RU2376492C2 - Damless hydraulic electric power station - Google Patents

Damless hydraulic electric power station Download PDF

Info

Publication number
RU2376492C2
RU2376492C2 RU2007145580/06A RU2007145580A RU2376492C2 RU 2376492 C2 RU2376492 C2 RU 2376492C2 RU 2007145580/06 A RU2007145580/06 A RU 2007145580/06A RU 2007145580 A RU2007145580 A RU 2007145580A RU 2376492 C2 RU2376492 C2 RU 2376492C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
guides
damless
power station
electric power
water
Prior art date
Application number
RU2007145580/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007145580A (en
Inventor
Юсуф Исмагилович Азимов (RU)
Юсуф Исмагилович Азимов
Константин Николаевич Штубов (RU)
Константин Николаевич Штубов
Фарит Гильфанович Гильфанов (RU)
Фарит Гильфанович Гильфанов
Чингиз Исламович Мастюков (RU)
Чингиз Исламович Мастюков
Вера Трифоновна Ольшевская (RU)
Вера Трифоновна Ольшевская
Анатолий Тимофеевич Артамонов (RU)
Анатолий Тимофеевич Артамонов
Original Assignee
Юсуф Исмагилович Азимов
Константин Николаевич Штубов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юсуф Исмагилович Азимов, Константин Николаевич Штубов filed Critical Юсуф Исмагилович Азимов
Priority to RU2007145580/06A priority Critical patent/RU2376492C2/en
Publication of RU2007145580A publication Critical patent/RU2007145580A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2376492C2 publication Critical patent/RU2376492C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Landscapes

  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering. ^ SUBSTANCE: invention relates to power engineering, particularly to construction of damless hydraulic electric power stations on minor and large rivers. Damless hydraulic electric power station comprises floating adjustable water intake representing two guides jointed by spacer and arranged at water maximum stream velocity depth, and hydraulic turbine couple with low-level generator. Semi-confuser guides are arranged at an angle to each other. Spacer represents telescopic regulator arranged to vary opening angle of aforesaid semi-confuser guides. ^ EFFECT: damless hydraulic electric power station operating on minor shallow-water rivers and their floods and exploiting hydraulic power of flowing water allowing for different velocities over flow depthax, both independently and as coordinated hydroelectric system to increase total generating capacity. ^ 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области использования энергии воды для получения электроэнергии, в частности к созданию бесплотинных гидроэлектростанций (ГЭС) на малых и больших реках, имеющих скорость течения от 0,5-1,0 м/с и выше, с возможностью соединения в блоки по течению или размещением в рассредоточенном виде по глубине потока.The invention relates to the use of water energy to generate electricity, in particular to the creation of damless hydroelectric power plants (HES) on small and large rivers having a flow velocity of 0.5-1.0 m / s and above, with the possibility of connecting into blocks with the flow or by dispersed placement over the depth of the stream.

Известны бесплотинные гидроэлектростанции (ГЭС), у которых несущей вращающейся частью (валом) является трос, соединенный с турбинками и перекинутый с одного берега на другой (см. заявка на изобретение RU 94024157).Damless hydroelectric power stations (HPPs) are known in which the supporting rotating part (shaft) is a cable connected to the turbines and thrown from one bank to another (see patent application RU 94024157).

Основным недостатком данных бесплотинных ГЭС является малая надежность и крайне низкая мощность, а также невозможность использования их в зимний период из-за образования ледового покрова.The main drawback of these damless hydroelectric power stations is their low reliability and extremely low power, as well as the inability to use them in the winter period due to the formation of ice cover.

Кроме того, к недостаткам всех известных бесплотинных ГЭС следует отнести невозможность их эксплуатации на крупных судоходных реках и использования энергии разных глубин (гидравлической энергии текущей воды) с включением их в общую энергетическую систему.In addition, the disadvantages of all known damless hydroelectric power plants include the impossibility of their operation on large navigable rivers and the use of energy of different depths (hydraulic energy of flowing water) with their inclusion in the general energy system.

Известна бесплотинная ГЭС (см. а.с. №1442689, БИ №45 от 07.12.88), плавучее основание которой выполнено в виде катамарана. Устройство снабжено водозаборником в виде выдвижных щитов, щиты установлены с возможностью изменения угла раскрытия и связаны между собой при помощи телескопического пружинного регулятора, лопастной рабочий орган выполнен в виде транспортера, соединен с генератором.A damless hydroelectric station is known (see AS No. 1442689, BI No. 45 of 12/07/08), the floating base of which is made in the form of a catamaran. The device is equipped with a water intake in the form of retractable shields, the shields are installed with the possibility of changing the opening angle and are interconnected using a telescopic spring regulator, the blade working body is made in the form of a conveyor, connected to a generator.

Недостатком устройства является громоздкость, большое наличие механических связей. ГЭС по прототипу невозможно использовать на малых мелководных реках, на их разливах и на горных перекатах, также устройство не позволяет использовать гидравлическую энергию текущей воды с учетом разных скоростей по глубине потока.The disadvantage of this device is cumbersome, a large presence of mechanical connections. Hydroelectric power stations based on the prototype cannot be used on small shallow rivers, on their spills and on mountain rifts; the device also does not allow the hydraulic energy of flowing water to be used taking into account different speeds along the depth of the stream.

Наиболее близкой к заявляемому устройству является бесплотинная ГЭС (см. патент WO 81/00595, МПК F03В 13/10, 17/06). Это устройство представляет собой турбинный агрегат, состоящий из одной или нескольких турбин и образующий закрытый элемент, закрепленные в потоке в свободном плавающем состоянии.Closest to the claimed device is a damless hydroelectric power station (see patent WO 81/00595, IPC F03B 13/10, 17/06). This device is a turbine unit, consisting of one or more turbines and forming a closed element, fixed in the stream in a free floating state.

Недостатком прототипа является то, что устройство не позволяет использовать гидравлическую энергию текущей воды с учетом разных скоростей по глубине потока, а также водозаборник в виде закрытого элемента быстро выходит из строя.The disadvantage of the prototype is that the device does not allow the use of hydraulic energy of flowing water, taking into account different speeds along the depth of the stream, and the water intake in the form of a closed element quickly fails.

Изобретение направлено на создание бесплотинной ГЭС, способной работать на малых мелководных реках и ее разливах, на горных перекатах, использовать гидравлическую энергию текущей воды с учетом разных скоростей по глубине потока как в автономном, так и виде каскада ГЭС для увеличения суммарной установочной мощности.The invention is aimed at creating a damless hydroelectric power station capable of operating on small shallow rivers and its spills, on mountain rifts, using the hydraulic energy of flowing water, taking into account different speeds along the flow depth, both in stand-alone and in the form of a hydroelectric power station cascade to increase the total installed capacity.

Результат достигается тем, что в бесплотинной гидроэлектростанции, содержащей плавучий регулируемый водозаборник, выполненный в виде двух направляющих, связанных между собой распорным устройством, установленных на глубине максимальной скорости потока воды, и гидротурбину, соединенную с глубинным генератором, согласно изобретения направляющие выполнены полуконфузорными и расположены под углом относительно друг друга, а распорное устройство выполнено в виде телескопического регулятора, установленного с возможностью изменения угла раскрытия полуконфузорных направляющих.The result is achieved in that in a damless hydroelectric power station containing a floating adjustable water intake made in the form of two guides interconnected by a spacer installed at a depth of the maximum water flow rate and a hydraulic turbine connected to a deep generator, according to the invention, the guides are made semi-confuser and are located under angle relative to each other, and the spacer device is made in the form of a telescopic controller mounted with the ability to change the angle askrytiya polukonfuzornyh guides.

Защита бесплотинной ГЭС от замусоривания и попадания живых организмов достигается тем, что бесплотинная гидроэлектростанция снабжена ограждающим устройством в виде решетки-сетки.Protection of a damless hydroelectric station from debris and ingress of living organisms is achieved by the fact that the damless hydroelectric power station is equipped with a fencing device in the form of a grid.

Изобретение поясняется чертежами, на которых показаны виды бесплотинной ГЭС спереди (фиг.1), сбоку (фиг.2), сверху (фиг.3).The invention is illustrated by drawings, which show the types of damless hydroelectric power station in front (Fig. 1), side (Fig. 2), top (Fig. 3).

Бесплотинная гидроэлектростанция состоит из регулируемого водозаборника, выполненного в виде центральной стойки 1, закрепленных на ней двух полуконфузорных направляющих 2, расположенных под углом относительно друг друга с возможностью изменения угла раскрытия. Полуконфузорные направляющие 2 выполнены в форме половинок конфузора - сходящегося (сужающегося) насадка. Бесплотинная ГЭС имеет рабочий орган в виде гидротурбины 3, соединенной с глубинным генератором 4. Поплавки 5 поддерживают полуконфузорные направляющие 2 водозаборника через трос 6 в плавающем состоянии, якорь 7 фиксирует положение ГЭС. Бесплотинная ГЭС снабжена также ограждающим устройством 8 в виде решетки-сетки от мусора и живых организмов (рыб и т.п.). Полуконфузорные направляющие связаны между собой телескопическим регулятором 9, который выполняет роль распорного устройства двух конфузорных направляющих 2 против течения воды. С помощью телескопического регулятора 9 изменяют угол раскрытия конфузорных направляющих, что обеспечивает концентрирование и аккумулирование потока воды, увеличивая суммарную установочную мощность.The damless hydroelectric power station consists of an adjustable intake made in the form of a central rack 1, two semi-confuser rails 2 mounted on it and arranged at an angle relative to each other with the possibility of changing the opening angle. Semiconfuser guides 2 are made in the form of halves of a confuser - a converging (tapering) nozzle. The damless hydroelectric power station has a working body in the form of a hydraulic turbine 3 connected to a deep generator 4. The floats 5 support the semi-confused guides 2 of the water intake through the cable 6 in a floating state, the anchor 7 fixes the position of the hydroelectric power station. The damless hydroelectric station is also equipped with a guarding device 8 in the form of a grid-grid from debris and living organisms (fish, etc.). Semiconfuser guides are interconnected by a telescopic controller 9, which acts as a spacer device of two confuser guides 2 against the flow of water. Using the telescopic controller 9, the opening angle of the confuser rails is changed, which ensures the concentration and accumulation of the water flow, increasing the total installed capacity.

Бесплотинная гидроэлектростанция работает следующим образом. Вода, попадая через сетку 8 на полуконфузорные направляющие устройства 2, отклоняется ими и направляется на гидротурбину 3 и генератор 4. При прохождении в сужающихся полуконфузорных направляющих скорость водяного потока возрастает в 2-3 раза, увеличивая мощность генератора в 5-8 раз по сравнению с классическими ГЭС, что позволяет использовать ГЭС на любых реках с малыми скоростями течения воды.Damless hydroelectric power station operates as follows. Water entering through the grid 8 to the semi-confuser guides 2, is deflected by them and sent to the hydraulic turbine 3 and the generator 4. When passing through the tapering semi-confuser guides, the water flow rate increases by 2–3 times, increasing the generator power by 5–8 times compared to classical hydroelectric power stations, which allows using hydroelectric power stations on any rivers with low water flow rates.

Для стабилизации оборотов генератора при увеличении скорости воды служит телескопический регулятор 9, изменяющий угол атаки (раскрытия) двух полукофузорных направляющих. Бесплотинную ГЭС устанавливают на глубине максимальной скорости потока. В связи с неодинаковой скоростью течения потока по его глубине можно регулировать уровень установки ГЭС по глубине потока установкой поплавков 5 посредством троса 6 с целью использования максимальной гидравлической энергии потока воды.To stabilize the generator speed with increasing water speed, a telescopic regulator 9, which changes the angle of attack (opening) of two half-guided guides, is used. Damless hydroelectric power station is installed at a depth of maximum flow rate. Due to the uneven flow rate along its depth, it is possible to adjust the level of the hydroelectric power station installation by the depth of the stream by installing floats 5 by means of a cable 6 in order to use the maximum hydraulic energy of the water stream.

Бесплотинная ГЭС может работать на общую энергетическую сеть без строительства дорогих плотин, шлюзов и водохранилищ с сохранением земельных угодий. ГЭС может работать как в автономном режиме, так и в виде каскада ГЭС для увеличения суммарной установочной мощности.Damless hydroelectric power station can operate on a common energy network without the construction of expensive dams, locks and reservoirs with the preservation of land. A hydropower plant can operate both autonomously and as a cascade of hydropower plants to increase the total installed capacity.

Claims (2)

1. Бесплотинная гидроэлектростанция, содержащая плавучий регулируемый водозаборник, выполненный в виде двух направляющих, связанных между собой распорным устройством, установленных на глубине максимальной скорости потока воды, и гидротурбину, соединенную с глубинным генератором, отличающаяся тем, что направляющие выполнены полуконфузорными и расположены под углом относительно друг друга, а распорное устройство выполнено в виде телескопического регулятора, установленного с возможностью изменения угла раскрытия полуконфузорных направляющих.1. Damless hydroelectric power station containing a floating adjustable water intake, made in the form of two guides interconnected by a spacer installed at a maximum maximum water flow rate, and a hydraulic turbine connected to an in-depth generator, characterized in that the guides are semi-confused and are located at an angle relative to each other, and the spacer device is made in the form of a telescopic controller mounted with the ability to change the opening angle of the semi-confused pressure Awlavers. 2. Бесплотинная гидроэлектростанция по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена ограждающим устройством в виде решетки-сетки. 2. Damless hydroelectric power station according to claim 1, characterized in that it is equipped with a protective device in the form of a grid-grid.
RU2007145580/06A 2007-11-29 2007-11-29 Damless hydraulic electric power station RU2376492C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007145580/06A RU2376492C2 (en) 2007-11-29 2007-11-29 Damless hydraulic electric power station

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007145580/06A RU2376492C2 (en) 2007-11-29 2007-11-29 Damless hydraulic electric power station

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007145580A RU2007145580A (en) 2009-06-10
RU2376492C2 true RU2376492C2 (en) 2009-12-20

Family

ID=41024340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007145580/06A RU2376492C2 (en) 2007-11-29 2007-11-29 Damless hydraulic electric power station

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2376492C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103742338A (en) * 2014-01-09 2014-04-23 清华大学 Underwater monitor powered by ocean current energy
CN110985277A (en) * 2019-12-30 2020-04-10 燕山大学 Wave potential energy absorbs utilizes device based on float

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103742338A (en) * 2014-01-09 2014-04-23 清华大学 Underwater monitor powered by ocean current energy
CN103742338B (en) * 2014-01-09 2016-05-18 清华大学 A kind of energy by ocean current power supply underwater monitoring instrument
CN110985277A (en) * 2019-12-30 2020-04-10 燕山大学 Wave potential energy absorbs utilizes device based on float

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007145580A (en) 2009-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2006334695B2 (en) Device and system for producing regenerative and renewable hydraulic energy
US8083483B1 (en) Water wheel barrage energy converter
KR20080032187A (en) Electricity generating apparatus from a flow of water such as tide, river or the like
JP2016533455A (en) Coastal conservation and wave energy power generation system
US10605224B2 (en) Hydroelectric power generator using ebb and flow of seawater
US20110018277A1 (en) Hydrokinetic electrical power generation system
US8759996B2 (en) Method and apparatus for harnessing hydro-kinetic energy
GB2461983A (en) Water turbine with unidirectional rotation
KR101091654B1 (en) Hydraulic Power Plant System Using Flowing Water
JP2017516028A (en) Floating body for tidal current power generation and power generation method using the same
RU2376492C2 (en) Damless hydraulic electric power station
JP4998813B1 (en) Wave and hydro power generation method using rectifying plate and float
KR200480800Y1 (en) Water Channel Type Small Hydro Power Generator using Land Fish Farm Effluent Water
US10975832B2 (en) Water current catcher system for hydroelectricity generation
KR20120108751A (en) Power generator having auxiliary blade
JP2013068196A (en) Hydraulic power generation apparatus
GB2396888A (en) Wind or water currect turbine
JP2013079539A (en) Hydraulic generating equipment
JP6078364B2 (en) Water current generator
KR101376254B1 (en) Rotating power increasing device for water-wheel of hydroelectric power generation apparatus
US11434866B2 (en) Water current catcher system for hydroelectricity generation
JP2004068655A (en) Constant-water open type water wheel generation device
JPS58101269A (en) Full-submerged type water-drive motive power installation
CA2694150A1 (en) The helical pathway system and method for harvesting electrical power from water flows using oval helical turbines
TWI707084B (en) Siphon power generation system capable of adjusting the diversion flow of the embankment

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20120926

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20130225

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191130