| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2162914
Бесплотинной ГІДРОЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ З ПРОМІЖНИМ резервуарів
Ім'я винахідника: Ушаков Григорій Германович; Болтухін Микола Якович
Ім'я патентовласника: Ушаков Григорій Германович; Болтухін Микола Якович
Адреса для листування: 659334, Алтайський край, м Бійськ, вул. Гоголя 216, кв.146, Ушакову Г.Г.
Дата початку дії патенту: 1998.09.08
Винахід відноситься до гідроенергетиці і призначене для отримання електроенергії без порушення гідрологічних характеристик використовуваної річки і екології річки та прилеглої до неї місцевості. Гідроелектростанція включає напірний водовід з водозабором в річці і затвором. Напірний водовід має ухил, менший ухилу дна річки, і з'єднує водозабір з проміжним резервуаром, з якого бере початок напірний водовід активної ковшового турбіни, пов'язаної з валом генератора. У проміжному резервуарі між введенням напірного водоводу і входом в водовід турбіни встановлений заспокоювач потоку, виконаний у вигляді стінки з отворами. Кожен ківш робочого колеса турбіни виконаний у вигляді двох напрямках розходяться під кутом гнутих жолобів і закріплений на робочому колесі з можливістю повороту навколо осі свого кріплення. Винахід дозволяє зменшити ємність проміжного зрівняльного резервуара без порушення процесів його наповнення і спорожнення і підвищити ефективність активних ковшових турбін при їх використанні для отримання електроенергії від малих річок.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до гідробудівництва і може бути застосовано для отримання електроенергії річки без порушення її гідрологічних характеристик і екології як самої річки, так і прилеглої до неї місцевості.
Відомі бесплотинной гідроелектростанції, у яких основною спорудою є дериваційний канал, виконаний відкритого типу або у вигляді напірного водоводу. В кінці каналу встановлюється реактивна турбіна. Якщо водовід виконаний напірним, в кінці нього перед турбіною повинен бути встановлений зрівняльний резервуар.
Найбільш близьким за технічною сутністю до пропонованого винаходу є проект Травневої ГЕС в Республіці "Гірський Алтай". За цим проектом річка перегороджена греблею. З утвореного нею водосховища бере початок напірний водовід, покладений по березі річки з ухилом, рівним або трохи меншим ухилу дна річки. Через певну відстань, коли різниця відміток забірної і кінцевої частини водоводу H досягла розрахункової величини, встановлені зрівняльний резервуар і турбіни. Турбіни реактивні. Системи Каплана. Реактивні турбіни - це турбіни, в яких вал її обертається не від прямого впливу потоку води на лопатки робочого колеса, а від реактивної складової тиску цього потоку. Таке технічне рішення має ряд переваг, однак в турбіні цього типу на один кіловат електроенергії, що виробляється нею електроенергії витрачається в два рази більше води, ніж в турбінах активних, наприклад ковшових. Крім того, БПС, що розробляються для локальних енергоджерел з використанням енергії потоку малих річок, тобто працюючих з мінімальними витратами і мінімальними напорами, мають свої особливості. Одна з них полягає в тому, що не завжди вдається транспортний водовід БПС виконати відкритим, використовуючи для його прокладки складки місцевості, а прокладка відкритого дериваційного каналу на естакаді не завжди економічно виправдана. Напірний ж водовід, як було зазначено вище, вимагає установки в його кінці зрівняльного резервуара. Збільшення габаритів резервуара здорожує будівництво БПС.
Мета винаходу - зменшити ємність проміжного, зрівняльного резервуара без порушення процесів його наповнення та звільнення і підвищити ККД активних ковшових турбін при використанні їх в БПС, що працюють з малими обсягами по витраті і тисками.
Поставлена мета досягається тим, що в бесплотинной ГЕС з проміжним резервуаром, що включає напірний водовід з водозабором в річці і затворами, що має ухил менше ухилу дна річки і з'єднує водозабір з проміжним резервуаром, з якого бере початок напірний водовід ковшового активної турбіни, по обіду робочого колеса якої закріплені ковші спеціальної форми і яка через механізм редукування пов'язана з валом генератора, в проміжному резервуарі між введенням напірного водоводу і входом в водовід турбіни встановлений заспокоювач потоку, наприклад, у вигляді стінки певної висоти з отворами, кожен ківш робочого колеса турбіни виконаний у вигляді двох розходяться під кутом гнутих жолобів і закріплений на робочому колесі з можливістю повороту навколо осі свого кріплення.
 | ||
 |
 |
 |
На фіг. 1 показана загальна компоновка бесплотинной ГЕС / БПС / с проміжним резервуаром, на фіг. 2 - розріз А-А на фіг. 1, на фіг. 3 - конструкція ковша робочого колеса турбіни, на фіг. 4 - те ж, вид збоку.
В одному з плес річки 1 з ухилом її дна i будується водозабір 2 транспортного водоводу 3 з затвором 4. Транспортний водень 3 виконаний на всьому своєму протязі у вигляді труби 5, наприклад, із залізобетону, закритою теплоізольованим матеріалом 6 і покладеної по берегу річки на опорах 7. Таким чином, ухил транспортного водоводу 3 на більшій своєму протязі дорівнює ухилу дна річки і може змінюватися по довжині водоводу, копіюючи профіль берега.
На відстані L вод. , Що забезпечує заданий натиск H повн. , Встановлений проміжний резервуар 8, до якого приєднаний напірний водень 3 і з якого бере свій початок водовід 10 турбіни 13. В тому місці, де транспортний водовід 3 приєднується до резервуару 8, виконаний відстійник 9. На фіг. 1 відстійник показаний у вигляді відрізка тієї ж труби, з якої виконаний транспортний водень 3. Верх резервуара 8 виконаний у вигляді кільцевого водозливу 11, з яким, в свою чергу, з'єднаний відстійник 9. Водозлив 11 резервуара 8 і водозлив 12 робочого колеса турбіни 13 з'єднані з річкою 1. Напірний водовід 10 турбіни 13 закінчується соплом 14, заслінка якого управляється приводом 15. до обіду робочого колеса шарнірно прикріплені ковші спеціальної форми.
Конструкція ковша 16 показана на фіг. 2. Робоче колесо турбіни 13, водозлив 12, привід генераторів і генератор / не показані / розміщені в одній будівлі ГЕС 17. Проміжний резервуар 8 - складна інженерна споруда. Збільшення його обсягу зменшує динаміку тих процесів, які відбуваються в ньому під час роботи турбіни, однак різко збільшують обсяги будівельних робіт по ГЕС і збільшують ціну вироблюваного БПС кіловата електроенергії. Під час роботи турбіни 13 відбувається інтенсивне наповнення водою резервуара 8 і звільнення його від неї. Турбулентні і вихрові потоки, що виникають в резервуарі, негативно відбиваються на роботі напірного водоводу 10 турбіни 13. З тим, щоб зменшити обсяг резервуара до мінімуму і одночасно виключити негативний вплив процесу заповнення резервуара на роботу напірного водню 10 турбіни 13, в ньому встановлений заспокоювач 18, виконаний, наприклад, у вигляді стінки, що розділяє резервуар на дві частини. До однієї частини резервуара приєднаний напірний водовід 3, до іншої - водовід 10 турбіни 13.
Ківш 16 / фіг. 2 / робочого колеса турбіни БПС з проміжним резервуаром виконаний у вигляді 2-х розташованих під кутом 
жолобів 19, що мають зовнішні стінки 20 і розділову діафрагму 21. Днище ковша 16 має огорожну частина 22. Сітка для частина розташовується під кутом 
до потоку води 23, який виходить з сопла 14, в момент їх зіткнення. Лобова частина 24 ковша 16 розташовується вище межі тіні від що йде слідом ковша. Ківш 16 до обода робочого колеса кріпиться за допомогою шарніра 25. З тим щоб мати можливість змінювати потужність турбіни в процесі її експлуатації без зміни параметрів потоку, кожен ківш колеса спирається на штовхач 26, який має можливість змінювати траєкторію руху ковша з R min до R max і навпаки.
Працює Бесплотінная ГЕС з проміжним резервуаром наступним чином:
З відкриттям затвора 4 водоводу 3 починає заповнюватися проміжний резервуар 8. Після того, як рівень води в резервуарі досягне максимальної позначки H повн. , Кільцевої водозлив 11 скине надлишок води назад в річку. Потім відкриваються затвори сопла 14 / вручну або за допомогою приводу 15 /, вода починає надходити в ківш робочого колеса. Колесо турбіни починає обертатися, обертаючи через механізм редукування вал генератора. Для БПС такого типу застосовуються генератори загального призначення типу "ОС". Швидкість обертання робочого колеса і величина крутного моменту на його осі регулюються автоматично заслінкою / фіг. 2 / сопла 14 і штовхачами, пов'язаними системами автоматики з генератором станції.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Бесплотінная гідроелектростанція з проміжним резервуаром, що включає напірний водовід з водозабором в річці і затвором, що має ухил менше ухилу дна річки і з'єднує водозабір з проміжним резервуаром, з якого бере початок напірний водовід ковшового активної турбіни, по обіду робочого колеса якої закріплені ковші спеціальної форми і яка через механізм редукування пов'язана з валом генератора, що відрізняється тим, що в проміжному резервуарі між введенням напірного водоводу і входом в водовід турбіни встановлений заспокоювач потоку, наприклад у вигляді стінки певної висоти з отворами, кожен ківш робочого колеса турбіни виконаний у вигляді двох напрямках розходяться під кутом гнутих жолобів і закріплений на робочому колесі з можливістю повороту навколо осі свого кріплення.
Версія для друку
Дата публікації 12.01.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.