Способ получения электроэнергии с помощью шлюзовой электростанции двойного действия

(51) 03 15/02 (2006.01) 03 13/18 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ 2011/0132.1 11.02.2011 25.12.2013, бюл. 12 Сусанов Юрий Асланович 868095 А 1, 30.09.19812004842 1, 15.12.19932221682 , 04.09.19902000038981 , 08.02.20001818483 1, 30.05.19931820022 1, 07.06.19932362045 1, 20.07.2009(54) ШЛЮЗОВАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ ДВОЙНОГО ДЕЙСТВИЯ(57) Шлюзовая электростанция двойного действия,относится к области энергетики. Прототип поплавковой морской гидроэлектростанции,зависящей от высоты и периодичности волн,малоэффективен и не применим для подключения к традиционным электросетям переменного тока, с частотой 50 герц. Шлюзовая электростанция может быть осуществлена на любой реке, а при необходимости каскадно. Все сооружения возводятся на поверхности земли, в основном бетонные работы по сооружению шлюзовых камер и прокладка труб от водозаборной камеры до накопительной, из которой вода, через створчатые ворота, управляемые редуктором с помощью автоматики, попадает в рабочую камеру с поплавком на дышлах, которые с помощью храпового механизма, приводят, через зубчатую передачу, в действие генератор, а отработанная вода, сбрасывается в реку. Конструкция, с помощью реверсивного рычага, позволяет использовать крутящий момент, при опускании поплавка. Возможно, вместо железобетонной накопительной камеры,использовать более экономичный,накопительный пруд, площадью до 0,5 га. Устройство относится к энергетике. За прототип принята морская волновая электростанция, описанная в статье Иосифа Ольшанского Плавучие электростанции,опубликованная на сайте // Суть заключается в оборудовании на барже группы качающихся на волнах поплавков на рычагах, которые с помощью обгонных муфт передают на общий вал крутящий момент, а с помощью цепной передачи вращают генераторы для выработки электоэнергии. Для увеличения мощности поплавки с рычагами располагают с обеих сторон баржи. Недостаток описанной волновой электростанции заключается в зависимости ее от величины волн, высота которых редко превышают высоты более 1,5-2-х метров, их изменчивой периодичности, что не гарантирует получение, с ее помощью, промышленного переменного тока с устойчивой частотой 50 герц. Для исключения слабых сторон прототипа и создания устойчивой генерации,быстро возводимой, экологически чистой и дешевой электроэнергии,предлагается шлюзовая электростанция мощностью 4-5 МВтч, которая может быть реализована на любой реке, даже маловодной, при отборе 15-20 кубических метров воды в секунду, с возвратом ее в реку, ниже по течению. Электростанция располагается ниже по течению от заборной камеры, из расчета 6-8 метров перепада реки. Из прототипа использован метод превращения колебательного движения поплавка (поплавков) во вращательное движение вала, через обгонную муфту(муфты),на генератор,а естественные малоэффективные морские волны заменены искусственно созданными волнами высотой до 6-ти и более метров, гарантированной высоты и периодичности, круглосуточно. Набор сооружений состоит из заборной камеры 1, трубопровода (трубопроводов) 2 с запорным(устройствами) 3,накопительной камеры 4, имеющей уровень воды выше уровня рабочей камеры 5, из расчета, чтобы при перепуске воды из накопительной камеры в рабочую, до перелива уровни сравнялись, подняв поплавок 6 на расчетную высоту 4-5 м. Уровень воды в накопительной камере поддерживается переливом 7. При открытии створчатых ворот шлюза (фиг-А), при закрытых воротах в рабочем шлюзе (фиг-А), идентичных по конструкции с накопительной камерой,состоящих из равноплечных вертикальных створок 8 (для облегчения их работы), шарнирно закрепленных по концам, вверху имеют приводные рычаги 9,объединенные рейкой 10 с приводной тарелкой редуктора 11. При развороте тарелки на 180,створки разворачиваются на 90, впуская воду в рабочую камеру, включая одновременно контакты реле. Поступающая в камеру вода поднимает поплавок, который неподвижно соединен с дышлами 12 (2 шт.) по 20 м. Дышла вторым концом вращаются на оси храпового механизма 13,через который передают крутящий момент на приводные шестерни 14 генератора 15. По окончании полуцикла срабатывает концевой переключатель при подъеме поплавка, закрыв входные створчатые ворота, а датчик на тарельчатом редукторе включает редуктор выпускных ворот, в результате чего вода сбрасывается через отводной канал 16 в реку, а поплавок опускается под собственным весом и половиной веса дышел. Опускаемый поплавок включает датчик открывания входных ворот и второй цикл заканчивается. Для использования энергии, при опускании поплавка, разработана система реверсирования(фиг-В), расположенная в хвостовой части дышел. Потери крутящего момента, в связи с уменьшением силы, воздействующей на дышла при опускании поплавка, восполняется увеличением рычага дышел примерно на 4 метра. Остальная недостача крутящего момента компенсируется неравноплечным рычагом 17, один конец которого шарнирно закреплен к концу дышла, а на второй шарнирно закреплен к упору храпового механизма 18, входящего в зацепление с храповым колесом 19. Реверсирование рычага происходит благодаря упору 20, одним концом шарнирно закрепленным к несущей раме, а другим - шарнирно закрепленным к неравноплечному рычагу (ориентировочно в соотношении 12). Управление системой шлюзовой электростанции осуществляется автоматически,с помощью концевых переключателей. Предлагаемая электростанция обеспечит электроэнергией до 5 тыс. квартир (домов). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Шлюзовая электростанция двойного действия,имеющая поплавок с дышлами, храповой механизм, генератор, отличающаяся тем, что станция установлена у реки и состоит из приемной камеры трубопроводов с запорными устройствами накопительной камерой,обеспечивающей заполнение рабочей камеры с поплавком до расчетной отметки при открытии створчатых ворот между ними, обеспечивая равенство уровней между ними устройства переливов в реку створчатых ворот, управляемых с помощью исполнительных механизмов реле времени,регулирующих заполнение и перетекание воды из накопительной камеры в рабочую и слив в реку, приводя в движение поплавок в дышлами с помощью храповых механизмов, передающих крутящий момент на вал с шестеренчатой передачей, на ротор генератора. 2. Шлюзовая электростанция по п.1,отличающаяся тем, что содержит неравноплечные реверсивные рычаги, одними концами шарнирно закрепленные между пластин на концах консолей дышел,а вторыми концами шарнирно закрепленные к упорам, входящим в зацепление с храповыми колесами и закрепленным шарнирно на каркасе станции.