FR2998311A1

FR2998311A1 - Water supply installation for hydraulic generator that is utilized for facilitating e.g. maintenance of screen cleaner for cleaning waste storage grid, has diversion canal whose end is arranged on level of outlet conduit of energy generator

Info

Publication number: FR2998311A1
Application number: FR1203205A
Authority: FR
Inventors: Michel Brun
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-11-22
Filing date: 2012-11-22
Publication date: 2014-05-23
Anticipated expiration: 2032-11-22
Also published as: FR2998311B1

Abstract

The installation has a pool for deriving a part of a flow from a waterway (O) and provided with an intake valve (2). A feeder canal connects a pit (3) to a generator, and a downstream basin (7) communicates with a return channel (8) during receiving an outlet flow from the generator. An outlet channel (10) connects to the return channel. An upstream opening (15a) of a diversion canal (15) is connected to the pool and provided with a stop valve (17). A downstream end (15b) of the diversion canal is arranged on a level of an outlet conduit (18) of an energy generator (6a).

Description

L'invention est relative à un aménagement du réseau d'alimentation en eau d'un générateur hydraulique pour faciliter l'entretien ou les réparations du dégrilleur assurant le nettoyage de sa grille de retenue des déchets. Dans les installations de production d'énergie électrique ou mécanique 5 mettant en oeuvre un générateur hydraulique d'énergie, ce dernier est alimenté en eau par un réseau comprenant, comme montré sur la figure 1 annexée : - un bief 1 équipé d'une vanne 2 de prise d'eau et dérivant une partie du flux d'un cours d'eau O, - une fosse intermédiaire 3 alimentée par le bief avec interposition d'une 10 grille 4 de retenue des végétaux et déchets, - un canal d'alimentation 5 reliant la fosse 3 au générateur 6, tel que roue à pales ou turbine, ce canal étant équipé d'une vanne d'arrêt 11 ; - un bassin aval 7 communiquant avec un canal 8 de retour au cours d'eau et recevant le débit de sortie du générateur 6, 15 - un trop plein 9 disposé sur le bief 1 à côté de l'alimentation de la fosse 3 et déversant le flux excédentaire dans un canal de fuite 10 se raccordant au canal 8 de retour. En fonctionnement, le flux hydraulique provenant du cours d'eau traverse la grille en y déposant les végétaux, branches, feuilles et objets divers, flottants et/ou 20 immergés, et se déverse dans la fosse intermédiaire de laquelle part le canal 5 alimentant le générateur. Les végétaux et déchets s'accumulant contre la grille réduisent le débit d'eau alimentant le générateur et doivent être éliminés de manière régulière. Dans les installations de grandes dimensions, la grille est équipée d'un 25 dégrilleur comportant des moyens mécaniques et motorisés raclant les déchets plaqués contre la grille et les sortant hors de l'eau, par exemple pour les déverser dans un bac extérieur. Pour assurer l'entretien ou les réparations de ce dispositif, il faut temporairement abaisser la vanne d'alimentation du bief pour l'assécher et ainsi 30 accéder aux parties mécaniques à entretenir ou à réparer. L'assèchement du bief doit être effectué sur une courte durée à défaut de quoi il peut avoir des conséquences sur l'équilibre biologique des espèces végétales et animales et, voir même, les détruire. Ses conséquences sont d'autant plus perceptibles que la distance est grande entre la vanne de prise d'eau et la 35 grille, par exemple plus de 1000 mètres. L'objet de l'invention est de fournir un aménagement du réseau d'alimentation en eau d'un générateur d'énergie facilitant les opérations d'entretien ou de réparation du dégrilleur, sans que cela ait des conséquences sur l'équilibre biologique des espèces végétales et animales. A cette fin, l'aménagement selon l'invention ajoute, au réseau précédemment décrit, un canal de dérivation dont l'embouchure amont est raccordée au bief et est équipée d'une vanne de fermeture, ce raccordement étant réalisé en amont et près de la partie du bief alimentant la fosse, tandis que l'extrémité aval de ce canal de dérivation est au moins au niveau de la conduite de sortie du générateur d'énergie. Grâce à cet aménagement, pour procéder à l'opération d'entretien ou de réparation du dégrilleur, il faut ouvrir la vanne de l'embouchure du canal de dérivation pour réduire le débit parvenant à la fosse. Cela a pour conséquence d'abaisser le niveau de l'eau dans le bief et de réduire la valeur de la force appliquant les végétaux et déchets contre la grille, en rendant ainsi leur extraction plus facile. Par ailleurs le maintien de l'eau dans le bief évite la détérioration du milieu naturel par assèchement et contribue à la préservation de l'équilibre biologique. Dans une forme d'exécution, le canal de dérivation présente une section transversale ne lui permettant d'accueillir qu'entre le tiers et la moitié du débit du bief.The invention relates to an arrangement of the water supply network of a hydraulic generator to facilitate the maintenance or repairs of the screen cleaning the cleaning of its waste grid. In installations for producing electrical or mechanical energy using a hydraulic energy generator, the latter is supplied with water by a network comprising, as shown in FIG. 1 appended hereto: a bead 1 equipped with a valve 2 intake and drifting a portion of the stream of a stream O - an intermediate pit 3 fed by the reach with interposition of a grid 4 for retaining plants and waste, - a channel of supply 5 connecting the pit 3 to the generator 6, such as a paddle wheel or turbine, this channel being equipped with a stop valve 11; - A downstream basin 7 communicating with a channel 8 back to the stream and receiving the output of the generator 6, 15 - an overflow 9 disposed on the reach 1 next to the feed tank 3 and spilling the excess flow in a leakage channel 10 connecting to the return channel 8. In operation, the hydraulic flow coming from the stream crosses the grid by depositing the plants, branches, leaves and various objects, floating and / or immersed, and flows into the intermediate pit from which the channel 5 feeding the generator. Plants and waste accumulating against the grate reduce the flow of water to the generator and must be removed on a regular basis. In large installations, the grid is equipped with a screen with mechanical and motorized means scraping the waste pressed against the grid and out of the water, for example to dump in an outdoor bin. To maintain or repair this device, it is necessary to temporarily lower the feed valve of the reach to dry it and thus access the mechanical parts to maintain or repair. The dewatering of the reach must be carried out for a short time, failing which it may have consequences on the biological equilibrium of the plant and animal species and even destroy them. Its consequences are all the more perceptible as the distance is great between the water intake valve and the grid, for example more than 1000 meters. The object of the invention is to provide an arrangement of the water supply network of an energy generator facilitating maintenance operations or repair of the screen, without this having consequences on the biological balance of plant and animal species. To this end, the arrangement according to the invention adds, to the network previously described, a bypass channel whose upstream mouth is connected to the reach and is equipped with a closing valve, this connection being made upstream and close to the portion of the reach that feeds the pit, while the downstream end of this bypass channel is at least at the level of the output pipe of the energy generator. With this arrangement, to proceed with the maintenance or repair operation of the screen, it is necessary to open the valve of the mouth of the diversion channel to reduce the flow reaching the pit. This has the effect of lowering the level of water in the reach and reducing the value of the force applying the plants and waste against the grid, thus making their extraction easier. In addition, the maintenance of water in the reach avoids the deterioration of the natural environment by drying out and contributes to the preservation of the biological balance. In one embodiment, the diversion channel has a cross section allowing it to accommodate only between one third and one half of the throughput of the reach.

Ainsi, lors de l'opération de dégrillage, il est certain que le bief sera toujours alimenté et que l'équilibre biologique restera préservé. Dans une autre forme de réalisation, la partie du bief alimentant la fosse est munie d'une vanne d'arrêt disposée en aval de l'embouchure du canal de dérivation et à proximité de cette fosse.Thus, during the screening operation, it is certain that the reach will always be fed and that the biological balance will remain preserved. In another embodiment, the portion of the reach serving the pit is provided with a stop valve disposed downstream of the mouth of the bypass channel and in the vicinity of this pit.

Cette configuration permet, après ouverture de la vanne du canal de dérivation et fermeture de celle disposée sur le bief près de la fosse, d'interrompre l'alimentation de la dite fosse pour faciliter les opérations d'entretien ou de réparation du dégrilleur. Comme cette interruption d'alimentation s'effectue exclusivement dans une zone du bief qui est en général bétonnée elle n'entraîne aucune conséquence sur l'équilibre biologique. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant deux formes d'exécution de l'aménagement du réseau hydraulique d'alimentation d'une turbine. Figure 1 est une vue en plan par-dessus du réseau d'alimentation habituel d'un générateur d'énergie constitué par une roue à pales ; Figure 2 est une vue schématique en plan par-dessus d'une forme d'exécution du réseau selon l'invention quand il est en situation d'alimentation d'une turbine, Figure 3 est une vue similaire à la figure 2 mais quand une partie de l'alimentation de la turbine est dérivée pour faciliter l'opération d'entretien ou de réparation du dégrilleur; Figure 4 est une vue en plan par dessus d'une autre forme d'exécution du réseau et quand tout le débit du bief est dérivé pour faciliter l'opération de dégrillage. Dans la description qui suit les moyens assurant la même fonction que ceux de l'état de la technique décrit en référence à la figure 1 porteront la même référence, tandis que les moyens nouveaux seront référencés à partir de 15.This configuration allows, after opening the bypass channel valve and closing the one disposed on the near the pit, to interrupt the supply of said pit to facilitate the maintenance or repair of the screen. As this interruption of feeding is carried out exclusively in an area of the reach that is generally concreted, it has no impact on the biological balance. Other features and advantages will emerge from the description which follows with reference to the attached schematic drawing showing two embodiments of the arrangement of the hydraulic supply network of a turbine. Figure 1 is a plan view over the usual power supply network of a power generator consisting of a paddle wheel; FIG. 2 is a diagrammatic plan view over an embodiment of the network according to the invention when it is in a feed situation of a turbine, FIG. 3 is a view similar to FIG. part of the power supply of the turbine is derived to facilitate the operation of maintenance or repair of the screen; Figure 4 is a plan view over another form of execution of the network and when all the flow of the reach is derived to facilitate the screening operation. In the description which follows, the means providing the same function as those of the state of the art described with reference to FIG. 1 will bear the same reference, whereas the new means will be referenced starting from 15.

Le réseau des figures 2 et 3 se différencie de celui connu représentée à la figurel par la présence d'un canal de dérivation 15 dont l'embouchure 15a est disposée en amont de la zone équipée de la grille 4 et près de cette zone. L'embouchure 15a est munie d'une vanne d'arrêt 17 qui est représentée fermée à la figure 2, alors qu'elle est représentée ouverte à la figure 3.The network of FIGS. 2 and 3 differs from the known one shown in the figure by the presence of a bypass channel 15 whose mouth 15a is disposed upstream of the zone equipped with the grid 4 and close to this zone. The mouth 15a is provided with a stop valve 17 which is shown closed in FIG. 2, whereas it is shown open in FIG.

Le générateur est une turbine 6a qui est disposée à un niveau inférieur à celui du bief 1 et dont l'alimentation est assurée par une conduite forcée 5a. Le conduit de sortie 18 de la turbine 6a débite dans le bassin aval 7, recevant aussi l'extrémité aval 15b du canal ou du conduit de dérivation 15 et celle 10b du canal de fuite 10.The generator is a turbine 6a which is disposed at a level below that of the reach 1 and whose supply is provided by a forced pipe 5a. The outlet duct 18 of the turbine 6a discharges into the downstream basin 7, also receiving the downstream end 15b of the channel or bypass duct 15 and that 10b of the escape channel 10.

En fonctionnement normal d'alimentation en eau de la turbine 6a, montré à la figure 2, le débit d'alimentation passe à travers la grille 4 tandis que l'excédent passe sur le trop plein et emprunte le canal de fuite 10. Ce débit d'alimentation est emmené par la conduite forcée 5a vers la turbine 6a. Quand le raclage du dégrilleur est bloqué par surabondance de feuilles et de branches et qu'il faut procéder à une opération d'élimination de ces encombrants bloquant le dégrilleur, la vanne d'arrêt 17 du canal de dérivation 15 est ouverte afin qu'une partie substantielle du débit passe par ce canal. Il en résulte que le niveau de l'eau dans le bief 1 est abaissé, que les déchets plaqués contre la grille 4 sont soumis à une moindre pression, voir se retrouvent hors de l'eau, et qu'ils peuvent être enlevés plus facilement, aussi bien par des moyens mécaniques que manuellement. Dès que l'opération est terminée la vanne 17 est amenée en position de fermeture de manière à limiter le temps pendant lequel le canal de fuite n'est plus alimenté et pour ne pas perturber trop longtemps l'équilibre biologique.In normal water supply operation of the turbine 6a, shown in Figure 2, the feed rate passes through the grid 4 while the excess passes over the overflow and borrows the leakage channel 10. This flow supply is taken by the forced pipe 5a to the turbine 6a. When the scraping of the screen is blocked by overabundance of leaves and branches and it is necessary to proceed to an elimination operation of these bulky blocking the screen, the stop valve 17 of the bypass channel 15 is open so that a substantial part of the flow passes through this channel. As a result, the level of the water in the reach 1 is lowered, the waste pressed against the grate 4 is subjected to a lower pressure, see are found out of the water, and they can be removed more easily both by mechanical means and manually. As soon as the operation is complete, the valve 17 is brought into the closed position so as to limit the time during which the leakage channel is no longer supplied and to not disturb the biological equilibrium for too long.

Dans cette réalisation la section transversale du canal de dérivation 15 est choisie pour ne recevoir qu'entre le tiers et la moitié du débit du bief, afin qu'il reste toujours de l'eau dans le bief pendant l'opération de déblocage du dégrilleur.In this embodiment the cross section of the bypass channel 15 is chosen to receive between one third and one half of the flow of the reach, so that there is always water in the reach during the operation of unblocking the screen .

Grâce à cet agencement, l'eau circule en permanence dans le bief et l'opération de déblocage du dégrilleur a été effectuée sans que rien ne vienne perturber les conditions biologiques habituelles en amont de la vanne 17. En effet, sur une grande longueur telle que 1000 mètres environ, le niveau et la vitesse de l'eau demeurent sensiblement inchangés pendant toute la durée de l'opération de déblocage du dégrilleur. Dans la forme d'exécution de la figure 4, le réseau d'alimentation de la fosse 3 comprend, en amont et près de cette fosse, une vanne d'arrêt 20 qui, quand elle est amenée en position de fermeture, oblige le débit du bief à emprunter le canal de dérivation 15 en réduisant ou supprimant tout débit dans le court tronçon du bief 1 allant à la grille 4, la fosse 3 et le canal de fuite 10 pour faciliter l'opération d'entretien ou de réparation du dégrilleur. Dans cette réalisation, il est avantageux que le canal de dérivation 15 qui se substitue temporairement à la conduite forcée 5a ait une section lui permettant d'accueillir la totalité du débit du bief 1. Lorsque la totalité du débit est supprimée entre la vanne 20 et la vanne 11 alimentant la conduite forcée 5a, il devient possible en plus d'assurer l'opération d'entretien ou de réparation du dégrilleur, de retirer les dépôts de sédiments situés aussi bien entre la vanne 11 et la grille que dans le canal de fuite 10 que dans la fosse 3. Cette réalisation permet alors d'assurer un nettoyage des sols bétonnés de ces zones améliorant ainsi le rendement de la turbine sans qu'il n'y ait eu besoin d'assécher le bief 1 sur toute sa longueur et par voie de conséquence, sans altérer voir détruire la faune et la flore présentes sur toute la longueur de ce bief 1.With this arrangement, the water circulates continuously in the reach and the unblocking operation of the screen has been performed without anything to disturb the usual biological conditions upstream of the valve 17. Indeed, over a long length such that about 1000 meters, the level and the speed of the water remain substantially unchanged during all the duration of the operation of unblocking of the screen. In the embodiment of FIG. 4, the feed network of the pit 3 comprises, upstream and close to this pit, a stop valve 20 which, when it is brought into the closed position, forces the flow of the reach to use the diversion channel 15 by reducing or eliminating any flow in the short section of the reach 1 going to the grid 4, the pit 3 and the escape channel 10 to facilitate the operation of maintenance or repair of the screen . In this embodiment, it is advantageous that the bypass channel 15 which temporarily replaces the forced pipe 5a has a section allowing it to accommodate the entire flow of the reach 1. When the entire flow is removed between the valve 20 and the valve 11 supplying the forced pipe 5a, it becomes possible in addition to ensuring the maintenance operation or repair of the screen, to remove sediment deposits located between the valve 11 and the gate as well as in the channel of leak only in the pit 3. This embodiment then ensures cleaning of concrete floors of these areas thus improving the efficiency of the turbine without the need to dry the reach 1 over its entire length and consequently, without altering or destroying the fauna and flora present along the entire length of this reach 1.

Claims

REVENDICATIONS1. Arrangement of the water supply network of a hydraulic generator to facilitate the maintenance or repairs of the screen cleaning its waste grid, said network comprising - a reach (1) drifting a part of the flow of water a stream O and equipped with a valve (2) water intake, - a pit (3) fed by the reach with interposition of a grid (4) for retaining plants and waste, a channel supply unit (5) connecting the pit (3) to the generator (6), a downstream basin (7) communicating with a channel (8) back to the watercourse and receiving the output flow of the generator (6), an overflow (9) disposed on the reach adjacent to the supply of the pit (3) and discharging the excess flow into a leakage channel (10) connecting to the return channel (8), characterized in that it further comprises a bypass channel (15) whose upstream mouth (15a) is connected to the reach (1) and is equipped with a closing valve (1 7), this connection being made near the portion of the reach (1) feeding the pit (3), while the downstream end (15b) of this bypass channel is at least at the level of the outlet pipe (18) of the energy generator.

2. Arrangement of the water supply network of a hydraulic generator according to claim 1 characterized in that the bypass channel (15) has a cross section allowing it to accommodate between one third and one half of the flow rate the reach (1).

3. Arrangement of the water supply network of a hydraulic generator according to claim 1 characterized in that the portion of the reach (1) feeding the pit (3) is provided with a stop valve (20) arranged downstream of the mouth (15a) of the bypass channel (15) and near this pit (3).

4. Arrangement of the water supply network of a hydraulic turbine according to claims 1 and 3 taken together characterized in that 30 the bypass channel (15) has a cross section allowing it to accommodate the entire flow rate of the reach (1).