RU2118423C1 - Автоматическая гидравлическая электростанция - Google Patents
Автоматическая гидравлическая электростанция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2118423C1 RU2118423C1 RU96124052/13A RU96124052A RU2118423C1 RU 2118423 C1 RU2118423 C1 RU 2118423C1 RU 96124052/13 A RU96124052/13 A RU 96124052/13A RU 96124052 A RU96124052 A RU 96124052A RU 2118423 C1 RU2118423 C1 RU 2118423C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turbine
- reaction
- cylinder
- water flow
- electric power
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для получения электроэнергии. Электростанция состоит из плотины, трубопровода подвода напора воды, активной турбины, реактивной турбины и генератора электрического тока. Реактивная турбина имеет выходные патрубки, изготовленные по дугам окружности, и диффузор, к которому патрубки прикреплены по касательной. Электростанция снабжена цилиндром-заслонкой управления расходом воды, поступающей в реактивную турбину. Выходные патрубки реактивной турбины окружены лопатками активной турбины, которая связана с цилиндром-заслонкой через трос с противовесом. Изобретение позволяет увеличить КПД турбины и обеспечить постоянство оборотов турбины при изменении расхода воды и устранить потери мощности с выходной скоростью течения воды. 5 ил.
Description
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для получения электроэнергии.
Известна гидроэлектростанция, включающая плотину, напорные трубопроводы и гидроагрегаты (см. SU 356335 A, 23.10.72, E 02 B 9/00).
Недостатком данной гидроэлектростанции является то, что она подвержена кавитации и не поддается полной автоматизации, а также сложность конструкции.
Наиболее близким аналогом является гидроэлектростанция, состоящая из плотины, трубопровода подвода напора воды, активной турбины и генератора электрического тока (см. SU 227181 A, 16.09.98, E 02 B9/00).
Недостатками данного технического решения является непостоянство оборотов турбины при изменении расхода воды и снижение коэффициента полезного действия.
Цель изобретения состоит в обеспечении постоянства оборотов турбины при изменении расхода воды, увеличении величины коэффициента полезного действия и устранении потерь мощности с выходной скоростью течения воды.
Указанная цель достигается тем, что автоматическая гидравлическая электростанция, состоящая из плотины, трубопровода подвода напора воды, активной турбины и генератора электрического тока, снабжена реактивной турбиной, выходные патрубки которой изготовлены по дугам окружности и прикреплены к ее диффузору по касательной, и цилиндром-заслонкой управления расходом воды, поступающей в реактивную турбину, при этом выходные патрубки реактивной турбины окружены лопатками активной турбины, которая связана с цилиндром-заслонкой.
Сущность изобретения поясняются чертежами.
На фиг. 1 изображена схема автоматической гидравлической электростанции. На фиг. 2 изображен вид А на реактивную турбину снизу. На фиг. 3 изображен вид Б на реактивную турбину сверху. На фиг. 4 изображен график зависимости КПД реактивной турбины от скорости выходных сечений патрубков реактивной турбины. На фиг. 5 изображены графики зависимости мощности реактивной турбины от расхода воды и линейной скорости выходных сечений патрубков реактивной турбины.
Автоматическая гидравлическая электростанция состоит из плотины 1, трубопровода подвода напора воды 2, активной турбины 3, реактивной турбины 4 и генератора электрического тока 5. Реактивная турбина 4 имеет выходные патрубки 6, изготовленные по дугам окружности, и диффузор 7, к которому выходные патрубки 6 прикреплены по касательной. Электростанция снабжена также цилиндром-заслонкой управления расходом воды 8, поступающей в реактивную турбину 4. Выходные патрубки 6 реактивной турбины 4 окружены лопатками активной турбины 3, которая связана с цилиндром-заслонкой 8 через трос 9 с противовесом 10.
Запас располагаемой энергии
где
h - напор, м;
V - скорость истечения воды при напоре, м/с;
g = 9,8 - ускорение силы земного тяготения, м/с2;
G - секундный расход воды через активную реактивную турбину, м3/с.
где
h - напор, м;
V - скорость истечения воды при напоре, м/с;
g = 9,8 - ускорение силы земного тяготения, м/с2;
G - секундный расход воды через активную реактивную турбину, м3/с.
Из фиг. 2 вид "А" видно, что ωr = V,
где
r - радиус реактивной турбины, м,
ω - угловая скорость реактивной турбины в радианах, 1/с,
КПД реактивной турбины
(без учета потерь на трение),
где
W - линейная скорость выходного сечения реактивных патрубков,
(V-W) - выходная скорость истечения воды из сечений реактивных патрубков.
где
r - радиус реактивной турбины, м,
ω - угловая скорость реактивной турбины в радианах, 1/с,
КПД реактивной турбины
(без учета потерь на трение),
где
W - линейная скорость выходного сечения реактивных патрубков,
(V-W) - выходная скорость истечения воды из сечений реактивных патрубков.
Из формулы (1) видно, что максимальное значение КПД (ηр.т= 1) имеет при условии: W=V.
Мощность реактивной турбины
Автоматическая гидравлическая электростанция работает следующим образом. Вода из верхнего бьефа по трубопроводу подвода напора воды 2 поступает в реактивную турбину 4, которая приводит в движение генератор электрического тока 5, вырабатывающий электроэнергию. Из реактивной турбины 4 вода отводится через выходные патрубки 6. При условии равенства выходной скорости течения воды V и линейной скорости выходного сечения патрубков W нет потерь мощности с выходной скоростью течения воды, т.е. КПД равен единице (ηр.т= 1), что соответствует нормальной работе электростанции. При этом активная турбина и цилиндр-заслонка управления расходом воды 8 неподвижны.
Автоматическая гидравлическая электростанция работает следующим образом. Вода из верхнего бьефа по трубопроводу подвода напора воды 2 поступает в реактивную турбину 4, которая приводит в движение генератор электрического тока 5, вырабатывающий электроэнергию. Из реактивной турбины 4 вода отводится через выходные патрубки 6. При условии равенства выходной скорости течения воды V и линейной скорости выходного сечения патрубков W нет потерь мощности с выходной скоростью течения воды, т.е. КПД равен единице (ηр.т= 1), что соответствует нормальной работе электростанции. При этом активная турбина и цилиндр-заслонка управления расходом воды 8 неподвижны.
При условии, когда выходная скорость течения воды V больше линейной скорости выходного сечения патрубков W (т.е. V > W), активная турбина 3 поворачивается по часовой стрелке, наматывая трос 9 и поднимая цилиндр-заслонку 8 до тех пор, пока разность скоростей V и W не будет равна нулю и КПД реактивной турбины 4 не станет равным единице (ηр.т= 1).
При условии, когда выходная скорость V меньше линейной скорости выходного сечения патрубков W (т.е. V < W), активная турбина 3 поворачивается против часовой стрелки, освобождая трос 9 и опуская цилиндр-заслонку управления расходом воды 8 до тех пор, пока разность скоростей V и W не будет равна нулю и КПД реактивной турбины 4 не станет равным единице (ηр.т= 1).
Пример. Принимаем напор h = 15 м, расход воды G = 500 кг/с.
При условии, когда выходная скорость V меньше линейной скорости выходного сечения патрубков W (т.е. V < W), активная турбина 3 поворачивается против часовой стрелки, освобождая трос 9 и опуская цилиндр-заслонку управления расходом воды 8 до тех пор, пока разность скоростей V и W не будет равна нулю и КПД реактивной турбины 4 не станет равным единице (ηр.т= 1).
Пример. Принимаем напор h = 15 м, расход воды G = 500 кг/с.
Выходная скорость 
Мощность реактивной турбины
Таким образом, автоматическая гидравлическая электростанция, имея напор воды 15 м и секундный расход 500 кг/с, вырабатывает 74 кВт электричества в секунду.
Мощность реактивной турбины
Таким образом, автоматическая гидравлическая электростанция, имея напор воды 15 м и секундный расход 500 кг/с, вырабатывает 74 кВт электричества в секунду.
Claims (1)
- \\\1 Автоматическая гидравлическая электростанция, состоящая из плотины, трубопровода подвода напора воды, активной турбины и генератора электрического тока, отличающаяся тем, что она снабжена реактивной турбиной, выходные патрубки которой изготовлены по дугам окружности и прикреплены к ее диффузору по касательной, и цилиндром-заслонкой управления расходом воды, поступающей в реактивную турбину, при этом выходные патрубки реактивной турбины окружены лопатками активной турбины, которая связана с цилиндром-заслонкой.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96124052/13A RU2118423C1 (ru) | 1996-12-23 | 1996-12-23 | Автоматическая гидравлическая электростанция |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96124052/13A RU2118423C1 (ru) | 1996-12-23 | 1996-12-23 | Автоматическая гидравлическая электростанция |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2118423C1 true RU2118423C1 (ru) | 1998-08-27 |
| RU96124052A RU96124052A (ru) | 1999-01-27 |
Family
ID=20188383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96124052/13A RU2118423C1 (ru) | 1996-12-23 | 1996-12-23 | Автоматическая гидравлическая электростанция |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2118423C1 (ru) |
-
1996
- 1996-12-23 RU RU96124052/13A patent/RU2118423C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20110037265A1 (en) | Hollow turbine | |
| US8067850B2 (en) | Method for creating a low fluid pressure differential electrical generating system | |
| KR101642676B1 (ko) | 내장형 인라인스크류 소수력발전장치 | |
| KR20040041680A (ko) | 수력발전소의 제너레이터 | |
| CA2469074C (en) | Flow pipe comprising a water turbine having a variable cross-section | |
| US3810717A (en) | Starting arrangement for reversible pump-turbines | |
| RU2118423C1 (ru) | Автоматическая гидравлическая электростанция | |
| US4326819A (en) | Functionally transformable hydrostation | |
| RU2746822C2 (ru) | Турбогенераторное устройство для производства электрической энергии, способы его установки и эксплуатации | |
| CA2820836A1 (en) | Pump-turbine system | |
| EP0962653A1 (en) | Impulse-turbine | |
| KR102220554B1 (ko) | 와류방지 가이드 베인을 구비하는 관류형 방수식 영구자석 동기 발전시스템 | |
| CN212003412U (zh) | 一种管道水力发电机组 | |
| CN207454161U (zh) | 江河截流式水力发电站 | |
| JPH07305676A (ja) | 選択的にポンプ又はタービンとして作動させられる回転子機械装置 | |
| RU2173745C2 (ru) | Бесплотинная гидроэлектростанция | |
| EP2400145A1 (en) | Fluidodynamic machine with tubed turbine, for use as an electric generator or pump | |
| CN210714913U (zh) | 水利供电系统 | |
| CN219587695U (zh) | 一种管道发电组件 | |
| WO2014012150A1 (en) | An electricity generating device, a fluid pressure reducing device, and a fluid pump | |
| JP2000291525A (ja) | 発電システム | |
| CN217761173U (zh) | 一种易于转运的水轮机风机 | |
| CN107762713A (zh) | 一种适用于大流量的多功能减压阀 | |
| KR101956720B1 (ko) | 수위 조절이 용이한 소수력발전 시스템 | |
| KR20160123267A (ko) | 날개와 원통이 일체화된 발전 터빈 및 이를 이용한 발전방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20011224 |