Пневмоелектростанція божка

Реферат: UA 73111 U UA 73111 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Запропонована пневмоелектростанція (ПЕС) належить до пневмоенергетичних споруд і може бути використана при її будівництві на поверхні землі або на певній висоті від неї чи заглибленнях в ній, малопотужних в побутових умовах, приватних, орендних господарствах і потужних на підприємствах, як джерело електроенергії, одержуваної шляхом перетворення нетрадиційної енергії. Відома, найбільш близька за суттю і технічною реалізацією, вітроенергетична установка (ВЕУ) містить нерухомо закріплену нижньою частиною опору, у верхній частині якої розміщений робочий орган - ротор у вигляді вітроколеса, електрогенератор, з'єднаний валом з робочим органом [див. кн. Драганов Б.Х., Бессараб О.С., Долінський А.А. та ін. Теплотехніка: Підручник.2-е вид., перероб. і доп. - К.: фірма "ІНКОС", 2005. - С. 369-371, рис. 32.18]. Однак, недоліком відомої ВЕУ є: - перемінна потужність залежно від швидкості вітру; - перебої в роботі при відсутньому вітрі або його малій швидкості руху, яка змінюється протягом доби, сезону, року; - певні незручності, спричинені впливом рельєфу місцевості, деревонасаджень, будівель тощо, що також обмежує область застосування, особливо в регіонах з низькою швидкістю вітрів і незначними періодами їх дії протягом року. Таким чином, з рівня технічної реалізації випливає, що відомі ВЕУ малоефективні в процесі експлуатації і мають обмежену область застосування. Тому, з метою підвищення ефективності використання розширення області застосування, пропонується удосконалення ПЕС, суттєві ознаки якого полягають у використанні не повітряних потоків, а в перетворенні гравістатичної енергії повітря у механічну і в електричну енергію на основі закону Архімеда, причому у будь-яких регіонах і місцях їх розташування. Для реалізації цього в ній додатково розміщуються друга і третя опори з установленими на всіх трьох опорах транспортуючими пристроями у вигляді замкнених з навантажувальними і холостими гілками першого, другого і третього ланцюгів, взаємодіючих із зірочками першого нижнього і другого верхнього валів, з'єднаних з робочими органами. Останніми є поярусно розміщені між першим і другим, другим і третім ланцюгами, на зв'язаних з ними планках, до яких приєднані пневматичні балони, заповнені газом з меншою від повітря (наприклад, воднем) питомою вагою, а самі балони утворені, шарнірно з'єднаними між собою і з планками, двома боковинами, з розміщеними усередині їх пружинами, і які по периметру з'єднані еластичним матеріалом з можливістю змінювати їх об'єм, який сполучений з додатково установленими на ланцюгах замкненими пневмолініями. На опорах з одного боку додатково установлені напрямні кронштейни з поздовжніми пазами для прямолінійного проходження планок навантажувальної гілки, а з протилежного боку - другі напрямні кронштейни з поздовжніми пазами і розвилками для входу і виходу балонів, а також, розміщеними на них один проти одного, роликами з можливістю взаємодіяти з боковинами балонів, що проходять між ними, холостої гілки. Другий верхній вал із зірочками натяжний, а перший нижній - для знімання механічної енергії обертового руху, через додатково установлені муфту і редуктор, з'єднаний з електрогенератором, закріпленим на одній із крайніх опор. При такому технічному рішенні в результаті дисбалансу більшої за величиною підйомної сили Архімеда навантажувальної гілки, з наповненими балонами легшим від повітря газом, і меншою за величиною протидіючої опускаючої сили холостої гілки, з витисненим з балонів газом, буде створюватися надлишкова корисна механічна енергія обертового руху других нижніх приводних зірочок. Безперервна циркуляція в замкненій з балонами пневмолінії один раз заповненого газу, забезпечить безперервне перетворення гравістатичної енергії спочатку в механічну, а потім в електричну енергію. При цьому усунуться вищенаведені недоліки і розшириться область застосування запропонованої ПЕС. Отже, сукупність суттєвих ознак запропонованої ПЕС є достатньою і необхідною для досягнення технічного результату, що забезпечується шляхом підвищення ефективності використання і розширення області застосування. Запропонована ПЕС пояснюється кресленнями, на яких представлено схематичний варіант її будови: - на фіг. 1 показаний вигляд запропонованої ПЕС; - на фіг. 2 - вид збоку її транспортуючого пристрою; - на фіг. 3 - вид транспортуючого пристрою ззаду. Запропонована ПЕС містить першу 1, другу 2 і третю 3 опори, на яких установлені транспортуючі пристрої з приведеним першим нижнім 4 із зірочками 5, 6, 7 і другим верхнім з натяжним механізмом 8 валом 9 із зірочками 10, 11, 12. Зірочки 5, 10 огинає гнучкий тяговий орган у вигляді першого ланцюга 13, зірочки 6, 11 - гнучкий тяговий орган у вигляді другого 1 UA 73111 U 5 10 15 20 25 30 35 40 ланцюга 14, а зірочки 7, 12 - гнучкий тяговий орган у вигляді третього ланцюга 15. На ланцюгах 13, 14, 15 поярусно закріплені планки 16, 17, вздовж яких шарнірно приєднані пневматичні балони 18, 19, утворені двома боковинами 20, 21 з розміщеними між ними пружинами 22. Одні кінці боковин 20, 21 шарнірно зв'язані з планками 16, 17, а їх протилежні кінці і весь периметр герметично з'єднані еластичним гнучким матеріалом 23, 24 з можливістю боковинам розходитись (сходитись), змінюючи об'єм балонів 18, 19. Порожнини балонів 18, 19 окремими пневмолініями 25, 26, 27, сполучені із спільними загальними пневмолініями 28, 29, 30, зв'язаними з першим 13, другим 14 і третім 15 ланцюгами з можливістю разом з ними обертатися. Ведучі навантажувальні гілки 31, 32, 33 ланцюгів 13, 14, 15 на опорах 1, 2, 3 оснащені кронштейнами з пасивними напрямними пазами 34, 35, 36, по яких переміщаються на прямолінійних ділянках планки 16, 17, а ведені холості гілки 37, 38, 39 - кронштейнами з двома активними пазами 40, 41, 42, з установленими на них роликами 43. Причому верхні і нижні ділянки напрямних оснащені протилежно розміщеними розвилками з можливістю входу, виходу і взаємодії обох боковин балонів, а при переміщенні їх витісняти через пневмолінії 28, 29, 30 з них газ в балони навантажувальної гілки. Повітря в замкнену пневмосистему транспортуючих пристроїв опор подається і стравлюється з них через пробки 44, 45, 46. Блокуються транспортуючі пристрої стопорними механізмами (на схемі не показано). Перший нижній приводний вал 4 через муфту 47, редуктор 48 з'єднаний з валом електрогенератора 49, установлених на додатковій рамі 50, закріпленій на крайній опорі 1. Працює ПЕС наступним чином: перед пуском заблоковані транспортуючі пристрої розблоковуються і під дією гравістатичної енергії повітря балони 18, 19 навантажувальних гілок 31, 32, 33, одночасно починають підніматися і, долаючи опір балонів із стравленим газом холостих гілок 37, 38, 39, обертають перший нижній приводний вал 4 і через муфту 47, редуктор 48 - вал електрогенератора 49. При цьому гравістатична енергія повітря спочатку перетворюється в механічну обертання вала електрогенератора, в якому вона перетворюється в електричну і далі подається до споживачів. Кількість корисно одержаної енергії залежить від різниці перетвореної гравістатичної енергії повітря в навантажувальних гілках і втрати її на холостих гілках, тобто від різниці об'ємів розміщених на них балонів при постійній висоті розміщення ПЕС, а також від кількості і габаритів балонів, залучених в її замкнутих пневматичних контурах. Переваги запропонованої ПЕС, у порівнянні з відомими ВЕУ полягають в тому, що за рахунок незалежності від швидкості руху повітряних потоків протягом будь-якого періоду року забезпечаться: постійна і стабільна її потужність; тривала і безперебійна робота; можливість розміщення в місцях незалежно від наявних будівель і деревонасаджень; можливість застосування в регіонах, з низькою швидкістю вітрів і незначними періодами їх дії протягом року, і тим самим покращити в них електропостачання за рахунок дешевого нетрадиційного виду енергії; певні зручності в побуті, на дачних ділянках та інших місцях, віддалених від централізованого електропостачання. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 60 Пневмоелектростанція, що містить першу опору, робочий орган - ротор, у вигляді вітроколеса, і з'єднаний з робочим органом електрогенератор, зв'язані з опорою, яка відрізняється тим, що в ній додатково розміщені друга і третя опори з установленими на всіх трьох опорах транспортуючими пристроями у вигляді замкнених з навантажувальними і холостими гілками першого, другого і третього ланцюгів, взаємодіючих із зірочками першого нижнього і другого верхнього валів, з'єднаних з робочими органами, якими є поярусно розміщені між першим і другим, другим і третім ланцюгами, на зв'язаних з ними планках, до яких приєднані пневматичні балони, заповнені газом з меншою від повітря питомою вагою, а балони утворені, шарнірно з'єднаними між собою і з планками, двома боковинами, з розміщеними усередині їх пружинами, і які герметично по периметру з'єднані еластичним матеріалом з можливістю змінювати їх об'єм, який сполучений з додатково установленими на ланцюгах замкненими пневмолініями, а також на першій, другій і третій опорах додатково установленінапрямні кронштейни з поздовжніми пазами для прямолінійного проходження планок навантажувальної гілки з одного боку, а з протилежного боку - другі кронштейни з поздовжніми пазами і розвилками для входу і виходу балонів, а також, розміщеними на них один проти одного, роликами з можливістю взаємодіяти з боковинами балонів, що проходять між ними, холостої гілки, причому другий верхній вал із зірочками натяжний, а перший нижній - для знімання механічної енергії обертового руху, через 2 UA 73111 U додатково установлені муфту і редуктор, з'єднаний з електрогенератором, закріпленим на крайній опорі. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3