Пристрій для використовування кінетичної енергії повітряного потоку шахтної вентиляції

Пристрій для використовування кінетичної енергії повітряного потоку шахтної вентиляції, що містить шахтний вентиляційний канал, забезпечений вітроколесом з лопатками, розташованими на горизонтальній осі, кінематично зв'язаній з валом генератора, який відрізняється тим, що вісь розташована на рівні підошви каналу, в підошві виконане заглиблення формою, відповідною розмірам циліндра, утворюваного при обертанні лопаток вітроколеса. Пропонована корисна модель відноситься до енергетики, зокрема до утилізації кінетичної енергії повітряного потоку вихідної струмини шахтної вентиляції. Відомий пристрій для використовування рухомого потоку [1], що містить циліндричний канал, усередині якого, в межах перетину каналу, паралельно набігаючому потоку встановлена вісь, на одному кінці якої в площині, перпендикулярній потоку, розміщені лопаті вітроколеса, а інший кінець осі сполучений з електрогенератором, розташованим поза каналом. У даному пристрої вісь розташована паралельно потоку, що обумовлює необхідність складної нелінійної конфігурації каналу і погіршує кінетичні характеристики потоку, а розташування вітроколеса перпендикулярно потоку при його роботі створює дуже високий рівень шуму - від 50 до 100ДБ. Найближчим до передбачуваної корисної моделі по технічній суті і результату, що досягається, є вітроенергетична установка [2], що містить циліндричний корпус (канал) з вхідною частиною, вихідною частиною і середньою частиною, внутрішній робочий перетин якої звужений і менше розмірів перетину вхідної і вихідної частин каналу. Усередині каналу на двох осях, розташованих горизонтально в просторі і перпендикулярно напряму набігаючого потоку, встановлені лопатки вітроколес. Повітряний потік, що надходить до пристрою, концентрується у вхідній частині каналу, досягаючи максимальної потужності в середній частині, де, впливаючи на лопатки вітроколес, приводить в обертання осі і кінематично пов'язаний з ними вал електрогенератора. Відпрацьований потік через вихідну частину каналу викидається назовні. Недолік цієї установки полягає в складній конструкції, обумовленій наявністю додаткових осей і кінематичних зв'язків між ними, що робить неможливим застосування цього технічного рішення для утилізації кінетичної енергії повітряного потоку шахтної вентиляції, оскільки діючі Правила безпеки [3] забороняють зменшувати розміри внутрішнього перетину вентиляційного каналу. В основу передбачуваної корисної моделі поставлена задача створення пристрою, в якому за рахунок розташування осі на рівні підошви каналу і виконання в підошві поглиблення формою відповідної розмірам циліндра, утворюваного при обертанні лопаток вітроколеса, забезпечується технічний результат - спрощення конструкції з можливістю ефективної утилізації кінетичної енергії повітряного потоку шахтної вентиляції за рахунок збільшення робочого діаметру вітроколеса. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для використовування кінетичної енергії повітряного потоку шахтної вентиляції, що містить шахтний вентиляційний канал, забезпечений вітроколесом з лопатками, розташованими на горизонтальній осі, кінематично пов'язаній з валом генератора, вісь розташована на рівні підошви каналу, при цьому в підошві виконане поглиблення формою відповідної розмірам циліндра, утворюваного при обертанні лопаток вітроколеса. У прототипі канал в середній його частині звужений, має розміри перетину менше, ніж розміри вхідної і вихідної частин, і-в ньому на двох осях «* 2 CO CO 5Г 10766 розташовані два вітроколеса зі складним кінематичним зв'язком з електрогенератором. Пристрій, що заявляється, виключає складну конструкцію, зберігає постійний перетин каналу, що забезпечує підвищення коефіцієнта використовування енергії повітряного потоку. На Фіг.1 зображений загальний вид пристрою, на Фіг.2 - розріз А-А по Фіг.1. Пропонований пристрій містить шахтний вентиляційний канал 1, усередині якого на горизонтальній осі 2, орієнтованої перпендикулярно напряму набігаючого повітряного потоку, встановлені лопатки 3 вітроколеса 4. Один кінець осі 2 пов'язаний з валом 5 електрогенератора 6. У підошві 7 вентиляційного каналу 1 виконано поглиблення 8 формою відповідне розмірам циліндра, утворюваного при обертанні лопаток 3 вітроколеса 4. Вісь 2 розташована на рівні основи підошви 7. Пристрій працює в такий спосіб. Повітряний потік, що надходить з шахти у вентиляційний канал 1, впливає на лопатки 3 вітроколеса 4, встановлені на осі 2, розміщеної на рівні підошви 7. При цьому половина вітроколеса 4, що розташовується вище за рівень підошви 7 каналу 1, сприймає весь потік повітря в межах перетину каналу 1. Під його дією лопатки 3 переміщаються від рівня підошви 7, з одного боку поглиблення 8, Фіг. 1 до рівня підошви 7, з протилежної сторони поглиблення 8, приводячи в обертання вісь 2 і далі вал 5 електрогенератора 6. На вході в поглиблення 8 лопатки 3 скидають потік повітря і весь шлях в поглибленні 8 проходять без навантаження, а на виході з поглиблення 8 знову захоплюють потік повітря. Пропонований пристрій забезпечує високі експлуатаційні характеристики завдяки тому, що: 1. Шахтний вентиляційний канал має постійний перетин по всій довжині [3]. 2. Збільшення діаметру вітроколеса підвищує коефіцієнт використовування кінетичної енергії повітряного потоку. 3. Схема конструктивно проста. Джерела інформації: 1. Боечин И. Умных собрать и себя показать // Техника молодежи. - 2004. - №6. - с.8. 2. А.с. 1815413 А1 СССР, МКИ 5 F03fl 3/04. Ветроэнергетическая установка / В.П. Мазяров, И.К. Ракицкая. - №4904070/06; Заявлено 22.01.91; Опубл. 15.05.93, Бюл. №18. - 21с. 3. ДНАОП 1.1.30-1.01 - 00. Правила безопасности в угольных шахтах. - Киев. - 2001. - с.308, п.3.3.2. Утв. приказом Мин. труда и соц. политики Украины 22.08.2000г., №215. 10766 Фіг. 2 Комп'ютерна верстка А. Крулевський Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. К и ї в - 4 2 , 01601