RU2499910C1 - Flow-through power generator and submerged power plant on stationary platform - Google Patents
Flow-through power generator and submerged power plant on stationary platform Download PDFInfo
- Publication number
- RU2499910C1 RU2499910C1 RU2012121622/06A RU2012121622A RU2499910C1 RU 2499910 C1 RU2499910 C1 RU 2499910C1 RU 2012121622/06 A RU2012121622/06 A RU 2012121622/06A RU 2012121622 A RU2012121622 A RU 2012121622A RU 2499910 C1 RU2499910 C1 RU 2499910C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- stator
- power
- power plant
- generators
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электроэнергетики, а именно, к конструкциям установок для преобразования энергии течения воды в электрическую энергию.The invention relates to the field of electric power, namely, to constructions of plants for converting the energy of the flow of water into electrical energy.
Рост потребности в электроэнергии для удовлетворения бытовых нужд и технологических потребностей общеизвестен. С конца XX века предпочтительны безопасные и экологически чистые способы ее получения. Этим объясняются все новые попытки предложить приемлемые способы получения электроэнергии для различных сфер ее применения.The growing demand for electricity to meet domestic needs and technological needs is well known. From the end of the 20th century, safe and environmentally friendly methods for its preparation are preferred. This explains all the new attempts to offer acceptable methods of generating electricity for various fields of its application.
Известна автономная свободнопоточная микрогидроэлектростанция, содержащая наземный блок, включающий электрораспределительное устройство, систему управления и управляемую балластную нагрузку, неподвижно закрепленный водопогруженный модуль, включающий электрогенератор, расположенный ниже уровня воды в герметичном корпусе и соединенный с наземным блоком водостойким электрокабелем, размещенную в диффузоре гидротурбину с горизонтальной осью вращения, соединенной через расположенную в гондоле и выполненную в виде мультипликатора зубчатую передачу с валом электрогенератора, коническую решетку, расположенную на входе диффузора перед гидротурбиной, при этом электрогенератор расположен по ходу течения за мультипликатором в общей с ним гондоле, которая снабжена устройством для откачки воды из ее нижней части, коническая решетка выполнена из плоских элементов, по крайней мере, часть из которых выполнена с возможностью их поворота относительно продольных осей и снабжена для этого приводом (патент РФ №2324068, МПК F03B 17/06, публикация 2008 г.).A self-contained free-flow microhydroelectric power station is known, comprising a ground unit including an electrical distribution device, a control system and a controlled ballast load, a fixedly mounted water-immersed module including an electric generator located below the water level in a sealed enclosure and connected to the ground unit by a waterproof electric cable placed in a diffuser with a horizontal turbine turbine with a hydraulic turbine rotation connected through located in the gondola and made in the form of a multiplier charger a gear transmission with an electric generator shaft, a conical lattice located at the inlet of the diffuser in front of the turbine, the electric generator located downstream of the multiplier in a common nacelle equipped with a device for pumping water from its lower part, the conical lattice is made of flat elements, at least some of which are rotatable relative to the longitudinal axes and are provided with a drive for this (RF patent No. 2324068, IPC F03B 17/06, 2008 publication).
Предложенное решение конструктивно сложное, предназначено для удаленных небольших фермерских хозяйств, которым не выгодно подключаться к общей сети.The proposed solution is structurally complex, designed for remote small farms that are not profitable to connect to a common network.
Известен генератор, работающий на морском течении, содержащий цилиндрический кожух с входным и выходным патрубками, установленные параллельно друг другу два электрогенератора с цилиндрическим корпусом и внешним ротором, установленным снаружи корпуса, и гидродинамический привод, выполненный в виде лопаток, радиально установленных на внешней поверхности внешних роторов обоих электрогенераторов, при этом электрогенераторы выполнены биротативными и снабжены внутренним ротором, расположенным внутри корпуса, при этом внутренний и внешний роторы соединены между собой посредством редуктора, полость которого заполнена смазывающей жидкостью, обеспечивающего противоположное вращение роторов, а лопатки выполнены плоскими (патент РФ №2368799, МПК F03B 13/12, F03B 7/00, публикация 2009 г.).A known generator operating on the sea current, comprising a cylindrical casing with inlet and outlet nozzles, two electric generators installed in parallel with each other with a cylindrical housing and an external rotor mounted outside the housing, and a hydrodynamic drive made in the form of blades radially mounted on the outer surface of the external rotors both electric generators, while the electric generators are made of birotative and equipped with an internal rotor located inside the housing, while the internal and external second rotors interconnected by a gearbox, which cavity is filled with a lubricating fluid, providing the opposite rotation of the rotors, and the blades are flat (RF patent №2368799, IPC
Известен также гидрогенератор, работающий на морском течении, содержащий гидродинамический привод и электрогенератор, выполненный биротативным и включающий корпус, внешний и внутренний роторы, последний из которых расположен внутри корпуса, а гидродинамический привод выполнен в виде радиально установленных на внешней поверхности внешнего ротора лопаток и размещен в кожухе, имеющем входной и выходной патрубки, при этом корпус и кожух выполнены цилиндрическими, внешний ротор расположен снаружи корпуса, а роторы соединены между собой посредством редуктора, включающего ведомую шестерню, соединенную с внешним ротором, промежуточные шестерни и ведущую шестерню, соединенную с внутренним ротором, и обеспечивающего противоположное вращение роторов (патент РФ №2382231, МПК F03B 3/04, F03B 13/10, F03B 17/06, публикация 2010 г.).Also known is a hydrogenerator operating on the sea current, containing a hydrodynamic drive and an electric generator made birobative and including a housing, an external and internal rotor, the last of which is located inside the housing, and the hydrodynamic drive is made in the form of vanes radially mounted on the outer surface of the outer rotor and placed in the casing having an inlet and outlet nozzles, while the housing and the casing are made cylindrical, the external rotor is located outside the housing, and the rotors are interconnected by means of the gearbox, including the driven gear connected to the external rotor, the intermediate gears and the driving gear connected to the internal rotor, and providing the opposite rotation of the rotors (RF patent No. 2382231, IPC F03B 3/04, F03B 13/10, F03B 17/06, 2010 publication).
Известные конструкции гидрогенераторов работоспособны, позволяют получать повышенную частоту, что облегчает транспортировку электроэнергии. Однако применение редуктора привело к усложнению конструкции, и, как следствие, к усложнению обслуживания и снижению ее надежности. Попытка увеличения единичной мощности машины влечет существенный рост линейных размеров, что требует дополнительных затрат на удержание ее на одном месте при расположении перпендикулярно течению, а наличие большого количества воздушных пустот внутри кожуха может создать проблемы с охлаждением роторов и обмотки возбуждения. Все это позволяет говорить о малой пригодности известных конструкций для получения электроэнергии в промышленных масштабах.Well-known designs of hydrogenerators are efficient, they allow to obtain an increased frequency, which facilitates the transportation of electricity. However, the use of the gearbox led to a complication of the design, and, as a result, to a complication of maintenance and a decrease in its reliability. An attempt to increase the unit power of the machine entails a significant increase in linear dimensions, which requires additional costs to keep it in one place when perpendicular to the flow, and the presence of a large number of air voids inside the casing can create problems with cooling of the rotors and field winding. All this allows us to talk about the low suitability of known structures for generating electricity on an industrial scale.
Известна также машина для выработки электроэнергии за счет движения воды, содержащая множество электрогенерирующих блоков, электрически связанных между собой и скомпонованных в модульной конструкции, причем электрогенерирующие блоки выполнены взаимозаменяемыми с возможностью замены без прерывания процесса выработки машинной электроэнергии и приема ими кинетической энергии от движущейся воды и ее преобразования за счет движения турбины, имеющейся в каждом электрогенерирующем блоке (патент РФ №2368798, МПК F03B 13/10, публикация 2008 г.).Also known is a machine for generating electricity through the movement of water, containing a plurality of power generating units electrically connected to each other and arranged in a modular design, the power generating units being interchangeable with the possibility of replacement without interrupting the process of generating machine power and receiving kinetic energy from moving water and it transformations due to the movement of the turbine available in each power generating unit (RF patent No. 2368798, IPC F03B 13/10, 2008 publication).
Известна также система для выработки электроэнергии за счет движения воды, содержащая множество турбин, рабочие колеса которых содержат размещенные в них магнитный полимер или магниты из редкоземельных металлов, окружены электропроводящими обмотками, размещенными в корпусе вокруг рабочих колес, и приводятся во вращение движением воды, вырабатывая электроэнергию, причем турбины скомпонованы в модульной конструкции и электрически связаны между собой (там же).There is also known a system for generating electricity through the movement of water, containing many turbines, the impellers of which contain a magnetic polymer or magnets made of rare earth metals, are surrounded by electrically conductive windings housed in a housing around the impellers, and are rotated by the movement of water, generating electricity moreover, the turbines are arranged in a modular design and are electrically interconnected (ibid.).
Предложенная конструкция машины работоспособна, использует в энергетике высокопроизводительные технологические процессы отливки деталей из термопластов, а применение магнитополимеров или редкоземельных металлов снижает вес машины, ее подверженность коррозии и общую стоимость. Однако применение системы таких машин для получения электроэнергии в больших масштабах в акваториях мощных течений океанов нецелесообразно из-за малой единичной мощности одного блока.The proposed machine design is workable, uses high-performance technological processes for casting parts from thermoplastics in the energy sector, and the use of magnetopolymers or rare-earth metals reduces the weight of the machine, its susceptibility to corrosion and the total cost. However, the use of a system of such machines for generating electricity on a large scale in the waters of powerful ocean currents is impractical due to the small unit power of one unit.
Известна гидроэлектростанция, содержащая открытое распределительное устройство, генераторы синхронные горизонтальные капсульные гидротурбинные, помещенные в интенсивный поток воды, при этом в гидроэлектростанцию введены платформа-основание, вертикальные стойки-направляющие, спускоподъемный механизм и технологическая платформа, а указанные синхронные генераторы объединены, по крайней мере, в две вертикальные площадные сотово-капсульные системы и подвешены попарно и подвижно над и/или под водной поверхностью с помощью спускоподъемного механизма к стойкам-направляющим, нижние концы этих стоек-направляющих укреплены на платформе-основании, установленной на дне интенсивного водного потока, площадные сотово-капсульные системы синхронных генераторов установлены подвижно в направляющих, связанных с дном анкерно-тросовыми креплениями, а над водной поверхностью на направляющих установлено открытое распределительное устройство (патент РФ №2342486, МПК Е02В 9/00, F03B 13/10, публикация 2008 г.)Known hydroelectric power station containing an open switchgear, synchronous horizontal capsule hydraulic turbine generators placed in an intense stream of water, while the base platform, vertical racks, guides, a lifting mechanism and a technological platform are introduced into the hydroelectric power station, and these synchronous generators are combined, at least in two vertical areal honeycomb-capsule systems and suspended in pairs and movably above and / or below the water surface using the hoisting device mechanism to the guide rails, the lower ends of these guide racks are mounted on a base platform installed on the bottom of the intense water stream, areal honeycomb-capsule systems of synchronous generators are mounted movably in the rails connected to the bottom by anchor-cable mounts, and above the water surface an open switchgear is installed on the rails (RF patent No. 2342486, IPC EV02/00, F03B 13/10, 2008 publication)
К недостаткам известной конструкции можно отнести расположение генераторов перпендикулярно потоку, так как известно, что скорость потока переменна по глубине и чем ближе к поверхности, тем она больше. Применение капсульных генераторов сложной конструкции затрудняет их монтаж, эксплуатацию и ремонт, требует водяного охлаждения обмоток статора и ротора, перегревающихся во время работы из-за наличия большого количества воздушных пустот.The disadvantages of the known design include the location of the generators perpendicular to the flow, since it is known that the flow velocity is variable in depth and the closer to the surface, the greater it is. The use of capsular generators of complex design complicates their installation, operation and repair, requires water cooling of the stator and rotor windings, which overheat during operation due to the presence of a large number of air voids.
Задача изобретения заключается в создании простого и надежного в работе электрогенератора горизонтального типа, предназначенного для работы в условиях подводной электростанции.The objective of the invention is to create a simple and reliable horizontal type electric generator designed to operate in an underwater power plant.
Еще одной задачей изобретения является создание простой в обслуживании подводной электростанции на стационарной платформе, оснащенной предложенными электрогенераторами горизонтального типа, и обеспечение условий надежной работы такой электростанции за счет повышения устойчивости стационарной платформы.Another objective of the invention is the creation of an easy-to-maintain underwater power plant on a stationary platform equipped with the proposed horizontal type electric generators, and ensuring the conditions for reliable operation of such a power plant by increasing the stability of the stationary platform.
Поставленная задача в части проточного электрогенератора решается тем, что проточный электрогенератор горизонтального типа включает статор и ротор, размещенный на одной оси с турбиной, приводимой в движение силами водного потока. Ротор выполнен полым, при этом внутренняя полость ротора образована в форме сопла Лаваля, а внутри полости закреплены лопатки турбины, направленные к оси вращения и расположенные на внутренней поверхности ротора по винтовым линиям.The problem in terms of flow-through electric generator is solved by the fact that the horizontal flow-through electric generator includes a stator and a rotor located on the same axis as the turbine, driven by the forces of the water flow. The rotor is hollow, while the inner cavity of the rotor is formed in the form of a Laval nozzle, and turbine blades are fixed inside the cavity, directed to the axis of rotation and located on the inner surface of the rotor along helical lines.
С целью снижения рабочих температур обмотки статора и ротора изолированы, например, фторопластом, уплотненным трубкой из термоусадочного материала, токопроводы залиты стеклокерамикой, а оставшиеся пустоты заполнены материалом, являющимся магнитопроводом по своим физическим свойствам, например, магнитополимером, так, что статор и ротор представляют собой монолиты, а зазор между ротором и статором увеличен без уменьшения сцепления их магнитных полей.In order to reduce operating temperatures, the stator and rotor windings are insulated, for example, with fluoroplastic, sealed with a tube of heat-shrinkable material, the current leads are filled with glass-ceramic, and the remaining voids are filled with material that is a magnetic core in its physical properties, for example, a magnetopolymer, so that the stator and rotor are monoliths, and the gap between the rotor and stator is increased without reducing the adhesion of their magnetic fields.
С целью устранения осевого смещения ротора относительно статора между ними размещен упорный подшипник.In order to eliminate the axial displacement of the rotor relative to the stator, a thrust bearing is placed between them.
С целью увеличения генерируемой мощности его можно наращивать секциями, соединяемыми с помощью фланцев, выполняющих технологическую функцию при монтаже электрогенератора под водой.In order to increase the generated power, it can be increased by sections connected using flanges that perform a technological function when installing an electric generator under water.
С целью сохранения окружающей среды он снабжен защитной сеткой под напряжением для предотвращения попадания живых организмов в проточную часть генератора.In order to preserve the environment, it is equipped with a protective grid under voltage to prevent the entry of living organisms into the flow part of the generator.
Поставленная задача в части подводной электростанции решается тем, что подводная электростанция на стационарной платформе включает группу предложенных проточных электрогенераторов, установленных навстречу водному потоку на стационарных опорах, при этом опоры для установки электрогенераторов имеют оснащенные приемными конусами ложементы и расположены на расстоянии, кратном длине секции электрогенератора, а сами электрогенераторы установлены на разной глубине от водной поверхности.The problem in part of the underwater power plant is solved by the fact that the underwater power plant on a stationary platform includes a group of proposed flow-through electric generators installed towards the water flow on stationary poles, while the poles for installing electric generators have lodgements equipped with receiving cones and are located at a distance multiple of the length of the generator section, and the electric generators themselves are installed at different depths from the water surface.
С целью повышения устойчивости платформы каждая ее опора состоит из трубы, своей винтовой частью ввинчиваемой в дно, и донной опоры-якоря, выполненной в виде жесткой емкости с откаченным из нее воздухом, соединенных друг с другом с помощью увеличивающих сцепление опоры с грунтом центрирующих конусов на сопрягаемых элементах, а донная опора-якорь соединена натянутыми металлическими вантами с технологической платформой.In order to increase the stability of the platform, each of its supports consists of a pipe screwed into the bottom with its screw part and a bottom anchor support made in the form of a rigid container with air evacuated from it, connected to each other by means of centering cones increasing the adhesion of the support to the ground by mating elements, and the bottom support-anchor is connected by stretched metal cables to the technological platform.
Подводная электростанция также включает технологическую платформу с причалом и размещенными на ней технологическим и коммутационным оборудованием, соединенным кабелями с генераторами и с оборудованием на берегу для передачи сгенерированных мощностей и получения энергии стандартных параметров для технологических и бытовых нужд, а также жилым помещением для персонала и вертолетной площадкой.The subsea power station also includes a technological platform with a berth and technological and switching equipment located on it, connected by cables to generators and with equipment onshore to transfer the generated capacities and obtain standard energy for technological and domestic needs, as well as a residential area for personnel and a helipad .
Предложенное техническое решение представлено на чертежах, где на фиг.1 изображен подводная электростанция, вид сверху; на фиг.2 - сечение АА на фиг.1; на фиг.3 показана схема установки придонных и винтовых опор; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.5 - сечение В-В на фиг.4; на фиг.6 - узел I на фиг.5.The proposed technical solution is presented in the drawings, where Fig. 1 shows an underwater power plant, a top view; figure 2 is a section AA in figure 1; figure 3 shows the installation diagram of the bottom and screw supports; figure 4 is a section bB in figure 1; figure 5 is a section bb in figure 4; in Fig.6 - node I in Fig.5.
Предложенный электрогенератор состоит из трех секций (см. фиг.4) - приемной 1, срединной 2 и выпускной 3. Срединных секций может быть несколько. Каждая из секций содержит статор 4 с обмоткой и ротор 5 со своей обмоткой. Соединяются секции посредством болтовых соединений упорных фланцев 6 с использованием торцевого уплотнения.The proposed generator consists of three sections (see figure 4) - receiving 1,
Ротор 5 конструктивно объединен с турбиной, для чего выполнен полым. В полости ротора установлены турбинные лопатки 7, преобразующие прямолинейное движение потока воды во вращательное движение ротора. Для увеличения воздействия потока на возможно большее число лопаток, они расположены по нескольким винтовым линиям, а основания 8, которыми лопатки крепятся к корпусу турбины-ротора, имеют переменную высоту и образуют профиль внутреннего проточного канала типа сопла Лаваля с конфузором в приемной секции 1 и диффузором в секции 3.The
Свободное вращение ротора 5 в неподвижном статоре 4 обеспечивается с помощью двухрядных радиальных подшипников качения 9, размещенных в крайних секциях 1 и 3. Для разгрузки подшипников 9 и предотвращения осевого смещения ротора относительно статора под напором потока воды в секции 1 размещен упорный подшипник 10. Для загрузки шаров подшипников в статорах секций 1, 3 предусмотрены технологические окна (не показаны), которые завариваются после «набивки» подшипников.The free rotation of the
Наличие воздушных объемов в статоре и роторе приводит к повышению температуры их обмоток, для снижения которой в машинах, работающих в атмосферных условиях, применяется воздушное или водяное охлаждение. С целью исключения подобных воздушных объемов обмотки статора предложенного электрогенератора выполняются катушечного типа 11 (фиг.5) или волновыми стержневыми с термореактивной или стеклокерамической изоляцией, а витки обмоток 12 ротора - из плоской шинной меди, наматываемой на ребро, изолированной, например, фторопластом и, дополнительно, уплотняющей термоусадочной трубкой. Оставшиеся пустоты заливаются материалом, являющимся магнитопроводом по своим физическим свойствам, например, магнитополимером 13 (фиг.5), при этом гарантируется сплошность магнитопроводов статора и ротора. В этом случае статор и ротор представляют собой монолиты, способные функционировать в условиях динамичного водного потока.The presence of air volumes in the stator and rotor leads to an increase in the temperature of their windings, to reduce which in machines operating in atmospheric conditions, air or water cooling is used. In order to exclude such air volumes of the stator windings of the proposed generator, they are made of coil type 11 (Fig. 5) or wave rods with thermosetting or glass-ceramic insulation, and the turns of the
Токосъемники 14 (фиг.4) размещены на статорах секций 1-3 и изолированы, например, стеклокерамикой. В секции 2 от токосъемника 14 отходит герметичный бронированный кабель 15, также герметизированный стеклокерамикой.Current collectors 14 (Fig. 4) are placed on the stators of sections 1-3 and are isolated, for example, by glass ceramics. In
Для предотвращения нанесения ущерба окружающей среде и попадания посторонних предметов в проточный канал с лопатками турбины, на торце секции 1 установлена защитная сетка 16 (фиг.4), изолированная от статора изолятором 17. На сетку может быть подано небольшое напряжение для отпугивания обитателей акватории, в которой установлен электрогенератор. Рым-болты 18 (фиг.4) предназначены для перемещения электрогенератора. Для этих же целей допускается использование металлических полотенец 19.To prevent damage to the environment and the ingress of foreign objects into the flow channel with turbine blades, at the end of
Для создания вращательного момента относительно небольшой силой течения при малой его скорости длина турбинной лопатки (плечо приложения силы) должна быть значительной, что приводит к увеличению общих габаритов электрической машины. Материалы, из которых изготавливаются корпуса статора 4, ротора 5 и лопаток 7, выбираются нержавеющими, а ротора и лопаток и максимально легкими, например, как титановые сплавы. Вынужденное небольшое увеличение зазора «δ» между статором и ротором (фиг.6) компенсируется магнитной проводимостью соленой воды, большей, нежели у воздушного зазора.To create a torque with a relatively small flow force at a low speed, the length of the turbine blade (the shoulder of the force application) should be significant, which leads to an increase in the overall dimensions of the electric machine. The materials from which the bodies of the
Электрогенератор размещают в водном потоке неподвижно. Для этого электрогенератор укладывают, по меньшей мере, на две стационарные опоры 20 (фиг.4, 5), установленные на расстоянии кратном длине срединной секции и снабженные специальными ложементами 21, представляющими собой жесткие фермовые конструкции. Фланцы 6 не позволяют электрогенератору смещаться в направлении своей оси. Ложементы каждой пары опор изготавливаются на уровне заглубления электрогенератора, например, на 3-х разных уровнях, как показано на фиг.2.The generator is placed in the water stream motionless. To do this, the electric generator is laid on at least two stationary supports 20 (Figs. 4, 5), installed at a distance multiple of the length of the middle section and equipped with
Верхняя часть каждой опоры 20, закрепленной у дна, выполнена в виде направляющих, расширяющихся кверху и жестко закрепленных в технологической платформе 22 (фиг.2).The upper part of each
Технологическая платформа для электростанции, например, на 18 электрогенераторов, изображена в плане на фиг.1. Она представляет собой стационарную рамную конструкцию из ферм с предусмотренными окнами для спуска/подъема электрогенераторов с помощью, например, кран-балки 23 (фиг.2, 3). При спуске электрогенератора с кабелем 15 съема электроэнергии (фиг.4) направляющие опор сцентрируют его положение на ложементах. Кроме подъемного оборудования (кран-балки 23) технологическая платформа снабжена причалом 24 (фиг.1), а на ней размещены шкаф коммутационного оборудования 25 для приема электроэнергии от электрогенераторов и передачи ее по кабелям, проложенным в трубе по дну (не показано), к оборудованию, установленному на берегу, а также жилое помещение 26 для персонала и вертолетная площадка 27. Для снижения боковых ветровых нагрузок на технологическую платформу по ее периметру укреплены аэродинамические козырьки 28.The technological platform for a power plant, for example, for 18 power generators, is shown in plan in FIG. 1. It is a stationary frame structure of trusses with provided windows for lowering / raising electric generators using, for example, a crane beam 23 (Fig.2, 3). When the descent of the generator with a
При значительных линейных размерах технологической платформы очень важна ее устойчивость. В предлагаемом техническом решении устойчивость платформы обеспечивается двумя путями: усилением закрепления каждой опоры в дне акватории и Байтовыми растяжками между донными опорами-якорями и технологической платформой. Натяжные ванты-растяжки 29 (фиг.2, 3) жестко закреплены на раме технологической платформы с таким расчетом, чтобы при боковых давлениях на нее с любого направления достаточное количество вант работало на растяжение, противодействуя смещению платформы. Для лучшего закрепления каждой опоры в дне опора-труба имеет не только винтовую часть 30 (фиг.2), которой ввинчивается в грунт, но и коническую часть 31 (фиг.2, 3), с помощью которой прижимается ко дну донная опора-якорь32 (фиг.2, 3). Опора-якорь представляет собой жесткую замкнутую емкость, из которой откачан воздух. При погружении опора-якорь сама окажется под огромным внешним давлением и будет прижата ко дну. В зависимости от соотношения силы давления на опору-якорь и силы поджатия опоры-якоря 32 ко дну конусом 31 при ввинчивании опоры-трубы в дно коническое сопряжение опоры-якоря и опоры трубы может иметь противоположное направление конусности. Вариант, изображенный на фиг.2, относится к случаю, когда грунт плотный и силы поджатия при ввинчивании опоры-трубы больше сил давления на опору-якорь. На опоре-якоре жестко закреплены концы растяжек-вант 29. Натяжение вант и фиксация их в натянутом положении выполняется после установки опоры и монтажа платформы. Таким образом, формируется напряженная конструкция повышенной устойчивости системы платформа-опоры, как опор самой платформы, так и опор, несущих электрогенераторы.With significant linear dimensions of the technological platform, its stability is very important. In the proposed technical solution, the stability of the platform is provided in two ways: by strengthening the fastening of each support in the bottom of the water area and byte extensions between the bottom support-anchors and the technological platform. Tension guy cables 29 (FIGS. 2, 3) are rigidly fixed to the frame of the technological platform in such a way that with lateral pressure on it from any direction, a sufficient number of guy cables work under tension, counteracting the platform’s displacement. To better fix each support in the bottom, the support pipe has not only a screw part 30 (Fig. 2), which is screwed into the ground, but also a conical part 31 (Fig. 2, 3), with which the bottom support-
Предложенное техническое решение позволяет использовать минимальное количество электрогенераторов, максимально просто устанавливать их в рабочее положение и удалять с целью ремонта или замены, не требует обслуживания в рабочем положении, своей работой не наносит ущерба окружающей среде, то есть обеспечивает так называемую «зеленую» технологию выработки электроэнергии.The proposed technical solution allows you to use the minimum number of power generators, install them as easy as possible and remove them for repair or replacement, do not require maintenance in the working position, do not harm the environment with your work, that is, provides the so-called "green" power generation technology .
Предложенное техническое решение может быть использовано при креплении на морском шельфе платформ для добычи газа и нефти.The proposed technical solution can be used for mounting platforms for gas and oil production on the sea shelf.
Предлагаемое решение может быть осуществлено, например, в рамках международного российско-японского проекта в акватории Куросио, ширина которого составляет 170 км, глубина - 700 метров, а потребная скорость течения - от 4 миль в час. Проект может предусматривать сооружение подводной электростанции суммарной мощностью 4,5 ГВт. Для этого потребуется, например, всего 18 электрогенераторов, а выработанной энергии хватит для покрытия всех потребностей мегаполиса с населением 16 млн. человек. Ожидаемый срок окупаемости такого проекта - 5 лет со сроком эксплуатации не менее 100 лет при периодическом ремонте или замене отдельных электрогенераторов.The proposed solution can be implemented, for example, as part of an international Russian-Japanese project in the Kuroshio water area, whose width is 170 km, depth - 700 meters, and the required flow speed - from 4 miles per hour. The project may include the construction of an underwater power plant with a total capacity of 4.5 GW. This will require, for example, only 18 electric generators, and the generated energy will be enough to cover all the needs of a metropolis with a population of 16 million people. The expected payback period of such a project is 5 years with a service life of at least 100 years with periodic repair or replacement of individual power generators.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012121622/06A RU2499910C1 (en) | 2012-05-22 | 2012-05-22 | Flow-through power generator and submerged power plant on stationary platform |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012121622/06A RU2499910C1 (en) | 2012-05-22 | 2012-05-22 | Flow-through power generator and submerged power plant on stationary platform |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2499910C1 true RU2499910C1 (en) | 2013-11-27 |
Family
ID=49710552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012121622/06A RU2499910C1 (en) | 2012-05-22 | 2012-05-22 | Flow-through power generator and submerged power plant on stationary platform |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2499910C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU177322U1 (en) * | 2016-10-18 | 2018-02-15 | Илья Владимирович Земсков | SCREW MICROHES |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2368798C2 (en) * | 2004-05-21 | 2009-09-27 | Хайдро Грин Энерджи, Ллк | Machine and system for generation of electric energy due to water motion (versions) |
RU2370660C1 (en) * | 2008-02-26 | 2009-10-20 | Николай Борисович Болотин | Hydrogenerator |
RU2374483C2 (en) * | 2007-07-30 | 2009-11-27 | Анатолий Евгеньевич Волков | Volkov's method and device to generate electric power by exploiting river, tidal and ocean streams and sea waves |
RU2382231C2 (en) * | 2008-02-27 | 2010-02-20 | Николай Борисович Болотин | Hydro-generator driven by sea current |
BG66163B1 (en) * | 2007-11-05 | 2011-09-30 | Виктор СПАСОВ | Multi-turbine hydropower system |
-
2012
- 2012-05-22 RU RU2012121622/06A patent/RU2499910C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2368798C2 (en) * | 2004-05-21 | 2009-09-27 | Хайдро Грин Энерджи, Ллк | Machine and system for generation of electric energy due to water motion (versions) |
RU2374483C2 (en) * | 2007-07-30 | 2009-11-27 | Анатолий Евгеньевич Волков | Volkov's method and device to generate electric power by exploiting river, tidal and ocean streams and sea waves |
BG66163B1 (en) * | 2007-11-05 | 2011-09-30 | Виктор СПАСОВ | Multi-turbine hydropower system |
RU2370660C1 (en) * | 2008-02-26 | 2009-10-20 | Николай Борисович Болотин | Hydrogenerator |
RU2382231C2 (en) * | 2008-02-27 | 2010-02-20 | Николай Борисович Болотин | Hydro-generator driven by sea current |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU177322U1 (en) * | 2016-10-18 | 2018-02-15 | Илья Владимирович Земсков | SCREW MICROHES |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2345050B1 (en) | A distributed electrical generation system | |
US8338974B2 (en) | Wind turbine | |
US7372172B2 (en) | Device and method for the generation of electrical energy | |
US20080067816A1 (en) | High-utilization turbine farms with directly driven generators and forced-air cooling | |
US20090115193A1 (en) | Water turbine for generating electricity | |
CN101981306A (en) | Conversion system of off-shore wind energy suitable for deep water | |
RU2008118062A (en) | DIRECT-DRIVE GENERATOR OR ENGINE FOR A WIND OR HYDRO POWER INSTALLATION OR A SHIP AND METHOD FOR ASSEMBLING SUCH INSTALLATION | |
JP2016509157A (en) | Wind turbine for power generation using naval technology | |
GB2425153A (en) | Wind turbine(s) mounted on a lattice tower | |
CN111425354B (en) | Vertical axis magnetic suspension tidal current energy power generation device and method combined with offshore horizontal axis wind turbine tower | |
US8461711B2 (en) | Counter rotation subsurface current generator | |
US20120153632A1 (en) | Vertical axis wind turbine generator | |
WO2011095398A2 (en) | A bidirectional water turbine | |
US20160281679A1 (en) | Fluid driven electric power generation system | |
KR20180087243A (en) | Apparatus and method for generating energy from renewable energy sources | |
WO2008121024A1 (en) | Wind-driven power plant | |
US20130088103A1 (en) | Synchronic Wind Turbine Generator | |
RU2499910C1 (en) | Flow-through power generator and submerged power plant on stationary platform | |
RU2508467C2 (en) | Submersible monoblock microhydro power plant | |
RU2537664C1 (en) | Balloon-borne wind generator | |
WO2017208035A1 (en) | A vertical wind and solar energy generator | |
RU2247859C1 (en) | Submersible free-flow microhydroelectric station | |
WO2003023223A3 (en) | Device and method for the generation of electrical energy | |
KR20100118622A (en) | Wind power turbines | |
Cimen et al. | 6-rpm 5MW axial flux multi-stage air cored permanent magnet generator design for vertical axis offshore wind turbines |