NO164367B - Flytende tidevannskraftstasjon for anbringelse i sjoe- eller elvestroemmer for aa skaffe energi. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en flytende vannkraftstasjon for anbringelse i sjø- eller elvestrømmer for å skaffe energi og som er av den type som er beskrevet i ingressen av patentkrav 1.

Det er kjent ulike typer kraftstasjoner som utnytter sjø-strømmer, elvestrømmer og tidevann ved anvendelse av turbiner som er plassert i vannstrømmen. Utnyttelse av energien i strømmende sjø- eller elvevann eller i tidevann krever en kraftstasjon som er anordnet på en slik måte at den auto-matisk vil tilpasse seg til den endrende retning og hastig-het av vannstrømmen og som dessuten vil fungere tilfreds-stillende selv ved store variasjoner i vanndybden som følge av tidevannet og værforhold generelt. Stasjonen bør enn videre være uavhengig av vanndybden slik at den kan finne anvendelse innenfor et dybdeområde fra 6 meter til 4 kilo-meter.

Fra tysk patent nr. 2.648.318 er kjent et flytende vann-kraftverk av den i krav l's innledning angitte art. Herfra er det kjent å forankre kraftverket fritt dreibart i vann-strømmen, men turbinene er en fast integrert del av den sam-lede konstruksjon. Dette gir store ulemper ved service- og reparasjonsarbeider, idet dette må foregå på forholdsvis dypt vann slik at man må anvende dykkerhjelp med videre. De enkelte turbiner må formentlig helt avmonteres ved større

vedlikeholdsettersyn, da dette neppe kan foretas under vann.

Formålet med oppfinnelsen er å skaffe tilveie en slik flytende kraftstasjon som er innrettet på en slik måte at den er særlig enkel å vedlikeholde og reparere.

Dette oppnås ved å utforme vannkraftstasjonen i overensstemmelse med oppfinnelsen som angitt i den karakteriserende del av patentkrav 1. Ved inspeksjon, reparasjonsarbeid eller utskiftning av én eller flere av turbinene, trekkes hele turbinformasjonen opp til vannoverflaten innenfor det område som er begrenset av ringpontongen hvor bølgene i det vesent-lige har lagt seg som følge av ringpontongen, hvilket for eksempel overflødiggjør behovet for å avvente rolig vær før reparasjonsarbeidet utføres. Ringpontongen som omslutter alle turbinene byr enn videre på gunstige arbeidsforhold slik at det ikke er nødvendig å seile et hjelpefartøy eller en flytekran ut til kraftstasjonen for å kunne påbegynne reparasjonsarbeid eller inspeksjon. Når turbinformasjonen er brakt opp til overflaten inne i ringpontongen, kan hele kraftverket flyte på en forholdsvis liten vanndybde, hvilket betyr at det eventuelt kan slepes inn på lavere vann i forbindelse med større reparasjonsarbeider.

Optimal utnyttelse av ringpontongen oppnås ved å utforme kraftstasjonen ifølge oppfinnelsen som angitt i den karakteriserende del av patentkrav 2. Det er mulig å montere et stort antall turbinenheter i kraftstasjonen, for derved å sørge for en betydelig effektopptakelse, slik at stasjonen kan drives med profitt. Ringpontongens form innebærer at den bakre del kan tjene som et oppheng for turbinformasjonen som er nesten vektløs i vann; den fremre del tjener som oppdrift og fortøyningsdel og sidene tjener til å kunne understøtte

den oppsvingte turbinformasjon under tauing og ettersyn.

For å sikre at ringpontongen er korrekt plassert i vannet

slik at turbinenes propellplan alltid står vinkelrett på vannstrammens retning, er kraftstasjonen ifølge oppfinnelsen fortrinnsvis utformet som angitt i den karakteriserende del

av patentkrav 3. Det er således mulig å ha et ankerpunkt langt under vannivået og alle krefter føres direkte til ankerpunktet hvorom hele kraftstasjonen kan svinge. Resul-

tatet er at ringpontongen ikke vil innta en skjev stilling (med slagside) i vannet selv ved en meget betydelig energi-opptakelse i en sterk vannstrøm såsom en tidevannsstrøm mel-

lom høy- og lavvann. Effektkabelen er ført ned gjennom pullerten fra sleperingkontakter ved toppen. Ved tilkopling og fråkopling av vaieraggregatanordningen, kan en kileinn-retning som fastvaieraggregatanordningen manøvreres innenfra; fortøyningspullerten.

Ytterligere stabilitet mot kraftige endringer i strøm etc.

oppnås ved å utforme kraftstasjonen ifølge oppfinnelsen som angitt i den karakteriserende del av patentkrav 4. På denne måte overføres alle trekkrefter til ankervarpetrossen uten problemer og kraftstasjonen vil til enhver tid hvile rolig og stabilt med ringpontongen plant i vannflaten.

Ved å utforme fastgjøringen av de innvendige varptrosser som angitt i den karakteriserende del av patentkrav 5, oppnås en enkel måte for fortøyning av kraftstasjonen til fortøynings-pullerten.

Ved å utforme kraftstasjonen ifølge oppfinnelsen som angitt

i den karakteriserende del av patentkrav 6, er det på en enkel måte mulig å plassere hele turbinformasjonen i en posisjon, som tillater at ettersyns- og reparasjonsarbeid kan utføres, og tilbake igjen i dens virksomme stilling ved bruk av ganske enkle midler. Det er mulig å utføre alle disse operasjoner fra kraftstasjonen uten noen hjelp av

hjelpefartøyer, flytekraner etc. og uten noen vesentlig endring i den flytende kraftsatsjons stabilitet..

Ved å utforme kraftstasjonen ifølge oppfinnelsen som angitt i den karakteriserende del av patentkrav 7, er det mulig å

oppnå et arrangement av turbinene på den sentrale bjelke som er korrekt i forhold til kraft og moment. Tilkopling og fråkopling av turbinene kraft- eller effektvis bør finne sted i par, men ren fysisk utskiftning av for eksempel en skadet

turbin kan uten problemer finne sted særskilt.

Fortrinnsvis er kraftstasjonen ifølge oppfinnelsen utformet som angitt i den karakteriserende del av patentkrav 8. Det er derved mulig å plassere alt hjelpeutstyr og serviceutstyr på og inne i ringpontongen. Det er mulig å utføre enhver form for reparasjonsarbeid eller vedlikehold på plassen uten hjelp utenfra. Det indre av ringpontongen tjener som et hus og som en transportbane for installasjoner og utstyr. Hen-sikten med kranen er å løfte og montere det indre ringaggre-gat av ankervarpetrosser over fortøyningspullerten og å etterse og skifte ut turbinenheter som er nesten vektløse i vannet, og dessuten å fungere som løfteinnretning for reservédeler og andre redskap.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart med henvisning til tegningene som viser en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen og hvor: Fig. 1 er et perspektivriss ovenfra av den aggregathydro-elektriske kraftstasjon i dens virksomme posisjon ved pro-duksjon av elektrisitet; Fig. 2 er et vertikalsnitt av kraftstasjonen etter linjen II-II i fig. 3; Fig. 3 er et planriss ovenfra av kraftstasjonen, hvor hele turbinformasjonen befinner seg i posisjon for reparasjoner og/eller vedlikehold; Fig. 4 er et delsnitt i større målestokk etter linjen IV-IV i fig. 3; Fig. 5 er et detaljriss av vaierforbindelsesorganet ved den nedre ende av fortøyningspullerten.

Tegningene viser den flytende kraftstasjon forankret til to ankere 1 som fortrinnsvis er rettet inn parallelt med hoved-retningen for strømmen slik at det vanligvis bare er ett av ankerne som vil holde kraftstasjonen opp mot strømmen.

Ankervarpetrossene 2 er forbundet med en fortøyningspullert eller opprettstående bøye 5 som inneholder luftkammere for oppdrift. Mellom varpetrossene 2 er det anbrakt en ekstra varpetrosse 32 som hinder den slakke varpetrosse fra å tref-fe turbinene som følge av strømmens virkning. Ved sin nedre ende i høyde med turbinbjelken 11 har pullerten 5 et vaier-forbindelsesledd 6 med et nylonlager for å tillate at hele kraftstasjonen kan svinge om pullerten 5, noe som vil bli nærmere forklart i forbindelse med fig. 5.

Kraftstasjonen omfatter en rektangulær ringformet flytende pontong 3 som via en fremre pontong 9 og et forankringsorgan 24 er forankret til pullerten 5. Foran pullerten 5 kan det være anordnet en uavhengig flytende oppdriftspontong 18 som ved stive strevere 14 er festet til den fremre pontong 9 på hver side av pullerten 5. En stålvaier 31 strekker seg fra oppdriftspontongen 18 til forbindelsesleddet 6 hvorfra stålvaiere 7 som stroppende varpetrosser strekker seg til ringpontongen 3 og hvorfra ytterligere stålvaiere 16 som spenningsfordelende varpetrosser strekker seg til den sentrale

bjelke 11 i turbinformasjonen.

Selve turbinformasjonen omfatter et antall fortrinnsvis ens-artede vannkraftturbiner eller propelldrevne generatorer 21 som ved hjelp av turbinstyringer 10 er anordnet for eksempel i par på hver side av en felles sentral og hul bjelke 11. Bjelken 11 er opphengt i opprettstående søyler 13 som ved hjelp av hengsler 30 er hengt opp i den langside av ringpontongen 3 som befinner seg motsatt fortøyningssiden.

For fastgjøring og for avlastning av trykket på turbinbjelken er det dessuten anordnet en hovedbjelke 15 i en felles turbin-gitterbjelke, tverrgående strevere 12, for eksempel i form av stålvaiere, gitterdiagonalstag 22 og skråttrettede søyler 17.

Fig. 2 viser hvordan den mekaniske effekt overføres direkte fra den sentrale bjelke 11 via de spenningsfordelende varpetrosser 16 til forankringspunktet 6 ved den nedre ende av pullerten 5.

Ringpontongen 3 er enn videre forsynt med et kranspor eller

-skinner 19 for en mobil kran 8, en indre perifer gangbro 20 med fender og ytre fendere og fortøyningsorgan 23. Fig. 1 viser hvordan kraftkabelen 4 strekker seg ned og ut gjennom bunnen av pullerten 5, ved toppen av hvilken det kan være utformet slepekontakter eller lignende kontaktorganer slik at kabelen 4 mellom bunnen 36 av pullerten og kraftstasjonen ikke vris i forbindelse med endringer i strømmen eller annen manøvrering av kraftstasjonen. Fig. 1 viser stasjonen i dens normale posisjon hvor den produserer elektrisitet på alle turbiner, som finnes i et antall av tolv i det viste eksempel. I tilfelle av repara-

sjons- eller vedlikeholdsarbeid, svinges hele turbinformasjonen opp som vist ved stiplet linje i fig. 2 eller ved fullt opptrukket linje i fig. 3. Denne manøver utføres ved først å omstille og stoppe samtlige propeller, hvoretter luft blåses inn i bjelkens 11 oppdriftskammere, idet det deretter er mulig å trekke vaiere på en generelt kjent måte for å svinge turbinformasjonen om dens hengsler 30 til dén viste posisjon, hvorpå bjelken 11 låses ved begge ender til ringpontongen 3 ved hjelp av låseorganene 25.

Detaljrisset i fig. 4 viser operasjonen av servicekranen 4

på ringpontongen 3. Kranens utligger 26 har et støtteben 27 som ved hjelp av en låsemekanisme 29 kan hvile på turbin-styringen av den turbin som skal repareres eller skiftes ut. Det er deretter mulig ved hjelp av kranen, som har to løpe-katter, å skifte ut turbinen 21 med reserveturbinen 21' . Kabelskjøter etc. fra turbinenheten til kraftstasjonen koples fra og turbinen 21 frigjøres og løftes et kort stykke opp ved hjelp av kranen. Toppen eller bunnen av enheten 21 koples til løpekatten på utliggeren 26 utenfor ringpontongen, og ved slakking og løfting føres enheten 21 utenfor ringpontongen 3 i en bevegelse ned under pontongen. Den samme operasjon utføres med reserveturbinen 21<1> men i motsatt rekkefølge når samme anbringes på sin plass.

Fortøyningen til og forbindelsen av de innvendige varpetrosser til fortøyningspullerten 5 vil nå bli beskrevet med henvisning til tegningenes fig. 5. Fortøyningspullerten er forsynt med en ringformet bunn 36 hvortil forankringsvarpe-trossene 2 er fastgjort. Før en kraftstasjon plasseres i vannstrømmen, anbringes først ankerne 1, varpetrossene 2 og den hule, vertikalt flytende pullert 5.

Når en kraftstasjon skal taues ut til fortøyningspullerten

5, gjøres dette med turbinformasjonen i dens oppløftede og

låste posisjon. Alle innvendige varpetrosser, det vil si varpetrossene 7 og 16, er på forhånd festet til det sylindriske vaierforbindelsesorgan 6 som under tauing hviler på den fremre pontong 9. Ved hjelp av kranen 8 løftes sylin-deren 6 for eksempel ved fasthuking i det ledige beslag 35. Når kraftstasjonen er tauet på plass, skyves vaierforbindelsesorganet 6 ned over pullerten 5 inntil det hviler på bunn-delen 36, hvorpå en kraftig stålring 34 senkes og låses til pullerten 5, for eksempel ved hjelp av en kileanordning 33 som kan manøvreres innenfra pullerten 5. Organet 6 kan nå dreie seg fritt i forhold til pullerten 5 fordi det er anordnet nylonlagre og skiver mellom organet 6 og pullerten 5.

Deretter koples beslaget 24 til toppen av pullerten 5 sammen med den innvendige kabel 4<1> og hele den flytende kraftstasjon er nå forankret og tilkoplet på en slik måte at den svinger fritt i overensstemmelse med vannstrømmens retning.

Ved fråkopling av kraftstasjonen fra pullerten 5, utføres de ovennevnte arbeidstrinn i omvendt rekkefølge men ikke før turbinformasjonen er blitt svingt opp og fastgjort til låse-organet 25 og kabelkoplingen 4' til toppen av pullerten 5 er blitt koplet fra.

En stasjon ifølge oppfinnelsen kan for eksempel ha følgende dimensj oner:

Ankere: Armerte betongkasser 30 x 15 x 7 m, vekt ca.

18.000 tonn.

Ringpontong: Diameter 4 m. Utvendige mål: 50 x 150 m.

Turbiner: 12 asynkrongeneratorer, hver på 740 kW.

Propell: Diameter 18 m.

Idet man går ut fra en midlere tidevannsstrømningshastighet på 1,3 - 1,9 m/sek og en energigevinst på 44% av energien i vannstrømmen under arbeidstiden, vil stasjonen være i stand.' til å levere 33 mill. kWh/år.

Avhengig av vanndybden, kan turbinformasjonen ha én eller to rader med turbiner. Ved lave strømdybder mellom 6 og 2 5 m, vil én turbinrad være mest fordelaktig. De på tegningene viste turbiner er oppstrømsturbiner, men det er selvsagt ingenting i veien for å benytte nedstrømsturbiner.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte til stabilisering av 1,3-dihydro-7-nitro-5-f enyl-2H-l ,1+-benzodiazepin-2-on, karakterisert ved at dette benzodiazepinderivat-behandles med en sur, adsorpsjonsdyktig kationeutvekslerharpiks i et organisk opplosningsmiddel, hvoretter opplosningsmidlet fjernes.

2. Fremgangsmåte ifolge krav 1, karakterisert ved at det som kationeutvekslerharpiks anvendes et sterkt eller svakt surt, adsorpsjonsdyktig, polymerisert vinylbenzen med sulfonsyregrupper eller carboxylsyregrupper i den aromatiske ring, eller■et adsorpsjonsdyktig polysaccarid med sure funksjonelle grupper.

3. Fremgangsmåte ifolge krav 2, karakterisert ved at det som den sure, adsorpsjonsdyktige kationeutvekslerharpiks anvendes den sulfonerte copolymer av styren og divinylbenzen, den carboxylerte copolymer av styren og divinylbenzen, en tverrbundet dextran med carboxymetyll-sidekjeder eller en tverrbundet dextran med sulfoetyll-sidekjeder. Fremgangsmåte ifolge krav 1, karakterisert ved at 1,3-dihydro-7-nitro-5-fenyl-2H-l,^-benzodiazepin-2-onet opploses i det organiske opplosningsmiddel, hvoretter opplosningen tilsettes den sure, adsorpsjonsdyktige kationeutveksler, hvorpå opplosningsmidlet avdestilleres.