектора закреплены лопатки гидравлического коллектора первой турбины 9), труб, питающих форсунки 6 (трубы на конусной поверхности ротора закреплены при помощи скоб 25), конусной вставки крепления направляющих ротора 23, конусной поверхности ротора 19, нижней плиты крепления второй турбины 21, лопаток второй турбины 22, форсунок второй турбины 12, верхней плиты крепления второй турбины 24. Верхний подшипник 11 зафиксирован при помощи упорной шайбы подшипника 10, нижний подшипник 12 упирается в выступ трубовала 3. В верхней части трубовала 3 неподвижно закреплена щелевая форсунка 7 (она же является затягивающей гайкой для упорной шайбы подшипника 10), выполненная в форме цилиндра с прямоугольными щелями в верхней части боковой поверхности цилиндра, совместно с лопатками турбины гидравлического коллектора 9 образует первую турбину. Вторая турбина 14 состоит из форсунок 13, лопаток второй турбины 22, верхней плиты крепления второй турбины 24, нижней плиты крепления второй турбины 21. Подшипник вала отбора мощности 20 служит для герметизации внутреннего объема турбины от внешней среды.A jet turbine consists of a lower casing 1, which is connected to the
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Рабочая жидкость подается под давлением в трубовал 3, проходя сквозь медную трубу с геликоидной нарезкой 4, жидкость поступает во внутреннюю полость щелевой форсунки 7. Проходя сквозь щели щелевой форсунки 7, скорость потока жидкости увеличивается за счет разности в поперечном сечении медной трубы с геликоидной нарезкой 4 и суммарного поперечного сечения щелей форсунки. Медная труба с геликоидной нарезкой 4 трубовала 3 значительно уменьшает потери на трение. Поток жидкости из щелевой форсунки 7 ударяет в лопатки 9 турбины гидравлического коллектора (первая турбина), заставляя гидравлический коллектор 8 вращаться вокруг трубовала 3. Жидкость стекает по лопаткам 9 турбины вниз и попадает в трубы, питающие форсунки 6. Трубы закреплены по конусной поверхности ротора, представляют собой расходящеюся спираль и на жидкость, находящуюся внутри труб, действует центробежная сила, которая тем больше, чем быстрей вращается ротор турбины. Столб жидкости в трубах, питающих форсунки 6, за счет центробежной силы создает давление в форсунках 13, которые своими потоками давят на лопатки турбины ротора 22 (вторая турбина), сообщая последним дополнительное ускорение. При достижении ротором турбины рабочей скорости вращения расход жидкости через трубы, питающие форсунки 6 (за счет увеличения скорости движения жидкости), станет больше, чем подача жидкости в гидравлический коллектор 8, что приведет к возникновению эффекта сифона внутри гидравлического коллектора и увеличению КПД первой турбины. Жидкость, пройдя по лопаткам турбины ротора 22, центробежной силой отбрасывает на стенки верхнего корпуса 2. По стенкам верхнего корпуса 2 рабочая жидкость стекает вниз во внутреннюю полость нижнего корпуса 1, после чего утилизируется через штуцер отвода жидкости 15.The working fluid is supplied under pressure into the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016101030A RU2622685C1 (en) | 2016-01-14 | 2016-01-14 | Reactive hydroturbine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016101030A RU2622685C1 (en) | 2016-01-14 | 2016-01-14 | Reactive hydroturbine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2622685C1 true RU2622685C1 (en) | 2017-06-19 |
Family
ID=59068490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016101030A RU2622685C1 (en) | 2016-01-14 | 2016-01-14 | Reactive hydroturbine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2622685C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU185646U1 (en) * | 2018-03-12 | 2018-12-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | WATER ELECTRIC GENERATOR |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2004836C1 (en) * | 1991-03-05 | 1993-12-15 | Tabatadze Irodion I | Reaction turbine |
US6559554B2 (en) * | 1999-03-10 | 2003-05-06 | Wader, Llc | Hydrocratic generator |
RU2347935C2 (en) * | 2006-12-05 | 2009-02-27 | Олег Юрьевич Безруков | In-channel river plant |
RU2455521C2 (en) * | 2010-06-07 | 2012-07-10 | Дмитрий Кузьмич Казаченко | Kazachenko hydraulic hpp unit, guide vanes, impeller, wheel seal, and flow regulator |
GB2491192A (en) * | 2011-05-27 | 2012-11-28 | Univ Lancaster | A machine for aerating water and generating power |
-
2016
- 2016-01-14 RU RU2016101030A patent/RU2622685C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2004836C1 (en) * | 1991-03-05 | 1993-12-15 | Tabatadze Irodion I | Reaction turbine |
US6559554B2 (en) * | 1999-03-10 | 2003-05-06 | Wader, Llc | Hydrocratic generator |
RU2347935C2 (en) * | 2006-12-05 | 2009-02-27 | Олег Юрьевич Безруков | In-channel river plant |
RU2455521C2 (en) * | 2010-06-07 | 2012-07-10 | Дмитрий Кузьмич Казаченко | Kazachenko hydraulic hpp unit, guide vanes, impeller, wheel seal, and flow regulator |
GB2491192A (en) * | 2011-05-27 | 2012-11-28 | Univ Lancaster | A machine for aerating water and generating power |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU185646U1 (en) * | 2018-03-12 | 2018-12-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | WATER ELECTRIC GENERATOR |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
BR112013025809B1 (en) | DEVICE FOR CLEANING A GAS | |
RU2013136499A (en) | METHOD FOR PRODUCING MECHANICAL ENERGY, SINGLE-THREAD AND TWO-THREAD REACTIVE TURBINES AND TURBOREACTIVE PLANT FOR ITS IMPLEMENTATION | |
US4641498A (en) | Geothermal turbine | |
EP2882938B1 (en) | Turbine assembly | |
CA2766338A1 (en) | Bladed reactor for the pyrolysis of hydrocarbons | |
JP2016535205A (en) | Structure of an axial-flow multistage turbine. | |
RU2622685C1 (en) | Reactive hydroturbine | |
RU2511967C1 (en) | Turbo-pump unit, and cold, hot and industrial water pumping method | |
CN107664084A (en) | The tangential wheel of spiral linear nozzle | |
CN112049748A (en) | Water turbine and hydroelectric generator | |
CN111828227A (en) | Horizontal hydraulic turbine set with additional filter component | |
CN108331695B (en) | A kind of hydroturbine | |
CN109029068A (en) | A kind of emitter barrel cooling jacket based on spiral shape turbulence blades | |
WO2014122612A2 (en) | Turbine | |
CN204754899U (en) | Novel water conservancy slot shower nozzle | |
US1530569A (en) | Hydraulic pump | |
RU2499914C1 (en) | Vertical radial-flow pump | |
US1803673A (en) | Hydraulic turbine | |
KR101388216B1 (en) | Reaction type turbine | |
SU1126390A1 (en) | Coolant feeding device | |
RU2603882C1 (en) | Distributor of microhydropower plant | |
WO2020037644A1 (en) | Semi-open type flow guide boosting impeller | |
RU2511974C1 (en) | Pump assembly of turbo-pump unit, and automatic axial rotor unloading mechanism of turbo-pump unit | |
WO2014102552A1 (en) | Method for imparting motion to an impeller and water turbine impeller | |
RU179502U1 (en) | WIND ENGINE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180115 |