RU2102559C1

RU2102559C1 - Hydroelectric power station

Info

Publication number: RU2102559C1
Application number: RU95109566A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Иванович Петрачков
Original assignee: Геннадий Иванович Петрачков
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1995-06-07
Publication date: 1998-01-20
Also published as: RU95109566A

Abstract

FIELD: hydraulic power engineering. SUBSTANCE: this relates to small hydroelectric power stations built on various rivers and water reservoirs. Power station has sluice with walls, inlet and outlet gates, and also hydraulic motor connected with electric generator, and pressure pipeline leading to hydraulic motor, and exhaust pipeline connected with sluice. Hydroelectric power station is provided with at least one hydraulic cylinder with piston having two rods connected with rope-and-pulley system and its flexible link is connected with hollow vessel accommodated in sluice and having inlet and outlet valves. Aforesaid vessel can perform vertical reciprocal motion. Each hydraulic cylinder has inlet pipeline located in sluice. Pressure pipeline is connected with high-pressure receptacle connected with hydraulic motor. Outlet pipeline is connected with sluice by means of receptacle. EFFECT: high efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к малой энергетике и касается проекта небольших гидроэлектростанций, сооружаемых на различных реках и водохранилищах. The invention relates to small energy and relates to the project of small hydropower plants built on various rivers and reservoirs.

Известна гидроэнергетическая установка, содержащая шлюз, имеющий стенки и входные и выходные ворота, а также гидродвигатель, связанный с электрогенератором, и нагнетательный трубопровод, ведущий к гидродвигателю, и выпускной трубопровод, сообщенный со шлюзом. [1]
Недостаток известной установки заключается в невысокой эффективности ее эксплуатации.Known hydropower installation containing a gateway having walls and input and output gates, as well as a hydraulic motor associated with an electric generator, and a discharge pipe leading to the hydraulic motor, and an exhaust pipe in communication with the gateway. [1]
A disadvantage of the known installation is the low efficiency of its operation.

Технический результат от внедрения этого изобретения состоит в повышении эффективности эксплуатации установки. The technical result from the implementation of this invention is to increase the operational efficiency of the installation.

Это достигается тем, что гидроэнергетическая установка содержит шлюз, имеющий стенки и входные и выходные ворота, а также гидродвигатель, связанный с электрогенератором, и нагнетательный трубопровод, ведущий к гидродвигателю, и выпускной трубопровод, сообщенный со шлюзом, гидроэнергетическая установка снабжена, по меньшей мере, одним гидроцилиндром, поршень которого выполнен с двумя штоками, соединенными с трособлочной системой, гибкая связь которой соединена с размещенным в шлюзе полым резервуаром с впускным и выпускным клапанами, имеющим возможность вертикального возвратно-поступательного движения, при этом каждый гидроцилиндр выполнен со всасывающим трубопроводом, размещенным в шлюзе, а нагнетательный трубопровод соединен с емкостью высокого давления, сообщенной с гидродвигателем, при этом выпускной трубопровод сообщен со шлюзом посредством емкости. This is achieved by the fact that the hydropower installation includes a gateway having walls and input and output gates, as well as a hydraulic motor connected to the electric generator, and a discharge pipe leading to the hydraulic motor, and an exhaust pipe in communication with the lock, the hydropower installation is provided with at least one hydraulic cylinder, the piston of which is made with two rods connected to a cable block system, the flexible connection of which is connected to a hollow tank located in the airlock with inlet and outlet valves, yuschim possibility of vertical reciprocating movement, wherein each hydraulic cylinder is provided with a suction conduit arranged in the gateway, and the discharge conduit connected to the reservoir of high pressure, communicating with the hydraulic motor, wherein the exhaust conduit communicates with the gateway via the container.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами. The essence of the invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 схематически показан общий вид гидроэнергетической установки в момент, когда ее полый резервуар расположен в крайнем верхнем положении. Figure 1 schematically shows a General view of a hydropower plant at a time when its hollow tank is located in its highest position.

На фиг.2 поперечный разрез шлюза с описываемой установкой в момент, когда ее полый резервуар расположен в крайнем нижнем положении. Figure 2 is a cross-sectional view of the gateway with the described installation at a time when its hollow tank is located in its lowest position.

Гидроэнергетическая установка состоит из шлюза 1 со стенками 2 и днищем 3. Шлюз 1 имеет входные и выходные ворота (на чертеже не показаны). Одновременно с этим гидроэнергетическая установка имеет гидроцилиндр 4 с поршнем 5 и двумя штоками 6. При этом штоки 6 соединены с гибкими связями 7, которые в свою очередь огибают блоки 8. К гибким связям 7 подсоединен полый резервуар 9, имеющий впускной 10 и выпускной 11 клапаны и возможность вертикального возвратно-поступательного движения. Гидроцилиндр 4 соединен со шлюзом 1 через обратные клапаны 12 с всасывающим трубопроводом 13 и одновременно через обратные клапана 14 соединен с нагнетательным трубопроводом 15, который в свою очередь через обратный клапан 16 соединен с емкостью 17 высокого давления, имеющей в процессе заполнения воздушную подушку 18. Емкость 17 высокого давления сообщена с гидродвигателем 19, кинематически соединенным с электрогенератором 20. При этом гидродвигатель 19 посредством выпускного трубопровода 21 сообщается с резервуаром 22, который через обратный клапан 23 и выпускной трубопровод 24 сообщается со шлюзом 1. Одновременно емкость 17 высокого давления через перепускной клапан 25 и трубопровод 26 соединена с резервуаром 22. The hydropower installation consists of a gateway 1 with walls 2 and a bottom 3. Gateway 1 has an entrance and exit gate (not shown in the drawing). At the same time, the hydropower plant has a hydraulic cylinder 4 with a piston 5 and two rods 6. In this case, the rods 6 are connected to flexible connections 7, which in turn envelope blocks 8. A hollow reservoir 9 is connected to flexible connections 7, having inlet 10 and outlet 11 valves and the possibility of vertical reciprocating motion. The hydraulic cylinder 4 is connected to the lock 1 through the check valves 12 with the suction pipe 13 and at the same time through the check valves 14 is connected to the discharge pipe 15, which in turn through the check valve 16 is connected to the high-pressure tank 17, which has an air cushion 18 during filling. 17 high pressure communicated with the hydraulic motor 19, kinematically connected to the electric generator 20. In this case, the hydraulic motor 19 through the exhaust pipe 21 communicates with the reservoir 22, which through a check valve n 23 and the exhaust pipe 24 communicates with the gateway 1. At the same time, the high-pressure tank 17 through the bypass valve 25 and the pipe 26 is connected to the reservoir 22.

Гидроэнергетическая установка работает следующим образом. Hydropower installation operates as follows.

Когда шлюз 1 заполнен через впускную заслонку, полый резервуар 9 находится в крайнем верхнем положении. Затем открывают впускной клапан 11, происходит заполнение полого резервуара 9 водой, и он начинает погружаться в крайнее нижнее положение. Посредством гибких связей 7 через блоки 8 осуществляется с помощью штоков 6 перемещение поршней 5 из одного крайнего положения в другое. При перемещении поршней 5 в одну полость гидроцилиндров 4 происходит нагнетание жидкости из шлюза 1 через всасывающий трубопровод 13 и один из обратных клапанов 12. В тоже время из другой полости гидроцилиндра 4 через один из обратных клапанов 14 жидкость проходит в нагнетательный трубопровод 15, а затем через обратный клапан 16 поступает в емкость 17 высокого давления. Когда полый резервуар 9 достигнет крайнего нижнего положения, в шлюзе 1 открывают выпускную заслонку для полного удаления жидкости. При этом закрывают впускной 10 и открывают выпускной 11 клапаны в полом резервуаре 9, из которого осуществляется слив жидкости, после чего выпускной клапан 11 закрывают. Затем в шлюзе 1 закрывают выпускную и открывают впускную заслонки, в связи с чем происходит заполнение шлюза 1 жидкостью, и по мере ее поступления осуществляется подъем полого резервуара 9 до его крайнего верхнего положения. При этом процесс в гидроцилиндре 4 повторяется только при обратном ходе поршня 5. When the gateway 1 is filled through the inlet damper, the hollow tank 9 is in its highest position. Then, the inlet valve 11 is opened, the hollow tank 9 is filled with water, and it begins to sink into the lowest position. Through flexible connections 7 through the blocks 8 is carried out using rods 6 the movement of the pistons 5 from one extreme position to another. When the pistons 5 move into one cavity of the hydraulic cylinders 4, fluid is pumped from the lock 1 through the suction pipe 13 and one of the check valves 12. At the same time, from the other cavity of the hydraulic cylinder 4, through one of the check valves 14, the fluid passes into the discharge pipe 15, and then through check valve 16 enters the tank 17 high pressure. When the hollow tank 9 reaches its lowest position, the outlet shutter is opened in the airlock 1 to completely remove the liquid. At the same time, the inlet 10 is closed and the outlet valves 11 are opened in the hollow tank 9 from which the liquid is drained, after which the outlet valve 11 is closed. Then, in the airlock 1, the outlet is closed and the inlet flaps are opened, in connection with which the airlock 1 is filled with liquid, and as it arrives, the hollow tank 9 is raised to its extreme upper position. In this case, the process in the hydraulic cylinder 4 is repeated only with the reverse stroke of the piston 5.

При осуществлении полым цилиндром 9 целого ряда вертикальных возвратно-поступательных перемещений из нагнетательного трубопровода 15 в емкость 17 поступает жидкость и создается определенное давление. Жидкость под действием создаваемого давления поступает на гидродвигатель 19, заставляя его вращаться. Гидродвигатель 19 кинематически соединен с электрогенератором 20, который, вращаясь, вырабатывает электроэнергию. Отработанная жидкость по выпускному трубопроводу 21 поступает в резервуар 22. Одновременно с этим в емкости 17 при образовании давления в верхней ее части имеется воздушная подушка 18, предохраняющая емкость 17 от деформаций. Одновременно при создании избыточного давления емкость 17 через перепускной клапан 25 и трубопровод 26 осуществляет перелив жидкости в резервуар 22, из которого жидкость через обратный клапан 23 и трубопровод 24 переливается в шлюз 1. When a hollow cylinder 9 carries out a number of vertical reciprocating movements from the discharge pipe 15, liquid enters the tank 17 and a certain pressure is created. The liquid under the action of the generated pressure enters the hydraulic motor 19, causing it to rotate. The hydraulic motor 19 is kinematically connected to an electric generator 20, which, rotating, generates electricity. The spent fluid through the exhaust pipe 21 enters the reservoir 22. At the same time, in the reservoir 17, when pressure is generated in its upper part, there is an air cushion 18 that protects the reservoir 17 from deformation. At the same time, when overpressure is created, the container 17 through the bypass valve 25 and the pipe 26 carries out the liquid overflow into the tank 22, from which the liquid through the check valve 23 and the pipe 24 is poured into the gateway 1.

Необходимо отметить, что в качестве полого резервуара 9 в предлагаемой конструкции может быть использована баржа, не пригодная для основных работ. Конструкция предлагаемой энергетической установки позволит использовать ее там, где нет источников энергии, где затруднена ее транспортировка, особенно в горных местностях, без затопления плодородных земель. Установка имеет короткий срок окупаемости, надежна в работе и позволит получить экономически чистую энергию. It should be noted that as a hollow tank 9 in the proposed design can be used a barge that is not suitable for basic work. The design of the proposed power plant will allow it to be used where there are no sources of energy, where it is difficult to transport it, especially in mountainous areas, without flooding fertile lands. The installation has a short payback period, reliable in operation and will allow you to get economically clean energy.

Claims

A hydroelectric installation comprising a gateway having walls and entrance and exit gates, as well as a hydraulic motor connected to an electric generator, and a discharge pipe leading to the hydraulic motor, and an exhaust pipe in communication with the lock, characterized in that it is provided with at least one hydraulic cylinder, the piston of which is made with two rods connected to a cable block system, the flexible connection of which is connected to a hollow tank located in the airlock with inlet and outlet valves having the ability to vertically reciprocating motion, with each hydraulic cylinder is made with a suction pipe located in the gateway, and the discharge pipe is connected to a high pressure tank in communication with the hydraulic motor, while the exhaust pipe is in communication with the gateway through the tank.