BR0214796B1 - tubo de fluxo, e, usina hidrelétrica. - Google Patents

Description

"TUBO DE FLUXO, Ε, USINA HIDRELÉTRICA"

É geralmente conhecido que, em usinas hidrelétricas, a água flui através de um tubo antes de incidir sobre a turbina da usina hidrelétrica e ali ceder sua energia para a turbina. Dependendo do tipo da usina hidrelétrica, este tubo pode ser um tubo descendente, através do qual a água flui, de acordo com as condições locais, na dependência da altura de queda e da quantidade de água.

Depois de a água ter fornecido uma parte de sua energia para a turbina, a água escoa para um rio.

A turbina da usina hidrelétrica é geralmente acoplada a um gerador, com o qual a energia cinética da turbina é convertida em energia elétrica, e esta energia elétrica é então, por sua vez, alimentada a uma rede de suprimento de energia.

Freqüentemente uma usina hidrelétrica tem não apenas uma turbina, mas também diversas turbinas idênticas e a água é alimentada não apenas através de um único tubo, mas sim através de vários tubos em diferentes turbinas. Dependendo da quantidade de água incidente, um correspondente controle da quantidade de água para os tubos individuais é então realizado, de modo que um grau e eficiência ótimo é atingido na usina hidrelétrica.

As turbinas são dispostas, cada, no tubo descendente propriamente dito ou no prolongamento do tubo descendente no tubo de fluxo.

A seção transversal de passagem para a água no tubo descendente, portanto na região da turbina (roda de água) no tubo de fluxo é fixado, neste caso, em valores predeterminados.

A velocidade de fluxo da água na região das turbinas é, neste caso, geralmente ajustada por meio da corrente em volume, portanto pela quantidade da água introduzida no tubo descendente ou tubo de fluxo. Dependendo do momento de gerador ajustado, a potência desejada pode ser obtida do sistema.

Agora, o objetivo da invenção é prover meios, pelos quais a velocidade de fluxo da água (fluido) pode ser ajustada na região da turbina.

O objetivo é atingido, de acordo com a invenção, com um tubo de fluxo com as características consoante a reivindicação 1. Um desenvolvimento vantajoso está indicado na reivindicação subordinada 2 e na reivindicação 3 está descrita uma usina hidrelétrica com o tubo de fluxo de acordo com a invenção.

Segundo a invenção, a turbina é equipada de tal maneira que ela tem uma seção transversal variável.

Como representado na figura, a turbina 4 (roda de água) consiste de um corpo de deslocamento 1, sobre o qual, pelo lado externo, são montadas as palhetas 5 (lâminas de rotor) da turbina. A turbina 4 com as palhetas 5 pode girar no interior do tubo de fluxo 3 e, com isto, acionar um gerador correspondentemente acoplado (não representado na figura).

Como se pode reconhecer no exemplo representado, a seção transversal do corpo de deslocamento é variável. Para esta finalidade, o corpo de deslocamento 1 é configurado como um tipo de fole e provido com uma superfície elástica. Caso agora o fole seja suprido com uma correspondente pressão a partir do interior, a qual é maior do que a pressão externa no tubo de fluxo, então o fole se expande e assume a forma indicada pela linha tracejada 2. Como toda a turbina é configurada circular e isto se aplica também para o fole, a área de seção transversal ampliada do corpo de deslocamento automaticamente se torna uma área de seção transversal reduzida para a água no interior do tubo de fluxo 3.

Esta área de seção transversal reduzida para a água no tubo de fluxo conduz automaticamente à elevação da velocidade de fluxo, de modo que toda a turbina é acionada mais rapidamente do que previamente. A expansibilidade do corpo de deslocamento pode ser realizada por meio de sua superfície elástica e, para a expansão do fole, pode ser previsto que o fluido seja bombeado para o interior do corpo de fluxo ou do fole.

Com isto, por meio do ajuste da seção transversal do corpo de deslocamento, a velocidade de rotação de toda a turbina pode também ser adaptada a um desejado valor para o respectivo gerador, de modo que a velocidade de rotação da turbina é adaptada de forma ótima ao sistema de gerador e, deste modo, é atingido também o grau de eficiência melhor possível.

A medida exposta de acordo com a invenção é extremamente simples e, apesar de tudo, ao mesmo tempo altamente eficaz.

O dispositivo para o travamento e apoio da turbina não está mostrado na figura, por razões de clareza da mesma.

Claims (4)

1. Tubo de fluxo (3), no interior do qual é disposta uma turbina (4) que, quando um fluido escoa através do tubo (3), é colocada em rotação, caracterizado pelo fato de que a turbina (4) apresenta uma seção transversal expansível, por meio da qual a seção transversal de fluxo transpassante no interior do tubo (3) pode ser correspondentemente reduzida.

2. Tubo (3), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a turbina (4) apresenta um fole deformável (1), por meio do qual a área de seção transversal do canal de fluxo na região da turbina (4) é ajustável.

3. Usina hidrelétrica compreendendo vários tubos descendentes, dos quais pelo menos um tubo descendente é configurado como um tubo de fluxo (3), no interior do qual é disposta uma turbina (4) que, quando um fluido escoa através do tubo (3), é colocada em rotação, caracterizada pelo fato de que a turbina (4) apresenta uma seção transversal expansível, por meio da qual a seção transversal de fluxo transpassante no interior do tubo (3) pode ser correspondentemente reduzida.

4. Usina, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a turbina (4) apresenta um fole deformável (1), por meio do qual a área de seção transversal do canal de fluxo na região da turbina (4) é ajustável.