RU2499909C2 - Bottom hydraulic power plant - Google Patents

Bottom hydraulic power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2499909C2
RU2499909C2 RU2011143557/06A RU2011143557A RU2499909C2 RU 2499909 C2 RU2499909 C2 RU 2499909C2 RU 2011143557/06 A RU2011143557/06 A RU 2011143557/06A RU 2011143557 A RU2011143557 A RU 2011143557A RU 2499909 C2 RU2499909 C2 RU 2499909C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
turbine
river
power plant
screws
turbines
Prior art date
Application number
RU2011143557/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011143557A (en
Inventor
Григорий Германович Ушаков
Original Assignee
Григорий Германович Ушаков
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 Григорий Германович Ушаков filed Critical Григорий Германович Ушаков
Priority to RU2011143557/06A priority Critical patent/RU2499909C2/en
Publication of RU2011143557A publication Critical patent/RU2011143557A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2499909C2 publication Critical patent/RU2499909C2/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: bottom hydraulic power plant comprises turbines, made in the form of screws 6, installed in a river flow and lowered to its bottom, for instance, from a bridge rack 1 or from a float base, a current generator 15 and its drive. The outer circuit of each turbine represents a cylindrical shell, on the outer side with a coupling 8, for instance, of spindle type, which connects the augers 6, if there are more than one of them, into blocks that may close the entire clear section of the river, if required. Each turbine in the block or the entire block are fixed in bearings on a movable frame 3 that moves preferably in the vertical plane.
EFFECT: invention makes it possible to simplify design and to increase its reliability, development of a hydraulic power plant with submerged turbines, which may take maximum of energy potential from a river during the year.
2 dwg

Description

Изобретение относится к бесплотинной гидроэнергетике и может быть применено в любом регионе России и Мира для получения от свободного течения рек и ручьев электрического тока без строительства на реках плотин.The invention relates to damless hydropower and can be applied in any region of Russia and the world to obtain free flow of rivers and streams of electric current without building dams on rivers.

Предлагаемая ГЭС может быть стационарной, передвижной или наплавной.The proposed hydroelectric power station can be stationary, mobile or floating.

Известна, например, гидроэлектростанция, по патенту №2269672, (автор Г.Г.Ушаков), выполненная в виде катамарана, на котором размещены привод генераторов тока, генераторы тока, система стабилизации параметров тока, подводная активная турбина, способная работать в полностью погруженном состоянии, и ее подъемник. Турбина ГЭС выполнена в виде ленточного транспортера, установленного на ребро под углом к потоку реки. По всей ширине и длине транспортерной ленты закреплены лопасти турбины, изготовленные, например, из эластичного материала. Каждая лопасть выполнена в виде ковша, способного складываться и ложиться на транспортерную ленту, при переходе с рабочей на холостую ветвь транспортера, имеющего на внешней поверхности карман для автоматического подъема лопасти потоком реки, при переходе ее из холостого в рабочее положение. Кроме того, станция оборудована устройствами, позволяющими изменять угол установки турбины к потоку реки в процессе работы станции.Known, for example, a hydroelectric power station, according to patent No. 2269672, (author G. G. Ushakov), made in the form of a catamaran, which houses a drive of current generators, current generators, a stabilization system for current parameters, an underwater active turbine that can operate in a completely submerged state , and her lift. The hydroelectric turbine is designed as a conveyor belt mounted on a rib at an angle to the river flow. Throughout the entire width and length of the conveyor belt, turbine blades are made, for example, made of elastic material. Each blade is made in the form of a bucket, capable of folding and lying on the conveyor belt, when switching from the working to the idle branch of the conveyor, which has a pocket on the outer surface for automatically raising the blade by the river flow, when it moves from the idle to the working position. In addition, the station is equipped with devices that allow you to change the angle of the turbine to the river flow during the operation of the station.

Активная турбина, по патенту №2269672, опускается в поток реки на пантографе и связана с приводом генератора через обгонную муфту, что позволяет работать на один вал отбора мощности одновременно нескольким турбинам.The active turbine, according to patent No. 2269672, is lowered into the river flow on the pantograph and connected to the generator drive through an overrunning clutch, which allows several turbines to operate on one power take-off shaft at the same time.

Известна ГЭС, по патенту №2161731, (автор Г.Г.Ушаков). В гидроэлектростанции, по патенту №2161731, в качестве двигателя применяется подводная турбина, каждая лопасть которой выполнена в виде ряда ковшей, установленных в линию, с глухими внешними образующими, днища которых набраны 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, и сама шторка выполнена в виде двух тонких пластин, собранных в пакет. - («Активная турбина» Патент RU№2161731, C1, по Заявке №99122429/06 от 26.010.1999 г. Опубл. Бюлл. №110.01.2001 г. Автор Ушаков Г.Г.).A well-known hydroelectric station, according to patent No. 2171731, (author G.G. Ushakov). In a hydroelectric power station, according to patent No. 2171731, an underwater turbine is used as an engine, each blade of which is made in the form of a series of buckets installed in a line with blind external components, the bottoms of which are assembled from overlapping each other pivotally mounted on the external forming parts of the bucket, curtains, whose the rotation axes do not coincide with their longitudinal axis of symmetry and the rotation of which around its axis is limited, and the curtain itself is made in the form of two thin plates assembled in a package. - (“Active Turbine” Patent RU№2161731, C1, according to Application No. 99122429/06 of 01/26/1999, Publ. Bull. No. 110.01.2001, Author G. Ushakov).

Активная турбина, по патенту №2161731, опускается в поток реки на пантографе и связана с приводом генератора через обгонную муфту, что позволяет работать на один вал отбора мощности одновременно нескольким турбинам. Она хорошо зарекомендовала себя как турбина, способная работать без уменьшения коэффициента полезного действия, полностью погруженной в воду, как подводная (донная) турбина. Теоретические основы разработанного автором патента №2161731, нового типа подводных турбин, опубликованы в журнале «ЭЛЕКТРО», №1, за 2007 г. В статье "Опыт разработки и испытаний под нагрузкой, наплавной ГЭС, ее совершенствование и увеличение мощности».The active turbine, according to patent No. 2161731, is lowered into the river flow on a pantograph and connected to the generator drive through an overrunning clutch, which allows several turbines to operate on the same power take-off shaft. It has established itself as a turbine capable of operating without a decrease in efficiency, completely submerged in water, as an underwater (bottom) turbine. The theoretical foundations of the patent developed by the author No. 2161731, a new type of underwater turbine, were published in the journal "ELECTRO", No. 1, 2007. In the article "Experience in the development and testing under load, a floating hydroelectric power station, its improvement and increase in power."

Наиболее близкой по технической сущности является ГЭС, по патенту ЕР 0222352 А2, 07.11.1986, F03B 17/06.The closest in technical essence is a hydroelectric power station, according to patent EP 0222352 A2, 11/07/1986, F03B 17/06.

По этому изобретению донная гидроэлектростанция, включающая турбины, рамами опущенные на дно реки с мостовой эстакады или наплавного основания, генератор тока, его привод и элементы жизнеобеспечения станции, отличается тем, что каждая турбина станции выполнена в виде шнеков, установленных в потоке реки с возможностью независимого и свободного друг от друга вращения, навитых в разные стороны.According to this invention, the bottom hydroelectric power station, including turbines, frames lowered to the river bottom from a bridge overpass or floating base, a current generator, its drive and station life support elements, is characterized in that each station turbine is made in the form of screws installed in the river stream with the possibility of independent and free from each other rotation, wound in different directions.

Задача изобретения - создать гидроэлектростанцию с подводными (подледными) турбинами, которые могут брать от реки максимум ее энергетического потенциала в течение всего года.The objective of the invention is to create a hydroelectric power station with underwater (under-ice) turbines, which can take the maximum of its energy potential from the river throughout the year.

Поставленная задача решается тем, что донная гидроэлектростанция, включающая турбины, выполненные в виде шнеков, установленные в потоке реки и опущенные на ее дно, например с мостовой эстакады или с наплавного основания, генератор тока и его привод, отличающаяся тем, что внешний контур каждой турбины представляет собой цилиндрическую оболочку, на наружной стороне с зацеплением, например цевочным, связывающим шнеки, если их более одного, в блоки, способные, при необходимости, перекрыть все живое сечение реки и с приводом генератора тока, причем каждая турбина в блоке или весь блок закреплены в подшипниках на подвижной, преимущественно в вертикальной плоскости, раме.The problem is solved in that the bottom hydroelectric power station, including turbines made in the form of screws, installed in the stream of the river and lowered to its bottom, for example from a bridge overpass or from a floating base, a current generator and its drive, characterized in that the external circuit of each turbine it is a cylindrical shell, on the outside with a gearing, for example a pin, connecting the screws, if there are more than one, into blocks capable, if necessary, of blocking the entire living section of the river and with the drive of the current generator, etc. each turbine than in the unit or the whole unit are fixed in bearings on a moving, preferably in the vertical plane of the frame.

На Фиг.1 показан вариант донной ГЭС на стационарном основании, вид сбоку.Figure 1 shows a variant of the bottom hydroelectric power station on a stationary base, side view.

На Фиг.2 - та же станция, вид в плане.Figure 2 is the same station, a plan view.

Предлагаемая гидроэлектростанция включает в себя, например, мостовую эстакаду - 1, которая может захватывать часть реки или перекрывать все ее течение, выполненную из двух ферм, имеющих между собой свободный проем, в котором вертикально закреплены направляющие - 2, в направляющих - 2 перемешаются рамки - 3.The proposed hydroelectric power station includes, for example, a bridge overpass - 1, which can capture part of the river or block its entire course, made of two farms with a free opening between them, in which the guides - 2 are vertically fixed, the frames are mixed in the guides - 2 3.

В рамках - 3, в подшипниках качения - 4 закреплены подвижно оси - 5, на которых одеты ступицы шнеков - 6.In the framework - 3, in the rolling bearings - 4 the axles - 5 are movably fixed, on which the hubs of the screws - 6 are dressed.

Шнеки по внешнему контуру имеют цилиндрическую оболочку - 7. На внешней стороне оболочки - 7 каждого шнека выполнено зацепление - 8, например цевочное, которое непосредственно или через сателлиты - 9 соединяет шнеки, если шнеков более одного, в один блок турбин, способный, при необходимости, перекрыть все живое сечение реки.The screws on the external contour have a cylindrical shell - 7. On the outer side of the shell - 7 of each screw, a gearing is made - 8, for example, a pin, which directly or through satellites - 9 connects the screws, if more than one screw, into one turbine block, capable, if necessary , block the entire living section of the river.

Один из шнеков блока турбин, например сателлит - 10, через конический редуктор - 11 закрепленных на подвижной рамке - 12 карданной передачей - 13 и редуктором - 14 соединены с генератором тока - 15.One of the screws of the turbine block, for example satellite - 10, through a bevel gear - 11 mounted on a movable frame - 12 cardan gear - 13 and gear - 14 are connected to the current generator - 15.

Мостовая эстакада может быть закрыта крышей и иметь балку тельфера - 16, предназначенную для подъема турбин из реки или для их установки на рабочее место.The bridge overpass can be covered with a roof and have a hoist beam - 16, designed to lift turbines from the river or to install them on the workplace.

Работает гидростанция следующим образом: поток реки, вращая шнеки турбин, находящихся в зацеплении друг с другом, создает крутящий момент, который от турбин ГЭС передается генератору тока. Он может меняться в процессе работы гидроэлектростанции путем уменьшения или увеличения количества турбин в блоке и установкой перед турбинами или за ними устройств, например конфузоров и диффузоров, известных и применяющихся в гидротехнике, для увеличения скоростей потока в рабочей зоне турбин.The hydrostation operates as follows: the river flow, rotating the screws of the turbines meshed with each other, creates a torque that is transmitted from the turbines of the hydroelectric power station to the current generator. It can change during the operation of a hydroelectric power plant by reducing or increasing the number of turbines in the block and installing devices in front of or behind the turbines, for example confusers and diffusers, known and used in hydraulic engineering, to increase the flow rates in the turbine working area.

При непосредственном зацеплении одного шнека турбины с рядом расположенным шнеком, каждый из шнеков имеет противоположную навивку шнека. Если шнеки турбин, по условиям проекта, должны иметь одинаковую по направлению навивку, они соединяются через сателлиты - 9. Суммарный крутящий момент от блока турбин передается валу генератора тока - 15. Генератор вырабатывает ток.When a single auger of a turbine is directly engaged with a nearby auger, each auger has the opposite winding of the auger. If the screws of the turbines, according to the project conditions, should have the same winding in the direction, they are connected via satellites - 9. The total torque from the turbine block is transmitted to the shaft of the current generator - 15. The generator generates current.

Claims (1)

Донная гидроэлектростанция, включающая турбины, выполненные в виде шнеков, установленные в потоке реки и опущенные на ее дно, например, с мостовой эстакады или с наплавного основания, генератор тока и его привод, отличающаяся тем, что внешний контур каждой турбины представляет собой цилиндрическую оболочку, на наружной стороне с зацеплением, например цевочным, связывающим шнеки, если их более одного, в блоки, способные при необходимости перекрыть все живое сечение реки, и с приводом генератора тока, причем каждая турбина в блоке или весь блок закреплены в подшипниках на подвижной, преимущественно в вертикальной плоскости, раме. The bottom hydroelectric power station, including turbines made in the form of screws, installed in the river flow and lowered to its bottom, for example, from a bridge overpass or from a floating base, a current generator and its drive, characterized in that the external circuit of each turbine is a cylindrical shell, on the outside with engagement, for example, a pin, connecting the screws, if there are more than one, into blocks capable, if necessary, of blocking the entire living section of the river, and with a drive of a current generator, with each turbine in the block or the entire block ok fixed in bearings on a movable, mainly in the vertical plane, frame.
RU2011143557/06A 2011-10-27 2011-10-27 Bottom hydraulic power plant RU2499909C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011143557/06A RU2499909C2 (en) 2011-10-27 2011-10-27 Bottom hydraulic power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011143557/06A RU2499909C2 (en) 2011-10-27 2011-10-27 Bottom hydraulic power plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011143557A RU2011143557A (en) 2013-05-10
RU2499909C2 true RU2499909C2 (en) 2013-11-27

Family

ID=48788507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011143557/06A RU2499909C2 (en) 2011-10-27 2011-10-27 Bottom hydraulic power plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2499909C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0222352A2 (en) * 1985-11-07 1987-05-20 Johann Dauenhauer Electric current generating hydraulic device
RU2074976C1 (en) * 1994-08-03 1997-03-10 Виктор Иванович Перов Worm-type hydraulic turbine
RU2151731C1 (en) * 1998-09-21 2000-06-27 Пензенская государственная архитектурно-строительная академия Crane rail for tubular crane tracks
DE19907180A1 (en) * 1999-02-19 2000-08-31 Hartwig Irps Mechanical energy converter flow energy
DE10329465A1 (en) * 2003-07-01 2005-01-27 Alfred Frohnert Immersed water power generator for extracting power from wave energy has Archimedes screw whose screw thread is divided into individual vanes with vane profile attached to axle at distance apart

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0222352A2 (en) * 1985-11-07 1987-05-20 Johann Dauenhauer Electric current generating hydraulic device
RU2074976C1 (en) * 1994-08-03 1997-03-10 Виктор Иванович Перов Worm-type hydraulic turbine
RU2151731C1 (en) * 1998-09-21 2000-06-27 Пензенская государственная архитектурно-строительная академия Crane rail for tubular crane tracks
DE19907180A1 (en) * 1999-02-19 2000-08-31 Hartwig Irps Mechanical energy converter flow energy
DE10329465A1 (en) * 2003-07-01 2005-01-27 Alfred Frohnert Immersed water power generator for extracting power from wave energy has Archimedes screw whose screw thread is divided into individual vanes with vane profile attached to axle at distance apart

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011143557A (en) 2013-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2562351C1 (en) Hydroelectric power plant without arrangement of dam
JP6328175B2 (en) Modular ocean energy generator and built-in module for ocean energy generator
KR101309489B1 (en) Electricity generating apparatus from a flow of water such as tide, river or the like
CN103459832A (en) Multipurpose rotary device, and generating system including same
CN104763579B (en) Array ocean power generating device
CN101451503A (en) Wind generator with movable sails
ES2357174T3 (en) HYDRAULIC ENERGY RECOVERY SYSTEM.
EP2520791A2 (en) Hydroelectric generator
KR101874213B1 (en) Run-of-the-river or ocean current turbine
RU2499909C2 (en) Bottom hydraulic power plant
CA2834947C (en) A turbine array and a method of controlling a turbine array during a loss-of-grid event
CN204877766U (en) Automatic paddle that opens and shuts of hydraulic turbine
CN102146868A (en) Ocean current combined-type rotational slip power generation device
KR101296859B1 (en) Wave power generation system using active breakwater
RU2160848C1 (en) Floating power station
RU2269672C1 (en) Floating hydroelectric power plant with underwater turbine
CN203230517U (en) Device for generating power from natural energy
KR101261367B1 (en) Electric power generator using water power, magnetic force and wind force
JP2013019376A (en) Hydraulic power unit
KR101013296B1 (en) Waterpower generating system using elevating lateral type waterwheel on water
KR102192647B1 (en) Tidal power generator
CN206681902U (en) A kind of rivers blade variable angle turbine-generator units
JP3207222U (en) Tidal current generator
KR101634637B1 (en) Hydroelectric generating apparatus using guide vane and hybrid generator
RU2736158C1 (en) Method for increasing efficiency of power takeoff from wind- and hydraulic flows and hybrid power plant for its implementation

Legal Events

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

Effective date: 20161028