Турбогенераторное устройство для производства электрической энергии, способы его установки и эксплуатации - RU2018134768A

1. Турбогенераторное устройство для производства электрической энергии, содержащее:

- цилиндрическую трубку (1), открытую по краям и выполненную с возможностью прохождения через нее объема жидкости;

- гидравлическую трубку (2), аксиально и механически соединенную с генераторным элементом через соединительный вал (3) с соответствующими элементами, установленными внутри корпуса упомянутой цилиндрической трубки (1), и обозначенную как турбогенераторный блок, и с упомянутым турбогенераторным блоком, выполненным с возможностью трансформирования механической энергии жидкости в электрическую энергию, а также устройство, отличающееся тем, что генераторный элемент, аксиально соединенный с турбиной (2), содержит герметичный трубчатый корпус (4), который обеспечивает герметичность по отношению к циркулирующей внутри цилиндрической трубки (1) жидкости, причем упомянутый корпус (4) содержит:

- ротор (5), соединенный с упомянутым соединительным валом (3), и статор (6), по меньше мере, частично окружающий упомянутый ротор (5), причем корпус (4) имеет два основания: одно из оснований содержит отверстие для прохождения соединительного вала (3) к турбине (2), а другое основание содержит эластичную диафрагму (7), выполненную с возможностью поглощения давлений с внешней стороны трубчатого корпуса (4), направленных внутрь него; и

- пространство, обозначенное между статором (6) и внутренней поверхностью герметичного трубчатого корпуса (4), причем упомянутое пространство содержит антифриз (14).

2. Турбогенераторное устройство для производства электрической энергии по п. 1, отличающееся тем, что герметичный трубчатый корпус (4) содержит:

- подшипник (8) на основании, где расположено отверстие для прохождения соединительного вала (3), которое имеет механическое закрытие, выполненное с возможностью предотвращения передачи жидкости между антифризом (14) внутри трубчатого корпуса (4) и

циркулирующей жидкостью снаружи упомянутого корпуса (4); и

- свободно действующий подшипник (9) на основании, где расположена эластичная диафрагма (7), которая выполнена с возможностью свободного поворота соединительного вала (3) по отношению к упомянутому подшипнику (9).

3. Турбогенераторное устройство для производства электрической энергии по п. 2, отличающееся тем, что трубчатый корпус (4) в свою очередь содержит фланец (10), оснащенный механическим закрытием, соединенным со статором (6), где упомянутый фланец (10) выполнен с возможностью предотвращения прохождения антифриза (14) к ротору (5).

4. Турбогенераторное устройство для производства электрической энергии по любому из предшествующих пунктов формулы изобретения, отличающееся тем, что трубчатый корпус (4) аксиально соединен с турбиной (2) через множество крепежных стержней (16), параллельных соединительному валу (3).

5. Турбогенераторное устройство для производства электрической энергии по п. 1, отличающееся, по меньшей мере, тем, что соединительный вал (3), расположенный внутри трубчатого корпуса (4), содержит множество лопаток, выполненных с возможностью рециркуляции антифриза (14) через внутреннюю часть упомянутого трубчатого корпуса (4).

6. Турбогенераторное устройство для производства электрической энергии по п. 1, отличающееся тем, что цилиндрическая трубка (1) содержит:

- отводной раструб (2а) на конце, где жидкость проходит в турбину (2), в котором установлена упомянутая турбина (2); и

- приемный раструб на конце, где жидкость выходит после прохождения через упомянутый турбогенераторный блок (2b).

7. Турбогенераторное устройство для производства электрической энергии по п. 1, отличающееся тем, что оно включает уравнительный клапан давления (11), расположенный после турбогенераторного блока.

8. Турбогенераторное устройство для производства электрической энергии по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит:

- отсечной клапан (12), расположенный выше турбогенераторного блока; и

- отсечной клапан (13), расположенный ниже турбогенераторного блока.

9. Турбогенераторное устройство для производства электрической энергии по п. 1, отличающееся тем, что оно включает твердый фильтр (14) выше турбогенераторного блока.

10. Способ генерирования электрической энергии через турбогенераторное устройство, отличающийся тем, что после начала циркуляции объема жидкости внутри цилиндрической трубки (1), способ включает следующие одновременные этапы:

a) турбина (2) используется благодаря механической энергии жидкости, трансформируя механическую энергию упомянутой жидкости в поворотную механическую энергию;

b) соединительный вал (3), вращающийся между турбиной (2) и генераторным элементом, передающий поворотную механическую энергию от турбины (2) к генераторному элементу; и

c) ротор (5), поворачивающийся по отношению к статору (6), причем и ротор, и статор, принадлежат к упомянутому генераторному элементу, и трансформируют поворотную энергию в электрическую.

11. Способ откачивания жидкости через турбогенераторное устройство, выполненное по любому из пп. 1-9 формулы изобретения, отличающийся тем, что после заполнения внутренней части цилиндрической трубки (1) жидкостью, по меньшей мере, до уровня, где расположена турбина (2), способ включает следующие одновременные этапы:

a) подаваемая на генераторный элемент электрическая энергия, трансформирующая электрическую энергию в поворотную механическую энергию на роторе (5) упомянутого электрического элемента;

b) соединительный вал (3), вращающийся между турбиной (2) и генераторным элементом, передающий поворотную механическую энергию от генераторного элемента к турбине (2); и

c) турбина (2), работающая за счет поворотной механической энергии соединительного вала (3), трансформирующая упомянутую механическую энергию в механическую энергию в жидкости.

12. Способ установки турбогенераторного устройства, выполненного по любому из пп. 1-9 формулы изобретения, в гидравлической установке, причем упомянутая гидравлическая установка содержит, по меньшей мере, упомянутую основную трубу (15) для прохождения жидкости, отличающийся тем, что устройство устанавливают параллельно по отношению к упомянутой основной трубе (15), упомянутая основная труба (15) содержит два канала: впускной канал (15а) от основной трубы (15) к впускному отверстию цилиндрической трубки (1), где расположен турбогенераторный блок, и выпускной канал (15b) от упомянутой цилиндрической трубки (1), где турбогенераторный блок расположен на основной трубе (15).