RU2016120228A - Погружная гидроэлектростанция с гидронасосным приводом - Google Patents

Claims (18)

1. Электростанция содержит вертикальный с установленными на нем горизонтально соосными лопастными колесами, лопасти которых установлены с возможностью поворота на 90° вокруг своей оси и редуктор имеющий две шестерни, установленные на соосных валах, соединенных с горизонтальной шестерней с применением регулирующего аппарата;

лопастные колеса гидротурбины имеют несущую ось на каждую лопасть, на которой установлены фиксаторы поворота в пределах 90° и пружинный привод для подъема и опускания лопастей, ось лопастей на конце имеет скользящую опору, а каркас имеет скользящую круговую опору с пазом, куда и входит конец вала лопастного колеса, лопасть имеет обтекаемую форму (обтекатель) и жестко соединена на каркасе и лопасти имеют растяжки между собой;

опорный каркас гидротурбины устанавливается на стационарном основании, и гидротурбина фиксируется опорными фиксаторами, гидростанция имеет помещение для основного оборудования и соединена с гидротурбиной через проходной вал с оборудованием гидрогенератора и на каркасе гидротурбины установлены боковые отражатели и добавлены стационарный центральный верхний отражатель водного потока;

гидротурбина монтируется на опорном основании, установлена на стационарном основании на высоту, с условием использования верхнего слоя водного потока;

станция защищена защитным экраном, который установлен над каркасом гидротурбины и закреплен на стационарном основании станции и закрепленным на нем верхним водным регулируемым отражателем с приводом регулирования;

лопасть имеет длину и высоту, и боковое крепление на оси, где возникает большой момент на оси с учетом подъема и опускания, лопастные колеса имеют индивидуальный редуктор, гидротурбина имеет полый вал, в который вмонтирована ось редуктора с горизонтальными шестернями, а каждое лопастное колесо, имеет поворотное основание и скользящие опоры и внутри поворотного основания установлена горизонтальная шестерня, связанная с шестерней проходного вала, который закреплен на полом валу и за счет вертикальных шестерней передается вращение на шестерни центральной оси редуктора, а в верхней части гидротурбины за счет шестерней расположенных на 90° относительно друг от друга вращение передается на продольный вал и для совмещения вращения лопастных колес к шестерням редуктора на центральной оси подведены шестерни проходного вала с верху и снизу;

при длине лопасти и высоте, при боковом креплении лопасти на оси - высота лопасти может быть ограничена из-за большого момента на ось с учетом подъема и опускания на лопасти, лопастные колеса имеют индивидуальный редуктор, гидротурбина имеет полый вал, в котором вмонтирована ось редуктора с горизонтальными шестернями, каждое лопастное колесо имеет поворотное основание и скользящие опоры, установленные на валу гидротурбины, внутри поворотного основания установлена горизонтальная шестерня, связанная с шестерней проходного вала, который закреплен на полом валу гидротурбины и за счет вертикального шестерней передается вращение на шестерни центральной оси редуктора, в верхней части гидротурбины за счет шестерней расположенных 900 относительно друг от друга, вращение передается на горизонтальный вал, для совмещения вращения лопастных колес к шестерням редуктора на центральной оси подведены шестерни проходного вала сверху и снизу;

при значительных глубинах водоема, гидротурбина подвешена на стационарной опоре и имеет центральный вал, на котором жестко установлены оси лопастей, соосный вал имеет в нижней и верхней части опорного снования, где закреплен вращающийся каркас, с внутренней стороны которого закреплены оси лопастей, с другой стороны центрального соосного вала гидротурбины и вся конструкция закреплена на подвеске, на которой установлен поворотный отражатель;

на каркасе гидростанции установлены отражатели горизонтального прямого и обратного действия, в верхней части каркаса и на гидротурбине установлены подъемные отражатели, все оборудование вмонтировано в корпус каркаса, с учетом герметичности.

2. Погружная гидроэлектростанция с гидронасосным приводом по п. 1, отличающаяся тем, что включает гидротурбину с двумя лопастными колесами закреплена на силовом опорном каркасе, с установкой на нем силового редуктора преобразующего вращение соосных лопастей в одну сторону и имеющие на концах центрального силового вала муфты сцепления с возможностью соединять гидротурбины одна над другой и соединением с гидронасосным приводом.

3. Погружная гидроэлектростанция с гидронасосным приводом по п. 1, отличающаяся тем, что включает гидротурбину, заключена в опорном каркасе и представлена как отдельный модуль с возможностью устанавливать эти модули в горизонтальном положении, перегораживая водный поток так же устанавливать в вертикальном положении, с учетом фиксации модулей через муфты сцепления, суммируя мощность гидротурбины.

4. Погружная гидроэлектростанция с гидронасосным приводом по п. 1, отличающаяся тем, что включает передачу энергии, полученной от турбины, и осуществляется с применением гидронасосного привода, в котором вмонтированные поршневые насосы высокого давления с условием передачи мощности через трубопроводы высокого давления, которые подключены к гидроузлу гидрогенераторной станции;

5. Погружная гидроэлектростанция с гидронасосным приводом по п. 1, отличающаяся тем, что включает гидрогенераторный узел и гидрогенераторную станцию, которая располагается в удаленном от затопления месте, с применением эстакады и резервного узла с автоматическим переключением, в случае аварии или остановки одного из гидрогенераторов.

6. Погружная гидроэлектростанция с гидронасосным приводом по п. 1, отличающаяся тем, что включает передачу мощности, которая передается от лопастных колес не через проходные валы и редуктора гидротурбин, а с применением гидронасосных приводов и трубопроводов высокого давления с подключением гидротурбин гидрогенераторов; и на гидротурбину подключены сопла, работающие попарно создающую равномерную нагрузку на гидротурбину с условием, что гидрогенераторная станция удалена на расчетном расстоянии, с учетом безопасной эксплуатации станции не зависело от затопления, землятресения и других отрицательных явлений;

7. Погружная гидроэлектростанция с гидронасосным приводом по п. 1, отличающаяся тем, что включает установки, входящие в состав гидростанции, и применимы условия использования для водоснабжения технологической и водопроводной водой с использованием водопроводных башен, исключая промежуточные узлы, такие как центробежные насосы с применением распределительных узлов водоснабжения

8. Погружная гидроэлектростанция с гидронасосным приводом по п. 1, отличающаяся тем, что включает применение гидротурбин в зоне прибоя, когда меняется направления течения (прилив, откат) и с учетом, что гидротурбины могут работать независимо от направления водного потока, с применением двухсторонних отражателей, с условием, что ударная волна превосходит по мощности откатной волны. С применением энергонакопительного привода состоящий из водонапорной башни в виде замкнутого объема, расположенной на расчетной высоте с учетом получения дополнительной мощности и напор воды гидронасосных приводов гидротурбин распределяется между гидротурбиной гидрогенератора и замкнутого объема гидронакопителя привода, и при снижении водного напора (отлив), автоматически включается напор, создавая стабильную работу гидрогенератора с учетом применения контроля над уровнем воды давления воздушной подушки и автоматическое включение вентилей подвода рабочей воды.

9. Погружная гидроэлектростанция с гидронасосным приводом по п. 1, отличающаяся тем, что включает энергонакопительный привод, состоящий из замкнутого объема имеющий воздушную подушку, которая является как накопитель энергии, в виде сжатого воздуха ис объемом воды и тем самым создается последовательное поддержание давления во времени от прибоя до прибоя волны на генераторную турбину с условием применения более одного энергонакопительного привода, то есть стабильного режима работы гидростанции.

10. Погружная гидроэлектростанция с гидронасосным приводом по п. 1 включает цепь гидроузлов, состоящая из гидростанций, расположенных вдоль русла реки, прибойной зоны морских и океанических течений, связанных между собой в единую цепь, с учетом регулировке по частоте и по номинальному напряжению полученной электроэнергии и регулировки спроса нагрузки и с учетом вывода гидростанций согласно графика на профилактические осмотры и ремонтные работы, обеспечивающие эксплуатацию станций в заданном режиме.