Стаціонарна модульна хвильова гідроелектростанція

Хвильова гідроелектростанція, що містить платформу для силового та електричного обладнання; закріплені на дні моря вертикальні опори, на яких розміщена платформа; понтон, що рухається під дією виштовхувальної сили хвиль у вер C2 1 3 В основу запропонованої стаціонарної хвильової модульної гідростанції поставлено завдання: 1) збільшити діапазон використання морських хвиль, 2) підвищити надійність і стійкість роботи хвильової гідроелектростанції. 3) підвищити ККД приводу гідроелектростанції. Поставлені завдання вирішуються, що в хвильову гідроелектростанцію, що містить: платформу для силового та електричного обладнання; закріплені на дні моря вертикальні опори, на яких розміщена платформа; понтон, що рухається під дією виштовхувальної сили хвиль у вертикальній площині; вертикальні напрямні, по яких рухається понтон за допомогою шасі у вертикальній площині; механічно з'єднаний з понтоном кривошипноповзуновий механізм; маховик, механічно під'єднаний до кривошипно-повзунового механізму; підвищувальний редуктор, механічно приєднаний до електричного генератора; акумулятор, електрично з'єднаний з генератором; шляхом введення до складу хвильової гідроелектростанції важеля і механізму храпоподібної автоматичної муфти між понтоном і кривошипно-повзуновим механізмом; шляхом установлення електрогідравлічної муфти зчеплення за допомогою фланцевих сполучень між маховиком і підвищувальним редуктором; шляхом приєднання нижньої частини понтона за допомогою демпферної пружини і троса до дна моря; шляхом обладнання платформи стаціонарними електричними гідроприводами, розміщеними між платформою і вертикальними опорами. Корпус понтона, встановлений через шасі у вертикальні напрямні, рухається вверх і вниз, підкоряючись коливанням хвиль, його коливання за допомогою встановленого важеля підсилюються до величини, обумовленої довжиною важеля і передаються на автоматичну храпоподібну муфту, яка, "блокуючи зворотний напрямок обертання, передає прямий обертальний рух храпоподібного механізму на кривошипно-повзуновий механізм, а далі через фланцеві сполучення-на маховик. Якщо енергія і швидкість обертання маховика достатні, то плавно вмикається електрогідравлічна муфта зчеплення (програмне керування) і передає обертальний рух через фланцеві сполучення на підвищувальний редуктор і електричний генератор. Якщо енергія обертання маховика не достатня, то електрогідравлічна муфта не спрацьовує до моменту накопичення достатньої енергії на маховику. Застосування окремо виділеного маховика дає можливість використати в одному корпусі відцентровий регулятор обертів, підвищуючи при цьому стабільність роботи гідростанції. Електрогідравлічні гідроприводи використовуються в умовах нівелювання платформи станції, а також зміни висоти розташування платформи у процесі експлуатації. Демпферна пружина, закріплена між нижньою частиною понтона і тросом, прикріпленим до дна моря, використовується тільки у критичних випадках (шквали, шторми). За умов великої потужності гідростанції демпферна пружина замінюється потужним гідроамортизатором. Модульна конструкція гідростанції дає змогу максимально використати установлені потужності при мінімальній площі на 85834 4 водній поверхні. Попарне підключення або виключення протилежних модулів в залежності від висоти морських хвиль, дозволяє ефективно використовувати потенціал водної поверхні в широкому діапазоні хвиль, включаючи шторм. Розташування такого типу хвильової гідроелектростанції у місцевостях із непередбаченою висотою хвиль, крім отримання електроенергії допомогло б захистити морське узбережжя від розмивання. На Фіг.1 показано вигляд модульної стаціонарної хвильової гідроелектростанції згори, а на Фіг.2 - вигляд цієї станції у розрізі. На Фіг.3 зображено кривошипно-повзуновий механізм в сукупності з важільно-храпоподібним у вертикальному розрізі, за умови повернутого вниз важеля. Хвильова гідростанція (Фіг.1,2) містить: понтон 1, шасі 2, напрямні 19, сфероподібні запобіжні елементи з демпферними накладками 3, демпферну пружину 4, яка з'єднує понтон із дном моря за допомогою троса 5, штангу понтона 6, коронку штанги 7, ламаний важіль 8, 9 - кривошипно-повзуновий механізм в сукупності з храпоподібним механізмом, маховик 10, електрогідравлічну муфту зчеплення 11, підвищувальний редуктор 12, електрогенератор 13, корпус станції 14, несучу балку платформи для силового і електричного обладнання 15 для кожної пари протилежно розташованих модулів, електрогідравлічний привід 16 для установки і нівелювання всієї платформи, фланцеві з'єднання 17, вертикальні трубчасті опори 18, 20електросилові шкафи управління модулями і електрогідроприводами з акумуляторними батареями, центрувальна втулка 21, фланцеві сполучення обертальних механізмів модуля - 22. На Фіг.3 зображено варіант сполучення важільно-храпоподібного механізму з кривошипноповзуновим механізмом, за умови розвернутого донизу важеля. Згідно Фіг.3, ліва піввісь 1 храпоподібної муфти 4 впресована в підшипник 2(1) корпусу 9, а з лівої сторони на неї (ліву піввісь 1) напресовано ламаний важіль 8. Праву піввісь 5 храпоподібної муфти 4 впресовано в підшипник 2(2) фігурного фланця 3 з лівої сторони, а на праву сторону піввісі 5 напресовано проміжний маховик 7. Крім цього, в праву піввісь 5 вставлено праву частину храпоподібної муфти 4, яка притискається до лівої частини муфти 4 в горизонтальній площині під дією пружини 6. Проміжний маховик 7, сполучений з повзуном 11 за допомогою пальця 10 через підшипник ковзання 16(1), причому палець 10 ексцентрично запресовано в цей маховик. Щоки 12 кривошипно-повзунового механізму сполучені між собою за допомогою пальця 13, який в свою чергу через підшипник ковзання 16(2) приєднаний до повзуна 11. Щоки 12 напресовані на піввісі 14, які закріплені в корпусі 9 за допомогою підшипників 2(3) і 2(4). На вихідній частині правої піввісі 14 закріплено проміжний фланець 15. Хвильова гідроелектростанція працює згідно (Фіг.1,2) наступним чином. Під дією хвилі, що набігає, понтон 1 через шасі 2, по напрямних 19 починає рухатись в вертикальній площині і трубчастою штангою 6, проходячи через центрувальну втулку 21, коронкою 7 піднімає ламаний важіль 8. 5 Далі слід звернутись до (Фіг.3). Зазначимо, що в робочому положенні важіль 8 повинен бути піднятий близько 120 градусів догори відносно Фіг.3. Важіль 8, підсилює виштовхувальну силу понтона, що підноситься під дією набігаючої хвилі, до величини, обумовленої довжиною важеля. Ліва піввісь 1 передає зусилля важеля 8 на праву піввісь 5 храпоподібної муфти 4 тільки у випадку, коли понтон рухається вверх. Повзун 11, отримавши поштовх від пальця 10 передає свою дію на палець 13, установлений між щоками 12 напресованими в напівосі 14. Обертальний рух півосі 14 кривошипно-повзунового механізма передається на проміжний фланець 15, цим самим забезпечуючи обертальний рух маховику 10 (Фіг.1,2). Згідно (Фіг.1,2), маховик 10, отримавши обертальний рух від кривошипно-повзунового механізма 9 через фланцеве сполучення 22 передає обертальний рух на електрогідравлічну муфту зчеплення 11, яка дає можливість відключення редуктора 12 і зупинки електрогенератора 13 в разі потреби без зупинки кривошипно-повзунового механізму. Електрогідравлічна муфта зчеплення 11 через фланцеве сполучення 22 з'єднана з підвищувальним редуктором 12, який в свою чергу, збільшивши оберти до номінальних передає одночасно свою дію на якір елек 85834 6 трогенератора 13. Звернемось знов до Фіг.3. Під дією спадаючої хвилі, інакше кажучи, після руху важеля 8 вниз, ліва піввісь 1 храпоподібної муфти 4 автоматично виходить із зачеплення з правою половиною 5, блокуючи при цьому зворотне обертання півосі 5. Слід відзначити, що перестановка місцями храповиків 4 муфти змінює напрямок руху обертання кривошипно-повзунового механізма. Таким чином,завдяки застосуванню винаходу інтенсивніше використовується енергія хвиль бурхливого моря. На (Фіг.1) доцільно звернути увагу на найбільш раціональне, з погляду авторів, є розміщення кількох (шести) електроагрегатів навколо одного потужного понтона, який виходить з ладу значно рідше, ніж окремий агрегат. Слід також зазначити, що найдоцільніше будувати такого типу станції потужністю від 600 до 6000КВТ, корпусу яких згідно (Фіг.1,2) надавати форми з малим аеродинамічним опором «літаюча тарілка". В умовах довготривалих періодів неефективних хвиль на морі, можна передбачити застосування гідрорефлекторів, закріплених на вертикальних опорах, які будуть концентрувати енергію хвиль в приймальній частині гідроелектростанції. 7 Комп’ютерна верстка В. Клюкін 85834 8 Підписне Тираж 28 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. Київ – 42, 01601