DE10131821A1

DE10131821A1 - Water power block for driving mechanical equipment such as water mill, comprises rising surface directed towards outlet of water flow and falling surface which is curved facing turbine blades

Info

Publication number: DE10131821A1
Application number: DE10131821A
Authority: DE
Inventors: Alexander Koschelev
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-06-30
Filing date: 2001-06-30
Publication date: 2003-01-16

Abstract

The water power block has turbines (2) with blades (4) and generators (3), rising and falling surfaces for shaping the water flow. The rising surface (9) is directed towards the outlet of the water flow and the falling surface (10) is curved facing the turbine blades. The turbine blades are inclined to the axis of rotation.

Description

Die Erfindung wird auf die Geräte für die Benutzung der Energie der Wasserflüsse, vorzugsweise kleine, wasserarme und langsamflüssige, zum Beispiel, der flachen Flüsse, Bäche und usw. bezogen. Es kann als die Quelle der Energie für den Antrieb der mechanischen Geräte, zum Beispiel, der Wassermühle und usw. auch benutzt werden. The invention relates to devices for using the energy of water flows, preferably small, low-water and slow-flowing, for example, the shallow rivers, Streams and etc. related. It can act as the source of energy for driving the mechanical devices, for example, the watermill and etc. are also used.

Sind die Wasserkraftblöcke, zum Beispiel, der Wasserkraftwerke (siehe 1. Lexikon der Physik, N5, S. 408-409, Spektrum Akademischer Verlag; Berlin: BdS/Red. Ulrich Kilian; Christine Weber/ 2000, ISBN 3-86025-295-X. 2. Grimsehl, Lehrbuch der Physik, Band 1, Mechanik, Akustik, Wärmelehre, S. 196-200, BSB, B. G. Teubner Verlagsgesellschaft, Leipzig, 1987, ISBN 3-322-00252-7) bekannt. Sie enthalten die Turbine, den Generator der Elektroenergie und den Deich, der der Speicher der Wassermasse für die Einwirkung auf die Turbine ist. Für das Gewinnen der Elektrönergie wird die Energie des fallenden Wasserflusses, der in das Drehen die Turbine aufführt, verwendet. Der Generator wird das Drehen der Turbine in die Elektrönergie umwandeln, die dann den Kunden geliefert wird. Are the hydropower blocks, for example, the hydropower plants (see 1. Lexicon of Physik, N5, pp. 408-409, Spektrum Akademischer Verlag; Berlin: BdS / Red. Ulrich Kilian; Christine Weber / 2000, ISBN 3-86025-295-X. 2. Grimsehl, textbook of the Physics, Volume 1, Mechanics, Acoustics, Thermology, pp. 196-200, BSB, B. G. Teubner Publishing company, Leipzig, 1987, ISBN 3-322-00252-7). They contain the Turbine, the generator of electrical energy and the dike, which is the storage of the Mass of water for the action on the turbine is. For gaining electronic energy the energy of the falling water flow that turns the turbine into turning used. The generator will convert the turning of the turbine into electrical energy, which is then delivered to customers.

Dit gegeben Wasserkraftblöcke werden vorzugsweise auf die Mehrwasserflüsse verwendet, und für die Versorgung des eigenen Funktionierens fordern die Baue der Deiche oder anderer gleichartigen hydrotechnischen Errichtungen. Das Vorhandensein der Deiche führt zum Überfluten der grossen Territorien auf, sowie erschwert den Durchgang des erwachsenen Fisches. Dies verletzt die ökologische Bilanz der Gegend. Seinerseits, führt das Vorhandensein des Deiches im Bestand des Wasserkraftblockes zu den bedeutenden Kosten auf, daß zum Wachstum der absoluten und spezifischen Kosten auf Einheit der Kapazität der produzierten Elektrönergie letzten Endes aufführt. Außerdem ist der Bau des Deiches auf die kleinen, wasserarmen und langsamflüssigen Wasserflüsse effektlos, da es in diesem Fall sehr schwer ist, die notwendige Differenz der Höhen zwischen der Stelle der Akkumulation des Wassers und den Sitz der Schaufeln der Turbine des Generatores zu versorgen. The given hydropower blocks are preferably on the multi-water flows used, and for the supply of its own functioning, the constructions of the Dikes or other similar hydrotechnical devices. The presence the dikes lead to the flooding of the large territories, and complicates the Passage of the adult fish. This violates the ecological balance of the area. For its part, the existence of the dike leads to the existence of the hydroelectric power block the significant cost of growing absolute and specific costs ultimately on unit of the capacity of the produced electrical energy. In addition, the construction of the dike is based on the small, low-water and slow-flowing Water flows ineffectively, since in this case it is very difficult to find the necessary difference in the Heights between the point of accumulation of water and the seat of the blades of the To supply the generator turbine.

Eine Aufgabe der Erfindung ist die Aufbau des Wasserkraftblockes, das das Drehen der Turbinen auf klein versorgten, wasserarmen und langsamflüssigen Wasserflüsse ohne Vorhandensein des Deiches oder anderer gleichartigen hydrotechnischen Errichtungen. Außerdem läßt das Wasserkraftblock den ungehinderten Durchgang des Fisches. An object of the invention is the construction of the hydropower block, which is the turning of the Turbines on small-scale, low-water and slow-flowing water flows without Presence of the dike or other similar hydrotechnical devices. In addition, the hydropower block allows the fish to pass freely.

Die Aufgabe wird mittels der Benutzung des Wasserkraftblockes mit den eigentümlichen Merkmalen nach den Punkten 1, 2 und 3 Ansprüche gelöst. The task is accomplished by using the hydroelectric power block with the peculiar ones Features according to items 1, 2 and 3 claims solved.

Das gegebene Wasserkraftblock durch das Vorhandensein in seinem Bestand des Formers des Wasserflusses mit aufsteigenden und absteigenden Oberflächen, ermöglicht das Drehens der Turbine, was zuläßt, die Energie die kleinen, wasserarmen und langsamflüssigen Wasserflüsse ohne Vorhandensein der Deiche oder anderer gleichartigen hydrotechnischen Errichtungen zu benutzen, sowie keine Hindernisse für den Durchgang des Fisches, zum Beispiel, während Laichzeit Jungfisches nach die Laichzeit des Fisches zu schaffen. The given hydropower block due to its existence in the Formers of water flow with ascending and descending surfaces the turning of the turbine, which allows the energy to be small, low in water and slow flowing water flows without the presence of dikes or others to use similar hydrotechnical devices and no obstacles for the passage of the fish, for example, during spawning juvenile after the Spawning the fish.

Bei der Installation auf dem Wasserfluß der Kette der Former und der Generatoren, oder die Ausführungskonstruktion des Wasserkraftsblockes aus einigen Formern und der Generatoren, kann man die Elektrönergie produzieren, deren Kapazität für die Energieversorgung einen oder einige Wohngebiete oder anderen Kunden, die sich in der Nähe von diesem Wasserfluß befinden, ausreicht. At installation on the water flow of the chain of formers and generators, or the execution construction of the hydropower block from some formers and the Generators, one can produce the electrical energy, its capacity for the Energy supply one or some residential areas or other customers who are in the Close to this water flow is sufficient.

Die Ausführung des Formers des Wasserflusses als das einheitliche Block gewährleistet die Stabilität der Konstruktion. Execution of the water flow formers as a unitary block ensures the stability of the construction.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Embodiments of the invention are shown in the drawings and are in following described in more detail.

Es zeigen Show it

Fig. 1: ein allgemeine Sicht des Wasserkraftsblockes; Fig. 1: a general view of the hydropower block;

Fig. 2: eine Variante der Montage der Turbine und des Generatores auf dem Former des Wasserflusses, und seiner Befestigung auf dem Grund; Fig. 2: a variant of the assembly of the turbine and the generator on the former of the water flow, and its attachment to the bottom;

Fig. 3: das Schema des Umstromes der Turbine vom Wasserfluß bei der geneigten Konstruktion, der Schaufeln; Fig. 3: the scheme of the flow around the turbine from the water flow at the inclined construction, the blades;

Fig. 4: eine Variante der Konstruktion des Formers des Wasserflusses, der als das Betonblock mit den Elementen der Befestigung der Turbine dargestellt ist, des Generatores und des zusätzlichen Befestigens zur Küste; Fig. 4: a variant of the construction of the water flow shaper, represented as the concrete block with the elements of the attachment of the turbine, the generator and the additional attachment to the coast;

Fig. 5: ein Sicht nach dem Zeiger A der Fig. 3; FIG. 5 is a view according to the pointer A of FIG. 3;

Fig. 6: eine Konstruktion des Formers des Wasserflusses als das einheitliche Betonblock Fig. 6: a construction of the former of the water flow as the unitary concrete block

Fig. 7: das Schema der Montage der Turbine und des Generatores im einheitlichen Betonblock; Fig. 7: the diagram of the assembly of the turbine and the generator in the uniform concrete block;

Fig. 8: eine Variante des Schemas der Montage der Turbine und des Generatores in V-bildliche der Konstruktion des einheitlichen Betonblockes mit den Formern des Wasserflusses; Fig. 8: a variant of the diagram of the assembly of the turbine and the generator in V-shaped construction of the unitary concrete block with the forms of the water flow;

Fig. 9: eine Variante des Wasserkraftsblockes als Installation auf dem Wasserfluß der Kette der Former und der Generatoren; und Fig. 9: a variant of the hydropower block as an installation on the water flow of the chain of formers and generators; and

Fig. 10: Sicht nach dem Zeiger B die Fig. 9. FIG. 10: View according to pointer B in FIG. 9.

Der Wasserkraftblock enthält den Former des Wasserflusses (1), die Turbine (2) und den Generator (3). Die Turbine (2) hat die Schaufeln (4). Die Kragsteine (5) und (6), und die Grubenbauelemente, zum Beispiel, die Schrauben (7) festigen die Turbine (2) und den Generator (3) zum Former des Wasserflusses (1). Befestigungstiften (8) fixieren den Former des Wasserflusses (1), mit der eingerichteten auf ihn Turbine (2) und dem Generator (3), in den Grund der Küste oder das Flußbett. Der Former des Wasserflusses (1) hat die aufsteigende und die absteigende Oberflächen (10). Der Kragstein (11) fixiert den unteren Teil der Turbine (2) am Former des Wasserflusses (1). Bei der Π- oder V- Ausführung des Wasserkraftsblockes sind die Former des Wasserflusses (1) als die Elemente dieser Konstruktion mit, den Wänden (12) und der Grundfläche (13) vereint. Bei der Ausführung des Wasserkraftsblockes als die einheitliche Konstruktion aus einigen Formern des Wasserflusses (1) zwischen ihnen wird das Anschlussblock (14) aufgestellt, in dessen Bodenteil ist der Klärbecken (15) vorgesehen. The hydropower block contains the former of the water flow ( 1 ), the turbine ( 2 ) and the generator ( 3 ). The turbine ( 2 ) has the blades ( 4 ). The cantilever stones ( 5 ) and ( 6 ), and the pit components, for example, the screws ( 7 ) fix the turbine ( 2 ) and the generator ( 3 ) to form the water flow ( 1 ). Fastening pins ( 8 ) fix the former of the water flow ( 1 ), with the turbine ( 2 ) and the generator ( 3 ) installed on it, in the bottom of the coast or the river bed. The water flow former ( 1 ) has the ascending and descending surfaces ( 10 ). The cantilever ( 11 ) fixes the lower part of the turbine ( 2 ) to the former of the water flow ( 1 ). In the Π or V version of the hydropower block, the formers of the water flow ( 1 ) are combined as the elements of this construction with the walls ( 12 ) and the base area ( 13 ). In the execution of the hydropower block as the unitary construction from some forms of water flow ( 1 ) between them, the connection block ( 14 ) is set up, in the bottom part of which the clarifier ( 15 ) is provided.

Das Wasserkraftsblockes funktioniert auf folgende Weise. The hydropower block works in the following way.

Bei dem Durchgang des Wasserkraftsblockes gerät das Wasser auf die aufsteigende Oberfläche (9) Former des Wasserflusses (1), infolge dessen die Geschwindigkeit des Ablaufes des Wasserflusses im Vergleich zu seiner Geschwindigkeit bis zu dem Aufkommen auf diesen Former heftig zunimmt. Es wird ausreicht für das Drehen der Schaufeln (4) Turbinen (2). Die Turbine (2) bringt in den Rotor das Drehen des Generatores (3), der die elektrische Energie erzeugt. Das Vorhandensein des Formers des Wasserflusses (1) gewährleistet die Konzentration der Energie des Wasserflusses auf den Arbeitsoberflächen der Schaufeln (4) und verhindert das direkte Treffen des Wassers auf, die arbeitsfreie Oberfläche, dadurch wird die chaotische Bewegung und das Bremsen der Turbine verhindert. Bei dem Ausgang des Wassers aus dem Wasserkraftsblockes nimmt die Geschwindigkeit des Ablaufes wieder ab. At the passage of the hydropower block the water gets on the ascending surface ( 9 ) form of the water flow ( 1 ), as a result of which the speed of the flow of the water flow increases in comparison to its speed up to the occurrence of this form. It is sufficient for turning the blades ( 4 ) turbines ( 2 ). The turbine ( 2 ) brings the generator ( 3 ), which generates the electrical energy, into the rotor. The presence of the water flow former ( 1 ) ensures the concentration of the energy of the water flow on the working surfaces of the blades ( 4 ) and prevents the water from directly hitting the non-working surface, thereby preventing the chaotic movement and braking of the turbine. At the exit of the water from the hydropower block, the speed of the drain decreases again.

Da die Schaufeln (4) der Turbinen (2) geneigt in Bezug auf, der Achse des Drehens (siehe die Fig. 3) eingerichtet sind, so strömt das Wasser, jede der Oberfläche der Arbeitsschaufeln (4) um. Damit wird die Möglichkeit des Drehens der Turbine (2) sogar bei der Senkung des Niveaus des Wassers im Fluß bis zu dem minimalen Stand gewährleistet. Since the blades (4) of the turbine (2) inclined in relation to, the axis of rotation (see Fig. 3) arranged so the water flows, to each of the surface of the working vanes (4). This ensures the possibility of turning the turbine ( 2 ) even when the water level in the river is lowered to the minimum level.

Bei der Ausführung des Wasserkraftsblockes, zum Beispiel, als die einheitliche Konstruktion mit zwei Formern des Wasserflusses (1) (siehe die Fig. 6), oder der Anlage (Installation) der Kette mit solcher Menge der Former (siehe die Fig. 1), sinkt die Geschwindigkeit des Ablaufes des Wassers nicht, so gerät sie wieder auf die aufsteigende Oberfläche (9) nachfolgender Former des Wasserflusses (1). When executing a hydropower block, for example, as a unitary construction with two water flow formers ( 1 ) (see Fig. 6), or chain installation with such a quantity of formers (see Fig. 1), if the speed of the water drain does not decrease, then it gets back on the rising surface ( 9 ) of the subsequent form of the water flow ( 1 ).

Die Größen des Formers des Wasserflusses (1) und entsprechend der Turbine (2), sowie den Abstand zwischen ihnen, kommen je nach dem Charakter des Flusses - der Breite, der Tiefe und der Geschwindigkeit des Wasserfluß heraus. Bei der Ausführung der Konstruktion des Formers des Wasserflusses (1), als das einheitliche Betonblock kann er Π-Ausführung (siehe die Fig. 7) oder V-Ausführung (siehe die Fig. 8) Profil haben. V-Ausführung gewährleistet die Konzetration des Wasserflusses bei dem minimalen Niveau des Wassers und verhindert den heftigen Aufstieg des Niveaus des Wassers, zum Beispiel, während des Frühlingshochwassers. The sizes of the former of the water flow ( 1 ) and according to the turbine ( 2 ), as well as the distance between them, come out depending on the character of the river - the width, the depth and the speed of the water flow. When executing the construction of the water flow former ( 1 ), as a unitary concrete block, it can have a Π version (see Fig. 7) or a V version (see Fig. 8) profile. V version ensures the concentration of the water flow at the minimum water level and prevents the violent rise of the water level, for example, during the spring flood.

Das Vorhandensein im Bestand des Wasserkraftsblockes des Anschlussblockes (14), wo der Klärbecken (15) vorgesehen ist ermöglich die Reinigung der Konstruktion des Blockes von den Ablagerungen, zum Beispiel, des Schlammes im Laufe seiner Ausnutzung. The presence in the structure of a hydropower block of a connection block ( 14 ) where the clarifier ( 15 ) is provided enables cleaning of the block construction from deposits, for example, sludge during its use.

Claims

1. The hydropower block, which contained the turbine ( 2 ), the blades ( 4 ) and the generator ( 3 ), characterized in that it consists of the form of the water flow ( 1 ) with ascending ( 9 ) and descending from ( 10 ) surfaces , the ascending surface ( 9 ) is directed after the flow of water, and the descending surface ( 10 ) is arranged after bending to the blades ( 4 ) turbines ( 2 ).

2. The hydropower block according to claim 1, characterized in that the blades ( 4 ) of the turbines ( 2 ) are inclined with respect to the axis of rotation.

3. The hydropower block according to claim 1, characterized in that the former of the water flow ( 1 ) is shown as the unitary block with the clarifier ( 15 ) in its bottom part.