RU2160848C1 - Floating power station - Google Patents
Floating power station Download PDFInfo
- Publication number
- RU2160848C1 RU2160848C1 RU99108288/06A RU99108288A RU2160848C1 RU 2160848 C1 RU2160848 C1 RU 2160848C1 RU 99108288/06 A RU99108288/06 A RU 99108288/06A RU 99108288 A RU99108288 A RU 99108288A RU 2160848 C1 RU2160848 C1 RU 2160848C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turbine
- generator
- river
- wheels
- power station
- 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
Description
Изобретение относится к гидростроительству и может быть применено в любом регионе России. The invention relates to hydraulic engineering and can be applied in any region of Russia.
Известны гидростанции, у которых основным сооружением является плотина, перегораживающее русло реки. Она строится для того, чтобы поднять на определенный уровень часть водосбора реки и за счет перепада высот уровней воды до и после плотины получать от реки часть ее энергетического потенциала. Негативные стороны плотинной гидроэнергетики известны. Альтернативой ей может быть бесплотинная гидроэнергетика, одним из технических решений которой является предлагаемое изобретение. Hydro power plants are known in which the main structure is a dam blocking the river bed. It is built in order to raise to a certain level a part of the catchment area of the river and, due to the difference in elevation of water levels before and after the dam, to receive part of its energy potential from the river. The negative aspects of dam hydropower are known. An alternative to it could be damless hydropower, one of the technical solutions of which is the invention.
Сама река часто является мощным энергетическим источником и может отдавать свой энергетический потенциал без строительства на ней плотин и иных сложных энергетических сооружений. The river itself is often a powerful energy source and can give its energy potential without building dams and other complex energy structures on it.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является "Русловая гидроэлектростанция" патент РФ N 2002099 C1, МПК F 03 В 17/06. Автор - Рыжухин Р.С. Closest to the technical nature of the present invention is a "channel hydroelectric power" RF patent N 2002099 C1, IPC F 03 17/06. Author - Ryzhukhin R.S.
ГЭС по патенту N 2002099 состоит из турбины, редуктора, генератора с системами управления ими. Реактивная турбина опускается в водный поток, который воздействуя на лопасти турбины, поставленные под углом к потоку, поворачивает ее вал, раскручивая через редуктор вал генератора. Однако применение реактивной турбины в русловой ГЭС, гидравлический коэффициент которой не может быть выше 0,5, неспособность такой турбины работать подо льдом в зимнее время года, не позволяют применять эти ГЭС на реках 3-6 порядка без строительства на реке сложных гидротехнических сооружений. HPP according to patent N 2002099 consists of a turbine, gearbox, generator with their control systems. A jet turbine is lowered into the water stream, which, acting on the turbine blades set at an angle to the stream, rotates its shaft, spinning the generator shaft through the gearbox. However, the use of a jet turbine in a channel hydroelectric power station, the hydraulic coefficient of which cannot be higher than 0.5, the inability of such a turbine to work under ice in the winter season, does not allow the use of these hydroelectric power plants on rivers of 3-6 order without the construction of complex hydraulic structures on the river.
Цель изобретения - улучшение характеристик гидроэнергетической установки, рабочее колесо которой работает подо льдом в свободном потоке реки. The purpose of the invention is the improvement of the characteristics of a hydropower installation, the impeller of which operates under ice in a free stream of a river.
Поставленная цель достигается тем, что наплавная электростанция, включающая плавучее основание, на котором размещены рабочие лопастные колеса турбин, генераторы и их приводы отличающиеся тем, что плавучее основание выполнено в виде понтонов, например двух, связанных между собой мостами, под которыми подвижно в вертикальной плоскости закреплены колеса турбин, соединенных с приводом генератора. Например цепями, а с понтонами, например через пантограф, причем каждая лопасть турбин выполнена в виде ряда ковшей, установленных в линию с глухими внешними образующими, днище которых набрано из перекрывающих друг-друга, шарнирно закрепленных на внешних образующих ковша шторок, чьи оси вращения не совпадают с их продольной осью симметрии и поворот которых вокруг своей оси ограничен, например, упором, а сама шторка выполнена, например, в виде двух тонких пластин, соединенных друг с другом в пакет поперечными ребрами, таким образом, что промежутки между пластинами остаются сквозными и открытыми с длинных сторон пакета. This goal is achieved in that the floating power plant, including a floating base, on which the turbine impellers are located, generators and their drives, characterized in that the floating base is made in the form of pontoons, for example, two connected by bridges under which it is movable in a vertical plane fixed turbine wheels connected to the generator drive. For example, chains, and with pontoons, for example, through a pantograph, each turbine blade made in the form of a series of buckets mounted in line with blind external generators, the bottom of which is drawn from overlapping each other, pivotally fixed to the outer forming ladle shutters, whose rotation axis are not coincide with their longitudinal axis of symmetry and the rotation of which around its axis is limited, for example, by a stop, and the curtain itself is made, for example, in the form of two thin plates connected to each other by transverse ribs in a package, so that creepy between the plates are through-and open with the long sides of the package.
Кроме того поставленная цель достигается тем, что рабочие колеса турбин закрыты сверху сплошным кожухом, а снизу подстилающей балкой, соединенной с кожухом стойками, на которых закреплены подшипники рабочего колеса, причем кожух, подстилающая балка и колеса турбин с торцов имеют кронштейны и фланцы для присоединения к ним дополнительных секций турбины. In addition, the goal is achieved by the fact that the turbine impellers are closed from above by a continuous casing, and from below by a supporting beam connected to the casing by struts on which the impeller bearings are mounted, and the casing, the supporting beam and turbine wheels from the ends have brackets and flanges for connecting to him additional turbine sections.
Таким образом заявляемое решение имеет отличительные признаки от прототипа, следовательно оно соответствует критерию - "новизна". Thus, the claimed solution has distinctive features from the prototype, therefore, it meets the criterion of "novelty."
На фиг. 1 показан вид сбоку на наплавную электростанцию; на фиг. 2 - вид сверху на станцию и показано размещение оборудования станции в ее машинном помещении; на фиг. 3 показана часть рабочего колеса турбины, ее продольный разрез; на фиг. 4 показан поперечный разрез рабочего колеса; на фиг. 5 показан вид на шторку. In FIG. 1 shows a side view of a floating power station; in FIG. 2 is a top view of the station and shows the placement of station equipment in its machine room; in FIG. 3 shows a part of a turbine impeller, its longitudinal section; in FIG. 4 shows a cross section of the impeller; in FIG. 5 shows a view of the curtain.
Наплавная электростанция по предлагаемому изобретению состоит из плавучего основания, представляющего из себя два понтона-1 типа "катамаран", связанных между собой местами 2 и 3. Передний, по ходу речного потока, понтон соединен с мостом - 2 шарниром - 4 /фиг. 2/. На плавучем основании станции - 1, так же размещены кнехты - 5, лебедки - 6, машинное помещение - 7, основная - 8 и вспомогательная - 9, турбины, закрепленные на плавучем основании подвижно в вертикальной плоскости с помощью пантографа - 10. Подъем и опускание рабочих колес турбины осуществляется с помощью талей - 11. The floating power plant according to the invention consists of a floating base, which consists of two pontoons-1 of the "catamaran" type, interconnected in
В машинном помещении станции - 7 /фиг. 2/ размещены главный вал - 12, соединенный с рабочим колесом цепной передачей - 13. Главный вал - 12, через конусную муфту - 14, соединен с редуктором - 15, который через многодисковую фрикционную муфту - 16 и ременные передачи - 17 соединен одновременно с генератором - 18 и насосом - 19. In the machine room of the station - 7 / Fig. 2 / the main shaft - 12, connected to the impeller by a chain drive - 13 is placed. The main shaft - 12, through a conical coupling - 14, is connected to the gearbox - 15, which is connected to the generator through a multi-plate friction clutch - 16 and belt drives - 17 - 18 and pump - 19.
В машинном помещении размещены, так же пульт управления станцией - 20, шкаф с электрической аппаратурой - 21 и дроссель - 22, в системе управления насосом - 19. The control room of the station - 20, the cabinet with electrical equipment - 21 and the throttle - 22, in the pump control system - 19 are also located in the machine room.
Рабочее колесо турбины - 8 /фиг. 3 и 4/ состоит из вала - 23, вращающегося в подшипниках - 24, закрепленных на корпусе турбины - 25. Вал турбины - 23, звездочками и цепной передачей - 13, соединен с главным валом - 12, привода генератора - 18. Цепная передача закрыта водонепроницаемым кожухом - 26. Концы вала - 23 турбины имеют фланцы, для присоединения к ним дополнительных секций колес, закрытые кожухами - 27. The impeller of the turbine is 8 / Fig. 3 and 4 / consists of a shaft - 23, rotating in bearings - 24, mounted on the turbine housing - 25. The turbine shaft - 23, asterisks and chain gear - 13, is connected to the main shaft - 12, the drive of the generator - 18. The chain drive is closed waterproof casing - 26. The ends of the shaft - 23 turbines have flanges, for attaching additional sections of wheels to them, closed by casings - 27.
Верхняя часть рамы - 25, колеса - 8 представляет собой ферму - 28, за которое колесо-8, с помощью талей - 11 /фиг. 1/ может подниматься над водой, или опускаться на дно реки. На валу - 23 рабочего колеса - 8 закреплены лопасти - 29 и диафрагмы - 30. В совокупности они образуют ковши, установленные в ряд вдоль оси колеса. Количество рядов ковшей - по числу лопастей колеса. На фиг. 4 их показано 12 штук. Днище каждого ковша может быть выполнено овальной формы или быть прямым, как это показано на фиг. 4, однако, как в том, так и в другом случае выполнены из перекрывающих друг друга шарнирно закрепленных на боковых стенках ковша, шторок - 31. Шторки вращаются на своих осях свободно в своих шарнирах и их поворот ограничен упорами /на фиг. 4 - не показаны/. Каждая шторка выполнена в виде двух тонких пластин - 32 /фиг. 5/, соединенных между собой ребрами - 33. Торцы длинных сторон шторок открыты и поток воды свободно проходит сквозь них. Одновременно такая конструкция шторок позволяет придать ей необходимую прочность. Корпус - 25 рабочего колеса турбины - 8 состоит из подстилающей балки - 34, кожуха - 35, закрывающего сверху рабочее колесо. Кожух с подстилающей балкой с одной стороны соединен решеткой - 36, с другой - ребрами жесткости - 37. Такая конструкция позволяет рабочему колесу турбины работать под водой, а в зимнее время года подо льдом в свободном потоке реки, максимально используя мощность речного потока при этом. Как было отмечено выше, поверху кожух - 36, имеет соединительную ферму - 28, со скобами - 38, за которые рабочее колесо ГЭС подвешивается за гак крановой установки, или гак тали - 39. The upper part of the frame is 25, the wheels - 8 is a truss - 28, for which the wheel is 8, with the help of hoists - 11 / Fig. 1 / can rise above the water, or sink to the bottom of the river. On the shaft - 23 of the impeller - 8 fixed blades - 29 and diaphragms - 30. Together they form buckets installed in a row along the axis of the wheel. The number of rows of buckets - according to the number of wheel blades. In FIG. 4 of them are shown 12 pieces. The bottom of each bucket may be oval or straight, as shown in FIG. 4, however, in either case, they are made of overlapping shutters hinged on the side walls of the bucket, the shutters are 31. The shutters rotate freely on their axes in their hinges and their rotation is limited by stops / in FIG. 4 - not shown. Each curtain is made in the form of two thin plates - 32 / Fig. 5 /, interconnected by ribs - 33. The ends of the long sides of the curtains are open and the flow of water freely passes through them. At the same time, this design of the curtains makes it possible to give it the necessary strength. The housing - 25 of the turbine impeller - 8 consists of the underlying beam - 34, the casing - 35, covering the impeller from above. The casing with the underlying beam is connected on one side by a lattice - 36, on the other - by stiffening ribs - 37. This design allows the turbine impeller to work under water, and in the winter season under ice in the free stream of the river, making maximum use of the river flow power. As noted above, on top of the casing - 36, has a connecting truss - 28, with brackets - 38, for which the impeller of the hydroelectric station is suspended by hook crane, or hook hoist - 39.
Работает наплавная электростанция следующим образом. Works floating power as follows.
Станция на якорях, за кнехты - 5 и лебедки - 6, крепится в речном потоке. Рабочее колесо - 8, электроталью - 11, опускается в речной поток, поток ударяясь в шторки 31, лопастей - 29, укладывает их на дно ковшей и поворачивает колесо вокруг своей оси - 23. Пройдя рабочую зону лопасть колеса поднимается из потока под колпак - 35. Не имея нагрузки от потока шторки поворачиваются вокруг своей оси по линии меньшего сопротивления, которое совпадает с касательными к окружности, пересекающей оси вращения шторок. Сопротивление движению шторок в потоке уменьшается во столько раз, во сколько раз площадь шторки больше площади торцов двух ее пластинок, из которых шторка изготовлена. Это позволяет рабочему колесу турбины работать в речном потоке с высоким коэффициентом полезного действия при полностью затопленном колесе. При входе лопасти в рабочую зону, после того как она пройдет зону прикрытую колпаком, шторки потоком реки укладываются на свое место, делая ковш замкнутым с трех сторон и цикл движения колеса и шторок повторяется. The station is anchored, for bollards - 5 and winches - 6, is mounted in the river stream. Impeller - 8, electric hoist - 11, descends into the river flow, the flow striking the
После того как рабочее колесо наберет обороты, включается муфта - 16 насоса - 18. Происходит искусственное торможение рабочего колеса. После того как быстроходный вал редуктора начнет вращаться с оборотами, с которыми должен вращаться генератор, вырабатывая ток заданной частоты, включается муфта генератора и сам генератор. Элементы системы управления - 19 и 22 обеспечивают стабильную работу генератора при изменении в широком диапазоне скоростей речного потока и изменении нагрузок в сети генератора. При необходимости профилактических работ в системе основного генератора, в речной поток опускается рабочее колесо вспомогательной /аварийной/ турбины - 9.6 After the impeller picks up speed, the clutch - 16 of the pump - 18 is turned on. The impeller is artificially braked. After the high-speed shaft of the gearbox begins to rotate at the speed with which the generator must rotate, generating a current of a given frequency, the generator clutch and the generator are turned on. Elements of the control system - 19 and 22 ensure stable operation of the generator when changing in a wide range of river flow rates and changing loads in the generator network. If necessary, preventive maintenance in the main generator system, the auxiliary / emergency / turbine impeller is lowered into the river stream - 9.6
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99108288/06A RU2160848C1 (en) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | Floating power station |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99108288/06A RU2160848C1 (en) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | Floating power station |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2160848C1 true RU2160848C1 (en) | 2000-12-20 |
Family
ID=20218848
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99108288/06A RU2160848C1 (en) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | Floating power station |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2160848C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2459110C2 (en) * | 2007-04-11 | 2012-08-20 | Оупенхайдроу Груп Лимитед | System and method of mounting hydroelectric turbine |
US8277168B2 (en) | 2006-10-27 | 2012-10-02 | Hardisty Jack | Tidal power apparatus |
CN105275725A (en) * | 2015-11-10 | 2016-01-27 | 周建青 | Ocean wave and ocean current composite power generation device |
-
1999
- 1999-04-21 RU RU99108288/06A patent/RU2160848C1/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8277168B2 (en) | 2006-10-27 | 2012-10-02 | Hardisty Jack | Tidal power apparatus |
RU2459110C2 (en) * | 2007-04-11 | 2012-08-20 | Оупенхайдроу Груп Лимитед | System and method of mounting hydroelectric turbine |
CN105275725A (en) * | 2015-11-10 | 2016-01-27 | 周建青 | Ocean wave and ocean current composite power generation device |
CN105275725B (en) * | 2015-11-10 | 2017-10-31 | 周建青 | A kind of wave ocean current combined generating device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7503744B1 (en) | Undershot impulse jet driven waterwheel having an automatically adjustable radial gate for optimal hydroelectric power generation and water level control | |
KR101309489B1 (en) | Electricity generating apparatus from a flow of water such as tide, river or the like | |
KR101063775B1 (en) | Multipurpose rotation apparatus and generating system with multipurpose rotation apparatus | |
RU2539238C2 (en) | Method and apparatus for improved hydropower generation at existing impoundments | |
US6208037B1 (en) | Waterwheel-driven generating assembly | |
US20090175723A1 (en) | Undershot impulse jet driven water turbine having an improved vane configuration and radial gate for optimal hydroelectric power generation and water level control | |
US20070231117A1 (en) | Two-way generation tidal power plant with one-way turbines | |
WO2014154081A1 (en) | Modular ocean energy power generation device | |
CA2527217A1 (en) | Low head, dynamic variable pitch, submersible hydro generator | |
RU2160848C1 (en) | Floating power station | |
KR101040450B1 (en) | Equipment to generate electricity utilizing construction of bridge | |
US4573827A (en) | Laterally movable powerhouse | |
KR20160017086A (en) | Run-of-the-river or ocean current turbine | |
JP4148519B2 (en) | Hydroelectric power generation equipment to be installed at the head of agricultural waterways | |
JP6464492B2 (en) | Small hydro turbine | |
CN109477453B (en) | Marine power turbine | |
KR20050003976A (en) | Float type hydraulic power generator | |
KR102192647B1 (en) | Tidal power generator | |
RU2161731C1 (en) | Impulse turbine | |
RU2499909C2 (en) | Bottom hydraulic power plant | |
RU2303707C1 (en) | Hydroelectric power station | |
CN219364543U (en) | Floating garbage flow guiding device for hydraulic engineering | |
RU4978U1 (en) | HYDRO POWER PLANT AT A HYDRAULIC SYSTEM INCLUDING A DAM | |
CN213014186U (en) | Waterproof drainage device of hydraulic engineering construction | |
RU2221932C2 (en) | Dampless hydroelectric station |