RU105314U1 - CLOSED TUBULAR ENERGY DISCHARGE ON DAMS OF HYDRO POWER PLANTS - Google Patents

CLOSED TUBULAR ENERGY DISCHARGE ON DAMS OF HYDRO POWER PLANTS Download PDF

Info

Publication number
RU105314U1
RU105314U1 RU2010142670/15U RU2010142670U RU105314U1 RU 105314 U1 RU105314 U1 RU 105314U1 RU 2010142670/15 U RU2010142670/15 U RU 2010142670/15U RU 2010142670 U RU2010142670 U RU 2010142670U RU 105314 U1 RU105314 U1 RU 105314U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
pipe
upper basin
dam
spillway
Prior art date
Application number
RU2010142670/15U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Станислав Петрович Дзалба
Светлана Станиславовна Дзалба
Наталья Григорьевна Богданова
Original Assignee
Станислав Петрович Дзалба
Светлана Станиславовна Дзалба
Наталья Григорьевна Богданова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Станислав Петрович Дзалба, Светлана Станиславовна Дзалба, Наталья Григорьевна Богданова filed Critical Станислав Петрович Дзалба
Priority to RU2010142670/15U priority Critical patent/RU105314U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU105314U1 publication Critical patent/RU105314U1/en

Links

Landscapes

  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

Закрытый трубчатый энерговодосброс для регулирования уровня воды в верхнем бассейне гидроэлектростанций, состоящий из металлических труб, перекинутых через гребень плотины, с установленными в наивысшей точке перегиба труб воздушным клапаном и присоединительным патрубком с задвижкой, а концы труб, имеющие задвижки, располагаются по обе стороны плотины, при этом водозаборный конец постоянно погружен в верхний бассейн на глубину, обеспечивающую функционирование сифона, создающегося в системе, отличающийся тем, что водосбрасывающий конец трубы, расположенный ниже минимального уровня горизонта воды верхнего бассейна, плавно переходит в открытый лоток, на котором каскадно установлены электрогидроагрегаты колесного типа. A closed tubular energy discharge for regulating the water level in the upper basin of hydroelectric power plants, consisting of metal pipes thrown over the crest of the dam, with an air valve and a connecting pipe with a valve installed at the highest bend point, and pipe ends having valves are located on both sides of the dam, wherein the water intake end is constantly immersed in the upper basin to a depth that ensures the functioning of the siphon created in the system, characterized in that the water discharge con q pipe located below the minimum water level horizon upper basin smoothly into the open tray where the cascaded set elektrogidroagregaty wheel type.

Description

Полезная модель относится к гидротехническим сооружениям, в частности, к строительству гидроэлектростанций на больших и малых реках.The utility model relates to hydraulic structures, in particular, to the construction of hydroelectric power stations on large and small rivers.

В современных конструкциях плотин гидроэлектростанций обязательным элементом сооружений является наличие открытого водосброса излишков воды из верхнего бассейна в нижний через специальные отверстия, располагаемые в теле плотины. Водосброс излишков воды включается в случаях, когда происходит колебание расхода воды в живом сечении русла реки при межсезонных или метеорологических факторах.In modern designs of dams of hydroelectric power stations, a mandatory element of structures is the presence of an open spillway of excess water from the upper basin to the lower through special openings located in the body of the dam. Spillway of excess water is included in cases where there is a fluctuation in water flow in the living section of the river channel with inter-seasonal or meteorological factors.

Открытый водосброс хорошо работает на гидроэлектростанциях, сооружаемых в районах с теплым или умеренным климатом, когда зимние температуры окружающего воздуха не ниже точки замерзания воды.An open spillway works well in hydropower plants built in areas with a warm or temperate climate, when winter ambient temperatures are not lower than the freezing point of water.

При сооружении плотин в суровых климатических районах, где зимние отрицательные температуры окружающего воздуха значительно ниже точки замерзания воды, открытый водосброс требует больших затрат при обслуживании сооружения из-за обледенения лотков водосброса. Кроме этого значительный объем воды, накопленный в верхнем бассейне гидросооружения, сбрасывается в нижний бассейн вхолостую, не принося никакой пользы, а только разрушая тело плотины.When constructing dams in harsh climatic regions, where winter negative ambient temperatures are much lower than the freezing point of water, an open spillway is very expensive to maintain due to icing of the spillway trays. In addition, a significant amount of water accumulated in the upper basin of the hydraulic structure is discharged into the lower basin idly, without any benefit, but only destroying the dam body.

Целью данного предложения является уменьшение трудозатрат при эксплуатации гидротехнических сооружений, расположенных в суровых климатических условиях, а также получение дополнительной электроэнергии от фактора накопления объема воды в верхнем бассейне гидросооружения, которая до настоящего времени теряется безвозвратно.The purpose of this proposal is to reduce labor costs during the operation of hydraulic structures located in harsh climatic conditions, as well as to obtain additional electricity from the factor of accumulation of water in the upper basin of the hydraulic structure, which until now has been lost irrevocably.

Для решения поставленных задач предлагается устройство закрытого энерговодосброса из верхнего бассейна гидроэлектростанции на нижний бьеф с помощью металлических труб большого диаметра, укладываемых через верхний гребень вдоль тела плотины и с погружением одного конца труб, используемых в качестве водозабора, в верхний бассейн (водозаборный конец трубы), а другого конца труб, располагаемого на противоположном склоне плотины ниже самого минимального уровня горизонта воды в верхнем бассейне - применять в качестве дополнительного источника получения электроэнергии (сбросовый конец трубы). Для этого водосброс, осуществляемый по трубам, после прохода нижней задвижки происходит в специальных открытых лотках, на которых каскадно до самого нижнего бьефа устанавливаются электрогидроагрегаты колесного типа, подобные мельничным колесам на малых реках.To solve the tasks, a device is proposed for closed energy discharge from the upper basin of the hydroelectric power station to the downstream using large-diameter metal pipes laid through the upper ridge along the dam body and with the immersion of one end of the pipes used as water intake into the upper basin (water intake end of the pipe), and the other end of the pipes, located on the opposite side of the dam below the lowest level of the water horizon in the upper basin, to be used as an additional source nick generating electricity (effluent end of the tube). To do this, the spillway carried out through the pipes, after the passage of the lower valve, occurs in special open trays, on which wheel-type electrohydraulic units, similar to mill wheels on small rivers, are cascaded to the lowest pool.

Принцип работы водосброса по трубе основан на известном в гидравлике так называемом явлении сифона, когда вода из одной емкости перетекает по шлангу в другую емкость, расположенную ниже первой, причем с целью запуска водотока в шланге предварительно создается разряжение (вакуум), а нижний конец шланга (водосбрасывающий) должен располагаться ниже уровня жидкости в первой емкости.The principle of operation of the spillway through the pipe is based on the so-called siphon phenomenon known in hydraulics, when water flows from one tank through a hose to another tank located below the first, and in order to start the water flow, a vacuum (vacuum) is created in the hose and the lower end of the hose ( spillway) should be located below the liquid level in the first container.

На фиг.1 показан разрез плотины с расположением водосбрасывающей трубы и с установленными электрогидроагрегатами колесного типа на нижней водосбрасывающей части открытых лотков.Figure 1 shows a cross section of the dam with the location of the spillway pipe and with mounted wheel-mounted electrohydraulic units on the lower spillway of the open trays.

На фиг.2 показан вид предлагаемого энерговодосброса со стороны нижнего бьефа.Figure 2 shows a view of the proposed energy discharge from the downstream side.

На фиг.3, 4 показан электрогидроагрегат колесного типа.In figure 3, 4 shows the electro-hydraulic unit of the wheel type.

На фиг.5 показана верхняя часть водосбрасывающей трубы.Figure 5 shows the top of the spillway pipe.

Заявляемый закрытый энерговодосброс содержит набор металлических труб 1 расчетного диаметра и определенной длины, перекинутых через гребень плотины 2, один конец каждой трубы погружен в бассейн на верхнем бьефе, а другой конец расположен ниже самого минимального уровня горизонта воды верхнего бассейна.The inventive closed energy drain contains a set of metal pipes 1 of a calculated diameter and a certain length thrown over the crest of the dam 2, one end of each pipe is immersed in a basin at the upper pool, and the other end is located below the lowest level of the water horizon of the upper basin.

Водосбрасывающий конец трубы 1, после установленной на нем задвижки 3, соединен с открытым лотком 4, на котором каскадно устанавливаются колесные электрогидроагрегаты 5 до самого нижнего бьефа. Количество электрогидроагрегатов зависит от высоты плотины гидросооружения.The water-saving end of the pipe 1, after the valve 3 is installed on it, is connected to the open tray 4, on which the wheeled electro-hydraulic units 5 are cascaded to the lowest downstream. The number of electrohydraulic units depends on the dam height of the hydraulic structure.

На водозаборном конце трубы также установлена задвижка 6, а в наивысшей части трубы (наверху гребня плотины) вварены воздушный клапан 7 и присоединительный патрубок 8 с задвижкой 9, служащий для подсоединения водяного насоса (на чертеже не показан), заполняющего трубу водой при закрытых задвижках 3 и 6 на концах трубы 1 в период запуска водосброса.At the inlet end of the pipe, a valve 6 is also installed, and in the highest part of the pipe (at the top of the dam crest) an air valve 7 and a connecting pipe 8 with a valve 9 are welded, which serves to connect a water pump (not shown in the drawing) that fills the pipe with water when the valves are closed 3 and 6 at the ends of pipe 1 during the spillway start-up period.

Для запуска водосброса к трубе 1 подсоединяется водяной насос через патрубок 8, открывается воздушный клапан 7 и закрываются задвижки 3 и 6 на обоих концах трубы 1. После этого насосом (на чертеже не показан) перекрытая часть трубы 1 задвижками 3 и 6 заполняется водой до положения, когда вода начнет вытекать из воздушного клапана 7, при этом в трубе не должно быть пространств не заполненных водой.To start the spillway, a water pump is connected to the pipe 1 through the pipe 8, the air valve 7 opens and the valves 3 and 6 at both ends of the pipe 1 are closed. After this, the blocked part of the pipe 1 with valves 3 and 6 is filled with water with the pump (not shown), to the position when water starts to flow out of the air valve 7, while in the pipe there should be no spaces not filled with water.

После заполнения трубы 1 закрывается воздушный клапан 7 и задвижка 9 на патрубке 8 водяного насоса, прекращается подача насосом воды и открываются задвижки 3, 6 на концах трубы 1. В трубе создается поток, работающий по принципу сифона.After filling the pipe 1, the air valve 7 and the valve 9 on the nozzle 8 of the water pump are closed, the water pump stops flowing and the valves 3, 6 are opened at the ends of the pipe 1. A siphon flow is created in the pipe.

В таком режиме водосброс будет функционировать до тех пор пока горизонт воды в верхнем бассейне не понизится ниже отметки, считая от верхнего перегиба трубы, до того уровня при котором сифон может еще работать.In this mode, the spillway will operate until the water horizon in the upper basin drops below the mark, counting from the upper bend of the pipe to the level at which the siphon can still work.

Так как предельное значение вакуума составляет примерно 10 м водяного столба, то, учитывая наличие потерь в сифоне, а также невозможность большого понижения давления в нем, во избежании кавитации, высота падения горизонта воды верхнего бассейна будет составлять не более 7-8 м. В предлагаемом энерговодосбросе вакуум в трубе 1 будет создаваться падающим потоком воды в водосбрасывающем отрезке трубы 1.Since the limit value of vacuum is approximately 10 m water column, then, given the presence of losses in the siphon, as well as the impossibility of a large decrease in pressure in it, in order to avoid cavitation, the height of the water horizon in the upper basin will be no more than 7-8 m. In the proposed energy-saving vacuum in the pipe 1 will be created by a falling stream of water in the water-saving section of the pipe 1.

При работе энерговодосброса водозаборный конец трубы должен постоянно находиться в погруженнном состоянии, а водосбрасывающий конец - ниже минимального уровня горизонта воды в верхнем бассейне.During the operation of energy drainage, the water intake end of the pipe should be constantly submerged, and the water discharge end should be below the minimum level of the water horizon in the upper basin.

Количество труб водосброса, перекинутых через гребень плотины, определяется расчетным путем в зависимости от требующегося максимального объема воды необходимого для пропуска через водосброс, устанавливаемый на основе технического проекта гидросооружения.The number of spillway pipes thrown over the crest of the dam is determined by calculation, depending on the required maximum amount of water required to pass through the spillway, established on the basis of the technical design of the hydraulic construction.

На водосбрасывающем конце трубы, где установлены электрогидроагрегаты 5 колесного типа, вырабатывающие дополнительную электроэнергию, сооружается помещение 10 для обслуживания этих агрегатов, а сами электрогидроагрегаты закрываются съемными кожухами 11.At the water-discharge end of the pipe, where wheel-mounted electric units 5 are installed that generate additional electricity, a room 10 is built to service these units, and the electrical units themselves are closed with removable covers 11.

Все трубопроводные системы закрываются теплоизоляционным каркасом 12 для предотвращения замерзания воды в трубах в холодные периоды года.All piping systems are closed by a heat-insulating frame 12 to prevent freezing of water in the pipes during cold periods of the year.

На малых реках, где нет возможности устанавливать большие турбоагрегаты классического типа, такой водосброс будет работать как гидроэлектростанция, используя только электрогидроагрегаты колесного типа.On small rivers, where it is not possible to install large turbo-units of a classical type, such a spillway will work as a hydroelectric power station, using only wheel-type electrohydro units.

Преимущества закрытого трубчатого энерговодосброса перед открытым представляются в следующем:The advantages of a closed tubular energy discharge before an open one are as follows:

- дополнительно вырабатывается электроэнергия сбрасываемым потоком воды, которая включается в общую энергетическую систему;- additional electricity is generated by the discharged stream of water, which is included in the general energy system;

- исчезают проблемы с оледенением водосброса в зимний период при длительных отрицательных температурах окружающего воздуха;- problems disappear with freezing of the spillway in the winter period with prolonged negative ambient temperatures;

- не происходит разрушения тела плотины (в лотках) как в открытом водосбросе;- there is no destruction of the dam body (in trays) as in an open spillway;

- упрощается и облегчается ремонт всего сооружения на водосбросе путем выключения отдельных труб или замены их новыми;- simplified and facilitated the repair of the entire structure at the spillway by turning off individual pipes or replacing them with new ones;

- из-за отсутствия водосливных отверстий упрощается и не ослабляется тело плотины;- due to the lack of spillways, the body of the dam is simplified and not weakened;

- не нарушается экология окружающего пространства в районе водосброса;- the environment ecology in the spillway area is not violated;

- установка каскадно дополнительных гидроагрегатов колесного типа в свободной части водосброса замедляет скорость потока падающей воды, что уменьшает степень разрушения основания плотины.- the installation of cascade of additional hydraulic units of the wheel type in the free part of the spillway slows down the flow rate of falling water, which reduces the degree of destruction of the dam base.

Повышенные затраты, необходимые на изготовление и монтаж данной конструкции энерговодосброса компенсируются упрощением конструкции тела плотины и снижением эксплуатационных расходов в период работы гидросооружения в холодное время года.The increased costs required for the manufacture and installation of this design of energy discharge are offset by a simplification of the dam body design and lower operating costs during the operation of the hydraulic structure in the cold season.

Предлагаемую конструкцию энерговодосброса можно использовать как на уже эксплуатируемых гидроэлектростанциях, так и на вновь проектируемых.The proposed energy-saving design can be used both at already operating hydroelectric power plants and at newly designed ones.

Кроме этого, по такому же принципу можно запроектировать водозабор и на водоканалах, подающих воду на агрегаты турбин основного сооружения, что расширит диапазон колебания уровня горизонта воды в верхнем бассейне без прекращения работы основных гидроагрегатов.In addition, by the same principle, it is possible to design water intake on water utilities supplying water to the turbine units of the main structure, which will expand the range of fluctuations in the level of the water horizon in the upper basin without stopping the operation of the main hydraulic units.

Технологический уровень производства достигнутый в области строительства трубопроводных систем в нефтяной и газовой отраслях промышленности позволяет осуществить сооружение закрытого трубчатого энерговодосброса на всех гидротехнических сооружениях, работающих и строящихся в суровых климатических условиях.The technological level of production achieved in the construction of pipeline systems in the oil and gas industries allows the construction of a closed tubular energy drain at all hydraulic structures working and under construction in harsh climatic conditions.

Claims (1)

Закрытый трубчатый энерговодосброс для регулирования уровня воды в верхнем бассейне гидроэлектростанций, состоящий из металлических труб, перекинутых через гребень плотины, с установленными в наивысшей точке перегиба труб воздушным клапаном и присоединительным патрубком с задвижкой, а концы труб, имеющие задвижки, располагаются по обе стороны плотины, при этом водозаборный конец постоянно погружен в верхний бассейн на глубину, обеспечивающую функционирование сифона, создающегося в системе, отличающийся тем, что водосбрасывающий конец трубы, расположенный ниже минимального уровня горизонта воды верхнего бассейна, плавно переходит в открытый лоток, на котором каскадно установлены электрогидроагрегаты колесного типа.
Figure 00000001
A closed tubular energy discharge for regulating the water level in the upper basin of hydroelectric power plants, consisting of metal pipes thrown over the crest of the dam, with an air valve and a connecting pipe with a valve installed at the highest bend point, and pipe ends having valves are located on both sides of the dam, wherein the water intake end is constantly immersed in the upper basin to a depth that ensures the functioning of the siphon created in the system, characterized in that the water discharge con q pipe located below the minimum water level horizon upper basin smoothly into the open tray where the cascaded set elektrogidroagregaty wheel type.
Figure 00000001
RU2010142670/15U 2010-10-18 2010-10-18 CLOSED TUBULAR ENERGY DISCHARGE ON DAMS OF HYDRO POWER PLANTS RU105314U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010142670/15U RU105314U1 (en) 2010-10-18 2010-10-18 CLOSED TUBULAR ENERGY DISCHARGE ON DAMS OF HYDRO POWER PLANTS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010142670/15U RU105314U1 (en) 2010-10-18 2010-10-18 CLOSED TUBULAR ENERGY DISCHARGE ON DAMS OF HYDRO POWER PLANTS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU105314U1 true RU105314U1 (en) 2011-06-10

Family

ID=44737080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010142670/15U RU105314U1 (en) 2010-10-18 2010-10-18 CLOSED TUBULAR ENERGY DISCHARGE ON DAMS OF HYDRO POWER PLANTS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU105314U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2509187C1 (en) * 2012-07-06 2014-03-10 Ильдус Рафикович Галинуров Method of localisation of oil spills in name-flood complexes of minor rivers and protective waterwork
RU2562205C2 (en) * 2013-02-13 2015-09-10 Алексей Григорьевич Кирчанов Method of creation of adjustable free flowing water flow and device for its implementation
CN116295649A (en) * 2023-03-24 2023-06-23 广东省源天工程有限公司 Water conservancy monitoring system of flood discharge gate chute section
RU2806778C1 (en) * 2023-05-22 2023-11-07 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" Multi-shaft hydroelectric power plant

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2509187C1 (en) * 2012-07-06 2014-03-10 Ильдус Рафикович Галинуров Method of localisation of oil spills in name-flood complexes of minor rivers and protective waterwork
RU2562205C2 (en) * 2013-02-13 2015-09-10 Алексей Григорьевич Кирчанов Method of creation of adjustable free flowing water flow and device for its implementation
CN116295649A (en) * 2023-03-24 2023-06-23 广东省源天工程有限公司 Water conservancy monitoring system of flood discharge gate chute section
CN116295649B (en) * 2023-03-24 2024-02-27 广东省源天工程有限公司 Water conservancy monitoring system of flood discharge gate chute section
RU2806778C1 (en) * 2023-05-22 2023-11-07 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" Multi-shaft hydroelectric power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104532796B (en) The rubber dam of a kind of wear-resistant steel plate of self-control type band
CN105019538A (en) Intermittent pressure flow drainage system
CN201762694U (en) Dam flow guiding device
WO2012177182A9 (en) Diversion hydropower plant cascade
RU105314U1 (en) CLOSED TUBULAR ENERGY DISCHARGE ON DAMS OF HYDRO POWER PLANTS
JPH046810B2 (en)
CN100485130C (en) Overground step reservoir and building method thereof
CN104878822A (en) Excess rainwater storage and drainage system and method
CN201082961Y (en) Overground step reservoir
RU101461U1 (en) HYDRAULIC POWER PLANT
CN203866795U (en) Standby water source of water turbine main shaft seal
RU2469148C1 (en) Diversion hydroelectric power plant without dam and with pressure waterway
CN210127462U (en) Reservoir tower type culvert provided with water delivery pipeline
RU2562205C2 (en) Method of creation of adjustable free flowing water flow and device for its implementation
CN109208693B (en) Water taking and draining device for high-dam reservoir engineering
RU2448215C2 (en) Hydraulic power unit with discharge water conduit and side water intake
KR100785175B1 (en) Flood control system
CN220365030U (en) Subway vehicle base rainwater pump station with regulation function
CN104452683B (en) A kind of controlled dash steel facing dam
JPH093865A (en) Bag body valve type enclosed pressure-regulatable water tank
CN204326028U (en) A kind of controlled dash steel plate dam
RU2796337C1 (en) Tidal power plant with an additional reservoir
CN204551714U (en) A kind of General purpose type swirl flow constant-current device
RU2381329C2 (en) Hydroelectric power plant without dam with relay tank
RU103368U1 (en) CASCADE OF DERIVATIVE HYDRO POWER PLANTS

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20141019