Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2045617

РУСЛОВАЯ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Имя изобретателя: Камышников Игорь Григорьевич; Папулов Владимир Ильич; Папулов Андрей Владимирович; Карташов Евгений Петрович; Камышников Олег Григорьевич 
Имя патентообладателя: Камышников Игорь Григорьевич; Папулов Владимир Ильич; Папулов Андрей Владимирович; Карташов Евгений Петрович; Камышников Олег Григорьевич
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 1992.12.14 

Использование: в гидротехническом строительстве, в частности в создании русловой электростанции для производства электроэнергии в русловых потоках малых рек. Сущность изобретения: гидроэлектростанция содержит понтоны 1, торцовые части которых соединены шарнирно, и домкраты с тягами, установленными на понтонах для изменения их взаимного расположения в потоке. В проеме между торцами понтонов 1 расположены гидротурбины 18, валы 17 которых соединены через редукторы 8 с валами генераторов 7, размещенных на подвижной палубе 5, находящейся над поверхностью потока и опирающейся на понтоны 1. Последние имеют регулируемую плавучесть и прикреплены удерживающими канатами 11 к якорям.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано для производства электроэнергии в русловых потоках малых рек.

Известна русловая гидроэлектростанция, включающая установленный в потоке несущий понтон регулируемой плавучести, приспособление удержания понтона в потоке, водозаборный узел, гидротурбину и генератор тока, размещенные на понтоне [1]

Основным недостатком данной гидроэлектростанции является малая эффективность съема гидроэнергии за счет фиксированной величины поверхностного водозахвата.

Известна и русловая гидроэлектростанция, принятая за прототип, включающая установленные в потоке под углом друг к другу и соединенные своими торцовыми частями понтоны регулируемой плавучести с вентиляционной горловиной, приспособления для регулирования угла раскрытия и удержания понтонов в потоке, водозаборный узел, соединенный с напорным водоводом для подачи воды на гидротурбину, соединенную с генератором и размещенную между торцами понтонов, и гибкий эластичный экран [2]

Основным недостатком данной гидроэлектростанции является малая эффективность производства электроэнергии за счет больших технологических простоев всей станции при ремонте и замене основного оборудования внутри каждого из понтонов, малого КПД при работе основного оборудования станции в наклонном по поперечному профилю погружном на дно режиме и низких комфортных условий обслуживания станции внутри понтонов.

Стояла задача разработать такую русловую гидроэлектростанцию, которая обеспечивала бы большую эффективность производства электроэнергии при большем КПД основного оборудования станции в погружном на дно режиме, при меньших технологических простоях станции, связанных с ремонтом и заменой основного оборудования каждого из понтонов, а и с лучшими комфортными условиями ее обслуживания.

Существенным для решения поставленной задачи является то, что русловая гидроэлектростанция, включающая установлен- ные в потоке под углом друг к другу и соединенные своими торцовыми частями понтоны регулируемой плавучести с вентиляционной горловиной, приспособления для регулирования угла раскрытия и удержания понтонов в потоке, водозаборный узел, соединенный с напорным водоводом для подачи воды на гидротурбину, соединенную с генератором и размещенную между торцами понтонов, и гибкий эластичный экран, снабжена незатопляемой подвижной палубой, опирающейся на понтоны с возможностью изменения своего положения относительно понтонов, причем генератор установлен на подвижной палубе, а водозаборный узел размещен между понтонами и выполнен в виде водозаборной трубы, врезанной в жесткий водонепроницаемый экран, расположенный поперек потока, при этом боковые грани жесткого экрана соединены гибким экраном с понтонами.

На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемой гидроэлектростанции в плане; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 понтон с вентиляционной горловиной; на фиг. 5 гидроэлектростанция, вид спереди в погружном на дно рабочем режиме.

Гидроэлектростанция содержит понтоны 1, соединенные между собой торцами посредством шарниров 26, домкраты 2 с тягами, установленными на понтонах (для изменения угла их раскрытия потоку); заднюю и переднюю опорные балки 3 и 10 для фиксации на них опорных стояков 23, поддерживающих подвижную палубу 5 в надводном положении; вентиляционные горловины 4, верхние концы которых расположены над поверхностью водоема, а нижние связаны с полостями понтонов 1; отсасывающие трубы 6 отвода отработанной воды из гидротурбин 18, расположенных в потоке между торцами понтонов 1; генераторы 7 тока с редукторами 8, расположенные и закрепленные жестко на палубе 5, валы которых связаны с валами 17 рабочих колес гидротурбин 18; крановое оборудование 9 для обеспечения ремонтных и вспомогательных работ на палубе 5 станции; удерживающие канаты 11, прикрепленные со стороны верхнего бьефа к понтонам 1, а другой стороной к якорям, анкерам; балластные палубные цистерны 12; трансформаторы 13 электрической энергии; насосное оборудование 14 подачи (откачки) воды в понтоны 1 и систему охлаждения генераторов 7; домкраты 15 подъема (опускания) палубы 5; предохранительные трубы 16 вокруг валов 17 гидротурбин 18; напорные водоводы 119 гидротурбин 18; направляющие водозаборные трубы 20, зев которых с одной стороны крепится к жесткому экрану 25 между понтонами 1 в нижней их части, а с другой посредством сквозного шарнирного соединения 29 направлен в напорные водоводы 19; шиберные заслонки 21 регулирования сечения водозабора; эластичные экраны 22, прикрепленные с одной стороны к экрану 25, а с другой к понтонам 1; шланги 27 подачи (откачки) балластной воды 28 через вентиляционные горловины 4 в понтоны 1. Дно реки 30 и уровень 31 воды в ней в верхнем бьефе (ВБ) показаны на фиг. 5.

ПРИНЦИП ПРИМЕНЕНИЯ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ СОСТОИТ В СЛЕДУЮЩЕМ

На берегу полностью монтируется гидроэлектростанция, включая доставленные раздельно основные модули: шарнирно связываемые торцами понтоны 1 (могут быть выполнены и в виде батареи герметичных труб большого диаметра) с расчетными параметрами по высоте, длине и плавучести (т.е. и по ширине); водозаборный узел в нижней части между понтонами 1 на экране 25 с направляющими водозаборными трубами 20 и шиберными заслонками 21; основное электромеханическое оборудование, включающее генераторы 7 подвесного типа с редукторами 8 (или гидрогенераторы без редуктора) на подвижной палубе 5, опирающейся на понтоны 1 посредством опорных балок 3 и 10 и стояков 23 со стороны верхнего бьефа и монтируемой на высоте не менее 2 м; гидротурбины 18, устанавливаемые в потоке у подошвы понтонов 1 между торцами со стороны нижнего бьефа, валы 17 которых жестко связаны с валами редукторов 8; приспособление регулирования угла раскрытия со стороны верхнего бьефа, включающее домкраты 2 с тягами на обоих понтонах 1; приспособление регулирования плавучести понтонов 1, включающее насосное оборудование 14 на палубе 5 и шланги 27, опущенные через вентиляционные горловины 4 в полости понтонов 1; приспособление для подъема палубы 5, включающее шарниры 24 и домкраты 15, установленные на стояках 23.

Спускают станцию на воду. При этом станцию удерживают в русловом потоке за счет заякорных (анкерованных) со стороны верхнего бьефа канатов 11, прикрепленных другими концами к понтонам 1. Далее устанавливают посредством домкратов 2 расчетный угол раскрытия понтонов 1 в потоке и из потока по шлангам 27 (вследствие большего уровня верхнего бьефа, чем дно в полости понтонов 1) в полость понтонов 1 подается балластная вода 28, а понтоны 1 и вместе с ними вся станция постепенно погружаются, при этом уже может работать один гидроагрегат и можно использовать для дальнейшего погружения собственную электроэнергию, т.е. подачу балластной воды от насосного оборудования 14.

Таким образом, на небольших по расходу и глубине потока реках, понтоны 1 "садятся" на криволинейное по поперечному профилю дно 30. Однако следует учесть, что глубину погружения ограничивает надпалубная высота и высота вентиляционных горловин 4. Причем крен палубы 5 при посадке на дно 30 понтонов 1 восстанавливают посредством домкратов 15 и основное оборудование станции может вновь работать с оптимальным КПД.

В результате при ограждении потока в верхнем бьефе формируется временное водохранилище, расчетно подъем уровня его не должен превышать паводкового уровня реки, и статический и динамический, напоры в водохранилище с уровнем 31 срабатываются гидротурбинами 18. В случае временного изменения расхода потока параметры оптимального водозахвата регулируются глубиной погружения понтонов 1 путем откачки (подачи) балластной воды 28 в понтонах насосным оборудованием 14, шиберными заслонками 21, изменением угла раскрытия понтонов 1 домкратами 2 и количеством одновременно работающих гидроагрегатов. Причем в результате выхода из строя одного из гидроагрегатов, при проведении ремонтов и замены основного оборудования он может быть заменен (отремонтирован) без остановки второго гидроагрегата и всплытия станции на палубе. При этом увеличивается время продуктивной работы станции без дополнительных технологических простоев двух агрегатов; улучшаются комфортные условия, условия обслуживания агрегатов на палубе вне понтонов.

Таким образом, заявляемый объект обнаруживает следующие достоинства: повышается эффективность производства электроэнергии за счет меньших технологических простоев; улучшается комфортность обслуживания основного оборудования станции за счет расположения основного оборудования на палубе над поверхностью водоема естественной вентиляции, большого свободного рабочего пространства и большей безопасности; большую простоту конструкций и монтажа оборудования станции на месте с возможностью использования модульной доставки элементов станции и их замены; возможность обеспечения большего глубинного водозахвата по поперечному профилю малых рек в оптимальном режиме работы (по КПД) основного оборудования станции при погружении понтонов на криволинейное дно за счет возможности фиксации подвижной палубы в горизонтальном положении.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

РУСЛОВАЯ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ, включающая установленные в потоке под углом друг к другу и соединенные своими торцевыми частями понтоны регулируемой плавучести с вентиляционной горловиной, приспособления для регулирования угла раскрытия и удержания понтонов в потоке, водозаборный узел, соединенный с напорным водоводом для подачи воды на гидротурбину, соединенную с генератором и размещенную между торцами понтонов, и гибкий эластичный экран, отличающаяся тем, что она снабжена незатопляемой подвижной палубой, опирающейся на понтоны с возможностью изменения своего положения относительно понтонов, причем генератор установлен на подвижной палубе, а водозаборный узел размещен между понтонами и выполнен в виде водозаборной трубы, врезанной в жесткий водонепроницаемый экран, расположенный поперек потока, при этом боковые грани жесткого экрана соединены гибким эластичным экраном с понтонами.

Версия для печати
Дата публикации 12.01.2007гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов