RU2663436C2 - Submersible hydroelectric power plant - Google Patents
Submersible hydroelectric power plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2663436C2 RU2663436C2 RU2015148881A RU2015148881A RU2663436C2 RU 2663436 C2 RU2663436 C2 RU 2663436C2 RU 2015148881 A RU2015148881 A RU 2015148881A RU 2015148881 A RU2015148881 A RU 2015148881A RU 2663436 C2 RU2663436 C2 RU 2663436C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turbine
- hydroelectric power
- receiving chamber
- turbines
- hydro
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B17/00—Other machines or engines
- F03B17/005—Installations wherein the liquid circulates in a closed loop ; Alleged perpetua mobilia of this or similar kind
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B17/00—Other machines or engines
- F03B17/02—Other machines or engines using hydrostatic thrust
-
- 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
Abstract
Description
Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к сооружениям для получения электроэнергии при ограниченном объеме энергоносителя, и может быть автономно использовано во многих отраслях промышленности.The invention relates to hydropower, and in particular to structures for generating electricity with a limited amount of energy, and can be independently used in many industries.
Известна гидроэнергетическая установка по патенту RU №2318955. Данная гидроэнергетическая установка содержит корпус, выполненный в виде вертикальной цилиндрической камеры, и установленного внутри нее на расстоянии цилиндра, сборный канал, компрессорную станцию, сообщенную воздуховодом с приемной камерой, гидрореактивную турбину с генератором, установленную на выходе турбинного трубопровода, расположенного в верхней части приемной камеры, хранилище рабочей жидкости, датчики уровней.Known hydropower installation according to patent RU No. 2318955. This hydropower installation includes a housing made in the form of a vertical cylindrical chamber, and installed inside it at a cylinder distance, a collection channel, a compressor station communicated by the duct with a receiving chamber, a hydroreactive turbine with a generator installed at the outlet of the turbine pipe located in the upper part of the receiving chamber , storage of working fluid, level sensors.
Недостатком известной установки является то, что для возврата воды в водохранилище необходимы большие затраты энергии извне.A disadvantage of the known installation is that for the return of water to the reservoir requires a large expenditure of energy from the outside.
Известна гидроэнергетическая установка по патенту RU №2483160, которая позволяет получить энергию путем формирования циркуляционного потока жидкости в башнях. Известная установка содержит хранилище рабочей жидкости, корпус (цилиндр в прототипе), емкость высокого давления и напорную емкость (в прототипе это первая и вторая напорные башни соответственно), приемную камеру, систему турбин. Эта гидроэнергетическая установка наиболее близка к предлагаемой.Known hydropower installation according to patent RU No. 2483160, which allows you to get energy by forming a circulating fluid flow in the towers. The known installation contains a storage of working fluid, a housing (cylinder in the prototype), a high-pressure tank and a pressure tank (in the prototype this is the first and second pressure towers, respectively), a receiving chamber, a turbine system. This hydropower installation is closest to the proposed one.
Недостаток установки заключается в том, что мощность ее можно получить определенного значения.The disadvantage of the installation is that its power can be obtained a certain value.
Предлагаемым изобретением решается задача обеспечения возможности выбора мощности гидроэлектростанции по требованию заказчика при одновременном повышении ремонтопригодности гидроэлектростанции.The proposed invention solves the problem of providing the possibility of choosing the power of a hydroelectric power station at the request of the customer while increasing the maintainability of the hydroelectric power station.
Для достижения этого технического результата погружная гидроэлектростанция, содержащая водохранилище, установленные в корпусе: емкость высокого давления, напорную емкость, приемную камеру, систему турбин, состоящую из гидрореактивной турбины и ковшовых турбин, запорную арматуру, при этом емкость высокого давления соединена с входом турбинного трубопровода, напорная емкость наставлена на емкость высокого давления и соединена со входом нагнетательного трубопровода, гидрореактивная турбина установлена на выходе турбинного трубопровода, расположенного в верхней части приемной камеры, ковшовые турбины расположены по периметру приемной камеры, на валах с турбинами установлены маховики, снабжена по крайней мере одной рамой, а водохранилище выполнено в виде закрытого бассейна, рама жестко закреплена на дне бассейна и выполнена в виде вертикальных и горизонтальных стоек, при этом горизонтальные стойки соединены с вертикальными стойками с возможностью перемещения вдоль них, корпус закреплен на горизонтальных стойках, приемная камера сливными рукавами соединена с бассейном, запорная арматура установлена на выходе сливных рукавов, на выходе турбинного трубопровода и на выходе нагнетательного трубопровода, на одном валу с турбинами установлены воздушные винты.To achieve this technical result, a submersible hydroelectric power station containing a reservoir is installed in the housing: a high-pressure tank, a pressure tank, a receiving chamber, a turbine system consisting of a hydro-jet turbine and bucket turbines, shutoff valves, while the high-pressure tank is connected to the inlet of the turbine pipeline, the pressure vessel is mounted on the high pressure vessel and connected to the inlet of the discharge pipe, a hydro-jet turbine is installed at the outlet of the turbine pipe yes, located in the upper part of the receiving chamber, bucket turbines are located around the perimeter of the receiving chamber, flywheels are installed on the shafts with turbines, equipped with at least one frame, and the reservoir is designed as an indoor pool, the frame is rigidly fixed to the bottom of the pool and made in the form of vertical and horizontal racks, while the horizontal racks are connected to vertical racks with the ability to move along them, the housing is mounted on horizontal racks, the receiving chamber with drain sleeves is connected to the pool Mr., shutoff valves are installed at the outlet of the drain hoses, at the outlet of the turbine pipeline and at the outlet of the discharge pipeline, propellers are installed on the same shaft with the turbines.
Предлагаемая погружная гидроэлектростанция иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1 и 2.The proposed submersible hydroelectric power station is illustrated by the drawings shown in FIG. 1 and 2.
На фиг. 1 показан продольный разрез погружной гидроэлектростанции.In FIG. 1 shows a longitudinal section through a submersible hydroelectric power station.
На фиг. 2 показано размещение ковшовых турбин относительно сопел гидрореактивной турбины.In FIG. 2 shows the placement of bucket turbines relative to nozzles of a hydro-jet turbine.
Погружная гидроэлектростанция состоит из водохранилища в виде закрытого бассейна 1 со стенками 2 и дном 3. В бассейне установлена рама с вертикальными стойками 4, горизонтальными стойками 5 и основаниями 6, которые жестко закреплены на дне 3 бассейна. Горизонтальные стойки 5 соединены с вертикальными стойками 4 с возможностью перемещения вдоль них посредством гидравлического механизма подъема (не показано). На горизонтальных стойках 5 закреплен корпус 7. Внутри корпуса 7 в верхней части закреплена емкость 8 высокого давления. Емкость 8 высокого давления при заполнении имеет воздушную подушку 9 и связана с баллоном 10 со сжатым воздухом через воздуховод 11 с обратным клапаном 12 и одновременно через перепускной клапан 13 связана с воздуховодом 14. Нижняя часть емкости высокого давления 8 имеет воронкообразную форму и соединена по центру с входом турбинного трубопровода 16, на выходе которого установлена запорная арматура - заглушка 15. Внутри турбинного трубопровода выполнены спиральные направляющие 17 из меди. На емкость высокого давления 8 наставлена и закреплена на ней напорная емкость 18. В нижней своей части напорная емкость 18 соединена с входом нагнетательного трубопровода 19, на выходе которого установлена запорная арматура - вентиль 20. Нагнетательный трубопровод 19 расположен в емкости высокого давления 8 таким образом, что его выход находятся над воронкой в этой емкости.Submersible hydroelectric power station consists of a reservoir in the form of an
В нижней части корпуса 7 закреплена приемная камера 21. В верхней части приемной камеры 21 расположены выход турбинного трубопровода 16 с гидрореактивной турбиной 22. Генератор 23 гидрореактивной турбины изолирован и установлен в отдельном машинном зале 24, смонтированном на дне 3 бассейна. Приемная камера 21 через обратный клапан 25 и воздуховод 26, расположенный над гидрореактивной турбиной 22, соединена с баллоном 27 с сжатым воздухом. Напротив сопел 28 гидрореактивной турбины 22 по периметру приемной камеры 21 расположены ковшовые турбины 29 с генераторами 30. Генераторы 30 установлены в машинном зале 31, который находится в корпусе 7. Приемная камера 21 сливными рукавами 32 соединена с бассейном 1. На выходе сливных рукавов установлена запорная арматура - заглушки 33. В приемной камере 21 установлен датчик 34 уровня нижнего бьефа, в емкости высокого давления 8 - датчик 35 уровня воды для создания воздушной подушки 9. На одних валах с турбинами 22, 29 установлены маховики 36 и воздушные винты 37. Баллоны 10 и 27 заранее заполняют сжатым воздухом от компрессора 38.In the lower part of the
Погружная гидроэлектростанция работает следующим образом.Submersible hydroelectric power station operates as follows.
Этап первый.Stage One.
При закрытом затворе 15 на турбинном трубопроводе 16, открыв затвор 20 на нагнетательном трубопроводе 19, рабочее тело (вода) заполняется в емкость высокого давления 8, оставляя в верхней части емкости высокого давления 8 воздушную подушку 9. При этом затвор 20 на нагнетательном трубопроводе 19 постоянно приоткрыт для пополнения тела в емкость высокого давления 8.When the
Этап второй.Stage Two.
Назначение затвора 15 на турбинном трубопроводе 16 и затвора 20 на нагнетательном трубопроводе 19 состоит в регулировании потока рабочего тела (воды) от 0 до максимального значения, регулируя тем самым мощность вырабатываемого генераторами ГЭС.The purpose of the
Открыв затвор 15 на турбинном трубопроводе 16, регулируя рабочее тело, оно направляется по турбинному трубопроводу 16 в гидрореактивную турбину 22. Гидрореактивная турбина 22 начинает раскручивать генератор электрического тока 23.Opening the
Этап третий.Stage Three.
Для создания дополнительного напора выходящей струи из сопел 28 гидрореактивной турбины 22 в воздушную подушку 9 нагнетается сжатый воздух по воздуховоду 11 из баллонов со сжатым воздухом 27,10. Увеличив подачу сжатого воздуха до 10, 20, 30 атмосфер, регулируется число оборотов энергоустановок.To create additional pressure of the outgoing stream from the
Гидроэлектроагрегаты, набирая номинальное число оборотов, вырабатывают электрический ток. Сжатый воздух компенсирует высоту речных плотин.Hydroelectric power plants, gaining a nominal speed, generate an electric current. Compressed air compensates for the height of river dams.
Этап четвертый.Stage Four.
Выходящая струя из сопла 28 гидрореактивной турбины 22 под напором более 10, 20, 30 атмосфер оказывает гидродинамический удар на лопатки ковшовых турбин 29, а также вращает их. Соединение прямое - единым валом генератора электрического тока 23, гидрореактивной турбины 22 и ковшовой турбины 29 с генератором электрического тока 30.The outgoing stream from the
Этап пятый.Stage Five.
Одновременно тандемом синхронно гидрореактивная турбина 22 с генератором электрического тока 30 вырабатывают электрическую энергию, совокупно установленной мощности погружной ГЭС.At the same time, in tandem, a synchronously hydro-
Этап шестой.Stage Six.
Рабочее тело уменьшается в емкости высокого давления 8, а воздушная подушка 9 увеличивается. Поэтому в первую же секунду работы из верхнего стока 39 поступает рабочее тело по нагнетательному трубопроводу 19 в емкость высокого давления 8 и регулируется расход воды в емкости высокого давления 8, а также выравнивает уровень воздушной подушки 9 и рабочего тела.The working fluid is reduced in the pressure vessel 8, and the
Этап седьмой.Stage Seven.
Работают, вращаются все гидроэлектроагрегаты в турбинном отсеке 21.Work, rotate all hydroelectric units in the
Количество аккумулированной электроэнергии определяется емкостью бассейна и рабочим напором энергоустановок.The amount of accumulated electricity is determined by the capacity of the pool and the working pressure of power plants.
Регулировочный диапазон погружной ГЭС из самого принципа ее работы многократен, что является одним из основных ее достоинств, также верхний сток остается постоянным на одном уровне.From the very principle of its operation, the adjustment range of the submersible hydropower plant is multiple, which is one of its main advantages, and the upper flow remains constant at the same level.
Напор, выходящей струи из сопел 28, работает дистанционно, без потерь на трение, при передаче напора на лопатки ковшовых турбин 29.The pressure of the jet leaving the
Время пуска и смены режимов работы погружной ГЭС определяется несколькими минутами.The start-up time and change of operating modes of a submersible hydroelectric station is determined by several minutes.
Для проверки технического состояния и проведения профилактических работ гидроэлектростанцию гидравлическим механизмом подъема поднимают из бассейна по вертикальным стойкам рамы. Это повышает ремонтопригодность гидроэлектростанции.To check the technical condition and conduct preventive maintenance, the hydroelectric power station is lifted by a hydraulic lifting mechanism from the pool along the vertical racks of the frame. This increases the maintainability of the hydroelectric power station.
Выполнение водохранилища в виде закрытого бассейна позволяет устанавливать в нем от одной и более гидроэлектростанций, что обеспечивает возможность выбора мощности гидроэлектростанции по требованию заказчика.The implementation of the reservoir in the form of an indoor pool allows you to install in it from one or more hydroelectric power plants, which provides the ability to choose the power of a hydroelectric power station at the request of the customer.
Предлагаемая погружная гидроэлектростанция может быть создана с использованием известных материалов и стандартного оборудования.The proposed submersible hydroelectric power station can be created using well-known materials and standard equipment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015148881A RU2663436C2 (en) | 2015-11-16 | 2015-11-16 | Submersible hydroelectric power plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015148881A RU2663436C2 (en) | 2015-11-16 | 2015-11-16 | Submersible hydroelectric power plant |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015148881A RU2015148881A (en) | 2016-05-10 |
RU2663436C2 true RU2663436C2 (en) | 2018-08-06 |
Family
ID=55959684
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015148881A RU2663436C2 (en) | 2015-11-16 | 2015-11-16 | Submersible hydroelectric power plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2663436C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021040672A1 (en) * | 2019-08-29 | 2021-03-04 | Юрий Анатольвьин ДЕРЕВЯНКО | Household device for providing an alternative source of electrical energy |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2170364C2 (en) * | 1998-12-18 | 2001-07-10 | Маркелов Василий Фотеевич | Pneumohydraulic turbine |
CA2460452C (en) * | 2004-03-16 | 2005-11-22 | Afif Abou-Raphael | Hydroelectric power plant producing electricity from potential energy of liquids in power plants on boats or on ground using small basin or pressurized in shallow water |
US20060064975A1 (en) * | 2003-11-10 | 2006-03-30 | Akio Takeuchi | Power generating system utilizing buoyancy |
RU2376494C2 (en) * | 2005-03-02 | 2009-12-20 | Василий Фотеевич Маркелов | Two-housing pneumohydraulic turbine |
-
2015
- 2015-11-16 RU RU2015148881A patent/RU2663436C2/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2170364C2 (en) * | 1998-12-18 | 2001-07-10 | Маркелов Василий Фотеевич | Pneumohydraulic turbine |
US20060064975A1 (en) * | 2003-11-10 | 2006-03-30 | Akio Takeuchi | Power generating system utilizing buoyancy |
CA2460452C (en) * | 2004-03-16 | 2005-11-22 | Afif Abou-Raphael | Hydroelectric power plant producing electricity from potential energy of liquids in power plants on boats or on ground using small basin or pressurized in shallow water |
RU2376494C2 (en) * | 2005-03-02 | 2009-12-20 | Василий Фотеевич Маркелов | Two-housing pneumohydraulic turbine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021040672A1 (en) * | 2019-08-29 | 2021-03-04 | Юрий Анатольвьин ДЕРЕВЯНКО | Household device for providing an alternative source of electrical energy |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015148881A (en) | 2016-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20110204642A1 (en) | River High Pressure Energy Conversion Machine | |
WO2010080734A2 (en) | Atmospheric pressure hydropower plant | |
US8016548B2 (en) | Water supply tunnel secondary purpose turbine electric power generator system | |
CA2917716A1 (en) | An assembly for generating electricity | |
JP5139600B2 (en) | Unit for hydroelectric power plant and modular hydroelectric power plant comprising said unit | |
US8099955B2 (en) | Wave energy plant for electricity generation | |
RU2663436C2 (en) | Submersible hydroelectric power plant | |
WO2019059793A1 (en) | Water aeration system for the hydraulic turbines | |
US20120200088A1 (en) | Sipoline Hydro Electric Generator | |
EA023285B1 (en) | Fin and installation for converting hydraulic energy comprising such a fin | |
KR101932965B1 (en) | device for hydro-electric | |
RU2483160C2 (en) | Closed-cycle hydroelectric plant | |
RU2354846C1 (en) | Electric power generating unit | |
RU2710135C1 (en) | Tidal hpp | |
Meusburger | Study of different surge tank design for Obervermuntwerk II | |
WO2016150229A1 (en) | Green power generation system without energy consumption and pollution | |
RU2796337C1 (en) | Tidal power plant with an additional reservoir | |
CN109844304A (en) | The method of generator and power generation | |
KR20120042788A (en) | Power generating system using water circulation | |
RU103866U1 (en) | HYDROTURBINE DRIVE PUMP UNIT | |
NO332363B1 (en) | Low pressure river power plant | |
CN109162855B (en) | Turbofan water wheel boosting power generation system | |
KR102170757B1 (en) | Compressed air generation device using differntial head | |
RU55794U1 (en) | HYDROELECTRIC STATION WITHOUT DAM | |
KR20010000655A (en) | Water-power generation system using suction force caused by water pressure difference which is generated by relative height difference of fluid in tow pipes. |