RU2523082C1 - Mobile flow-through hydraulic power station - Google Patents
Mobile flow-through hydraulic power station Download PDFInfo
- Publication number
- RU2523082C1 RU2523082C1 RU2013131305/06A RU2013131305A RU2523082C1 RU 2523082 C1 RU2523082 C1 RU 2523082C1 RU 2013131305/06 A RU2013131305/06 A RU 2013131305/06A RU 2013131305 A RU2013131305 A RU 2013131305A RU 2523082 C1 RU2523082 C1 RU 2523082C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- section
- electric current
- water
- conduit
- pontoon
- 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)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области гидроэнергетике и может найти применение в качестве гидроэлектростанции.The present invention relates to the field of hydropower and may find application as a hydropower plant.
Известна подводная гидроэлектростанция, содержащая корпус, входной конфузор, выполненный спиралеобразным, его входное сечение имеет форму прямоугольника, а выходной диффузор снабжен криволинейными лопастями, которые изогнуты в сторону, противоположную направлению закрутки конфузора. Между конфузором и диффузором размещена турбина, механически соединенная с генератором электрического тока (Авт. свид. №1737149, опубл. 30.05.92, кл. F03B 13/00).Known underwater hydroelectric power station, comprising a housing, an inlet confuser made in a spiral shape, its inlet section has a rectangular shape, and the outlet diffuser is provided with curved blades that are curved in the direction opposite to the direction of twist of the confuser. Between the confuser and the diffuser there is a turbine mechanically connected to an electric current generator (Auth. Certificate. No. 1737149, publ. 30.05.92, class F03B 13/00).
Известна подводная гидроэлектростанция, содержащая установленный в потоке воды, разделенный на отсеки корпус с входным конфузором, на выходе из которого внутри корпуса расположены последовательно гидропривод, выполненный в виде лопастной турбины с горизонтальным валом на подшипниках, и электрогенератор, ротор которого через две полумуфты соединен с валом гидропривода, при этом электрогенератор помещен в герметичный отсек корпуса, имеющего продольный кольцевой канал для прохождения воды между внешней стенкой корпуса и его герметичным отсеком, который с помощью нескольких ребер соединен с внешней стенкой корпуса (Авт. свид. №436382, кл. F03B 13/00, опубл. 15.07.74).A subsea hydroelectric power plant is known, comprising a casing with an inlet confuser installed in water compartments, at the outlet of which a hydraulic actuator is arranged sequentially inside the casing, made in the form of a vane turbine with a horizontal shaft with bearings, and an electric generator whose rotor is connected to the shaft through two half couplings hydraulic actuator, while the generator is placed in a sealed compartment of the housing having a longitudinal annular channel for the passage of water between the outer wall of the housing and it is sealed m compartment, which using several ribs connected to the outer wall of the housing (Aut. certificate. No. 436382,
Недостатками аналогов являются: сложность конструкции, низкий КПД, недостаточная герметичность, сложность установки гидроэлектростанции.The disadvantages of analogues are: design complexity, low efficiency, lack of tightness, the difficulty of installing a hydroelectric power station.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией гидроэлектростанций.These disadvantages are due to the design of hydroelectric power plants.
Известна также подводная гидроэлектростанция, содержащая установленный в потоке воды, разделенный на отсеки корпус с входным конфузором. Внутри корпуса последовательно расположены гидропривод, выполненный в виде лопастной турбины с горизонтальным валом на подшипниках, и электрогенератор, ротор которого через две полумуфты соединен с валом гидропривода. Электрогенератор помещен в герметичный отсек корпуса. На входном конфузоре установлена оградительная сетка. Отсек корпуса с гидроприводом имеет продольные выходные окна и отражатель внутреннего потока воды, выполненный в виде усеченного конуса и герметично соединенный с цилиндрической обечайкой, внутри которой установлен горизонтальный вал турбины на подшипниках. Вал имеет торцевое уплотнение, герметично соединенное с цилиндрической обечайкой. Хвостовой отсек корпуса выполнен герметичным в виде усеченного конуса и имеет, установленный на меньшем основании герметичный водостойкий электроразъем с электрокабелем. Перечислены различные способы удержания корпуса на определенной глубине и определенном месте (Патент РФ №2139972, кл. F03B 13/00, E02B 9/00).Also known is an underwater hydroelectric power station, which is installed in a stream of water, a compartmented housing with an inlet confuser. Inside the housing, a hydraulic actuator is arranged in series, made in the form of a vane turbine with a horizontal shaft with bearings, and an electric generator, the rotor of which is connected to the hydraulic drive shaft through two half couplings. The generator is placed in a sealed compartment of the housing. At the input confuser, a protective grid is installed. The hydraulically driven housing compartment has longitudinal output windows and a reflector of the internal water flow, made in the form of a truncated cone and hermetically connected to a cylindrical shell, inside of which a horizontal turbine shaft is mounted on bearings. The shaft has a mechanical seal, hermetically connected to the cylindrical shell. The tail compartment of the housing is sealed in the form of a truncated cone and has a sealed waterproof electrical connector with an electric cable mounted on a smaller base. Various methods of holding the housing at a certain depth and a specific location are listed (RF Patent No. 2139972,
Известная гидроэлектростанция по патенту №2139972, как наиболее близкая по технической сущности и достигаемому полезному результату, принята за прототип.Known hydroelectric power according to patent No. 2139972, as the closest in technical essence and achieved useful result, adopted as a prototype.
Недостатками известной гидроэлектростанции по патенту №2139972, принятой за прототип, являются: низкий КПД, сложность установки и управления процессами в ней, небольшое количество вырабатываемого электричества.The disadvantages of the famous hydroelectric power station according to patent No. 2139972, adopted as a prototype, are: low efficiency, the complexity of the installation and process control in it, a small amount of electricity generated.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией гидроэлектростанции, наличием конусного отражателя водного потока, который отражает поток воды навстречу рабочему потоку, уменьшает его динамические характеристики и тем самым снижает частоту вращения турбины, создает вихревые потоки, на преодоление которых расходуется часть энергии.These disadvantages are due to the design of the hydroelectric power station, the presence of a conical reflector of the water stream, which reflects the water flow towards the working stream, reduces its dynamic characteristics and thereby reduces the speed of the turbine, creates vortex flows, to overcome which part of the energy is spent.
Задачей настоящего изобретения являете повышение технических характеристик гидроэлектростанции.The objective of the present invention is to increase the technical characteristics of a hydroelectric power station.
Технический результат обеспечивается тем, что в передвижной проточной гидроэлектростанции, содержащей понтон, закрепленный якорями на дне реки, корпус водовода с передней защитной решеткой, установленный в водном потоке, гидропривод, генератор электрического тока, механизмы управления гидроэлектростанцией, согласно изобретению корпус водовода выполнен в форме двух цилиндрических пустотелых трубопроводов прямоугольного или круглого сечения, установленных соосно один за другим, первый из которых, большего сечения, повернут своим свободным передним концом, закрытым защитной сеткой, навстречу водному потоку, задний конец которого посредством конусной пустотелой вставки соединен с передним концом трубопровода меньшего сечения, второй конец которого открыт, кроме того, корпус водовода соединен механически с энергетическим блоком, выполненным в форме прямоугольного ящика, герметично закрытого крышкой и разделенного на две секции, в одной из которых установлен гидропривод в форме турбины, содержащей корпус, имеющий на внутренней поверхности сферическую камеру, соединенную с впускным патрубком и выпускную камеру, соединенную с выпускным патрубком, причем в корпус вставлено с небольшим зазором турбинное колесо, представляющее собой ступицу, которая посредством спиц соединена с втулкой, к которой под углом α=70° приварены лопасти, а к обеим торцевым сторонам втулки и ступицы болтами привернуты боковые диски с центральными отверстиями для прохода вала, во второй секции размещен трехфазный генератор электрического тока, вал которого посредством шарового уплотнительного передаточного механизма, установленного на перегородке, разделяющей обе секции, соединен с валом гидропривода, причем выход генератора электрического тока связан через повышающий трехфазный трансформатор с потребителями электрического тока, причем энергетический блок и корпус водовода посредством стоек соединены c нижней частью понтона, кроме того, внутри водовода большего сечения установлена напорная труба, выполненная в форме трубки Пито, свободный загнутый конец которой повернут в сторону движущегося потока и через запорный кран соединенной с впускным патрубком турбины гидропривода, а ее выпускной патрубок посредством трубопровода соединен с корпусом водовода меньшего сечения, причем продольная ось загнутого конца напорной трубы совпадает с продольной осью корпуса водовода, а площадь большего сечения корпуса водовода относится к площади меньшего сечения корпуса водовода как 10:1, кроме того, тепловой щит управления, повышающий трехфазный трансформатор, аккумуляторные батареи для питания обмоток возбуждения ротора генератора электрического тока расположены внутри помещения, установленного на верхней части понтона.The technical result is ensured by the fact that in a mobile flowing hydroelectric power station containing a pontoon fixed by anchors at the bottom of the river, a water conduit body with a front protective grill installed in the water stream, a hydraulic actuator, an electric current generator, hydroelectric power control mechanisms, according to the invention, the water conduit body is made in the form of two cylindrical hollow pipelines of rectangular or circular cross-section, mounted coaxially one after another, the first of which, of a larger cross-section, is turned with its one front end, closed by a protective net, towards the water flow, the rear end of which is connected through the conical hollow insert to the front end of the smaller section pipe, the second end of which is open, in addition, the water main body is mechanically connected to the energy block made in the form of a rectangular box, hermetically closed by a lid and divided into two sections, in one of which a hydraulic actuator in the form of a turbine is installed, comprising a housing having a spherical chamber on the inner surface, a turbine wheel, which is a hub, which is connected by means of spokes to a sleeve to which blades are welded at an angle α = 70 °, and to both ends of the ends, with an inlet pipe and an outlet chamber connected to an outlet pipe. bushings and hubs bolted lateral disks with central holes for shaft passage, in the second section there is a three-phase electric current generator, the shaft of which, by means of a ball sealing transmission mechanism, installed connected on the partition separating both sections, is connected to the hydraulic drive shaft, and the output of the electric current generator is connected via a step-up three-phase transformer to consumers of electric current, the power unit and the casing of the water supply via racks connected to the lower part of the pontoon, in addition, a larger cross-section is installed inside the water conduit a pressure pipe made in the form of a pitot tube, the free bent end of which is turned towards the moving flow and through a shut-off valve connected to the inlet pipe hydraulic drive urine, and its outlet pipe is connected via a pipe to a smaller section of the water conduit, the longitudinal axis of the bent end of the discharge pipe coincides with the longitudinal axis of the water conduit, and the area of the larger section of the water conduit refers to the area of the smaller section of the water conduit as 10: 1, in addition , a heat control panel that boosts a three-phase transformer, batteries for powering the field windings of the rotor of an electric current generator are located indoors, installed on the top of the pontoon.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
на фиг.1. изображен общий вид передвижной проточной гидроэлектростанции;in figure 1. shows a general view of a mobile flowing hydroelectric power station;
на фиг.2 - вид на передвижную проточную гидроэлектростанцию спереди;figure 2 is a view of a mobile flowing hydroelectric power station in front;
на фиг.3 - расположение механизмов энергетического блока;figure 3 - location of the mechanisms of the energy block;
на фиг.4 - устройство гидропривода;figure 4 - the device of the hydraulic actuator;
на фиг.5 - вид сбоку на турбину гидропривода;figure 5 is a side view of the turbine of the hydraulic actuator;
на фиг.6 - схема трехфазного генератора электрического тока;6 is a diagram of a three-phase electric current generator;
на фиг.7 - блок-схема гидроэлектростанции;7 is a block diagram of a hydroelectric power station;
на фиг.8 - принцип действия гидроэлектростанции.on Fig - the principle of operation of a hydroelectric power station.
Передвижная проточная гидроэлектростанция содержит понтон 1, закрепленный якорями 2 на дне реки, корпус водовода 3 с передней защитной сеткой 4, установленный в водном потоке. Корпус водовода выполнен в форме двух цилиндрических пустотелых трубопроводов 5 и 6 прямоугольного сечения или круглого, установленных соосно один за другим, первый из которых, большего сечения, повернут своим передним свободным концом навстречу водному потоку, задний конец которого посредством пустотелой конусной вставки 7 соединен с передним концом трубопровода меньшего сечения, второй конец которого открыт. Корпус водовода соединен механически с энергетическим блоком 8, выполненным в форме прямоугольного ящика 9, герметично закрытого крышкой 10 и разделенного на две секции 11, 12, в первой из которых установлен гидропривод 13 в форме турбины, содержащей корпус 14, имеющий на внутренней поверхности сферическую камеру 15, соединенную с впускным патрубком 16 и выпускную камеру 17, соединенную с выпускным патрубком 18. Внутрь корпуса вставлено с небольшим зазором турбинное колесо, представляющее собой ступицу 19, которая посредством спиц 20 соединена с втулкой 21, к которой под углом α, равным 70°, к линии диаметра приварены лопасти 22. К обеим торцевым сторонам втулки и ступицы болтами привернуты боковые диски 23 с центральными отверстиями для прохода вала 24. Во второй секции размещен трехфазный генератор электрического тока, содержащий корпус 25, закрытый крышкой 26, внутрь которого вставлен ротор 27, установленный на подшипниках 28. Ha ротор напрессованы два стальных наконечника 29, имеющих по шесть зубьев. Наконечник одной половины ротора имеет северный магнитный полюс N, а наконечник другой половины - южный S. Между наконечниками установлена стальная втулка 30, а на ней обмотка возбуждения 31, концы которой электрически соединены с контактными кольцами 32. Оба кольца изолированы от вала. Две графитовые щетки 33 установлены в щеткодержателе 34 и прижаты к кольцам пружинами 35. Внутри корпуса установлен статор 36, набранный из пластин и имеющий обмотки 37, состоящие из катушек, распределенных по трем фазам. Выход обмоток статора соединен с входом трехфазного повышающего трансформатора 38, выход которого соединен с потребителями электрического тока 39. На валах гидротурбины и генератора электрического тока закреплены диски 40, соединенные между собой стержнем 41, вставленным внутрь шара 42, установленного в шаровой опоре перегородки 43. На оба конца стержня надеты манжеты 44, закрепленные на шаровой опоре. Шаровой уплотнительный передаточный механизм обеспечивает герметичность и передачу вращения от гидропривода к генератору электрического тока. Энергетический блок и корпус водовода посредством стоек 45 прикреплены к нижней части понтона. Внутри корпуса водовода большего сечения установлена напорная труба 46, выполненная в форме трубки Пито, свободный загнутый конец которой повернут в сторону движущегося водного потока, которая через запорный кран 47 соединена с впускным патрубком турбины гидропривода, выпускной патрубок которой посредством трубопровода 48 соединен с внутренней полостью корпуса водовода меньшего сечения. Площадь большего сечения корпуса водовода относится к площади меньшего сечения корпуса водовода как 10:1. Тепловой щит управления, повышающий трехфазный трансформатор, аккумуляторные батареи 49 питания обмоток возбуждения ротора трехфазного генератора электрического тока расположены внутри помещения 50, установленного на верхней части понтона.A mobile flowing hydroelectric power station comprises a pontoon 1, fixed by
Работает передвижная проточная гидроэлектростанция следующим образом.A mobile flowing hydroelectric power station operates as follows.
После выбора места установки, где имеется быстрое течение и большое движение масс воды при достаточной глубине гидроэлектростанция посредством буксира доставляется к месту установки, опускаются якоря 2 и водолазы закрепляют их на дне реки. После проверки всех систем открывается запорный кран 47. Большая масса воды входит внутрь корпуса водовода большего сечения 5 со скоростью V и далее через корпус водовода меньшего сечения 6 уже с большей скоростью выходит из него. При этом вода под динамическим и статическим давлением поднимается по напорной трубе 46 вверх на высоту
Технический результат изобретения заключается в более высоком КПД, улучшении герметичности и вследствие этого повышении срока службы, увеличении количества вырабатываемого электрического тока, при этом не нарушается экология реки.The technical result of the invention consists in higher efficiency, improved tightness and, consequently, increased service life, increased amount of generated electric current, while the ecology of the river is not disturbed.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013131305/06A RU2523082C1 (en) | 2013-07-08 | 2013-07-08 | Mobile flow-through hydraulic power station |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013131305/06A RU2523082C1 (en) | 2013-07-08 | 2013-07-08 | Mobile flow-through hydraulic power station |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2523082C1 true RU2523082C1 (en) | 2014-07-20 |
Family
ID=51217594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013131305/06A RU2523082C1 (en) | 2013-07-08 | 2013-07-08 | Mobile flow-through hydraulic power station |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2523082C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1476229A (en) * | 1922-05-18 | 1923-12-04 | Suess Eduard | Water turbine |
EP0002995A1 (en) * | 1978-01-03 | 1979-07-11 | Pierre Lestage | Device for harnessing the kinetic energy of ocean currents and that of river currents so as to produce electricity |
RU2139972C1 (en) * | 1998-04-07 | 1999-10-20 | Игнатов Геннадий Николаевич | Underwater hydroelectric station |
RU2347935C2 (en) * | 2006-12-05 | 2009-02-27 | Олег Юрьевич Безруков | In-channel river plant |
RU2347938C1 (en) * | 2007-09-05 | 2009-02-27 | Виктор Михайлович Лятхер | Floating air-and-water power station |
-
2013
- 2013-07-08 RU RU2013131305/06A patent/RU2523082C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1476229A (en) * | 1922-05-18 | 1923-12-04 | Suess Eduard | Water turbine |
EP0002995A1 (en) * | 1978-01-03 | 1979-07-11 | Pierre Lestage | Device for harnessing the kinetic energy of ocean currents and that of river currents so as to produce electricity |
RU2139972C1 (en) * | 1998-04-07 | 1999-10-20 | Игнатов Геннадий Николаевич | Underwater hydroelectric station |
RU2347935C2 (en) * | 2006-12-05 | 2009-02-27 | Олег Юрьевич Безруков | In-channel river plant |
RU2347938C1 (en) * | 2007-09-05 | 2009-02-27 | Виктор Михайлович Лятхер | Floating air-and-water power station |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101296759B1 (en) | Generation device using velocity of flow | |
US7091628B1 (en) | System for harvesting rotational energy from fluid flow in a pressurized system | |
WO2010109169A2 (en) | Bladeless turbine and power generator | |
KR101654899B1 (en) | Small hydro power generating device | |
KR101018688B1 (en) | A wind power generator found in a city | |
KR101368346B1 (en) | Power generating apparatus using water power | |
KR200470787Y1 (en) | Water-flow used water-power generating apparatus | |
JP6049749B2 (en) | Turbine equipment | |
GB1573334A (en) | Submersible power coverter | |
KR101565461B1 (en) | Waterturbing generation system of electric power using pumping-pipe | |
KR101772017B1 (en) | No-axis pipe type generator | |
RU2523082C1 (en) | Mobile flow-through hydraulic power station | |
WO2015079403A1 (en) | Energy converting apparatus | |
JP5738273B2 (en) | Power generator | |
KR101088101B1 (en) | Small hydropower generating system | |
CN203430690U (en) | Standard-type floating-tube-type hydroelectric generator | |
KR101615599B1 (en) | Complex Electric Generator using Tornado | |
KR20120036450A (en) | Hydroelectric Generator Using Water Flow | |
KR101649872B1 (en) | Hydraulic power generation module using flow in the pipe | |
RU2139972C1 (en) | Underwater hydroelectric station | |
KR20150140057A (en) | Water turbine and waterturbing genetator using the same | |
KR101320636B1 (en) | A waterpower generator for pipe flowing water | |
GB2555392A (en) | Radial rotor system | |
KR20170032844A (en) | Wave power engine, generator and waterborne transportation using the engine | |
JP2014515070A (en) | Small hydroelectric generator installed in running water |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180709 |