RU2653401C2 - Гидроэлектростанция - Google Patents
Гидроэлектростанция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2653401C2 RU2653401C2 RU2015105167A RU2015105167A RU2653401C2 RU 2653401 C2 RU2653401 C2 RU 2653401C2 RU 2015105167 A RU2015105167 A RU 2015105167A RU 2015105167 A RU2015105167 A RU 2015105167A RU 2653401 C2 RU2653401 C2 RU 2653401C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dam
- reinforced concrete
- hollow chambers
- hydroelectric power
- arched
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 2
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 125000001145 hydrido group Chemical class *[H] 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 230000008846 dynamic interplay Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B9/00—Water-power plants; Layout, construction or equipment, methods of, or apparatus for, making same
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Гидроэлектростанция состоит из низконапорной плотины и серии гидрогенераторов. Плотина со стороны верхнего бьефа защищена железобетонной стеной в форме арок. На створах смежных арок смонтированы пустотелые камеры для гидрогенераторов. Для привода гидрогенераторов применены быстроходные пропеллерные турбины с вертикальным валом. Подвод воды к турбинам осуществляется по гигантским воронкам, которые образуются смежными арочными стенами и водоподводящим каналам эллиптического сечения. Каркас плотины изготовлен из монолитных железобетонных стен и перегородок с последующей засыпкой грунтом, что позволяет создать прочное и устойчивое сооружение, которое способно противостоять стихии и враждебным действиям. В теле плотины сооружен шлюз для обеспечения судоходства и мероприятий по экологическим требованиям. Повышается эффективность преобразования энергии потока речной воды в электрическую энергию. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к гидроэнергетическому строительству, к гидроэлектростанциям для преобразования энергии текущей воды в энергию электрического тока.
Аналогом предлагаемого изобретения является электростанция по изобретению СССР 889787. Сущность этого изобретения состоит в создании одного устройства /турбины/ для преобразования энергии большого потока речной воды в электрическую энергию посредством применения большой лопаточной турбины, которая в наклоненном положении наполовину погружена в речной поток воды. При этом на валу турбины создается большой вращающий момент, который электрогенератором преобразуется в электрическую энергию, фиг 1.
Недостаток аналога в больших габаритах турбины /десятки даже сотни метров в диаметре/ при малых скоростях речного потока. При этом естественно различие в скоростях разных частиц воды, которое приводит к снижению кпд турбины. И в третьих, в устройстве всегда действует только половина турбины.
Прототипом предлагаемого изобретения является устройство по изобретению СССР 1247457, фиг 2. Сущность прототипа состоит в применении турбины с вертикальным валом, которую окружает потоконаправляющий элемент улитообразной формы. Вращающий момент с вала турбины передастся на обратимый гидроагрегат /генератор-двигатель/. Такое гидротехническое устройство по габаритам компактнее, а по эффективности преобразования энергии из одного вида в другой существенно выше, потому что кпд лопаточной турбины в потоконаправляющем элементе выше на 30%.
Предлагаемое изобретение представлено на фиг 3.
Устройство состоит из берегов: 1 - левый и 2 - правый, грунтовой плотины 3 с многоарочной железобетонной стенкой 4 со стороны верхнего бьефа 5 и бетонной защитной стенки 6 со стороны нижнего бьефа 7. На створах смежных арок устроены пустотелые камеры 8 и шлюз для судов 9.
На фиг. 4 представлено сечение АА, где 10 - входной канал эллиптического сечения с большой осью по горизонтали и гидравлическим затвором 11 известного типа, 12 - отводящий канал, круглого сечения, 13 - пропеллерная турбина с вертикальным валом и 14 - электрогенератор.
Действует предлагаемое изобретение следующим образом.
Вода из верхнего бьефа 5 при открытом гидравлическом затворе 11 по входному каналу 10 поступает на пропеллерную турбину 13. Возникающий вращающий момент при динамическом взаимодействии падающего потока воды с лопатками пропеллерной турбины 13 передается через вал турбины на вал генератора 14 известным способом и механическая энергия штока воды преобразуется в электрическую энергию генератора, которая электрическим способом идет потребителям.
Существенной новизной предлагаемого изобретения является расположение пустотелых камер 8 на створе смежных арок. При этом поверхности смежных арок и вводной канал 10 образуют гигантскую воронку, которая собирает и направляет поток речной воды на турбину. Такой гидродинамический процесс в силу неразрывности всего потока приводит к его ускорению по мере сужения его поперечного сечения. А это существенно увеличивает скорость вращения вала турбины. Электрический генератор при этом может работать без мультипликатора /редуктора/.
Принципиально важно, что входной канал 10 выполнен с эллиптическим сечением с большой осью по горизонтали с целью обеспечения лучшего равенства скоростей частиц воды в потоке воды, падающей на турбину. Это важно для повышения кпд турбины.
Достоинство примененной пропеллерной турбины в ее компактности и быстроходности. Это снижает расходы на создание гидроэлектростанции и повышает эффективность преобразования энергии потока речной воды в электрическую энергию.
Существенной новизной является включение в плотину на створе арок шлюза 9 для пропуска речных судов в обеих направлениях. Второе назначение шлюза - это пропуск больших потоков воды через плотину по биолого-экологическим признакам.
Достоинством конструкции плотины из монолитных железобетонных стен и перегородок при заполнении пустот грунтом является прочность монолитного сооружения, которое способно будет противостоять мощным стихийным и враждебным действиям.
Экологическая оценка предлагаемого изобретения должна быть высокой, потому что она низконапорная и предусмотрены планово-регулярные раскрытия ворот шлюза.
Экономическая целесообразность предлагаемого изобретения вытекает из большой энергоемкости речного потока воды. При скорости течения потока 1 м/сек каждый 1 м2 обладает мощностью 10 кВт. На каждые 10 м русла при глубине потока 2 м приходится 200 кВт. Этого достаточно для энергоснабжения поселка или небольшого завода.
При использовании современных строительных технологий плотина длиною 200 м и высотою 5-10 м может быть построена за один летний сезон.
Claims (4)
1. Гидроэлектростанция, состоящая из низконапорной плотины с полыми камерами, отличающаяся тем, что со стороны верхнего бьефа плотина защищена арочными железобетонными стенами, а со стороны нижнего бьефа плотина защищена плоской железобетонной стеной.
2. Гидроэлектростанция по п.1, отличающаяся тем, что на арочных створах со стороны верхнего бьефа созданы полые камеры для электрогенераторов, а под полыми камерами сооружены входной эллиптического сечения с большой осью по горизонтали и выходной круглого сечения водоходы, между которыми за их стыком по ходу воды известным способом смонтированы быстроходные пропеллерные гидротурбины с вертикальными валами, вращение которых известным способом передается на электрогенераторы в полых камерах.
3. Гидроэлектростанция по п.1, отличающаяся тем, что на среднем арочном створе в теле плотины сооружены железобетонные шлюзы известным способом для пропуска речных судов и проведения экологических мероприятий.
4. Гидроэлектростанция по п.1, отличающаяся тем, что полые камеры в железобетонном каркасе плотины между арочными стенами верхнего бьефа и плоскими стенами нижнего бьефа заполнены грунтом известным способом для обеспечения движения пешеходов и транспорта между противоположными берегами.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015105167A RU2653401C2 (ru) | 2015-02-16 | 2015-02-16 | Гидроэлектростанция |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015105167A RU2653401C2 (ru) | 2015-02-16 | 2015-02-16 | Гидроэлектростанция |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015105167A RU2015105167A (ru) | 2016-09-10 |
RU2653401C2 true RU2653401C2 (ru) | 2018-05-08 |
Family
ID=56889284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015105167A RU2653401C2 (ru) | 2015-02-16 | 2015-02-16 | Гидроэлектростанция |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2653401C2 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU356335A1 (ru) * | Л. В. Швецов | Совмещенная гидроэлектростанция | ||
SU889787A1 (ru) * | 1980-06-04 | 1981-12-15 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Гидротехники Им. Б.Е.Веденеева | Гидроэлектростанци |
SU1247457A1 (ru) * | 1984-10-09 | 1986-07-30 | Куйбышевский Филиал Всесоюзного Ордена Ленина Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука | Гидроаккумулирующа электростанци |
GB2279412A (en) * | 1993-06-25 | 1995-01-04 | David Fredrick Wheeler | Electrical power generating device. |
RU2232289C1 (ru) * | 2002-11-26 | 2004-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" | Гидроэлектростанция |
-
2015
- 2015-02-16 RU RU2015105167A patent/RU2653401C2/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU356335A1 (ru) * | Л. В. Швецов | Совмещенная гидроэлектростанция | ||
SU889787A1 (ru) * | 1980-06-04 | 1981-12-15 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Гидротехники Им. Б.Е.Веденеева | Гидроэлектростанци |
SU1247457A1 (ru) * | 1984-10-09 | 1986-07-30 | Куйбышевский Филиал Всесоюзного Ордена Ленина Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука | Гидроаккумулирующа электростанци |
GB2279412A (en) * | 1993-06-25 | 1995-01-04 | David Fredrick Wheeler | Electrical power generating device. |
RU2232289C1 (ru) * | 2002-11-26 | 2004-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" | Гидроэлектростанция |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015105167A (ru) | 2016-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2547748C (en) | Darrieus waterwheel turbine | |
DE19948198B4 (de) | Transportables Meeresstrom-Kraftwerk | |
CA2647515A1 (en) | Apparatus for hydroelectric power production expansion | |
Liu et al. | Combined-cycle hydropower systems–The potential of applying hydrokinetic turbines in the tailwaters of existing conventional hydropower stations | |
US20140028028A1 (en) | Free-flow hydro powered turbine system | |
Ladokun et al. | Resource assessment and feasibility study for the generation of hydrokinetic power in the tailwaters of selected hydropower stations in Nigeria | |
Hunt et al. | Dams with head increaser effect: Harnessing potential and kinetic power from rivers with large head and flow variation | |
RU2653401C2 (ru) | Гидроэлектростанция | |
RU2347935C2 (ru) | Русловая гидроэлектростанция | |
KR101171014B1 (ko) | 소수력 발전 기능을 갖는 사방댐 | |
KR101376254B1 (ko) | 소수력 발전장치용 수차 회전력 증강장치 | |
JP6782378B1 (ja) | 幅が狭く低流速の水路において利用可能な水力発電システム | |
CN207598414U (zh) | 潮汐及水流量级发电系统 | |
Masud et al. | Viability of hydro-kinetic turbine as an alternative for renewable energy harvesting in Nigeria | |
KR20120031984A (ko) | 유수력과 풍력을 병합한 발전시스템 | |
Fischer et al. | Converting energy from ocean currents | |
CN201972142U (zh) | 竖井升降式水力发电站 | |
CN202228260U (zh) | 多功能自然水力组合动力装置 | |
RO130697A0 (ro) | Hidro tornada electrică | |
Somi et al. | Accumulation small hydro power plant on lake-Slovenian case | |
RU2380479C2 (ru) | Русловая гидроэлектростанция | |
JP3201185U (ja) | パドル型回転翼水流発電機 | |
CN105863932A (zh) | 新能源管道式水力发电站 | |
CN105863933A (zh) | 新能源坡度水力发电站 | |
JP2013053539A (ja) | 水力発電装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HE9A | Changing address for correspondence with an applicant |