RU2318955C2 - Water-power plant - Google Patents
Water-power plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2318955C2 RU2318955C2 RU2006112271/03A RU2006112271A RU2318955C2 RU 2318955 C2 RU2318955 C2 RU 2318955C2 RU 2006112271/03 A RU2006112271/03 A RU 2006112271/03A RU 2006112271 A RU2006112271 A RU 2006112271A RU 2318955 C2 RU2318955 C2 RU 2318955C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turbine
- receiving chamber
- cylinder
- storage
- storage facility
- Prior art date
Links
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
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области энергетики, а именно к сооружениям для получения электроэнергии при ограниченном объеме воды, и может быть использовано во многих отраслях промышленности. Известна гидроэнергетическая установка, включающая гидравлическую турбину с генератором, установленную на выходе турбинного трубопровода, соединенного с водохранилищем, водоприемную камеру и водоприемную установку для возврата воды в водохранилище (кн. Гидроэнергетические станции. Под Ред. Ф.Ф.Губина и Г.И.Кривченко. М.: Энергия, 1980, с.73-74, рис.8.1, схема 1).The invention relates to the field of energy, and in particular to structures for generating electricity with a limited amount of water, and can be used in many industries. Known hydropower installation, including a hydraulic turbine with a generator installed at the outlet of the turbine pipeline connected to the reservoir, a water intake chamber and a water intake installation for returning water to the reservoir (book Hydropower stations. Edited by F.F. Gubin and G.I. Krivchenko M.: Energy, 1980, pp. 73-74, Fig. 8.1, Scheme 1).
Недостатком известной установки являются большие затраты энергии извне из-за возврата воды в водохранилище.A disadvantage of the known installation is the large expenditure of energy from outside due to the return of water to the reservoir.
Известна гидроэнергетическая установка, включающая гидравлическую турбину с генератором, установленную на выходе турбинного водовода, соединенного с водохранилищем, водоприемную камеру и водоприемную установку для возврата воды в водохранилище, состоящую из не менее чем двух групп камер, сообщенных водоводами, такого же количества рычагов, соединенных поплавками, поплавковых камер, соединенных водоводами гибких камер, а каждый водовод имеет запорную арматуру (патент РФ №2081966, МПК Е02В 9/00, за 1997 г.).Known hydropower installation, including a hydraulic turbine with a generator installed at the outlet of the turbine conduit connected to the reservoir, a water intake chamber and a water intake installation for returning water to the reservoir, consisting of at least two groups of chambers communicated by water conduits, the same number of levers connected by floats , float chambers connected by water conduits of flexible chambers, and each water conduit has shutoff valves (RF patent No. 2081966, IPC ЕВВ 9/00, 1997).
В этой гидроэнергетической установке, наиболее близкой к предлагаемой, из-за сложности конструкции снижется надежность работы установки, а также необходимы затраты энергии извне для возврата воды в водохранилище.In this hydropower installation, which is closest to the proposed one, due to the complexity of the design, the reliability of the installation is reduced, and external energy is also required to return the water to the reservoir.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении надежности работы за счет упрощения конструкции, в снижении затрат энергии извне за счет притяжения магнитами ферромагнитной жидкости.The technical result to which the invention is directed is to increase the reliability of work by simplifying the design, to reduce the cost of energy from the outside due to the attraction of the ferromagnetic fluid by the magnets.
Для достижения этого технического результата гидродинамическая установка, включающая гидравлическую турбину с генератором, установленную на выходе турбинного трубопровода, соединенного с хранилищем, приемную камеру, запорную арматуру, дополнительно содержит компрессорную станцию, сообщенную воздуховодом с обратным клапаном с приемной камерой, при этом воздуховод расположен над гидравлической турбиной, два датчика уровней, один из которых распложен в приемной камере, другой - в хранилище, а корпус установки выполнен в виде вертикальной цилиндрической камеры и установленного внутри него на расстоянии цилиндра, образующих сборный канал, соединяющий приемную камеру с хранилищем, верхняя часть цилиндра загнута внутрь под углом 90° для слива жидкости в хранилище, причем торец верхней части цилиндрической камеры имеет два отверстия, одно - для отвода воздуха, другое - для заполнения хранилища жидкостью, при этом по периферии торца и по периметру верхней части внутренней боковой стороны цилиндрической камеры установлены магниты, верхняя часть хранилища расположена внутри верхней части цилиндра, а нижняя часть его имеет воронкообразную форму, соединенную по центру с турбинным трубопроводом, переходящим в верхней части в вертикальный цилиндрической корпус для запорной арматуры, корпус приемной камеры выполнен в виде расширяющейся книзу воронки, края которой соединены с нижней частью цилиндра, причем верхняя часть воронки имеет овальную форму, и в ней расположены выход турбинного трубопровода с гидравлической турбиной и генератором, при этом лопатки турбины снабжены магнитами, а в качестве запорной арматуры использована заглушка, установленная внутри вертикального цилиндрического корпуса, нижняя часть которого имеет отверстия для прохода жидкости, причем заглушка соединена со штоком электропривода, а в качестве жидкости использована ферромагнитная жидкость. Кроме того, корпуса наружной вертикальной и приемной камер выполнены из стеклопластика, а в качестве гидравлической турбины использована гидрореактивная турбина.To achieve this technical result, a hydrodynamic installation comprising a hydraulic turbine with a generator installed at the outlet of the turbine pipeline connected to the storage, a receiving chamber, shutoff valves, further comprises a compressor station communicated by the air duct with a check valve with a receiving chamber, while the air duct is located above the hydraulic a turbine, two level sensors, one of which is located in the receiving chamber, the other in the storage, and the installation case is made in the form of a vertical of the cylindrical chamber and installed inside it at a distance of a cylinder, forming a collection channel connecting the receiving chamber to the storage, the upper part of the cylinder is bent inward at an angle of 90 ° to drain the liquid into the storage, and the end face of the upper part of the cylindrical chamber has two openings, one for drainage air, another - to fill the store with liquid, while magnets are installed on the periphery of the end and around the perimeter of the upper part of the inner side of the cylindrical chamber, the upper part of the store is located inside the upper part of the cylinder, and its lower part has a funnel-shaped shape, connected in the center with a turbine pipe passing in the upper part into a vertical cylindrical body for shutoff valves, the housing of the receiving chamber is made in the form of a funnel expanding downward, the edges of which are connected to the lower part of the cylinder, the upper part of the funnel has an oval shape, and the turbine pipeline exit with a hydraulic turbine and a generator is located in it, while the turbine blades are equipped with magnets, and as a stop valve They used a plug installed inside a vertical cylindrical body, the lower part of which has openings for the passage of fluid, moreover, the plug is connected to the actuator rod, and ferromagnetic fluid is used as the fluid. In addition, the cases of the external vertical and receiving chambers are made of fiberglass, and a hydroreactive turbine is used as a hydraulic turbine.
Отличительными признаками предлагаемой гидроэнергетической установки являются наличие компрессорной станции, сообщенной воздуховодом с обратным клапаном с приемной камерой, расположение воздуховода над гидравлической турбиной, двух датчиков уровней, один из которых расположен в приемной камере, другой - в хранилище, выполнение корпуса установки в виде вертикальной цилиндрической камеры и установленного внутри него на расстоянии цилиндра, образующих сборный канал, соединяющий приемную камеру с хранилищем, верхняя часть цилиндра загнута внутрь под углом 90° для слива жидкости в хранилище, наличие на торце верхней части цилиндрической камеры двух отверстий, одного - для отвода воздуха, другого - для заполнения хранилища жидкостью, установление по периферии торца и по периметру верхней части внутренней боковой стороны цилиндрической камеры магнитов, расположение верхней части хранилища внутри верхней части цилиндра, нижняя часть его имеет воронкообразную форму, соединенную по центру с турбинным трубопроводом, переходящим в верхней части в вертикальный цилиндрический корпус для запорной арматуры, выполнение корпуса приемной камеры в виде расширяющейся книзу воронки, края которой соединены с нижней частью цилиндра, выполнение верхней части воронки овальной формы, в которой расположен выход турбинного трубопровода с гидравлической турбиной и генератором, снабжение лопастей турбины магнитами, использование в качестве запорной арматуры заглушки и установление ее внутри вертикального цилиндрического корпуса, имеющего в нижней части отверстия для прохода жидкости, соединение заглушки со штоком электропривода, использование в качестве жидкости ферромагнитной жидкости. Кроме того, выполнение корпусов наружной вертикальной и приемной камер из стеклопластика, использование в качестве гидравлической турбины гидрореактивной.Distinctive features of the proposed hydropower installation are the presence of a compressor station communicated by a duct with a non-return valve with a receiving chamber, the location of the duct above a hydraulic turbine, two level sensors, one of which is located in the receiving chamber, the other in the storage, and the installation of the installation in the form of a vertical cylindrical chamber and installed inside it at a distance of the cylinder, forming a collection channel connecting the receiving chamber to the storage, the upper part of the cylinder zag chickpea inwardly at an angle of 90 ° for draining the liquid in the storage, the presence of two holes on the end of the upper part of the cylindrical chamber, one for venting the air, the other to fill the storage with liquid, installing magnets around the periphery of the end and around the perimeter of the upper side of the inner side of the cylindrical chamber , the location of the upper part of the storage inside the upper part of the cylinder, its lower part has a funnel-shaped shape, connected in the center with a turbine pipeline, passing in the upper part into a vertical cylindrical a housing for shutoff valves, a housing for the receiving chamber in the form of a funnel expanding downward, the edges of which are connected to the lower part of the cylinder, the execution of the upper part of the oval funnel, in which the outlet of the turbine pipeline with a hydraulic turbine and generator is located, supplying the turbine blades with magnets, use as stop valves of the plug and its installation inside a vertical cylindrical body having in the lower part of the hole for the passage of fluid, the connection of the plug with the rod drive, the use of a ferromagnetic fluid as a liquid. In addition, the execution of the cases of the outer vertical and receiving chambers made of fiberglass, the use of a hydroreactive turbine as a hydraulic turbine.
Благодаря наличию этих признаков повышается надежность работы установки за счет упрощения конструкции, сокращаются затраты энергии извне для возврата жидкости в хранилище, за счет притяжения магнитами ферромагнитной жидкости увеличивается напор на гидравлическую турбину, а это увеличивает ее мощность и позволяет получать достаточно дешевую электроэнергию, не оказывающую вредного воздействия на окружающую среду.Due to the presence of these signs, the reliability of the installation is increased due to the simplification of the design, reduced energy costs from the outside to return the liquid to the storage, due to the attraction of the ferromagnetic liquid by magnets, the pressure on the hydraulic turbine increases, and this increases its power and allows you to get quite cheap electricity that does not cause harmful environmental impact.
На чертеже изображена схема гидроэнергетической установки.The drawing shows a diagram of a hydropower installation.
Гидроэнергетическая установка содержит хранилище 1, в нижней части которого имеется турбинный трубопровод 2. На выходе турбинного трубопровода 2 установлена гидрореактивная турбина 3 с генератором 4, которые расположены внутри приемной камеры 5, сообщающейся с хранилищем 1. Установка имеет компрессорную станцию 6, расположенную вне ее, соединенную с приемной камерой 5 с помощью воздуховода 7 с обратным клапаном 8, расположенного над гидрореактивной турбиной 3. Корпус установки выполнен в виде вертикальной цилиндрической камеры 9, в торцевой верхней части которой выполнены два отверстия, одно отверстие 10 - для отвода воздуха, другое отверстие 11 - для заполнения хранилища жидкостью, а по периферии торца и по периметру верхней части внутренней боковой стороны камеры 9 установлены магниты 12 и 13 соответственно. Внутри цилиндрической камеры 9 на расстоянии установлен цилиндр 14, между которыми образуется сборный канал 15, соединяющий приемную камеру 5 с хранилищем 1. Верхняя часть цилиндра 14 загнута внутрь о под углом 90° для слива жидкости в хранилище 1. Верхняя часть хранилища 1 расположена внутри верхней части цилиндра 14, а нижняя часть хранилища 1 имеет воронкообразную форму, соединенную по центру с турбинным трубопроводом 2, переходящим в верхней части в вертикальный цилиндрический корпус 16, имеющий в нижней части отверстия 17 для прохода жидкости, а внутри корпуса 16 установлена с возможностью возвратно-поступательного движения заглушка 18 со штоком 19 от электропривода. Корпус приемной камеры 5 выполнен в виде расширяющейся книзу воронки, концы которой соединены с нижней частью цилиндра 14, а верхняя часть воронки имеет овальную форму, в которой расположены выход турбинного трубопровода 2 с гидрореактивной турбиной 3 и генератором 4. В нижней части приемной камеры 5 установлен датчик уровня 20 и в верхней части хранилища 1 установлен датчик 21. Лопасти гидрореактивной турбины 3 снабжены магнитами 22. Корпус вертикальной цилиндрической камеры 9 и корпус приемной камеры 5 выполнен из стеклопластика. В установке вместо жидкости использована ферромагнитная жидкость.The hydropower installation contains a storage 1, in the lower part of which there is a turbine pipeline 2. At the outlet of the turbine pipeline 2, a hydro-jet turbine 3 with a generator 4 is installed, which are located inside the receiving chamber 5, which communicates with the storage 1. The installation has a compressor station 6 located outside it, connected to the receiving chamber 5 by means of an air duct 7 with a check valve 8 located above the hydro-jet turbine 3. The housing of the installation is made in the form of a vertical cylindrical chamber 9, in the end for discharging air, another opening 11 - - erhney portion where two openings, one opening 10 formed for filling liquid storage and end at the periphery and along the perimeter of the upper part of the inner lateral side of the chamber 9 are mounted the magnets 12 and 13, respectively. Inside the cylindrical chamber 9, a cylinder 14 is installed at a distance, between which a collection channel 15 is formed connecting the receiving chamber 5 with the storage 1. The upper part of the cylinder 14 is bent inward at an angle of 90 ° to drain the liquid into the storage 1. The upper part of the storage 1 is located inside the upper parts of the cylinder 14, and the lower part of the storage 1 has a funnel-shaped shape, connected in the center with a turbine pipe 2, passing in the upper part into a vertical cylindrical body 16 having in the lower part of the hole 17 for the passage of liquid, within the housing 16 is mounted for reciprocation plug 18 with the rod 19 of the actuator. The housing of the receiving chamber 5 is made in the form of a funnel expanding downward, the ends of which are connected to the lower part of the cylinder 14, and the upper part of the funnel has an oval shape, in which the outlet of the turbine pipe 2 with a hydroreactive turbine 3 and generator 4 is located. a level sensor 20 and a sensor 21 is installed in the upper part of the storage 1. The blades of a hydro-jet turbine 3 are equipped with magnets 22. The housing of the vertical cylindrical chamber 9 and the housing of the receiving chamber 5 are made of fiberglass. In the installation, instead of liquid, a ferromagnetic liquid is used.
Гидроэнергетическая установка работает следующим образом.Hydroelectric installation works as follows.
Резервуар хранилища 1 через отверстия 11 заполняют ферромагнитной жидкостью до уровня датчика 21, заглушка 18 штоком 19 закрывает с помощью дистанционного управления (на чертеже не показано) вход в турбинный трубопровод 2, получая для пуска гидроэнергетической установки (ГЭУ) энергию. Одновременно запускают компрессорную станцию 6, сжатый воздух от которой поступает через воздуховод 7, клапан 8 в приемную камеру 5, создавая в верхней части камеры 5 заданное давление. Далее с помощью дистанционного управления открывают шток 19 с заглушкой 18, которая по корпусу 16 поднимается вверх. Ферромагнитная жидкость по турбинном трубопроводу 2 под напором падает в приемную камеру 5 на лопасти гидрореактивной турбины 3, на которых установлены магниты (электромагниты) 22, которые притягивают ферромагнитную жидкость и через сопла турбины 3 выбрасывают жидкость, создавая реактивную силу на выходе, турбина начинает вращаться, вращая через механизм редуцирования вал генератора 4, который вырабатывает ток. Магниты 12 и 13, установленные по периферии торца и по периметру верхней части внутренней боковой стороны камеры 9, поднимают ферромагнитную жидкость до уровня нижней части хранилища 1 и входа турбинного трубопровода 2. Ферромагнитная жидкость после выхода из турбины 3 попадает в грот, образовавшейся за счет давления сжатого воздуха от компрессорной станции 6, благодаря чему в верхней части приемной камеры 5 поддерживается определенный уровень ферромагнитной жидкости, фиксируемый датчиком уровня 20, поэтому ферромагнитная жидкость не достигает ни работающей турбины 3, ни генератора 4, а следовательно, не оказывает сопротивления их работе. За счет магнитов 12 и 13 в вертикальной камере 9 и избыточного давления сжатого воздуха в образовавшемся гроте приемной камеры 5 ферромагнитная жидкость по сборному каналу 15 поднимается вверх и поступает обратно в резервуар хранилища 1, заглушка 18 штоком 19 закрывает вход в турбинный трубопровод 2. Цикл завершается. Выработанная генератором 4 электрическая энергия передается потребителям.The storage tank 1 through the holes 11 is filled with ferromagnetic fluid to the level of the sensor 21, the plug 18 closes the rod 19 with the remote control (not shown) the entrance to the turbine pipeline 2, receiving energy for starting up the hydropower installation (GEM). At the same time, the compressor station 6 is launched, the compressed air from which flows through the duct 7, valve 8 into the receiving chamber 5, creating a predetermined pressure in the upper part of the chamber 5. Then, using the remote control, open the rod 19 with a plug 18, which rises up along the body 16. The ferromagnetic fluid flows through the turbine pipe 2 into the receiving chamber 5 under pressure on the blades of the hydro-jet turbine 3, on which magnets (electromagnets) 22 are mounted, which attract the ferromagnetic fluid and eject the fluid through the nozzles of the turbine 3, creating a reactive force at the outlet, the turbine begins to rotate, rotating through the reduction mechanism the shaft of the generator 4, which generates current. Magnets 12 and 13, installed around the periphery of the end and along the perimeter of the upper part of the inner side of the chamber 9, raise the ferromagnetic fluid to the level of the lower part of the storage 1 and the inlet of the turbine pipe 2. After the turbine 3 exits the turbine 3, it enters the mainsail formed due to pressure compressed air from the compressor station 6, due to which a certain level of ferromagnetic liquid is detected in the upper part of the receiving chamber 5, which is detected by the level sensor 20, therefore, the ferromagnetic fluid has not reached It has neither a working turbine 3, nor a generator 4, and therefore, does not resist their operation. Due to the magnets 12 and 13 in the vertical chamber 9 and the excess pressure of compressed air in the formed main cavity of the receiving chamber 5, the ferromagnetic fluid rises upward through the collection channel 15 and flows back to the storage tank 1, the plug 18 with the rod 19 closes the entrance to the turbine pipeline 2. The cycle ends . The electrical energy generated by the generator 4 is transmitted to consumers.
Таким образом, предложенная гидроэнергетическая установка упрощает конструкцию, надежна в работе, увеличивает мощность, сохраняет экологию. Были проведены полупромышленные испытания предлагаемой гидроэнергетической установки, которые показали ее надежность работы, запланировано ее внедрение на 1 квартал 2007 года в Республике Татарстан, г. Казань, с. Пестрецы, ООО " Пестречинская керамика".Thus, the proposed hydropower installation simplifies the design, reliable in operation, increases power, saves the environment. Semi-industrial tests of the proposed hydropower installation were carried out, which showed its reliability, its implementation is planned for the 1st quarter of 2007 in the Republic of Tatarstan, Kazan, s. Pestretsi, LLC Pestrechinsky Ceramics.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006112271/03A RU2318955C2 (en) | 2006-04-14 | 2006-04-14 | Water-power plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006112271/03A RU2318955C2 (en) | 2006-04-14 | 2006-04-14 | Water-power plant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006112271A RU2006112271A (en) | 2007-11-10 |
| RU2318955C2 true RU2318955C2 (en) | 2008-03-10 |
Family
ID=38957789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006112271/03A RU2318955C2 (en) | 2006-04-14 | 2006-04-14 | Water-power plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2318955C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2483160C2 (en) * | 2011-12-08 | 2013-05-27 | Нуриаздан Минуллович Алеев | Closed-cycle hydroelectric plant |
-
2006
- 2006-04-14 RU RU2006112271/03A patent/RU2318955C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2483160C2 (en) * | 2011-12-08 | 2013-05-27 | Нуриаздан Минуллович Алеев | Closed-cycle hydroelectric plant |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006112271A (en) | 2007-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2015502472A (en) | Power generation system with underwater air pressure | |
| PL217936B1 (en) | Hydro-air power plant | |
| CN205781329U (en) | A kind of water resistant hammer full-bore combined air air valve | |
| RU2318955C2 (en) | Water-power plant | |
| SI9800133A (en) | Energy recuperation hydroturbine device | |
| KR101088101B1 (en) | Small hydropower generating system | |
| RU56904U1 (en) | HYDRO POWER PLANT | |
| CN206319988U (en) | A kind of various dimensions float-type Wave power generation device | |
| RU120722U1 (en) | WAVE POWER PLANT WITH HYDROTURBINE | |
| RU2139972C1 (en) | Underwater hydroelectric station | |
| IT201900014634A1 (en) | AIRLIFT OPERATED BY A SUCTION PUMP MOVED BY THE ENERGY OF THE WIND OR THAT OF THE SEA WAVES | |
| RU2663436C2 (en) | Submersible hydroelectric power plant | |
| KR20110050573A (en) | Stand type small-hydroelectric complex powergeneration plant and electric-generation area | |
| KR101945929B1 (en) | Buoyancy power generation system using waste heat | |
| WO2022239560A1 (en) | Underwater air buoyancy power generation system | |
| CN113123917B (en) | Return water exhaust system with early warning and protection measures | |
| RU55794U1 (en) | HYDROELECTRIC STATION WITHOUT DAM | |
| CA2649453A1 (en) | Cascade electrons | |
| KR20120042788A (en) | Power generating system using water circulation | |
| UA95525C2 (en) | O. osadchuk and v. savchenkos submerged wave electric power plant | |
| IES87424Y1 (en) | Deep Water Powered Electricity Generating System | |
| GB2340553A (en) | Buoyant piston pumping system | |
| RU134949U1 (en) | DEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC ENERGY | |
| RU2011149765A (en) | HYDRO POWER INSTALLATION OF A CLOSED CYCLE | |
| KR20110139063A (en) | Ocean energy complex plant and area |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080415 |