Предложенное техническое решение поясняется чертежом, где изображена схема комбинированной ветроэнергетической установки, содержащей ветроэнергетическую установку 1, ветроколесо выполнено конусным и лопастным с членением на отдельные поворотные лопасти с устройством самоориентации ветроустановки “на ветер” за счет демпфера рыскания, активным элементом которого является кривошипно-шатунный механизм, связанный с пружинным приводом, осуществляющий поворот лопастей (изменение угла их перевоначальной установки), при этом снижается (повышается) крутящий момент и частота вращения (на схеме не показано) с редуктором 2, связанным с нагнетателем воздушного потока (компрессором) 3, оснащенным коллектором высокого давления 4 и блоком низкого давления 5, компрессор 3 питает воздушную силовую турбину 6, состыкованную с основным электрогенератором 7 и газотурбинным двигателем 8, дополнительный двигатель внутреннего сгорания 9 связан с дополнительным электрогенератором 10, основной электрогенератор 7 и дополнительный 10 подключены к энергоблоку 11, который управляется блоком 12 с устройством, оснащенным ЭВМ, обеспечивающим получение электрических параметров, аналогичных электросетевым, от энергоблока 11 электроэнергия по линии 13 направляется в сеть; электрогенератор 7, газотурбинный двигатель 8, дополнительный двигатель 9, дополнительный электрогенератор 10 соединены с блоком утилизации тепла 14, оснащенным газодинамическим 15 и трубчатым 16 теплообменниками, а также электроподогревателем (на схеме не показан), блок утилизации тепла 14 подключен к термодистиллятору 17, подключен также к дополнительному элетрогенератору 10, термодистиллятор имеет сборник чистой воды 18, блок утилизации имеет линию подачи горячей воды потребителю 16А, сборник чистой воды термодистиллятора 18 соединен с обратно-осмотическим устройством, состоящим из заборного блока загрязненной воды 19, блока очистки I-й ступени 20 и блока обратного осмоса 21, и совместно связаны с коммуникацией подачи чистой воды потребителю 22; элементы обратно-осмотического устройства и термодистиллятора 17, 19, 20, 21 для надежного функционирования связаны с редуктором 2 и муфтой между турбиной 6 и основным генератором 7 торсионными валами 23, они (элементы) подключены также к пневмотрассе низкого и высокого давления, а также к электросистеме в одной точке как для технологических целей - приводы насосов, арматуры, элементов управления, так и для управления.

Комбинированная ветроэнергетическая установка работает следующим образом: компрессор 3, имеющий две ступени давления (низкую и высокую), нагнетает воздух в коллектор 4 и блок низкого давления 5, от компрессора 3 воздух направляется в воздушную силовую турбину 6 и вращает основной электрогенератор ОЭГ 7, связанный с газотурбинным двигателем ГТД 8 через муфту скольжения, он включается при слабом ветре и малом числе оборотов турбины 6, дополнительный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) 9 связан с компрессором 3 и дополнительным электрогенератором ДЭГ 10, он включается при остановке турбины 6 и ГТД 8, электроэнергия от ОЭГ 7 и ДЭГ 10 направляется в энергоблок 11, который управляется блоком 12 и при напряжении, аналогичном сетевому, направляется потребителю по линии 13, выхлопные газы и тепло рассеяния, а также электроэнергия подаются от ОЭГ, ГТД, ДЭГ, ДВС - поз. 7, 8, 9 и 10 в блок утилизации тепла 14, в котором размещены газодинамический 15 и трубчатый 16 теплообменники и теплообогреватель, блок утилизации 14 связан с 10 подачей горячей воды потребителю (при температуре 95°С) 16А, а также с термодистиллятором 17, к которому подведена также электроэнергия от ДЭГ 10 и энергоблока 11, термодистиллятор оснащен сборником очищенной воды 18, кроме того, он соединен с коммуникацией подачи чистой воды потребителю 22, к которой подключен и блок очистки обратно-осмотическим способом 21, перед которым находятся блок забора загрязненной воды 19 и блок очистки I-й ступени 20. Термодистиллятор 17 и блоки 19, 20 и 21 с целью надежного управления и функционирования подключены торсионными валами 23 к термодистиллятору 17 и блокам 19, 20 и 21.

Достижение решения предлагаемого изобретения проверено испытаниями экспериментальных 11 моделей, входящих в него устройств: блока утилизатора с входящими в него элементами, блока стабилизации напряжения электрического тока, а также, блоками-элементами очистки воды и т.д.; оптимизированы конструкции аппаратов; испытания подтвердили высокую надежность и полезность принятых решений.

Данное предлагаемое изобретение соответствует критерию изобретательский уровень.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Комбинированная ветроэнергетическая установка, содержащая энерговоспроизводящий блок в виде лопастного ветродвигателя, связанного с ним нагнетателя воздушного потока и энергообеспечивающий и трансформирующий блок в виде воздушной турбины и подключенного к ней генератора, состыкованного с газотурбинным двигателем, отличающаяся тем, что она снабжена блоком утилизации тепла и технологическим блоком, например, опреснения морской воды и очистки ее, выполненным в виде термодистилятора и обратно-осматического устройства, соединенных с блоком утилизации тепла, лопасти ветродвигателя выполнены расчлененными на секции с возможностью поворота их относительно друг друга и с возможностью поворота относительно их продольной оси, энерговоспроизводящий и трансформирующий блок выполнен с дополнительным, автономным двигателем внутреннего сгорания и соединенным с ним электрогенератором, который связан с генератором газотурбинного двигателя в единый энергоблок, при этом в системе управления имеется устройство, которое совместно с ЭВМ обеспечивает получение электрических параметров аналогичных электросетевым, причем энерговоспроизводящий блок выполнен с устройством деления воздушного потока, связанного гибкой пневмотрассой с нагнетателем воздушного потока, причем нагнетатель выполнен программируемым, например, пневматическим и многоступенчатым, ступень низкого давления которого соединена с воздушной турбиной и с каждым элементом технологического блока, а ступень высокого давления - с устройством испарения воды термодистилятора и обратно-осматическим устройством, которые соединены с блоком утилизации тепла, при этом точка подключения пневмотрассы и электропитания выполнена единой, к которой подключены торсионные валы, связанные с лопастным ветродвигателем и турбиной.

Установка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительный двигатель внутреннего сгорания установлен соосно ветродвигателю.

Установка по п.1, отличающаяся тем, что газотурбинный двигатель и дополнительный двигатель внутреннего сгорания выполнены с различной мощностью.

Установка по п.1, отличающаяся тем, что двигатель внутреннего сгорания выполнен с устройством охлаждения, а блок утилизации тепла выполнен в виде газодинамического теплообменника с выходом выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания и газотурбинного двигателя.

Приложение 6

Задачи для развития изобретательских способностей

1.          Предложите устройство для покраски труб.

2.          Каток картофелеуборочной машины имеет цилиндрическую форму. При движении вдоль выпуклой грядки каток плохо прилегает к ее поверхности. Желательно, чтобы каток хорошо прилегал и к плоской поверхности, и к выпуклой (даже если кривизна выпуклости меняется). Ваше предложение?

3.          Как изменить температуру движущейся раскаленной металлической ленты?

4.          В  химическом реакторе десять вспомогательных устройств расположены вокруг центральной части и соединены с ней короткими (0,2 м) металлическими стержнями. Время от времени то в одном, то в другом вспомогательном устройстве выделяется тепло. Око по металлическим стержням передается в центральную часть реактора. Однако иногда в центральной части резко поднимается температура. Как сделать, чтобы при этом тепло не переходило к вспомогательным устройствам? Применение тепловых труб недопустимо.

5.          В открытый вагон грузят лом - разбитые железнодорожные панели, строительный мусор, обрезки труб и т. д. Нужен способ быстрого взвешивания погруженного лома с точностью до 1 т. Погрузка может вестись в любом месте, поэтому весы, установленные под путями или под вагоном, не решают задачу.

6.          Нужен паяльник, в котором автоматически поддерживалась бы определенная температура.

7.          Изделия, из керамики выполнены в виде сосудов со стенками неправильной формы в переменной толщины. Как измерить толщину стенок? Разрушать, изменять изделия нельзя.

8.          Один из видов спортивной стрельбы - стрельба по тарелочкам. После состязаний трудно убрать рассеянные по большой площади осколки разбитых тарелочек. Ваше предложение?

9.          Предложите конструкцию жидкого пассажирского теплохода.

10.      Каким должен быть идеальный корабль?

11.      Измерить диаметр шлифовального крута. Измерение надо вести непрерывно, во время работы, когда круг находится внутри обрабатываемого изделия (стального цилиндра)  подобраться к этому кругу очень сложно.

10.       Известен способ охлаждения воздуха путем непосредственного его контакта с холодной водой. Недостаток: расходуется очень много воды. Предложите лучший способ.

11.       Известен способ гибки труб, при котором трубу заполняют песком  или иным наполнителем. Требуется этот способ усовершенствовать.

13.      Предложите простой способ наблюдения частиц, меньших даже, чем длина световой волны.

14.      При обслуживании швейных машин  на швейных фабриках приходиться заботиться о том, чтобы цвет нити совпадал с цветом ткани. Сменилась ткань - надо менять нить. Хлопотно, дорого. Ваши предложения?

15.      Надо шлифовать детали сложной формы. Обычные шлифовальные круги не подходят - они не проникают в углубления, в щели. Использовать набор кругов различного диаметра - дорого. Как быть?

16.      По конвейеру движутся одна за другой металлические детали, похожие на кнопки: круглая пластинка размером с гривенник, а в центре стерженек высотой 5 мм, У одних, кнопок стерженьки тупые, а у других острые. Нужно автоматизировать разделение кнопок по этому признаку. Способ должен быть простым и надежным. Повесу острые и тупые кнопки не различаются. Оптические способы контроля слишком сложны. Чисто механически «ощупывать» кнопки-медленно, ненадежно... Ваше предложение?

17.      В море на глубине 500м обнаружен большой (6м) и очень прочный деревянный сундук с драгоценностями и золотом - сокровищами Флинта. Сундук на 2/3 высоты погружен в песок. Для его  подъема нужна сила в  100 т,  В вашем распоряжении понтон соответствующей грузоподъемности, подводная телекамера. Как прикрепить понтон к сундуку? Водолазы на такой глубине работать не могут. Подводных аппаратов с манипуляторами нет.

18.      Частицы алмазного порошка имеют разные размеры. Нужно разделить порошок, скажем на 10 фракций - в зависимости от величины частиц. Обычный способ - вручную, с помощью  сит.  Но  это  медленно,  да и  сита быстро  изнашиваются. Сепарация, отстаиванием в воде, сепарация в воздушном потоке требуют многократного повторения. Нужен иной способ - автоматизированный, точный, высокопроизводительный.

19.      Во время второй мировой войны возникла необходимость в светомаскировке литейных цехов. Дело в том, что каждая вагранка (литейная печь) имеет трубу, из которой нередко вырывается пламя (в ночное время даже огонь спички виден на расстоянии до 800 м). Прерывать технологический процесс во время воздушной тревоги нельзя.

20.      Из тонколистового (1мм) стекла необходимо с минимальным браком изготовить десятки тысяч фигурных деталей (допустим, эллипсов с большой осью в 100мм). ФП: стекло должно быть тонким по условиям задачи и должно быть толстым, чтобы его можно было легко и без повреждений обрабатывать. Как преодолеть это ФП?

21.      При полировке оптических стекол используются дерево и ткани, а в последние годы смолы и пластмассы. В зону соприкосновения стекла и инструмента подается водная взвесь полировального порошка. Однако этот традиционный способ далек от совершенства. Полировку приходится вести на низких скоростях, так как смолы, ткани, дерево и пластмассы с увеличением числа оборотов сильно разогреваются и теряют необходимые качества. Как повысить скорость обработки?

22.      В горах найден разбитый грузовик. Точнее, груда обгоревших обломков. Машина упала с большой высоты, загорелась... Известно, что это произошло 5-10 дней назад. Когда именно произошла катастрофа (с точностью до одного дня). Как установить время падения?

23.      Проводятся испытания сплавов на устойчивость в агрессивной жидкой среде при высоком давлении. Их образцы изготовлены в виде кубиков. Для испытаний используют прочный металлический контейнер, но агрессивная жидкость быстро разъедает его стенки. Делать контейнер из благородного металла дорого. Как быть?

24.      После разгрузки нефтеналивного танкера в его танках остается взрывоопасная смесь. Как избавиться от нее?

25.      Металлические детали необходимо нагреть (это делают с помощью электрического тока) для дальнейшей обработки. Выяснилось, что структура металла может получиться особенно хорошей, если нагрев вести в замкнутой камере под гидростатическим давлением в несколько тысяч атмосфер. В КБ начали проектировать мощную насосную установку. А как бы вы поступили на месте главного конструктора?

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6