RU2498009C1 - Mobile small hydro-electric station of sleeve type with transverse jet turbine - Google Patents

Mobile small hydro-electric station of sleeve type with transverse jet turbine Download PDF

Info

Publication number
RU2498009C1
RU2498009C1 RU2012113350/13A RU2012113350A RU2498009C1 RU 2498009 C1 RU2498009 C1 RU 2498009C1 RU 2012113350/13 A RU2012113350/13 A RU 2012113350/13A RU 2012113350 A RU2012113350 A RU 2012113350A RU 2498009 C1 RU2498009 C1 RU 2498009C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
sleeve
flexible sleeve
unit
jet turbine
Prior art date
Application number
RU2012113350/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012113350A (en
Inventor
Денис Владимирович Кашарин
Павел Александрович Годин
Михаил Александрович Годин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Импульс" (ООО "Импульс")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Импульс" (ООО "Импульс") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Импульс" (ООО "Импульс")
Priority to RU2012113350/13A priority Critical patent/RU2498009C1/en
Publication of RU2012113350A publication Critical patent/RU2012113350A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2498009C1 publication Critical patent/RU2498009C1/en

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

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

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: mobile small hydro-electric station of sleeve type with a transverse jet turbine includes a water-retaining shell fixed in the upper part due to back stays and guy lines of fitting to coastal anchor supports, and in the lower part by means of a unit of fixation to an apron fixed by bed anchors to the bottom of the watercourse. The water-retaining shell has cuts at the side of coastal abutments symmetrically relative to a flexible sleeve for provision of its protection against direct exposure of the flow as it overflows via a crest into a lower reach. A hydraulic unit is installed on a water-filled shell jointly with the flexible sleeve and has a flow rate controller and a servodrive, which provide for its most optimal operation.
EFFECT: invention makes it possible to create a temporary hydroeconomic unit that solves local power supply, irrigation, water supply, fish farming, and also provides for confinement of forest fire spread, provides for the possibility of multiple usage of the proposed structure under emergency situations.
3 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому и гидроэнергетическому строительству и может быть использовано при строительстве водоподпорных сооружений, в том числе при чрезвычайных ситуациях, для создания небольших мобильных гидроэлектростанций.The invention relates to hydraulic engineering and hydropower construction and can be used in the construction of water-bearing structures, including in emergency situations, to create small mobile hydropower plants.

Известно устройство плотины, включающее гибкие оболочки, выполненные по ширине водотока, по верхним кромкам соединенные вантовыми системами, причем нижние кромки закреплены неподвижно.A dam device is known, including flexible shells made across the width of the watercourse, connected by cable-stayed systems along the upper edges, the lower edges being fixed motionless.

Причинами, препятствующими получению требуемого технического результата, являются громоздкость и большая точность при его строительстве (Авторское свидетельство СССР №943376, кл. Е02В 7/20,1976).The reasons that impede the achievement of the required technical result are cumbersomeness and great accuracy in its construction (USSR Author's Certificate No. 943376, cl. Е02В 7 / 20.1976).

Известно устройство водосливной плотины, включающее гибкие незамкнутые водоподпорную и замкнутую водобойную оболочки, понур и рисберму, отверстия в средней части оболочки (Авторское свидетельство СССР №1708009, кл. Е02В 7/20,1991).A device of a spillway dam is known, including flexible open water-bearing and closed water-bearing shells, ponur and apron, openings in the middle part of the shell (USSR Author's Certificate No. 1708009, class ЕВВ 7 / 20,1991).

Причинами, препятствующими получению требуемого технического результата, являются сложность в эксплуатации и отсутствие устройства турбины по использованию кинетической энергии потока.The reasons that impede the achievement of the required technical result are the difficulty in operation and the lack of a turbine device for using the kinetic energy of the flow.

Близким техническим решением является переносной погружной гидроагрегат с поперечно-струйной турбиной (Рекламный проспект фирмы «Энерго-альянс», «Переносной погружной гидроагрегат с поперечно-струйной турбиной», 2002 г.)A close technical solution is a portable submersible hydraulic unit with a transverse-jet turbine (Promotional brochure of the company "Energy Alliance", "Portable submersible hydraulic unit with a transverse-jet turbine", 2002)

Причиной, препятствующей получению требуемого технического результата, является невозможность его использования при малой глубине водотока.The reason that impedes obtaining the required technical result is the impossibility of its use at a shallow depth of the watercourse.

Близким техническим решением является мягкая плотина с присоединенным со стороны нижнего бьефа трубопроводом. (Сергеев Б.И., Степанов П.М., Шумаков Б.Б. Мягкие конструкции - новый вид гидротехнических сооружений. - М.: Колос, 1971).A close technical solution is a soft dam with a pipeline connected from the downstream side. (Sergeev B.I., Stepanov P.M., Shumakov B. B. Soft structures - a new type of hydraulic structures. - M .: Kolos, 1971).

Причинами, препятствующими получению требуемого технического результата, являются сложность монтажа, отсутствие элемента для утилизации энергии потока, форма поперечного сечения трубопровода, не обеспечивающая оптимальных условий подхода потока к гидроагрегату.The reasons that impede the achievement of the required technical result are the complexity of installation, the absence of an element for utilizing the flow energy, the cross-sectional shape of the pipeline that does not provide optimal conditions for the flow approach to the hydraulic unit.

Предлагаемое техническое решение позволит создать временный водохозяйственный узел с решением локального энергообеспечения, орошения, водоснабжения, рыборазведения, а также обеспечит локализацию распространения лесных пожаров.The proposed technical solution will allow you to create a temporary water management unit with a solution of local energy supply, irrigation, water supply, fish farming, as well as provide localization of the spread of forest fires.

Наиболее близким техническим решением является мобильное гидроэнергетическое сооружение рукавного типа на основе мембранно-вантовой плотины с внешней насадкой с регулирующей задвижкой, разъемными соединениями, гибким рукавом с конфигурацией, позволяющей свести к минимуму потери энергии потока к гидроагрегату и поддерживаемой в проектном положении за счет наполняемой оболочки через трубопровод с клапаном, присоединенный к внешней насадке (Патент РФ 2413050. Мобильное гидроэнергетическое сооружение рукавного типа, кл. Е02В 7/20, опубл. 27.02.2011 г.).The closest technical solution is a sleeve-type mobile hydropower plant based on a membrane-cable-stayed dam with an external nozzle with a control valve, detachable connections, a flexible sleeve with a configuration that minimizes the loss of flow energy to the hydraulic unit and is maintained in the design position due to the filled shell through pipeline with a valve attached to an external nozzle (RF Patent 2413050. Sleeve-type mobile hydropower construction, class Е02В 7/20, publ. 02.27.20 11 g.).

Причинами, препятствующими получению требуемого технического результата, является негативное воздействие потока на гибкий рукав в нижнем бьефе сооружения при переливе через гребень водоподпорной оболочки, что вызывает его вибрацию и сокращение времени безаварийной работы.The reasons that impede the achievement of the required technical result is the negative effect of the flow on the flexible sleeve in the downstream of the structure during overflow over the crest of the water-containing shell, which causes its vibration and reduced time of trouble-free operation.

Данный технический результат достигается за счет создания мобильной микроГЭС рукавного типа с поперечно-струйной турбиной, в которой отличительными признаками являются наличие симметричных вырезов в водоподпорной оболочке по отношению к рукаву, за счет чего обеспечивается перелив через водоподпорную оболочку только на участках береговых примыканий без воздействия на гибкий рукав, также сверху гидроагрегата установлен регулятор расхода гидроагрегата, сам гидроагрегат устанавливается на наполняемую оболочку, что позволяет избежать воздействия водного потока со стороны нижнего бьефа на гидроагрегат.This technical result is achieved through the creation of a sleeve-type mobile micro-hydroelectric power station with a transverse jet turbine, in which the distinguishing features are the presence of symmetrical cutouts in the water-resistant shell with respect to the sleeve, due to which overflow through the water-resistant shell is ensured only in coastal areas without affecting the flexible sleeve, also on top of the hydraulic unit, a hydraulic unit flow regulator is installed, the hydraulic unit itself is installed on the filling shell, which avoids impact of water flow from the downstream side on the hydraulic unit.

Предлагаемые конструкции мобильного гидроэнергетического сооружения многоразового использования иллюстрируются чертежами, представленными на фиг.1-3.The proposed design of a reusable mobile hydropower facility is illustrated by the drawings shown in figures 1-3.

Мобильная микроГЭС рукавного типа с поперечно-струйной турбиной с оболочкой 4, закрепленной в верхней части за счет вант-оттяжек 2 и ванты подбора 3 к береговым анкерным опорам 1, а в нижней части посредством узла крепления 14 к понуру 18, укрепленному за счет русловых анкеров 13 ко дну водотока, причем к водоподпорной оболочке с вырезами 4 прикреплена внешняя насадка 5 с регулирующей задвижкой 6 и трубопроводом с клапаном 15, посредством которого наполняемая оболочка 14 заполняется водой, что обеспечивает проектное положение гибкого рукава 7 и после его присоединения посредством разъемного соединения 6 к внешнему насадку с регулируемой задвижкой 5 и гидроагрегата 9, причем последний прикрепляется к направляющему аппарату 8 и имеет установленный сверху серводвигатель 10 и регулятор расхода 11 и закрепляется на рисберме 17 посредством русловых анкеров 13, причем для предотвращения попадания в насадок мусора предусмотрено сороудерживающее устройство 16.A sleeve-type mobile micro-hydroelectric power station with a cross-jet turbine with a sheath 4 fixed in the upper part due to guy ropes 2 and cable selection 3 to the shore anchor supports 1, and in the lower part by means of the attachment 14 to the ponura 18, reinforced by channel anchors 13 to the bottom of the watercourse, and an external nozzle 5 with a control valve 6 and a pipe with a valve 15 is attached to the water-resistant casing with cutouts 4, through which the filled casing 14 is filled with water, which ensures the design position of the flexible sleeve 7 and it is connected via a detachable connection 6 to an external nozzle with an adjustable gate valve 5 and a hydraulic unit 9, the latter being attached to the guiding device 8 and equipped with a servo motor 10 and a flow regulator 11 mounted on top and secured to the apron 17 by means of channel anchors 13, to prevent getting into garbage nozzles provided trash device 16.

Данная конструкция работает следующим образом. Сооружение раскладывается на берегу, затем водоподпорная оболочка с вырезами 4 с прикрепленными вантами-оттяжками 2, вантой подбора 3, понуром 18 и рисбермой 17 устанавливается в водоток. При подходе потока воды понур 18, укрепленный русловыми анкерами 13, соединенный узлом крепления с водоподпорной оболочкой с вырезами 4, прижимается ко дну водотока за счет гидростатического давления, создаваемого при повышении уровня воды в верхнем бьефе, одновременно в нижнем бьефе к внешней насадке с регулируемой задвижкой 5 посредством разъемного соединения 6 присоединяется гибкий рукав 7 и через трубопровод с клапаном наполняемая оболочка 14, устанавливаемая на рисберме 17 перед монтажом гибкого рукава 7. После заполнения наполняемой оболочки 14 водой на внешнем насадке с регулируемой задвижкой 5 обеспечивается поступление воды в гибкий рукав 7, прикрепленный к направляющему аппарату 8 гидроагрегата 9 после установки водоподпорной оболочки с вырезами 4, причем за счет регулятора расхода и серводвигателя обеспечивается наиболее оптимальный режим работы гидроагрегата. Далее через направляющий аппарат поток поступает в гидроагрегат 9, где происходит утилизация энергии потока, на выходе из которого вода поступает на рисберму 17, причем водоподпорную оболочку 4 и рукав 7 защищает от плавающего мусора сороудерживающее устройство 16. При переливе через гребень оболочки с вырезами обеспечивается 4 сброс потока только со стороны береговых примыканий, сам гибкий рукав 7 не испытывает воздействия от переливающегося слоя воды.This design works as follows. The structure is laid out on the shore, then a water-resistant casing with cutouts 4 with attached guy cables-guy wires 2, cable guy selection 3, ponorm 18 and apron 17 is installed in the watercourse. When approaching the water flow, ponur 18, strengthened by channel anchors 13, connected by a fastening unit with a water-resistant shell with cutouts 4, is pressed to the bottom of the watercourse due to the hydrostatic pressure created by increasing the water level in the upper pool, while in the lower pool to the external nozzle with an adjustable valve 5, by means of a detachable connection 6, a flexible sleeve 7 is connected and, through a pipeline with a valve, a fillable shell 14 mounted on the apron 17 before mounting the flexible sleeve 7. After filling, the filling sleeve water 14 on the external nozzle with an adjustable gate 5 ensures the flow of water into the flexible sleeve 7 attached to the guide unit 8 of the hydraulic unit 9 after installing the water-retaining shell with cutouts 4, and the optimal operating mode of the hydraulic unit is ensured by the flow regulator and servomotor. Then, through the directing device, the flow enters the hydraulic unit 9, where the energy of the stream is utilized, at the outlet of which water enters the apron 17, and the water-retaining casing 4 and sleeve 7 protect the trash holding device 16 from floating debris. When overflowing through the crest of the casing with cutouts 4 discharge of the stream only from the side of landfalls, the flexible sleeve 7 itself is not affected by the iridescent layer of water.

При необходимости данное сооружение может быть перенесено в другой подобный створ и использоваться многократно при чрезвычайных ситуациях.If necessary, this structure can be transferred to another similar target and used repeatedly in emergency situations.

Claims (1)

Мобильная микроГЭС рукавного типа с поперечно-струйной турбиной с водоподпорной оболочкой, закрепленной в верхней части за счет вант-оттяжек и ванты подбора к береговым анкерным опорам, а в нижней части посредством узла крепления к понуру, укрепленному за счет русловых анкеров ко дну водотока, отличающаяся тем, что водоподпорная оболочка имеет вырезы со стороны береговых примыканий симметрично по отношению к гибкому рукаву, что обеспечивает его защиту от прямого воздействия потока при переливе через гребень в нижний бьеф, а также тем, что гидроагрегат устанавливается на водонаполняемую оболочку совместно с гибким рукавом и имеет регулятор расхода и сервопривод, которые обеспечивают наиболее оптимальную его работу. A sleeve-type mobile micro-hydroelectric power station with a cross-jet turbine with a water-retaining casing fixed in the upper part due to guy cables and selection cable to the shore anchor supports, and in the lower part by means of a fastening unit to the ponura, strengthened by channel anchors to the bottom of the watercourse the fact that the water-retaining shell has cutouts from the coastal abutments symmetrically with respect to the flexible sleeve, which ensures its protection against direct flow influences when overflowing over the ridge to the downstream, as well as o the hydraulic unit is installed on a water-filled shell together with a flexible sleeve and has a flow regulator and a servo drive that ensure its most optimal operation.
RU2012113350/13A 2012-04-06 2012-04-06 Mobile small hydro-electric station of sleeve type with transverse jet turbine RU2498009C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012113350/13A RU2498009C1 (en) 2012-04-06 2012-04-06 Mobile small hydro-electric station of sleeve type with transverse jet turbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012113350/13A RU2498009C1 (en) 2012-04-06 2012-04-06 Mobile small hydro-electric station of sleeve type with transverse jet turbine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012113350A RU2012113350A (en) 2013-10-20
RU2498009C1 true RU2498009C1 (en) 2013-11-10

Family

ID=49356694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012113350/13A RU2498009C1 (en) 2012-04-06 2012-04-06 Mobile small hydro-electric station of sleeve type with transverse jet turbine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2498009C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2607650C2 (en) * 2015-02-26 2017-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "ИМПУЛЬС" Composite mobile derivational water conduit and method of its construction

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ2021508A3 (en) * 2021-11-04 2022-09-07 CH.W.Z. s.r.o. Water feeder for small hydropower plants

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2324994A1 (en) * 1973-05-15 1974-11-28 Gottfried Weiss HYDROPOWER PLANT
SU812874A1 (en) * 1979-09-26 1981-03-15 Башкирский Сельскохозяйственныйинститут Water head arrangement
RU2380478C1 (en) * 2008-06-16 2010-01-27 Владимир Михайлович Палецких Mobile dam of parachute type
RU2413050C1 (en) * 2009-10-23 2011-02-27 Денис Владимирович Кашарин Mobile hydropower structure of sleeve type
RU2418131C1 (en) * 2009-11-03 2011-05-10 Денис Владимирович Кашарин Mobile hydropower structure of filled type

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2324994A1 (en) * 1973-05-15 1974-11-28 Gottfried Weiss HYDROPOWER PLANT
SU812874A1 (en) * 1979-09-26 1981-03-15 Башкирский Сельскохозяйственныйинститут Water head arrangement
RU2380478C1 (en) * 2008-06-16 2010-01-27 Владимир Михайлович Палецких Mobile dam of parachute type
RU2413050C1 (en) * 2009-10-23 2011-02-27 Денис Владимирович Кашарин Mobile hydropower structure of sleeve type
RU2418131C1 (en) * 2009-11-03 2011-05-10 Денис Владимирович Кашарин Mobile hydropower structure of filled type

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2607650C2 (en) * 2015-02-26 2017-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "ИМПУЛЬС" Composite mobile derivational water conduit and method of its construction

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012113350A (en) 2013-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1134714A (en) Electric power generation equipment incorporating bulb turbine-generator
EA200802432A1 (en) ADJUSTABLE WATER-DRAIN DEVICE FOR DAMS OF HYDRO ELECTRIC POWER PLANTS
CN201762694U (en) Dam flow guiding device
US20180238008A1 (en) Reservoir dredging assembly
RU2498009C1 (en) Mobile small hydro-electric station of sleeve type with transverse jet turbine
RU2413050C1 (en) Mobile hydropower structure of sleeve type
WO2011162620A1 (en) Liquid flow system
CN109736255B (en) Fish lifting machine device for collecting fish by utilizing tail water of hydropower station and fish collecting method thereof
JPS5873611A (en) Laying method of waterway with penstock
RU2607650C2 (en) Composite mobile derivational water conduit and method of its construction
KR101558841B1 (en) tidal current power ship and method of operating the same
US9683541B2 (en) Energy generating unit
CN204491558U (en) Waterpower integrally controls floating heat-extraction system
CN102869878A (en) Weir comprising a turbine installation
RU2418131C1 (en) Mobile hydropower structure of filled type
RU2413052C1 (en) Mobile hydropower structure with water-retaining filled shell
RU2378451C2 (en) Mobile hydropower structure of multiple use (versions)
CN211898197U (en) Water retaining structure for water conservancy and hydropower
CN209778463U (en) Stretching type riverway water body restoration device
RU2327836C2 (en) Multiple-use hydraulic power facility (versions)
RU100775U1 (en) HYDRO POWER PLANT
RU113747U1 (en) MOBILE OIL CLEANING FOR SMALL WATERWATERS
RU2448215C2 (en) Hydraulic power unit with discharge water conduit and side water intake
RU122127U1 (en) HYDRO POWER PLANT
RU85916U1 (en) MOBILE STRUCTURE FOR LOCALIZATION AND ELIMINATION OF OIL POLLUTIONS IN SMALL WATERWATERS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150407