RU84473U1

RU84473U1 - HYDROTURBINE UNIT

Info

Publication number: RU84473U1
Application number: RU2009102780/22U
Authority: RU
Inventors: Валерий Степанович Волощук
Original assignee: Валерий Степанович Волощук
Priority date: 2009-01-28
Filing date: 2009-01-28
Publication date: 2009-07-10

Abstract

1. Гидротурбинный блок, характеризующийся тем, что содержит корпус блока, гидротурбину, систему сброса воды, при этом корпус блока содержит входное устройство в виде раструба, центральную часть корпуса блока, в которой установлена гидротурбина, выходное устройство корпуса блока, при этом система сброса воды соединена с выходным устройством корпуса блока, при этом корпус блока установлен в водоеме вертикально и ниже уровня воды. ! 2. Гидротурбинный блок по п.1, отличающийся тем, что входное устройство корпуса блока содержит очистную систему с решеткой, выполненной в форме конуса. ! 3. Гидротурбинный блок по п.1, отличающийся тем, что выходное устройство корпуса блока содержит насосную систему, содержащую погружные насосы, выходы которых направлены под углом к оси выхода турбины. ! 4. Гидротурбинный блок по п.1, отличающийся тем, что корпус блока содержит направляющие аппараты перед входом в турбину и на выходе из турбины. ! 5. Гидротурбинный блок по п.1, отличающийся тем, что система сброса воды содержит запорное устройство.1. A hydraulic turbine unit, characterized in that it comprises a block body, a hydraulic turbine, a water discharge system, the block body comprising an input device in the form of a bell, a central part of the block body in which a hydraulic turbine is installed, an output device of the block body, and a water discharge system connected to the output device of the block casing, while the block casing is installed vertically and below the water level in the reservoir. ! 2. The hydraulic turbine block according to claim 1, characterized in that the input device of the block body comprises a treatment system with a grate made in the shape of a cone. ! 3. The hydraulic turbine block according to claim 1, characterized in that the output device of the block body comprises a pump system containing submersible pumps, the outputs of which are directed at an angle to the axis of the turbine exit. ! 4. The hydroturbine block according to claim 1, characterized in that the block casing contains guiding devices before entering the turbine and at the exit of the turbine. ! 5. The hydraulic turbine unit according to claim 1, characterized in that the water discharge system comprises a locking device.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Полезная модель относится к гидротурбинной технике, в частности к гидроэлектрогенераторам.The utility model relates to hydroturbine technology, in particular to hydroelectric generators.

На современном рынке существует потребность в электрогенераторах, содержащих гидротурбины, способными к работе в водоемах не имеющих руслового течения, например, в озерах, в водохранилищах, в шельфах морей, а также в гидротехнических сооружениях со стоячей водой, например, в шлюзовых камерах.On the modern market there is a need for electric generators containing hydraulic turbines capable of working in reservoirs that do not have a channel flow, for example, in lakes, reservoirs, in the shelves of the seas, as well as in hydraulic structures with standing water, for example, in lock chambers.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Известны Торционная гидротурбина (RU 61809U1, F03B 13/00, 03.02.2006), ось которой располагается вдоль потока, состоит из нескольких подвижных на своих осях лопастей, размещаемых между передними опорными стойками и дном - диском турбины; Гидротурбина (RU 46816U1, F03B 13/00; 04.11.2003) Гидротурбина содержит располагаемые в потоке корпус и винтовое колесо и характеризуется тем, что ось винтового колеса установлена поперек потока. Указанные устройства предназначены для отбора энергии потока рек. Они не требуют строительства плотин или других специальных дорогостоящих гидротехнических сооружений. Однако указанные устройства не могут работать в водоемах со стоячей водой, то есть не имеющих руслового течения.Known Torsion hydroturbine (RU 61809U1, F03B 13/00, 02/03/2006), the axis of which is located along the stream, consists of several blades moving on their axes, placed between the front support posts and the bottom - the turbine disk; Hydroturbine (RU 46816U1, F03B 13/00; 04/04/2003) The hydroturbine contains a housing and a helical wheel located in the flow and is characterized in that the axis of the helical wheel is installed transverse to the flow. These devices are designed to select the energy flow of rivers. They do not require the construction of dams or other special expensive hydraulic structures. However, these devices cannot work in bodies of water with stagnant water, that is, without a channel flow.

Наиболее близким к предложенному является Гидротурбина, содержащая (RU 2191919, F03B 16/06, 22.01.2001).Closest to the proposed is a Hydroturbine containing (RU 2191919, F03B 16/06, 01/22/2001).

Указанное устройство предназначено для преобразования энергии гидравлического потока и может быть использовано в качестве гидротурбины электростанции малой мощности. Гидротурбина содержит корпус с торцевыми крышками, впускным и выпускным патрубками, размещенные в корпусе два ротора с подвижными пластинами, одни концы которых шарнирно прикреплены к ротору, и обтекаемую направляющую. Кроме того, турбина оснащена дополнительной системой, включающей насос, распределительное устройство и трубопроводы, которые обеспечивают создание давления воды в последовательно образуемых полостях между подвижными пластинами и корпусом. Причем на корпусе гидротурбины установлены два кронштейна со стороны впускного патрубка для крепления трубопроводов. Известное устройство обеспечивает повышение к.п.д., но не позволяет производить электроэнергию в водоемах со стоячей водой.The specified device is designed to convert the energy of the hydraulic flow and can be used as a hydraulic turbine of a small power plant. The hydraulic turbine contains a housing with end caps, inlet and outlet pipes, two rotors with movable plates, one ends of which are pivotally attached to the rotor, and a streamlined guide placed in the housing. In addition, the turbine is equipped with an additional system, including a pump, a switchgear and pipelines, which ensure the creation of water pressure in the successively formed cavities between the movable plates and the housing. Moreover, two brackets are installed on the body of the turbine from the side of the inlet pipe for fastening the pipelines. The known device provides an increase in efficiency, but does not allow to produce electricity in bodies of water with standing water.

Задачей полезной модели является расширение возможностей работы гидротурбин путем создания устройства - гидротурбинного блока для работы в водоемах со стоячей водой, например, в горных озерах, в водохранилищах, в шельфах морей, в шлюзовых камерах - путем установки гидротурбины в корпус блока, выход которого соединен с системой сброса воды. Другой задачей полезной модели является тестирование элементов гидротехники, в частности, турбин и насосов, для чего устройство может быть выполнено с возможностью циркуляции воды от выходного устройства к входному устройству гидротурбинного блока с помощью трубопровода или путем установки гидротурбинного блока в резервуар с водой.The objective of the utility model is to expand the capabilities of hydroturbines by creating a device - a hydroturbine unit for operation in bodies of water with standing water, for example, in mountain lakes, in reservoirs, in the shelves of the seas, in lock chambers - by installing a hydroturbine in the block body, the outlet of which is connected to water discharge system. Another objective of the utility model is testing hydraulic elements, in particular, turbines and pumps, for which the device can be configured to circulate water from the output device to the input device of the turbine unit using a pipeline or by installing a turbine unit in a water tank.

Предложенная полезная модель направлена на использование энергии сбрасываемой воды и на уменьшение затрат при строительстве электростанций без дорогостоящих гидротехнических сооружений, в частности, без напорных плотин.The proposed utility model is aimed at using the energy of discharged water and at reducing costs in the construction of power plants without expensive hydraulic structures, in particular, without pressure dams.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Поставленная задача решается тем, что гидротурбинный блок содержит корпус блока, гидротурбину, систему сброса воды, при этом корпус блока содержит входное устройство в виде раструба, центральную часть корпуса блока, в которой установлена гидротурбина, выходное устройство корпуса блока, при этом система сброса воды соединена с выходным устройством корпуса блока, причем корпус блока установлен в водоеме вертикально и ниже уровня воды.The problem is solved in that the turbine unit contains a block body, a hydraulic turbine, a water discharge system, while the block body contains an input device in the form of a bell, the central part of the block body in which the turbine is installed, the output device of the block body, while the water discharge system is connected with the output device of the block body, and the block body is mounted vertically and below the water level in the reservoir.

Предпочтительно, в гидротурбинном блоке входное устройство корпуса блока содержит очистную систему с решеткой, выполненной в форме конуса или конуса из листового материала с отверстиями.Preferably, in the turbine unit, the input device of the unit body comprises a treatment system with a grill made in the form of a cone or cone of sheet material with holes.

Предпочтительно, в гидротурбинном блоке выходное устройство корпуса блока содержит насосную систему, содержащую погружные насосы, выходы которых направлены под углом к оси выхода турбины.Preferably, in the turbine block, the output device of the block body comprises a pump system comprising submersible pumps, the outlets of which are directed at an angle to the axis of the turbine outlet.

Предпочтительно, в гидротурбинном блоке корпус блока содержит направляющие аппараты перед на входом в турбину и на выходе из турбины.Preferably, in the turbine block, the block body comprises guiding devices in front of the turbine inlet and turbine outlet.

Предпочтительно, в гидротурбинном блоке система сброса воды содержит запорное устройство.Preferably, in the turbine unit, the water discharge system comprises a shut-off device.

Указанное выполнение устройства позволяет путем создания гидротурбинного блока в едином корпусе с устройствами формирования водного потока экономить на строительстве гидросооружений и упростить монтаж гидроэлектростанций.The specified implementation of the device allows you to save on the construction of hydraulic structures and simplify the installation of hydropower plants by creating a hydroturbine unit in a single building with devices for forming a water flow.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На фиг.1 показана принципиальная схема (общий вид) гидротурбинного блока;Figure 1 shows a schematic diagram (General view) of a turbine unit;

на фиг.2 иллюстрируется схема установки гидротурбинного блока в резервуаре с водой;figure 2 illustrates the installation diagram of the turbine unit in the tank with water;

на фиг.3 иллюстрируется схема гидротурбинного блока с циркуляцией воды по замкнутому контуру через трубопровод.figure 3 illustrates a diagram of a turbine unit with water circulation in a closed loop through a pipeline.

ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯMODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

Как показано на фиг.1, газотурбинный блок содержит корпус блока 1 с входным устройством корпуса блока 2 в виде раструба, выходным устройством корпуса блока 3, соединенным с системой сброса воды 4, центральную часть корпуса блока 5, в которой установлена гидротурбина 6. При этом система сброса воды соединена с выходным устройством корпуса блока. Корпус блока установлен в водоеме вертикально и ниже уровня воды 7.As shown in FIG. 1, the gas turbine block comprises a block 1 case with an input device of the block 2 body in the form of a bell, an output device of the block 3 body connected to a water discharge system 4, the central part of the block 5 body in which the turbine 6 is installed. a water discharge system is connected to the output device of the block body. The block casing is installed vertically and below the water level 7 in the reservoir.

Входное устройство корпуса блока содержит очистную систему 8. Очистная система может быть выполнена в виде фильтров, отводных каналов и может быть снабжена решеткой, выполненной в виде конуса, или выполненной в форме конуса из листового материала с отверстиями.The input device of the block housing contains a cleaning system 8. The cleaning system can be made in the form of filters, drain channels and can be equipped with a grill made in the form of a cone, or made in the form of a cone of sheet material with holes.

с решеткой в форме конуса 9. Выходное устройство корпуса блока содержит насосную систему 10, содержащую погружные насосы, выходы которых направлены под углом к оси выхода турбины. Корпус блока содержит направляющие аппараты 11 перед входом в гидротурбину и на выходе из гидротурбины. Система сброса воды содержит запорное устройство 12 и обеспечивает создание потока воды через гидротурбинный блок. Сброс воды может осуществляться в подземные естественные пустоты и горные выработки через скважины в грунте, каналы в дамбах и шлюзовых камерах. Система сброса воды может содержать трубопроводы.with a cone-shaped grating 9. The output device of the block body comprises a pumping system 10 containing submersible pumps, the outlets of which are directed at an angle to the axis of the turbine outlet. The block body contains guiding devices 11 in front of the entrance to the turbine and at the outlet of the turbine. The water discharge system includes a shut-off device 12 and provides for the creation of a water flow through the turbine unit. Water can be discharged into underground natural voids and mine workings through wells in the ground, channels in dams and lock chambers. A water discharge system may include pipelines.

Как показано на фиг.2, гидротурбинный блок при тестировании гидротурбины и насосов может быть установлен в резервуар с водой 13.As shown in figure 2, the turbine unit when testing a turbine and pumps can be installed in a tank of water 13.

Как показано на фиг.3, гидротурбинный блок при тестировании гидротурбины и насосов может обеспечивать циркуляцию воды в замкнутом контуре через трубопровод 14.As shown in figure 3, the turbine unit when testing a turbine and pumps can circulate water in a closed loop through a pipe 14.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Гидротурбинный блок с гидротурбиной устанавливают в водоеме ниже уровня воды на дне водоема или на определенной глубине ниже уровня воды. При открытии запорного устройства вода, уходя через систему сброса воды начинает движение внутри гидротурбинного блока, воздействуя на лопатки гидротурбины и приводя во вращение колесо гидротурбины, вырабатывающей электрический ток. Насосная система в момент пуска гидротурбины и в процессе ее дальнейшей работы формирует и оптимизирует характеристики потока воды через турбину, в том числе - подкруткой потока воды. Направляющие аппараты, которые установлены в корпусе гидротурбинного блока на входе гидротурбины и на ее выходе формируют и оптимизируют параметры потока воды в гидротурбинном блоке.A water turbine unit with a water turbine is installed in a reservoir below the water level at the bottom of the reservoir or at a certain depth below the water level. When the shut-off device is opened, the water, leaving through the water discharge system, begins to move inside the hydroturbine block, acting on the blades of the hydroturbine and turning the wheel of the hydroturbine generating electric current. The pump system at the time of starting up the turbine and during its further operation generates and optimizes the characteristics of the water flow through the turbine, including the twisting of the water flow. The guiding devices, which are installed in the casing of the turbine unit at the inlet of the turbine and at its outlet, form and optimize the parameters of the water flow in the turbine unit.

Очистная система, установленная во входном устройстве корпуса блока, обеспечивает очистку воды от твердых тел и частиц перед поступлением на лопатки гидротурбины.A purification system installed in the input device of the block body ensures the purification of water from solids and particles before entering the turbine blades.

Предложенная конструкция гидротурбинного блока позволяет получить экономию при создании электростанций в непроточных водоемах и шельфах на больших площадях, а также в труднодоступных высокогорных районах. Кроме того, предложенная конструкция гидротурбинного блока позволяет тестировать турбины и насосы в замкнутых гидросистемах в заводских условиях.The proposed design of the hydroturbine unit allows to obtain savings when creating power plants in stagnant reservoirs and shelves over large areas, as well as in remote mountainous areas. In addition, the proposed design of the hydraulic turbine unit allows testing of turbines and pumps in closed hydraulic systems in the factory.

Специалисту в данной области техники должно быть очевидно, что в настоящей полезной модели возможны разнообразные модификации и изменения. Соответственно, предполагается, что настоящая полезная модель охватывает указанные модификации и изменения, а также их эквиваленты, без отступления от сущности и объема полезной модели, раскрытого в прилагаемой формуле полезной модели.It will be apparent to one skilled in the art that various modifications and changes are possible in the present utility model. Accordingly, it is assumed that the present utility model covers the indicated modifications and changes, as well as their equivalents, without departing from the essence and scope of the utility model disclosed in the attached utility model formula.

Claims

1. A hydraulic turbine unit, characterized in that it comprises a block body, a hydraulic turbine, a water discharge system, the block body comprising an input device in the form of a bell, a central part of the block body in which a hydraulic turbine is installed, an output device of the block body, and a water discharge system connected to the output device of the block casing, while the block casing is installed vertically and below the water level in the reservoir.

2. The hydraulic turbine block according to claim 1, characterized in that the input device of the block body comprises a treatment system with a grate made in the shape of a cone.

3. The hydraulic turbine block according to claim 1, characterized in that the output device of the block body comprises a pump system containing submersible pumps, the outputs of which are directed at an angle to the axis of the turbine exit.

4. The hydroturbine block according to claim 1, characterized in that the block casing contains guiding devices before entering the turbine and at the exit of the turbine.

5. The hydraulic turbine unit according to claim 1, characterized in that the water discharge system comprises a locking device.