Енергозрошувальний комплекс

Корисна модель відноситься до галузі нетрадиційної енергетики, а саме до будівництва агрегатів, робота яких основана на використанні енергії водяних хвиль, що утворюються на поверхні водойм від вітру. Відома конструкція хвильової насосної установки, [патент України №23655]. Ця установка містить робочий поплавець, встановлений з можливістю циклічного переміщення, вона містить фундамент у вигляді залізобетонної плити, в якій жорстко закріплені чотири вертикально встановлені стійки з швелерів. В них встановлений з можливістю зворотно-поступального руху робочий поплавець, з'єднаний зі штоком поршню циліндра, який жорстко прикріплений до направляючих швелерів, він з'єднаний трубопроводом з резервуаромнакопичувачем, оснащеним зворотним клапаном на дні резервуару-накопичувачу, а другий зворотний клапан - на нижній кришці циліндру. Ця корисна модель прийнята за прототип. Недоліками прототипу слід вважати наступні: вузли енергетики і зрошування технічно не визначені, фундаментна плита установки завантажена двома бетонними блоками, які чинять опір набігаючим хвилям і до того ж вносять розлад у ламінарність потоку хвиль, що діють на поплавець; крім того існує побоювання, що у штормову погоду з причини зсуву ці бетонні блоки можуть пошкодити саму установку; надійність і довговічність фундаменту не забезпечена в разі побудови його на піщаному мілководді водоймища; робочий циліндр постійно знаходиться у водному середовищі і потребує забезпечення корозійної стійкості, крім того він зовні не оснащений ребрами жорсткості у вигляді кільцевого поясу, що не виключає його вихід з ладу від механічної деформації, обидва робочі зворотні клапани установки розміщені на різних робочих органах установки, що недоцільно, забір води у циліндр здійснений зворотним клапаном, встановленим на нижній кришці циліндру, де вода забруднена значним вмістом завислих часток мулу з піском. В основу корисної моделі поставлена задача розробки такої конструкції хвильової насосної установки, конструктивні особливості якої забезпечили би досягнення ефективного кінцевого результату, що полягає у представленні завершеної технологічної схеми, яка після реалізації спроможна буде добувати кіловати електричної енергії і зрошувати значні площі багарних земель. Це досягається тим, що енергозрошувальний комплекс, що включає фундамент у вигляді залізобетонної плити, в який жорстко закріплені чотири вертикально встановлені стійки з швелерів, в них встановлений з можливістю зворотно-поступального руху робочий поплавець, з'єднаний зі штоком поршня циліндра, оснащеного зворотним клапаном, поршень жорстко прикріплений до направляючих швелерів і з'єднаний трубопроводом з резервуаром - накопичувачем, також оснащеним зворотним клапаном. фундаментна плита прикріплена до ґрунтової основи залізобетонними палями, живильний і вихідний зворотні клапани встановлені на верхній торцевій кришці циліндру, шток поршню встановлений на двох шарнірах, поршневий циліндр укріплений зовні кільцевим поясом, розміщені по верхівках чотирьох стійок і дотичні до поршневого циліндру швелери встановлені у площину розтяжок, живильний трубопровід оснащений на вході конусною насадкою, а між з'єднаними трубопроводами резервуаром-накопичувачем з проміжною ємністю зі скидним трубопроводом на розрахунковій висоті встановлено генератор струму. Між суттєвими ознаками і задачею корисної моделі існує наступний причинно-наслідковий зв'язок: На відміну від прототипу, у якому стійкість фундаментної плити забезпечена вагою бетонних блоків, у замовленій корисній моделі цю функцію виконують залізобетонні палі, які занурені на розрахункову глибину у ґрунтову основу і жорстко з'єднані з плитою фундаменту, а тому надійно протидіють тиску стихії. На відміну від прототипу, у якому живильний зворотний клапан встановлений знизу циліндру, де існує забруднення води мінеральними частками, у замовленій корисній моделі він розміщений зверху, куди зважених часток типу піску поступає менше. На відміну від прототипу, у якому зворотний клапан на циліндрі технічно не гарантований від забруднення мулом, у замовленій корисній моделі на кінці живильного трубопроводу застосована конусна насадка, яка значно зменшує швидкість течії води на вході, що запобігає всмоктуванню самопливних мінеральних часток. На відміну від прототипу, у якому шток поршню не вміщує шарнірів, у замовлений корисній моделі встановлено два шарніри, що забезпечує нормальну роботу циліндру при зміщеннях штоку від проектного його положення від деформації силових елементів під дією стихії. На відміну від прототипу, у якому стінки циліндру не підсилені кільцевим ребром жорсткості, у замовленій корисній моделі цей недолік усунений шляхом застосування по його центру вказаного поясу. На відміну від прототипу, у якому видобуток електричної енергії технічно не доведений, у замовленій корисній моделі застосований генератор, живлення якого здійснене з резервуара-накопичувача, розміщеного на розрахунковій висоті, а скид відпрацьованої води здійснений у зрошувальну ємність, звідки самопливом подається на зрошувальні ділянки. Таким чином, завдяки удосконаленню цілої низки технічних вузлів у хвильовій насосній установці можна досягти значного покращання її технічних характеристик. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображено. На Фіг.1 Загальний вигляд установки по 1-1 На Фіг.2 Вид збоку установки по 2-2. На Фіг.3 Схема розміщення генератора з проміжною ємністю Корисна модель складена з наступних елементів: Фундаменту у вигляді залізобетонної плити 1, армування плити 2, закладні деталі 3, розтяжки 4, анкери до розтяжок 5, талрепи до них 6, стійки з швелерів 7, залізобетонні палі 8, поперечини 9 до стійок 7, поплавець 10, підшипники котіння 11, вісі до них 12, монтажні петлі 13, поршневий циліндр 14, шток 15, поршень 16, шарніри 17, кільцевий пояс 18, вихідний зворотний клапан 19 до трубопроводу 22, живильний зворотний клапан 20 з трубопроводом 21 і конусною насадкою 28, резервуар-накопичувач води 23, скидний вентиль 24 до трубопроводу 25, генератор струму 26, проміжна ємність 27, конусна насадка 28 до живильного трубопроводу 21, вентиль 29 скидного трубопроводу до подачі води у зрошувальну систему. Корисну модель монтують і вона працює наступним чином. Виробництво обладнання до зрошувального комплекс варто організовувати в заводських умовах, частково вести збірку окремих вузлів, а потім їх транспортувати до монтажу на відведеній прибережній ділянці акваторії водосховищ, глибина води в цих місцях бажано не повинна перевищувати 1,5м. В конструкції залізобетонної плити 1 треба передбачити влаштування отворів до чотирьох паль, які після їх монтажу у робоче положення необхідно жорстко прикріпити до плити 1 у спосіб замонолічення. При встановленні паль використовують обладнання" з так званою технологією віброзаглиблення. Підготовчі роботи до монтажу установки починають з вирівняння поверхні дна. Після цього виготовлену в заводських умовах залізобетонну плиту 1, армовану арматурою 2 і закладними деталями 3 і анкерами 5 до розтяжок 4 за допомогою крана грузять на трайлер (монтажні петлі не показані) і за допомогою плавучого крану монтують на підготовленій ділянці. Після встановлення паль у проектне положення монтують чотири стійки 7 до закладних деталей 3, або за допомогою зварювання, якщо виконавці опанували підводне зварювання, або за допомогою болтів. Якщо стійки передбачено монтувати в заводських умовах, то треба застосовувати кондуктор, який забезпечить їх проектне положення. З'єднують розтяжки 4 з анкерами 5 і стійками 7. Монтують поплавець 10 у робоче положення між стійками 7 і до нього приварюють вісі 12 з насадженими на них підшипниками 11. До поплавця 10 приєднують через посередництво шарнірів 17 циліндр 14, обладнаний кільцевим ребром жорсткості 18, монтують шток 15 з поршнем 16. Бажано, щоб циліндр 14 був жорстко прикріплений до стійок 7 за допомогою зварного шва до поперечин 9. Вихідний 19 і живильний 20 зворотні клапани розміщені відповідно у гніздах трубопроводів 22 і 21, які влаштовані на верхній кришці циліндру 14. Трубопровід 21 на вході оснащений конусною насадкою 28, яка уповільнює швидкість потоку води. Вода до генератору 26 поступає по трубопроводу 25 і регулюється вентилем 24, а після відпрацювання в генераторі вода накопичується у проміжній ємності 27, з якої крізь вентиль 29 скидного трубопроводу до подачі води у зрошувальну систему. Таким чином, впровадження енергозрошувального комплексу у виробництво вирішує задачу одночасного видобутку певної частки електроенергії шляхом відбору потужності установки і запланованого об'єму зрошення земель. Попередні підрахунки економічного ефекту дозволяють розраховувати на видобуток електричної енергії, яка забезпечить особисті потреби самого комплексу у вегетаційний період року і за рахунок зрошення-достаток сільгосппродукції, виготовленої на прилеглих угіддях.