Método para la utilización de un conjunto de turbina hidráulica.

Un método para generar energía eléctrica que incluye los siguientes pasos:



proporcionar un sistema de generación de energía que comprende un cuerpo de agua retenido en unareserva de manera que se cree una energía potencial en el cuerpo de agua, incluyendo el cuerpo, a unnivel por debajo de la superficie del cuerpo de agua, un conjunto de turbina hidráulica,situando dicho conjunto (3) de turbina hidráulica en dicha reserva de agua de manera que se cree laformación de un vórtice (34) libre dentro de dicha reserva de agua como resultado del flujo vertical de aguadentro y a través del conjunto (3) de turbina hidráulica,

dicho conjunto (3) de turbina hidráulica incluye: un punto (5) de entrada de agua que se coloca detal manera que bajo la superficie libre del agua de dicha reserva de agua se cree la formación deun vórtice (34) libre dentro de dicha reserva de agua, y un tubo (13) externo de alojamiento quetiene un cono (7) de entrada que recibe agua de dicha formación de vórtice (34) libre y que estádiseñado para permitir que el agua fluya verticalmente a través del tubo (13) externo dealojamiento,

hacer que una unidad (26) de rotor del conjunto (3) de turbina hidráulica gire como consecuencia del flujode agua vertical del vórtice libre a través del conjunto (3) de turbina hidráulica,montándose dicha unidad (26) de rotor giratoriamente dentro de dicho tubo (13) externo dealojamiento y girando dentro de dicho tubo (13) externo de alojamiento en respuesta al flujo deagua en el vórtice libre a través de dicho tubo (13) externo de alojamiento , ygenerar energía eléctrica en una unidad (299 generadora del conjunto (3) de turbina hidráulica que seacopla a dicha unidad (26) de rotor y que reacciona en respuesta al giro de dicha unidad (26) de rotor.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/AU1998/000877.

Solicitante: KOURIS, PAUL S.

Nacionalidad solicitante: Australia.

Dirección: LOT 20, RICKETTS COURT KALORAMA, VIC 3766 AUSTRALIA.

Inventor/es: Kouris,Paul S.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F03B13/08 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F03 MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS; MOTORES DE VIENTO, DE RESORTES, O DE PESOS; PRODUCCION DE ENERGIA MECANICA O DE EMPUJE PROPULSIVO O POR REACCION, NO PREVISTA EN OTRO LUGAR.F03B MAQUINAS O MOTORES DE LIQUIDOS (máquinas o motores de líquidos y fluidos compresibles F01; motores de líquidos, de desplazamiento positivo F03C; máquinas de líquidos de desplazamiento positivo F04). › F03B 13/00 Adaptaciones de las máquinas o de los motores para una utilización particular; Combinaciones de las máquinas o de los motores con los aparatos accionados o que ellos accionan (si es el aspecto relativo a los aparatos lo que predomina, véanse los lugares apropiados para los aparatos considerados, p. ej. H02K 7/18 ); Estaciones motrices o conjuntos máquina-aparato (aspectos hidráulicos E02B; implicando nada más que máquinas o motores del tipo de desplazamiento positivo F03C). › Conjuntos máquina o motor y aparato en las presas u obras similares; Canalizaciones para ellos.
  • F03B13/10 F03B 13/00 […] › Unidades sumergidas que incorporan generadores o motores eléctricos.

PDF original: ES-2384257_T3.pdf

 

Método para la utilización de un conjunto de turbina hidráulica.

Fragmento de la descripción:

Método para la utilización de un conjunto de turbina hidráulica

5 Descripción de la técnica anterior

Es bien conocido el uso de turbinas hidráulicas a partir de la técnica anterior. Más específicamente, las turbinas hidráulicas concebidas y utilizadas hasta ahora, son conocidas por consistir básicamente en configuraciones estructurales obvias y previsibles, a pesar del sin fin de diseños abarcados por la extensa técnica anterior que se ha desarrollado para el cumplimiento de incontables objetivos y requisitos.

Entre las turbinas hidráulicas conocidas de la técnica anterior se incluye la Patente de los estados Unidos 4.437.017; la patente de los Estados Unidos 4.963.780; la patente de los Estados Unidos 4.219.303: la Patente de los Estados Unidos 4.816.697; La Patente de los Estados Unidos 4.443.707 y la Patente de los Estados Unidos 4.284. 899.

La turbina hidráulica del documento US-A-4 437 017 y, por añadidura, la de cada una de los documentos US-A-2 801 069, US-A-4 102 599 y US-A-4 289 971 sólo son capaces de extraer energía a partir del agua que fluye linealmente a través de ellas, y de esta manera con incapaces de aprovechar la energía adicional disponible mediante el efecto Coriolis.

Aunque estos dispositivos cumplen sus respectivos objetivos y requisitos particulares, las patentes anteriormente mencionadas no describen un nuevo conjunto de turbina hidráulica. El dispositivo de la invención incluye un tubo de entrada de agua (que preferentemente es vertical) que se extiende dentro de la reserva de agua de un embalse para suministrar agua al sistema convencional de generación de energía hidroeléctrica. El tubo de entrada de agua tiene un punto de entrada de agua que se sitúa en la reserva de agua para crear la formación de un vórtice libre. Se proporciona un tubo exterior de alojamiento que tiene un cono de entrada para recoger el agua de entrada de dicha formación del vórtice libre y un difusor de salida en comunicación fluida con el tubo de entrada de agua para permitir que el agua pase a través del tubo externo de alojamiento al tubo de entrada de agua. Un conjunto de rotor y turbina, que tiene una unidad de rotor y al menos una unidad generadora para crear energía eléctrica, se dispone dentro del tubo externo de alojamiento para permitir el giro de la unidad de rotor dentro de la unidad externa de alojamiento por el agua que pasa a través del tubo externo de alojamiento. Cada una de las unidades generadoras se acopla funcionalmente a la unidad de rotor de manera que la unidad generadora convierta la energía giratoria de la unidad de rotor en energía eléctrica.

A este respecto, el conjunto de turbina hidráulica de acuerdo con la presente invención substancialmente se desvía de los conceptos y diseños convencionales de la técnica anterior, y al hacerlo así proporciona un aparato desarrollado en primer lugar con el fin de derivar energía extra de un sistema convencional de producción de energía hidroeléctrica.

Sumario de la invención

De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona un método para generar energía eléctrica que incluye los siguientes pasos:

45 proporcionar un sistema de generación de energía que comprenda un cuerpo de agua retenido en una reserva, de manera que se cree una energía potencial en el cuerpo de agua, incluyendo el cuerpo, a un nivel por debajo de la superficie del cuerpo de agua, un conjunto de turbina hidráulica, situándose dicho conjunto de turbina hidráulica en dicha reserva de agua de manera que se cree la formación de un vórtice libre dentro de dicha reserva de agua, como resultado del flujo vertical de agua dentro y a través del conjunto de turbina hidráulica;

incluyendo dicho conjunto de turbina hidráulica: un punto de entrada de agua situado de tal manera bajo la superficie libre del agua de dicha reserva de agua que se cree la formación de un vórtice libre dentro de dicha reserva de agua, y un tubo externo de alojamiento que tiene un cono de entrada que recibe agua de 55 dicha formación de vórtice libre y que está diseñado para permitir que el agua fluya verticalmente a través del tubo externo de alojamiento, hacer que la unidad de rotor del conjunto de turbina hidráulica gire como consecuencia del flujo de agua vertical del vórtice libre a través del conjunto de turbina hidráulica, montándose dicha unidad de rotor giratoriamente dentro de dicho tubo externo de alojamiento y girando dentro de dicho tubo externo de alojamiento en respuesta al flujo de agua en el vórtice libre a través de dicho tubo externo de alojamiento, y 65 generar energía eléctrica en una unidad generadora del conjunto de turbina hidráulica que se acopla a dicha unidad de rotor y que reacciona en respuesta al giro de dicha unidad de rotor.

Breve descripción de los dibujos

La invención se entenderá mejor y se pondrá de manifiesto los objetivos distintos a los establecidos anteriormente tras considerar la siguiente descripción detallada de la misma. Dicha descripción hace referencia a los dibujos 5 adjuntos en los que:

La Figura 1 es una vista lateral derecha de un nuevo conjunto de turbina hidráulica de acuerdo con la presente invención.

La Figura 2 es una vista lateral de la unidad de turbina hidráulica.

La Figura 3 es una ilustración isométrica de despiece de la sección principal del conjunto de turbina hidráulica.

La Figura 4 es una vista lateral del conjunto de rotor y turbina.

La Figura 5 es una ilustración isométrica de despiece del conjunto de turbina.

La Figura 6 es una ilustración isométrica de despiece del subconjunto del rotor y el generador.

La Figura 7 es una vista en planta desde arriba de la unidad de rotor.

La Figura 8 es una vista lateral de la unidad de rotor tomada a lo largo de la línea 8-8 de la Figura 7.

La Figura 9 es una vista lateral de la unidad de rotor tomada a lo largo de la línea 9-9 de la Figura 7. 25

Descripción de una realización preferida

Con referencia a los dibujos, y en particular a las Figuras 1 a 9 de la misma, a continuación se describe un nuevo conjunto de turbina hidráulica que contiene los principios y conceptos de la presente invención y que en general se designa con el número de referencia 3.

Más específicamente, se hace constar que el conjunto (3) de turbina hidráulica comprende un tubo (1) vertical de entrada de agua, un tubo (8) difusor de salida, y un conjunto (38) de rotor y turbina.

Tal y como se ilustra mejor en las Figuras 1 a 9, puede observarse que este conjunto (3) de turbina hidráulica se diseña para derivar energía extra de un sistema convencional de generación de energía hidroeléctrica al incorporar un segundo generador de turbina en la entrada vertical de la reserva.

La invención, tal y como se muestra en la Figura 1 consiste en una unidad de turbina generadora de electricidad con un diseño modular extraíble, sujeta a un tubo (1) de entrada de agua verticalmente encarado que suministra agua a la planta convencional de generación de energía eléctrica, que está aguas abajo, o por debajo de la misma.

Tal y como se muestra en la Figura 1, el tubo (1) de entrada vertical se presenta a sí mismo con un extremo (42) receptor de una brida apta para la sujeción de un montaje (30) por brida de la unidad (3) de turbina hidráulica y 45 puede fabricarse con hormigón, acero u otros materiales apropiados a fin de soportar el peso y los esfuerzos torsionales a los que está sometida la unidad.

En la colocación horizontal del tubo (1) de entrada vertical dentro de la reserva (41) de agua se debería dejar un margen de seguridad adecuado desde el muro de retención o embalse (31) , la base (32) , la superficie (33) del agua y los laterales de la reserva (41) de agua a fin de permitir la formación adecuada de un vórtice (34) libre de entrada específico para la aplicación. El suministro de agua o flujo puede ralentizarse o detenerse usando una forma adecuada de válvula o de compuerta (2) de paso, necesaria para cerrar el sistema.

El montaje (30) por bridas del conjunto (3) de turbina hidráulica se monta a su vez mediante bridas al extremo (42)

55 receptor de la brida del tubo (1) de entrada de agua y de esta manera se puede desmontar y retirar fácilmente para reparaciones, mantenimiento o para permitir que el sistema (35) convencional de generación de energía hidroeléctrica... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para generar energía eléctrica que incluye los siguientes pasos:

proporcionar un sistema de generación de energía que comprende un cuerpo de agua retenido en una reserva de manera que se cree una energía potencial en el cuerpo de agua, incluyendo el cuerpo, a un nivel por debajo de la superficie del cuerpo de agua, un conjunto de turbina hidráulica, situando dicho conjunto (3) de turbina hidráulica en dicha reserva de agua de manera que se cree la formación de un vórtice (34) libre dentro de dicha reserva de agua como resultado del flujo vertical de agua dentro y a través del conjunto (3) de turbina hidráulica, dicho conjunto (3) de turbina hidráulica incluye: un punto (5) de entrada de agua que se coloca de tal manera que bajo la superficie libre del agua de dicha reserva de agua se cree la formación de un vórtice (34) libre dentro de dicha reserva de agua, y un tubo (13) externo de alojamiento que tiene un cono (7) de entrada que recibe agua de dicha formación de vórtice (34) libre y que está diseñado para permitir que el agua fluya verticalmente a través del tubo (13) externo de alojamiento, hacer que una unidad (26) de rotor del conjunto (3) de turbina hidráulica gire como consecuencia del flujo 20 de agua vertical del vórtice libre a través del conjunto (3) de turbina hidráulica, montándose dicha unidad (26) de rotor giratoriamente dentro de dicho tubo (13) externo de alojamiento y girando dentro de dicho tubo (13) externo de alojamiento en respuesta al flujo de agua en el vórtice libre a través de dicho tubo (13) externo de alojamiento , y generar energía eléctrica en una unidad (299 generadora del conjunto (3) de turbina hidráulica que se acopla a dicha unidad (26) de rotor y que reacciona en respuesta al giro de dicha unidad (26) de rotor.


 

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