WO2008012067A2 - Hydroelektrische einrichtung für wasserkraftanlagen - Google Patents

Hydroelektrische einrichtung für wasserkraftanlagen Download PDF

Info

Publication number
WO2008012067A2
WO2008012067A2 PCT/EP2007/006568 EP2007006568W WO2008012067A2 WO 2008012067 A2 WO2008012067 A2 WO 2008012067A2 EP 2007006568 W EP2007006568 W EP 2007006568W WO 2008012067 A2 WO2008012067 A2 WO 2008012067A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hydroelectric device
hydroelectric
water
fixed
impeller
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/006568
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2008012067B1 (de
WO2008012067A3 (de
Inventor
Johann Hoffmann
Filho Wilson Pierazoli
Original Assignee
Johann Hoffmann
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
Priority claimed from BRPI0604476-0A external-priority patent/BRPI0604476A/pt
Priority claimed from BRPI0604850-1A external-priority patent/BRPI0604850A/pt
Priority claimed from BRPI0605101-4A external-priority patent/BRPI0605101A/pt
Priority claimed from BRPI0605109-0A external-priority patent/BRPI0605109A/pt
Priority claimed from BRPI0605885-0A external-priority patent/BRPI0605885A/pt
Priority claimed from BRPI0701501-1A external-priority patent/BRPI0701501A2/pt
Priority claimed from BRPI0702383-9A external-priority patent/BRPI0702383A2/pt
Priority claimed from BRPI0702415-0A external-priority patent/BRPI0702415A2/pt
Priority to EP07801449A priority Critical patent/EP2047096A2/de
Application filed by Johann Hoffmann filed Critical Johann Hoffmann
Publication of WO2008012067A2 publication Critical patent/WO2008012067A2/de
Publication of WO2008012067A3 publication Critical patent/WO2008012067A3/de
Publication of WO2008012067B1 publication Critical patent/WO2008012067B1/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00Other machines or engines
    • F03B17/06Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/062Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction
    • F03B17/063Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction the flow engaging parts having no movement relative to the rotor during its rotation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
    • F05B2240/30Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05B2240/31Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor of changeable form or shape
    • F05B2240/311Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor of changeable form or shape flexible or elastic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00Geometry
    • F05B2250/40Movement of component
    • F05B2250/41Movement of component with one degree of freedom
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a hydroelectric device for hydroelectric power plants with at least one turbine for generating electrical energy, using watercourses while maintaining their natural shape, the bed and the shore, while preserving the existing ecosystem, with the features of the preamble of
  • the object of the invention is to provide hydroelectric devices for hydropower plants, the use of the hydraulic energy of a watercourse a directly, without the application of extensive dams and without harm to the ecosystem of the watercourse, especially by applying effective transfer aids for aquatic life, such as fishing, in its course allow high efficiency in the conversion of the flow energy of the watercourse.
  • This object is achieved in a hydroelectric device according to the preamble of claim 1 having the features of the characterizing part of claim 1.
  • the application of the water turbine according to the invention is neither dependent on dams nor flooding, while at the same time achieving a higher efficiency due to the immediate use of the hydraulic energy of the river contained in the water as it passes over the impeller water turbine.
  • the operation of the electro-hydraulic device of the water turbine and the generator is provided with control sensors for the flow and the water level of the watercourse and the speed of the impeller and can be monitored remotely with Kammeras distributed at strategic points.
  • the turbine consists of a housing, an impeller, flexible blades, a generator, a rotating lock, flow, level and vibration controls, Gear motors for operations, pinions and racks, spacer assemblies, sealing flaps, adjustable and fixed bearings, a lower cross support foundation, as a base, support bearings with hydraulic cylinders for hoisting, and hydraulic cylinders for rotating the assembly with the electro-hydraulic device of the water turbine.
  • This unit is anchored with piles in the longitudinal and transverse direction of the river.
  • a modified water turbine consists of a non-rotatable housing with hydraulically adjustable cover plate and on both sides with a spacer assembly, with hydraulically actuated sealing device as a lock in the form of a slide valve, an impeller with flexible blades and an electric generator. To reduce noise provided with rubber tracks.
  • the unit is designed with sliding bearings resting on fixed bearings and high windbar, as well as equipped with hydraulic units for feeding hydraulic cylinders and has a cylindrical Querst Reifenfundament, which is part of a passage system for aquatic organisms.
  • Control room own software for the control of the equipment, also remotely controlled via satellite.
  • This hydroelectric device with units arranged in series in the transverse direction of the flow, generates a hydropower plant with a plurality of water turbines and electric generators.
  • a passageway for aquatic life passes next to and in the unit at the hydropower plant.
  • the pipeline of this fish passage means consists of a cross tube with access openings to its interior, sliding bearings, an upper inflatable tube, a lower inflatable tube, inflatable side seals, which have a vertical displacement on the fixed bearings by the hydraulic cylinders.
  • Longitudinal pipes of the Naturaldangs Kochen, with pressurized ends with a line with compressed air are used to regulate the flow rate.
  • the generator machine of the invention is designed as a hydroelectric conversion machine, by which the use of an electric collector is unnecessary.
  • This machine uses the hydraulic potential contained in the volume of water present in rivers, streams and the like, transforming it into mechanical energy and ultimately into electrical energy, with constant voltage and frequency stabilized using a static converter, depending on the dimensions of the machine, in continuous operation from 1 kW to 1000 kW of power can be achieved.
  • the hydroelectric energy conversion generator machine consists of a rotor with magnetic plates, low carbon steel sheets and interposed non-magnetic plates or others
  • Another modified embodiment of the invention relates to a double stator electric generator, in which by using a cylindrical impeller with flexible blades on its outer surface, with which the hydraulic energy of the flowing water of rivers or the like is converted into mechanical energy, which at low speed via a shaft on a
  • Coupled electric generator with double stand is transmitted.
  • Another modified form of the invention relates to a double stator electric generator in which, using a cylindrical structure with elements arranged on its outer surface and the potential hydraulic energy available in the volume of flowing water from rivers or the like, this is converted into mechanical energy, placing it in a low-rotation motion, this mechanical energy being transmitted to the shaft where immediately at the end of which the double-stator electric generator is coupled. It has as function to generate electric power for consumption of households or industry according to need.
  • the double stator electric generator consists of a rotor made of non-magnetic material with permanent magnets equidistant at its central periphery in mating openings. This runs on a shaft which is directly coupled to the shaft of the cylindrical impeller of the water turbine is. Supported on roller bearings on the rotating axis of the rotor, the standing escapement wheel of the stator consists of an inner and an outer circular cage, close to its outer periphery, where low carbon steel sheets are inserted and together form two static anchors.
  • This form of electric generator enables the construction of systems for generating electrical energy, both in underwater constructions, and on platforms above the water surface.
  • the generator is, adapted to the application, particularly suitable for small hydroelectric power plants.
  • a modification of the electric generator relates to an arrangement with four stands.
  • the electric generator with four stands consists of a rotor, made with non-magnetic material, with permanent magnets in matching holes in the same
  • the fixed armature wheels of the uprights consist of an inner and an outer circular cage near the outer circumference of the armature wheels, where magnetic blades are mounted which together with copper coils form four static armatures.
  • This basic structure allows plants to generate electric power both in underwater installations and on platforms above the water surface and is also suitable for small hydropower plants with appropriate dimensions.
  • An additional innovation relates to the water supply in the passage system for a hydropower plant, in which the tail is formed at the water inlet of the through-line as a downwardly bent cone mouthpiece.
  • the water inlet is regulated by a cylinder tube attached to it, which is vertically arranged and open and at the upper end conically widens upwards.
  • a valve body is arranged, the en with an underlying valve body and with a arranged at the lower end of the cylinder tube float body is connected to a rod.
  • valve body When the level of the river is high, the valve body is raised and air can enter downwardly and be sucked in through an intervening connecting pipe, which discharges at the end of the cone mouthpiece, whereby the amount of water and the flow are limited.
  • a vertically aligned intermediate tube is used, which is closed at the top and closed with a flap that can be operated by a float over a leash, so that at high water level the flap closes and opens at low and the cone mouthpiece no flow Has.
  • Sensors for level, flow and pressure remotely controlled by computers connected by satellite, allow continuous monitoring and regulation of the power plant.
  • FIG. 1 is a perspective view of a structural unit of a hydroelectric device with water turbine.
  • Fig. 2 is a perspective view of a water turbine
  • Fig. 3 is a front view of another unit hydroelectric device with water turbine; 4 is a side view of the assembly with the water turbine of FIG. 4, with retracted rotation
  • Figure 5 is a side view of the assembly with the water turbine of Figure 4, with actuated rotary cylinders and the housing in the position that dammed the water ..;
  • Fig. 6 is a side view of the passageway
  • FIG. 7 is a front view of a modified structural unit of a hydroelectric device of six water turbines, 8 shows a section through a water turbine of the modified structural unit, according to FIG. 7, FIG.
  • FIGS. 7 and 8 9 partial front view of the modified structural unit, according to FIGS. 7 and 8, with housing 1 with the lock 3 and the spacers 7, FIG.
  • FIG. 11 is a plan view of the hydropower plant, for the modified structural unit of the hydroelectric device, with a modified design arrangement of the transit system for aquatic organisms,
  • FIG. 13 shows a side view of the passage line on a lateral support beam 5.1 or 5.2;
  • FIG. 14 is a side view of another modified structural unit of a hydroelectric device, wherein this with the cross tube 52 for immersion in the 25
  • Fig. 15 is a side view of the assembly of FIG. 14, with the cross tube 52, immersed in the river, with
  • Fig. 16 is a side view of the assembly of FIG. 14, with 5 the cross tube 52, immersed in the river, with the upper inflatable tube 53 without pressure and the behavior of the water of the river,
  • FIG. 17 is a side view of the assembly of FIG. 14, with the cross tube 52 immersed in the flow with the lower inflatable tube 54 without pressure and the consequent behavior of the flow.
  • FIG. 17 is a side view of the assembly of FIG. 14, with the cross tube 52 immersed in the flow with the lower inflatable tube 54 without pressure and the consequent behavior of the flow.
  • Fig. 18 is a side view of the assembly of Fig. 14, with the cross tube 52 immersed in the flow with the inflatable tubes without pressure, with the passageway 10 for aquatic life and the resulting changed behavior of the river,
  • 19 is a front view of the units of the hydroelectric device of a power plant with the transverse support tube 52 which forms the horizontal pipeline in the river, for the passage of fish,
  • Fig. 20 is a side view of the passage line 10, as
  • 21 is a side view of the pressurized tail on the longitudinal tube of the passage line 10 and the level of the water flowing through,
  • FIG. 23 is a side view of the housing 1 with the impeller 2 of the water turbine and the behavior of the flexible blades in operation
  • FIG. 24 is a perspective view of the hydroelectric conversion machine
  • FIG. 25 shows a detail of the hydroelectric conversion machine according to FIG.
  • FIG. 26 is an end view of the double armature electric generator as a stator
  • Fig. 27 is an enlarged detail of Fig. 26, with the
  • 29 is an end view of the electric generator with double stand
  • FIG. 31 is a sectional view of the double stator electric generator of FIG. 29; FIG.
  • Fig. 33 is an enlarged section of the support structure of the fixed escape wheel with aligned Magnetic lamellae and between these permanent magnets,
  • 35 is a sectional view of the electric generator with four stands
  • Fig. 36 is a perspective view of the counter rotation device for electric generators.
  • FIG. 37 shows a side view of a modified form of a passage line for fish immersed in the river, in the case of a highly wound assembly of the water turbines,
  • Fig. 38 is a side view of Fig.37 when lowered
  • Fig. 39 is a side view of Fig.38 when lowered
  • Hydro turbines inflated with the upper inflatable tube on the cross tube
  • Fig. 40 is a side view of Figure 37 with lowered water turbines, with the lower inflatable tube on Cross tube inflated
  • Fig. 41 is a side view of Fig.37 when lowered
  • FIG. 42 shows a front view of the hydropower plant with the modified form of the passage line for fish, 10 according to FIG. 37, FIG.
  • Fig. 43 is a side view of Figure 37, the water turbine •, c not shown, with lowered cross tube, at low water level of the river.
  • a water turbine as shown in Figs. 1 and 2 comprises a housing 1, which is provided for a length of three meters, in which the thickness of the sheets used for the production can vary according to the diameters and at its outer part Have reinforcements that give the assembly overall greater resistance.
  • the housing 1 is intended to protect the impeller 2 of the water turbine, which is installed in its interior against foreign foreign matter 0, which are in motion in the river.
  • the housing 1 has lateral end plates of circular cross-section, with a dimension proportional to its diameter.
  • the impeller 2 of the turbine is made with carbon steel sheets having a diameter and a width, which are dependent on the size of the built-in inside
  • the impeller 2 At its outer diameter, the impeller 2 has a plurality of flexible blades 13, which are arranged over the entire width and with gaps over its circumference and absorb the water pressure of the flow and the impeller 2 in I Q rotate rotation.
  • the entire assembly is mounted on a shaft which can be fixedly mounted on bearings or movably on rollers.
  • the housing 1 is provided with a pivotally slidable lock 3 having a circular cross-section whose dimensions are proportional to the respective housing 1 to which it is attached and having box girders at their sides,
  • the inspection flap 4 side of the housing 1 serves the
  • the solid bearing 5 for the hydroelectric device is on both sides arranged support beams 5.1 and 5.2 -. which, together with a lower transverse support funda- 8, which is modularly adapted to the hydroelectric device and forms a rigid assembly after filling the empty reinforcement with concrete.
  • the reinforcing structure is formed using commercial profiles which receive steel rods inside and serves to stabilize against displacement by the force of the water of the course of the river.
  • the fixed bearing 5 has on the transverse support foundation 8 a circular support track, which is mounted at one of its upper sides, on the lateral support beams 5.1 and 5.2 with a slope of 70 degrees with respect to the horizontal plane, which is the vertical sliding on the sliding bearings 6 attached hydroelectric device facilitates.
  • the sliding bearings 6, arranged on both sides of the spacers 7, are made of profiles and sheets of carbon steel and have a shape adapted to the function.
  • the sliding bearings 6 are bolted to the sides of the spacers 7 and thus to the entire structural unit of the water turbines of the hydroelectric device.
  • the sliding support is provided with a slope of 70 ° with a guide and a rack.
  • the spacer 7 has a circular cross section and its dimensions and sheet thicknesses are directed according to the diameter and the rigidity of the entire entire unit of the water turbine.
  • Support beams 5.1 and 5.2 connects, bringing a stiff
  • These support beams 5.1 and 5.2 form a lateral latticework in the form of diagonal braces with bearings supporting a shaft necessary for transmitting the torque necessary to raise or lower the entire structural unit of the water turbine.
  • the through-line 10 is a tubular device with purpose-adapted dimensions and inclinations, which are connected by assemblies of different lengths by screws.
  • the through-line 10 has two anchoring systems, one of which consists laterally of tubes 17 in the horizontal position and the other tube parts 18 which are mounted one above the other in the vertical.
  • This vertical anchorage is filled with concrete, thus stabilizing the entire device, which has a slope of 7 ° to the direction of flow and at 3 ° to the horizontal plane of the river, starting from the vertical anchorage inclined in the middle part of the pipeline to the water inlet near the upper mirror of the river.
  • the assemblies of the passageway 10 are provided with conical parts of different diameters, at their end near the surface of the flow.
  • FIGS. 3 to 6 shows the rotatable housing 1, which is provided with flowing water of the river which is piled up in front of the turbine with internal reinforcements arranged in the entire length and a baffle 11 with fins in the entire upper
  • Cross section which is provided with a hydraulic cylinder 15 for Drehverschwenken.
  • the spacers 7, on both sides of the housing 1 give the assembly a greater resistance.
  • the electric generators 12 are installed over the passing fist axis of the impeller 2.
  • the housing 1 is closed on the sides with shutters made of circular metal sheets which are reinforced with structural profiles.
  • the impeller 2 of the turbine is mounted with a shaft in roller bearings and at its outer diameter with a plurality of flexible rubber vanes 13, which are arranged distributed over its entire length and with spaces over its circumference, with an opposite direction of rotation of the impeller 2 flexibility, what allows the passage of stones and other elements contained within the river and in motion.
  • the flexible rubber blades 13 absorb the water pressure and convert it into mechanical energy of the rotary motion of the impeller.
  • the two circular or flat support tracks have, as described in FIG. 1, a slope of 70 degrees to the horizontal plane on both upper sides to facilitate the vertical displacement of the hydroelectric devices with hydraulic cylinders 14, with which the entire assembly is wound up Storage space for the water flow of the river release.
  • FIG. 4 and Fig. 5 side views show the supported on both sides of the assembly of the electrical device with the turbine to the sliding bearings 6, mounted on support beams 5.1, 5.2, solid bearings 5, which are with profiles and sheets made of carbon steel, with hydraulic cylinders 15 allow the rotation of the unit, whereby the passage of the water for the drive of the impeller 2 is controlled. They are supported by a central hub with roller bearings.
  • the circular or flat supports of the fixed bearing 5 with a slope of 70 °, are used to wind up with
  • Hydraulic cylinders 14 14.
  • the impeller 2 of the turbine is on one of its sides with its shaft with a roller bearing in a hub mounted, which is a part of the spacer 7 and on the opposite side is attached to this a fist axis, which supports the entire assembled assembly of the turbine on roller bearings in the hub of the sliding bearing 6.
  • the spacer 7 has an opening for access to the interior, which is provided with an elliptical vulcanized flap 16 which is closed with screws to make a perfect seal, with which the entry of the water from the river must be prevented, because of the fist axis the impeller 2 of the electric generator 12 is mounted.
  • the passage line 10 for aquatic life consists of
  • the horizontal tubes of the passage line 10 are starting at an inclination of 7 ° to the flow direction and 3 ° with respect to the horizontal plane of the river of this vertical anchoring column in the central part of the passage line 10 is established, in which the water inlet opening is located near the upper level of the river.
  • This conduit also has assemblies of conical shape, which are mounted at different diameters at their ends near the surface of the river.
  • This horizontal duct 20 is connected on both sides to the lateral passageways 10 of the hydropower plant, thus allowing improved access of the aquatic organisms upstream. It is attached to the transverse anchoring posts 21, together with the transverse support foundation 8, which function to balance the bed of the river when there is a depression relative to its natural bed at the site selected for planting. Mounted on the stakes 21 is a smaller diameter tube 22 in the cross-sectional direction of the flow through which the hydraulic passages connected to the hydraulic cylinders 14 and 15 pass.
  • a rubber seal 23 is attached to the transverse support foundation 8, which prevents the passage of water below the spacers 7 and in this way directs the flow of water to the impeller 2 of the turbine.
  • the modified structural unit of a hydroelectric device shown in FIG. 7 is constructed with housings 1, each with a length of three meters, in which the thickness of the metal sheets and the diameters vary which are necessary for producing Position to be used; they have reinforcements on their inner part, which give the entire unit greater durability.
  • the impeller 2 of the water turbine which is installed in its interior, protected against external influences, from parts that are in motion in the river.
  • the lateral conclusion of a housing 1 consists of circular plates.
  • Hydraulic units 25 for supplying and operating the hydrau- lic cylinders of the hydroelectric device, with a
  • Auxiliary motor generator 26 for supplying power to the motors of the hydraulic units 25, when no external power supply is available, are mounted on a metal platform 27 mounted on the sides of the fixed support bearing beams 5 and 5.2 of the fixed bearings 5 or installed inside an operating space.
  • the upper parts of the support bearing supports 5.1 and 5.2 of the fixed bearing 5 are connected to each other with a bridge 9, made of a reinforced concrete prefabricated support 28, connected, which serves as access bar and is provided with a railing 29 and reinforces the stability of the unit.
  • Fig. 8 shows a cover plate 11, made of carbon steel sheets, arranged over its length
  • the cover plate 11 can be adjusted with a hydraulic cylinder 38 and pivoted up when the hydraulic cylinder 38 is actuated, as a result of which the accumulation height in front of the housing 1 of the water turbine increases.
  • the impeller 2 of the water turbine is made of carbon steel sheets, the diameter and length of the intended amount of generation of electric energy depends.
  • the impeller 2 is seated on a shaft 32 which runs in roller bearings which are sealed with gaskets formed as graphitized seals, retainers or hydraulic seals.
  • the impeller 2 has at the outer diameter a plurality of flexible blades 13 made of rubber or the like and attached over its entire length and rows with spaces at its circumference, with a flexibility opposite to the direction of rotation of the impeller, allowing the passage of stones and others Allows for parts that are in motion in the river. 5
  • the flexible blades 13 take the water pressure of the
  • the slide valve 34 of the lock 3 is guided in fixedly mounted lateral guide rails 35 and by a fifth
  • Hydraulic cylinder 36 is actuated, with the opening or
  • rubber tracks 37 are attached to the housing 5, with lengths and widths with which the opening of the housing 1 of the water turbine are covered and which serve to reduce the noise of the water flowing through the flexible blades of the turbine water and prevent access to the impeller. 5
  • spacers 7 has a circular cross-section and changing dimensions depending on the unit and the sheet thicknesses, are determined by the diameter and the required strength of 10 jewumble unit.
  • the spacer 7 has a rectangular access opening with a first flap 39 and a second circular flap 40 with holes in the entire circumference, for fastening with screws.
  • the flaps are provided with a vulcanization for perfect sealing.
  • the sliding bearing 6 the spacers 7 are made of profiles and plates of carbon steel and have "n a special form for the function they perform.
  • One of the legs of the profile of the sliding bearing 6 bores are mounted for bolting with high strength on the side of the unit of the water turbines.
  • Part of the sliding bearing 6 is a sliding bearing with a slope of about 70 °, which the displacement thereof with the attached hydroelectric device by means of hydraulic cylinders 14, which are arranged with the same inclination of about 70 °
  • Fig. 10 shows the structure of the lateral support beams 5.1 and 5.2 which carry the fixed bearing 5, made of prefabricated modules in reinforced concrete, which together with a cylindrical Querstützfundament 8 a rigid unit. 5 This also consists of prefabricated modules in formed reinforced concrete, assembled with different shaped fittings.
  • the cross support foundation 8 rests fixedly on a standing reinforced concrete profiled beam 41 arranged in the cross-section of the flow preventing the force of the water from shifting the structural unit of the hydropower plant with the hydroelectric device mounted thereon.
  • An upper inlet with flap 42 allows in the open state, the entry of the river water under pressure, for internal cleaning of the transverse line by flushing.
  • the transverse support beam 5.1, 5.2 is provided with a support track 43, which is mounted at its upper part with an inclination of about 70 ° relative to the horizontal plane, for facilitating the displacement of the sliding bearing 6 with the hydroelectric devices mounted thereon.
  • the passage system for aquatic life shown in FIG. 11 consists of channels 44 arranged in prefabricated reinforced concrete slabs 45 of different shapes and fits in the bed of the river and connected to the cylindrical cross support foundation 8 on the upstanding profile beam 41.
  • the cross support foundation 8 is connected at the ends to the lateral support beams 5.1, 5.2, to which through boxes 46 of carbon steel sheets are coupled, fixed with concrete, forming a through-line 10, with an inner cascade in its entire extent and in the lower part in concrete are anchored.
  • a through-line 10 is arranged on both sides of the structural unit of the hydroelectric device, which has an inclination of about 7 °.
  • the passage line 10 has an inclination of about 3 °.
  • the through-line 10 consists of cylindrical modules made of carbon steel sheets, which are connected with stainless screws and at the end of the passage line 10 are screwed Kegelend réellee 47, which serve to regulate the volume of water passing therethrough.
  • an intermediate element 48 is inserted into the passage 10, which is provided with holes distributed over the circumference and filled with filled stones as a filter and which is closed at the top with a transparent flap 49. 5
  • the intermediate element 48 also ensures a drop in the water velocity and the water pressure.
  • the passageways 10 are fixed to the banks with lateral horizontal profiles 50 equally spaced over the entire length Q and stabilize the entire passageway system at the intended inclination.
  • lateral openings 44 are shown, which form the access to the interior of the formed as a passage cross-line transverse support foundation 8 for different species living in the water.
  • Fig. 13 shows a stone and wooden ramp 51, with protruding stones on the surface or simply as a flat concrete surface, with protruding stones passing over the water flow to the hydroelectric device, as inclined plane, in shape a cascade, fishing allows access by jumps to the higher level of the river, where they can continue their way 5.
  • a support beam 5.1 is shown, on which the fixed bearing 5 is mounted for the sliding bearing 6, which carries a structural unit of the hydroelectric device and this with the hydraulic cylinder 14, to move out of the flow of the river or into it, serves.
  • a cross tube 52 arranged transversely to the flow of the ° river, which is mounted on the upper inflatable tube 53 and below which a lower inflatable tube 54 thereon.
  • Fig. 15 shows the assembly with the hydraulic cylinders 14 lowered into the river bed and the alignment between the cross tube to the lateral passage boxes 46, to the
  • FIG. 16 the operating condition is shown, in which the upper inflatable tube 53 is without pressure and the lower inflatable tube 54 is pressurized and the consequent increase in the flow area of the water below the water turbine, a corresponding proportional reduction of the upper level of Flow over the unit results.
  • Fig. 17 shows the case where the upper inflatable tube
  • Fig. 18 shows the upper inflatable tube 53 and the lower inflatable tube 54 arranged without pressure on the cross tube 52, whereby a larger flow area for the water of the flow below and above the inflatable tubes 53 and 54 and thus a proportional reduction in the upper level over the units of the plant results.
  • Fig. 19 shows the mounted on the sliding bearings 6
  • Units of jewils three housings 1 with four spacers 7, which are raised or lowered on the fixed bearings 5 on both sides mounted support beams 5.1 and 5.2 with hydraulic cylinders 14.
  • the cross tubes 52 which have at regular intervals with access openings to the interior, for the passage of aquatic life, connected on both sides with through boxes 46 and sealed there with inflatable side seals 56.
  • the support beams 5.1 and 5.2 are constructed on horizontally under the units laid plates 55 made of reinforced concrete and the flow cross-section is stabilized at this with adjacent stakes pinned 21.
  • the naturalgangscorrecten 46 set through lines 10 as a longitudinal tubes terminate with to be set under air pressure end pieces 57, which are open at the bottom and closed at the top, where a compressed air line 58 is initiated.
  • a passageway 10 is shown, with the passage box 46 in which it is inserted and with the cross tube 52, which opens into it.
  • a cylindrical end piece 57 is attached vertically aligned, which is open at the bottom and closed at the top, where a compressed air line 58, to regulate the water inlet into the through-line 10, is connected ,
  • the end piece 57 shown in Fig. 22 is acted upon with reduced working pressure in the compressed air line 58, whereby the reduced amount of air an increase in the volume of the flowing through the longitudinal tube of the passage line 10 water is achieved.
  • a water turbine is shown in section, with a housing 1 in which the impeller 2 runs and how the flexible blades 13, which are mounted on the outer circumference of the impeller 2, behave. In the operating position 59, these absorb the water pressure exerted by the water flow of the river and are spread apart, while they rest in the rest position 60 after passing through the water flow to the periphery of the impeller 2.
  • Fig. 24 shows the impeller 2 of the water turbine with the outer circumference attached flexible blades 13 for the application of the water flow.
  • a runner 61 On the inner circumference of a runner 61 is fixedly inserted, which, as shown in Fig.25, consists of magnetic plates 62, steel sheets with low carbon content 63 and intermediate non-magnetic plates 64, which for generating the electrical energy by magnetic induction in a fixed armature 65 from Magnetic fins 66, in the one
  • Copper coil 67 is used serve.
  • the rotor 61 rotates relative to the stationary armature 65 with the speed of the impeller 2, which is mounted on a fixed axis 68 in the roller bearings 69 of the impeller 2.
  • Fig. 26 the standing anchor wheel 70 of the static armature is shown, are mounted on the outer surface at equal intervals supports on which rubber pads 71 are attached, which both the attachment, as well as the electrical insulation, and for damping vibrations and serve to support the tangential forces originating from the resistance caused by the magnetic field between the iron parts of the generator 12.
  • Fig. 27 shows in detail enlarged details of the structure of the permanent magnets 72 of the rotor 74 and the low-carbon steel sheets 73, the copper coils 67 and the fixed anchor wheel 70 as a stator.
  • the escape wheel 70 is shown with the inner and outer rectangular shaped cage in which are disposed on the entire circumference low-carbon steel sheets 73 on both inner cage, as well as on the outer cage, between which the copper coils 75 of the standing escape wheel 70 are used.
  • the standing escapement wheel 70 is mounted on roller bearings 76 on a rotating axis 77, on which the rotor 74 is fastened and which is connected by threaded flanges 78, with the interposition of a vibration damper 79 with a drive shaft.
  • a vibration damper 79 At the other end of the rotating axis 77 of the roller bearing body 80 is closed with a blind cap.
  • the electric generator 81 which consists of a fixed escape wheel 70, as a support structure of the static armature, and a rotor 74 with the permanent magnet 72.
  • the escape wheel 70 is distributed on its outer surface distributed over the outer circumference at equal intervals with supports which are outwardly supported on a support structure, in the form of axially oriented intermeshing guide rails 82, and for supporting the tangent. tialkraft, which comes from the caused by the magnetic field between the iron parts of the generator resistance.
  • the non-rotatably fixed armature wheel 70 is slidably mounted with a, arranged in the center line thereof, hydraulic cylinder 83 in the axial direction.
  • Fig. 30 shows an enlarged detail of Fig.29 whose details correspond to those of Fig. 27.
  • FIG. 31 shows the rectangular cages which are parts of the supporting structure of the stationary escape wheel 70, which, like the other details, are already described identically to FIG.
  • a new feature is the guidance of the escape wheel 70 in the supports designed as guide rails 82 on its outer circumference, which are fastened on the outside in a cylindrical support structure, for instance on a stand-off holder 7 of the hydroelectric device.
  • Fig. 32 shows the support structure of a deflated, fixed escape wheel 70 which forms the static anchor, on whose peripheral surface a plurality of supports are fixed at equal distances from each other, to which rubber pads (71) are attached, for attachment, for electrical insulation , for damping vibrations and for support the tangential force caused by the magnetic field between the iron parts of the electric generator 81.
  • Fig. 33 the arrangement of the permanent magnets 72 of the rotor 74 and the magnetic plates 84, made of steel sheets, the fixed impeller 70 and its support structure is shown and shows the inner stator with the arrangement of the magnetic lamellae 84, aligned with the magnetic lamellae 84 of the outer stator ,
  • Fig. 34 shows the arrangement of the permanent magnets 72 of the rotor 74 and the magnetic plates 84, made of steel sheets, the fixed impeller 70 and its support structure and the inner stator with the arrangement of the magnetic fins 84, not the same aligned with the magnetic fins 84 of the outer stator.
  • Fig. 35 shows the rectangular cages of the two fixed anchor wheels 70 are mounted on the entire circumference magnetic lamellae 84, which form four static armature with the copper coils 75 used in these.
  • the permanent magnets 72 of the rotor 74 intervene, on both
  • Pages are mounted at equal intervals on its central outer periphery.
  • the rotor 74 is fixed to the rotating shaft 77 by threaded flanges 85. His permanent magnets 84 generate, with rotation against the static anchors, the induction for the production of electric energy.
  • the two anchor wheels 70 are connected to each other at equally spaced intervals on the outer circumference of screwed sheets 85, thus giving the connection rigidity and mounting options, including the displacement of the poles of the generator 81st
  • the anchor wheels 70 are each mounted on roller bearings 76 on the rotating shaft 77, which is connected by screwed flanges 78, with the interposition of a vibration damper, 79 to the drive shaft, which is closed at the free end with a blind cap for the roller bearing body 80.
  • Fig. 36 the cylindrical impeller 2 of the water turbine is shown, on the inside of a first gear 87 of a reverse gear is fixed, which is centered on the fixed axis 68 mounted in bearings 88, and a second gear 89, the Runner 74 of the
  • FIG. 1 An improved plant for bypassing fish at a power plant is shown in FIG. The details of the structure of the structural units of the hydroelectric
  • the device and the entire power plant corresponds to the description of the lateral passage 10, with reference to FIG. 14, with the exception of the inventive improvements which consist in that the end piece of the through-hole 10, which is designed as a downwardly expanding cone mouthpiece 91.
  • a vertically arranged cylinder tube 92 is mounted, which is flared at the top, where a valve body 93 is arranged with a sealing ring provided with a linkage, with a central valve body underneath and a float 94 at the lower end of the cylinder tube 92 connected is.
  • a connecting line 95 which is connected at the top of the connection of the cone mouthpiece 91 with the passage line 10, for the entry of air.
  • a vertically aligned intermediate tube 96 is used, which is closed at the top and closed at the bottom with a flap which is connected by a leash to a float 97, which opens or closes the flap depending on the level of the river.
  • Fig. 38 corresponds to the Fig.15, wherein by the high
  • the flap is closed by the float 97 and the water flows through the cone mouthpiece 91 in the passage line 10, wherein simultaneously in the cylinder tube 92 of the float 94, the valve body 93 lifts, whereby air via the connecting line 95 i
  • the front view of a hydroelectric device shown in FIG. 42 corresponds to the appraisal of FIG. 19.
  • Fig. 43 shows only the fish passage device at low water level, which substantially corresponds to the state shown in Fig. 37, so that the description thereof is also applicable thereto.
  • Passage line 10 51 Ramp for the passage of fish
  • Cross tube of the bearing assembly Upper inflatable tube on the cross tube 52
  • Lower inflatable tube under the cross tube 52 Foundation plates of the bearing assembly inflatable side seal between cross tube 52 and passage box 46th
  • Rubber pad for supporting the escape wheel 70 on a stationary part, such as a spacer. 7 72 Permanent magnet of the rotor 74

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

Hydroelektrische Einrichtung für eine Wasserkraftanlage mit wenigstens einer Wasserturbine, mit einem elektrischen Generator (12 oder 81), die auf einem unteren Querstützfundament (8) ruht und mit einer Durchgangsleitung (10) für Wasserlebewesen an der Wasserkraftanlage vorbei, die ein Gehäuse (1), eine verstellbare Schleuse (3), Gehäuse (1), beiderseits einem Abstandshalter (7) umfasst mit gleitenden Lagern (6) auf festen Lagern (5), an seitlichen Stützträgern (5.1 und 5.2) verschiebbar angeordnet, die an das Querstützfundament (8) angebaut sind und im Gehäuse (1) ein Laufrad (2), das mit in Reihen am Umfang angebrachten, flexiblen Schaufeln (13) versehen, umlaufend gelagert ist, mit dem der elektrische Generator (12 oder 81) mechanisch gekuppelt in diesem oder in dem Abstandshalter (7) angebracht ist und seitlich an der Wasserkraftanlage eine Durchgangsleitung (10), aus Rohren zusammengesetzt angeordnet ist, die etwa in Horizontalrichtung liegend, den Durchgang für Wasserlebewesen bildet.

Description

Hydroelektrische Einrichtung für Wasserkraftanlagen
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydroelektrische Einrichtung für Wasserkraftanlagen mit wenigstens einer Turbine zur Erzeugung von Elektroenergie, unter Verwendung von Wasserläufen bei Erhaltung ihrer natürlichen Form, des Bettes und des Ufers unter Bewahrung des bestehenden Ökosystems, mit den Merkmalen des Oberbegriffes des
Anspruches 1.
Bekannte hydroelektrische Anlagen zur Erzeugung von Elektroenergie bedürfen zum Betrieb von Turbinen Stauwerke, die Überflutungen im Stauraum erfordern und baulich umfangreich sind und dadurch das Ökosystem eines Wasserlaufes angreifen.
Aufgabe der Erfindung ist es hydroelektrische Einrichtungen für Wasserkraftanlagen zu schaffen, die die Nutzung der hydraulischen Energie eines Wasserlaufes eine unmittelbar, ohne Anwendung umfangreicher Stauwerke und ohne Schaden für das Ökosystem des Wasserlaufes, besonders durch Anwendung wirksamer Übertrittshilfen für Wasserlebewesen, wie Fischen, in seinem Lauf gestatten und einen hohen Wirkungsgrad bei der Umwandlung der Strömungsenergie des Wasserlaufes ergeben. Diese Aufgabe wird bei einer hydroelektrischen Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst.
Die Unteransprüche betreffen besonders vorteilhafte Fortbildungen und Ergänzungen der Erfindung und bilden ebenso wie Anspruch 1 gleichzeitig einen Teil der Beschreibung der Erfindung.
Durch die Erfindung ist es möglich, Schwierigkeiten zu lösen, wie sie sich bei bisher bekannten Wasserkraftanlagen ergeben, die das Ökosystem angreifen.
Anders als dort ist die Anwendung der Wasserturbine nach der Erfindung weder von Stauwerken noch von Überflutungen ab- hängig, wobei sie gleichzeitig einen höheren Wirkungsgrad erzielt, infolge der unmittelbaren Nutzung, der im Wasser enthaltenen hydraulischen Energie des Flusses, in seinem Lauf über das Laufrad der Wasserturbine. Dabei wird die
Erhaltung der natürlichen Form des Wasserlaufes, seines
Bettes und seiner Ufer ermöglicht, wodurch das Ökosystem erhalten und bewahrt wird.
Der Betrieb der elektrohydraulischen Einrichtung der Wasserturbine und des Generators ist mit Regelungssensoren für die Strömung und den Wasserpegel des Wasserlaufes und der Drehzahl des Laufrades versehen und kann mit Kammeras, an strategischen Punkten verteilt, aus der Ferne überwacht werden.
Die Turbine besteht aus einem Gehäuse, einem Laufrad, flexiblen Schaufeln, einem Generator, einer rotierenden Schleuse, Fluss-, Pegel- und Vibrationsregelungen, Getriebemotoren für Betätigungen, Ritzeln und Zahnstangen, Abstandsbaugruppen, Abdichtungsklappen, einstellbaren und festen Lagern, einem unteren Querstützfundament, als Basis, Stützlagern mit Hydraulikzylindern zum Hochwinden, sowie von Hydraulikzylindern zum Verdrehen der Baueinheit mit der elektrohydraulischen Einrichtung der Wasserturbine.
Diese Baueinheit ist mit Pfählen in Längs- und in Querrichtung des Flusses verankert.
Eine abgewandelte Wasserturbine besteht aus einem unver- drehbaren Gehäuse mit hydraulisch verstellbarem Abdeckblech und beiderseits mit einer Abstandsbaugruppe, mit hydraulisch betätigbarer Abdichtungseinrichtung als Schleuse in Form eines Schieberventils, aus einem Laufrad mit flexiblen Schaufeln und mit einem elektrischen Generator. Zur Gräuschminderung versehen mit Gummibahnen. Die Baueinheit ist mit gleitenden Lagern auf festen Lagern ruhend und hochwindbar eingerichtet, sowie mit Hydraulikeinheiten zur Speisung von Hydraulikzylindern ausgestattet und besitzt ein zylindrisches Querstützfundament, das Teil eines Durchgangssystems für Wasserlebewesen ist.
Weiters sind Fluss-, Pegel- Vibrations- und Temperaturregelungen, innere und äußere Kameras, Anwesenheits- sensoren, Lautsprecher, Sirenen, eine computerisierte
Bedienungskabine, eine eigene Software für die Steuerung der Einrichtung, auch ferngesteuert über Satelliten vorgesehen. Diese hydroelektrischen Einrichtung mit in Reihe in Querrichtung des Flusses angeordneten Baueinheiten gergibt eine Wasserkraftanlage mit einer Mehrzahl von Wasserturbinen und elektrischen Generatoren.
Eine Durchgangsleitung für Wasserlebewesen führt neben und in der Baueinheit an der Wasserkraftanlage vorbei. Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung der Kraftwerksanlage für die Regulierung des Pegels des Flusswassers und der Anordnung der Einrichtung für den Durchtritt von
Fischen.
Die Rohrleitung dieser Einrichtung für den Durchgang von Fischen besteht aus einem Querrohr mit Zugangsöffnungen zu seinem Inneren, gleitenden Lagern, einem oberen aufblasbaren Rohr, einem unteren aufblasbaren Rohr, aufblasbaren Seitendichtungen, wobei diese eine Vertikalverschiebung auf den festen Lagern durch die Hydraulikzylinder haben. Längsrohre der Durchdangsleitungen, mit unter Druck gesetzten Enden mit einer Leitung mit Druckluft dienen der Regulierung der Durchflussmenge. Mit horizontalen Verankerungen, Platten aus armiertem Beton, sowie Pfählen zum Zurückhalten und Ausgleichen des Bettes, die im Querschnitt des Flusses angeordnet sind, wird die Kraftwerksanlage stabilisieert .
Sensoren für Pegel, Durchfluss und Druck, ferngesteuert durch Rechner, die über Satellit miteinander verbunden sind. Diese bilden in Reihe in der Querrichtung des Flusses die Rohrleitung für den Durchgang von Fischen.
Durch eine Rohrleitung für den Durchgang von Fischen beste- hend aus einem Querrohr mit Zugangsöffnungen zu seinem
Inneren, gleitenden Lagern, einem oberen aufblasbaren Rohr, einem unteren aufblasbaren Rohr, aufblasbaren Seitendichtungen, wobei diese eine Vertikalverschiebung auf den festen Lagern durch die Hydraulikzylinder gestatten, wird eine wirksame Regulierung der Strömungsstärke und deren Führung erreicht.
Längsrohren mit unter Druck gesetzten Enden, einer Leitung mit Druckluft, horizontalen Verankerungen, Platten aus armiertem Beton, Pfählen zum Zurückhalten und Ausgleichen des Bettes, die im Querschnitt des Flusses angeordnet sind, bilden in Reihe und in der Querrichtung des Flusses die Rohrleitungsanordnung für den Durchgang von Fischen und anderen Wasserlebewesen.
Die Generatormaschine der Erfindung ist als hydroelektrische Umwandlungsmaschine entwickelt, durch welche die Verwendung eines elektrischen Sammlers unnötig ist.
Diese Maschine benutzt das hydraulische Potential, das in dem Volumen des in Flüssen, Wasserläufen und ähnlichem vorhandenen Wassers enthalten ist, wobei sie es in mechanische Energie und letztlich in Elektroenergie umwandelt, mit konstanter Spannung und Frequenz, die unter Verwendung eines Stromrichters die stabilisiert wird, wobei auf in Abhängigkeit von den Abmessungen der Maschine, im ununterbrochenen Funktionsbetrieb von 1 kW bis 1000 kW an Leistung erreicht werden.
Die Generatormaschine zur hydroelektrischen Energieumwandlung besteht aus einem Läufer mit Magnetplatten, Stahlblechen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und zwischengeschalteten nicht magnetischen Platten oder anderen
Materialien mit der gleichen Funktion, ange-bracht in einem zylindrischen Läufer, der in Rollen-lagern rotierend an einer feststehenden Achse abstützt, und einem statischen Anker mit einer Kupferspule, der auf der gleichen feststehenden Achse angebracht ist. Der Aufbau der Generatormaschine ermöglicht die Anwendung in Energieerzeugungs- anlagen, sowohl in Unterwasseraufstellungen als auch auf Plattformen über der Wasseroberfläche und ist auch für kleine Wasserkraftwerke geeignet.
Eine weitere abgewandelte Ausführungsform der Erfindung betrifft einen elektrischen Generator mit doppeltem Ständer, bei dem unter Verwendung eines zylindrischen Laufrades mit flexiblen Schaufeln an ihrer Außenfläche, mit der die hydraulischen Energie des fließenden Wassers von Flüssen oder ähnlichem in mechanische Energie umgeformt wird, wobei diese bei geringer Drehzahl über eine Welle auf einen
angekuppelten elektrische Generator mit doppeltem Ständer übertragen wird.
Die mit der Anwendung eines solchen elektrischen Generators mit doppeltem Ständer erzielbare Leistung und deren Umfang wurde bereits bei der vorher behandelten Bauform von Generatoren beschrieben.
Eine weitere abgewandelte Bauform der Erfindung betrifft einen elektrischen Generator mit doppeltem Ständer, bei dem unter Verwendung einer zylindrischen Struktur mit Elementen, die an ihrer Außenfläche angeordnet sind, und der potentiellen hydraulischen Energie, die in dem Volumen fließenden Wassers von Flüssen oder ähnlichem verfügbar ist, diese in mechanische Energie umgeformt wird, wobei sie ihn in eine Bewegung mit geringer Rotation versetzt, wobei diese mechanische Energie zu der Welle übertragen wird, wo unmittelbar an deren Ende der elektrische Generator mit doppeltem Ständer angekoppelt ist. Er hat als Funktion, entsprechend dem Bedarf Elektroenergie für den Verbrauch von Haushalten oder Industrie zu erzeugen.
Der elektrische Generator mit doppeltem Ständer besteht aus einem Läufer, hergestellt mit nicht magnetischem Material, wobei in passenden Öffnungen Dauermagneten in gleichem Abstand an seinem mittleren Umfang angebracht sind. Dieser läuft auf einer Welle, die unmittelbar an die Welle des zylindrischen Laufrades der Wasserturbine angekoppelt ist. Auf Rollenlagern auf der rotierenden Achse des Läufers gestützt, besteht das stehende Ankerrad des Ständers aus einem inneren und einem äußeren kreisförmigen Käfig, nahe an dessen Außenumfang, wo Stahlbleche mit niedrigem Kohlenstoffgehalt eingesetzt sind und miteinander zwei statische Anker bilden.
Diese Form eines elektrischen Generators ermöglicht den Bau von Anlagen zum Erzeugen von elektrischer Energie, sowohl in Unterwasseraufstellungen, als auch auf Plattformen über der Wasseroberfläche .
Der Generator ist, angepasst an den Anwendungsfall, für kleine Wasserkraftwerke besonders gut geeignet. Eine Abwandlung des elektrischen Generators betrifft eine Anordnung mit vier Ständern.
Bei diesem Generator wird unter Verwendung eines zylindrischen Laufrades mit außen angebrachten flexiblen Schaufeln die hydraulische Energie, des fließenden Wassers von Flüssen se in mechanische Energie un schließlich in elektrische umgeformt Energie, wobei dies auch bei geringer Drehzahl mit dem Generator mit vier Ständern möglich ist.
Der elektrische Generator mit vier Ständern besteht aus einem Läufer, hergestellt mit nicht magnetischem Material, wobei in passenden Öffnungen Dauermagneten in gleichem
Abstand an seinem mittleren Umfang angebracht sind. Dieser rotiert auf einer Welle, die unmittelbar an die Stützachse des zylindrischen Laufrades der Wasserturbine angekuppelt ist. Mit Rollenlagern auf der rotierenden Achse des Läufers gestützt, bestehen die fetstehenden Ankerräder der Ständer aus einem inneren und einem äußeren kreisförmigen Käfig nahe dem Außenumfang der Ankerräder, wo Magnetlamellen angebracht sind, die zusammen mit Kupferspulen vier statische Anker bilden. Diese Grundstruktur ermöglicht Anlagen zum Erzeugen von Elektroenergie sowohl in Unterwasseraufstellungen als auch auf Plattformen über der Wasseroberfläche und ist mit entsprechenden Abmessungen ebenfalls für kleine Wasserkraftwerke geeignet.
Eine ergänzende Neuerung betrifft die Wasserführung im Durchleitungssystem für eine Wasserkraftanlage, bei der das Endstück am Wassereinlauf der Durchgangsleitung als nach unten gebogen erwetertes Konusmundstück ausgebildet ist. Der Wasserzulauf wird durch ein an diesem angebrachtes Zylinderrohr reguliert, das vertikal angeordnet und offen ist und an oberen Ende sich nach oben konisch erweitert. in der Erwweiterung ist ein Ventilkörper angeordnet, der en mit einem darunter liegenden Ventilkörper und mit einem am unteren Ende des Zylinderrohres angeordneten Schwimmerkörper mit einem gestänge verbunden ist.
Bei hohem Pegelstand des Flusses wird der Ventilkörper angehoben und Luft kann nach unten eintreten und durch eine dazwischen liegenden Verbindungsleitung, die am Ende des Konusmundstückes mündet angesaugt werden, wodurch die Wassermenge und die Strömung begrenzt werden.
Im Mittelbereich der Durchgangsleitung ist ein vertikal ausgerichtetes Zwischenrohr eingesetzt, das oben verschlossen und unten mit einer Klappe verschließbar ist, die von einem Schwimmkörper über eine Leine bedienbar ist, so dass bei hohem Pegelstand die Klappe schließt und bei niedrigem sich öffnet und das Konusmundstück keinen Durchfluß hat.
Sensoren für Pegel, Durchfluss und Druck, ferngesteuert durch Rechner, die über Satellit miteinander verbunden sind, erlauben eine stetige Überwachung und Regulierung der Kraftwerksanlage .
Die hydroelektrische Einrichtung mit Wasserturbinen wird nachstehend an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele der Wasserturbine und der zugehörigen Einrichtungen durch die folgende ausführliche Beschreibung erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Baueinheit einer hydroelektrischen Einrichtung mit Wasserturbine;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Wasserturbine;
Fig. 3 eine Vorderansicht einer anderen Baueinheit hydroelektrischen Einrichtung mit Wasserturbine; Fig. 4 eine Seitenansicht der Baueinheit mit der Wasserturbine nach Fig. 4, mit eingezogenen Rotations-
Zylindern und dem Gehäuse in der Position, die den Wasserdurchfluss erlaubt;
Fig. 5 eine Seitenansicht der Baueinheit mit der Wasser- turbine nach Fig. 4, mit betätigten Rotationszylindern und dem Gehäuse in der Position, die das Wasser aufstaut;
Fig. 6 eine Seitenansicht der Durchgangsleitung;
Fig. 7 eine Vorderansicht einer abgewandelten Baueinheit einer hydroelektrischen Einrichtung von sechs Wasserturbinen, Fig. 8 einen Schnitt durch eine Wasserturbine der abgewandelten Baueinheit, nach Fig.7,
Fig. 9 Teilvorderansicht der abgewandelten Baueinheit, nach Fig.7 und 8, mit Gehäuse 1 mit der Schleuse 3 und den Abstandshaltern 7,
Fig.10 eine Seitenansicht des festen Lagers 5 an einem
Stützträger 5.1 oder 5.2 der abgewandelten 10 Baueinheit einer hydroelektrischen Einrichtung,
Fig. 11 eine Grundrissansicht der Wasserkraftanlage, für die abgewandelte Baueinheit der hydroelektrischen Einrichtung, mit einer abgewandelten Bauform- 15 anordnung der Durchgangsanlage für Wasserlebewesen,
Fig. 12 eine Ansicht des Eingangs für Wasserlebewesen an dem horizontalen zylindrischen Querstützfundament,
„„ Fig. 13 eine Seitenansicht der Durchgangsleitung an einem seitlichen Stützträger 5.1 oder 5.2;
Fig. 14 eine Seitenansicht einer weiteren abgeändeten Baueinheit einer hydroelektrischen Einrichtung, wobei diese mit dem Querrohr 52 zum Eintauchen in den 25
Fluss vorgesehen, aus diesem heraus und hochgewunden ist, sowie eine Durchgangsleitung,
Fig. 15 eine Seitenansicht der Baueinheit nach Fig. 14, mit dem Querrohr 52, in den Fluss eingetaucht, mit
3° unter Druck gesetzten, aufgeblasenen Rohren 53 und 54 und die damit verbundene Durchgangsleitung 10 in Fließrichtung des Wassers.
Fig. 16 eine Seitenansicht der Baueinheit nach Fig. 14, mit 5 dem Querrohr 52, in den Fluss eingetaucht, mit dem oberen aufblasbaren Rohr 53 ohne Druck und das Verhalten des Wassers des Flusses,
Fig. 17 eine Seitenansicht der Baueinheit nach Fig. 14, mit dem Querrohr 52, in den Fluss eingetaucht mit dem unteren aufblasbaren Rohr 54 ohne Druck und dem sich daraus ergebenden Verhalten des Flusses,
Fig. 18 eine Seitenansicht der Baueinheit nach Fig. 14, mit dem Querrohr 52, in den Fluss eingetaucht mit den aufblasbaren Rohren ohne Druck, mit der Durchgangsleitung 10 für Wasserlebewesen und dem sich daraus ergebenden geänderten Verhalten des Flusses,
Fig. 19 eine Vorderansicht der Baueinheiten der hydroelektrischen Einrichtung einer Kraftwerksanlage mit dem Querstützrohr 52 der die horizontale Rohrleitung im Fluss, für den Durchgang von Fischen, bildet,
Fig. 20 eine Seitenansicht der Durchgangsleitung 10, als
Längsrohr, mit unter Luftdruck gesetztem Endstück,
Fig. 21 eine Seitenansicht des unter Luftdruck gesetzten Endstückes am Längsrohr der Durchgangsleitung 10 und den Pegel des hindurchfließenden Wassers,
Fig. 22 eine Seitenansicht des unter Luftdruck gesetzten Endstückes am Längsrohr der Durchgangsleitung 10 und den erhöhten Pegel des hindurchfließenden Wassers,
Fig. 23 eine Seitenansicht des Gehäuses 1 mit dem Laufrad 2 der Wasserturbine und dem Verhalten der flexiblen Schaufeln im Betrieb, Fig. 24 eine perspektivische Ansicht der hydroelektrischen Umwandlungsmaschine,
Fig. 25 einen Ausschnitt aus der hydroelektrischen Umwandlungsmaschine nach Fig.24,
Fig. 26 eine Stirnansicht des elektrischen Generators mit doppeltem Ankerrad als Ständer darstellt,
Fig. 27 ein vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 26, mit dem
Aufbau des mit Magnetlamellen aus Stahlblech, des Ankerrades und mit den dazwischen angeordneten Dauermagneten des Läufers,
Fig. 28 eine Schnittansicht des elektrischen Generators 12 mit dem doppelten Ankkerrades als Ständer,
Fig. 29 eine Stirnansicht des elektrischen Generators mit doppeltem Ständer,
Fig. 30 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem elektrischen Generator, den Aufbau des stützenden Ankerrades, die Magnetlamellen und die Kupferspulen und des Läufers 74 mit den dazwischengreifenden Dauermagneten,
Fig. 31 eine Schnittansicht des elektrischen Generators mit doppeltem Ständer nach Fig. 29,
Fig. 32 eine Stirnansicht des elektrischen Generators mit vier Ständern,
Fig. 33 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Stützstruktur des feststehenden Ankerrades mit ausgerichteten Magnetlamellen und zwischen diese greifenden Dauermagneten,
Fig. 34 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Stützstruktur des feststehenden Ankerrades mit nicht ausgerichteten Magnetlamellen und zwischen diese greifenden Dauermagneten,
Fig. 35 eine Schnittansicht des elektrischen Generators mit vier Ständern,
Fig. 36 eine perspektivische Ansicht der Gegendrehungsvorrichtung für elektrische Generatoren.
Fig. 37 eine Seitenansicht einer abgewandelten Form einer in den Fluss eingetauchten Durchgangsleitung für Fische, bei hochgewundener Baueinheit der Wasserturbinen,
Fig. 38 eine Seitenansicht nach Fig.37 bei abgesenkten
Wasserturbinen, mit beiden aufblasbaren Rohren am
Querrohr aufgeblasen,
Fig. 39 eine Seitenansicht nach Fig.38 bei abgesenkten
Wasserturbinen, mit dem oberen aufblasbaren Rohr am Querrohr aufgeblasen,
Fig. 40 eine Seitenansicht nach Fig.37 bei abgesenkten Wasserturbinen, mit dem unteren aufblasbaren Rohr am Querrohr aufgeblasen, Fig. 41 eine Seitenansicht nach Fig.37 bei abgesenkten
Wasserturbinen, mit beiden aufblasbaren Rohren am Querrohr nicht aufgeblasen,
Fig. 42 Vorderansicht der Wasserkraftanlage mit der abgewandelten Form der Durchgangsleitung für Fische, 10 nach Fig.37,
Fig. 43 eine Seitenansicht nach Fig.37, die Wasserturbine •, c nicht dargestellt, bei abgesenktem Querrohr, bei niedrigem Wasserstand des Flusses.
Eine Wasserturbine wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, Q weist ein Gehäuse 1 auf, das für eine Länge von jeweils drei Meter vorgesehen ist, bei dem die Stärke der für die Herstellung verwendeten Bleche nach den Durchmessern variieren können und an ihrem äußeren Teil Verstärkungen besitzen, die bei der Baueinheit insgesamt eine größere Beständigkeit ergeben.
Das Gehäuse 1 soll das Laufrad 2 der Wasserturbine, das in seinem Inneren eingebaut ist, gegen äußere Fremdkörper 0 schützen, die im Fluss in Bewegung sind.
Das Gehäuse 1 besitzt seitliche Abschlussbleche mit kreisförmigem Querschnitt, mit einer Abmessung proportional zum 5 seinem Durchmesser. Das Laufrad 2 der Turbine ist mit Kohlenstoffstahlblechen hergestellt, mit einem Durchmesser und einer Breite, die in Abhängigkeit von der Größe des in seinem Inneren eingebauten
Generators 12 gewählt ist. 5
An seinem Außendurchmesser besitzt das Laufrad 2 mehrere flexible Schaufeln 13, die über die gesamte Breite und mit Zwischenräumen über seinem Umfang angeordnet sind und den Wasserdruck des Flusses aufnehmen und das Laufrad 2 in IQ Drehung versetzen.
Die gesamte Baueinheit ist an einer Welle angebracht, die fest auf Lagern oder beweglich auf Rollen gelagert sein kann.
15
Das Gehäuse 1 ist mit einer schwenkverdrehbaren Schleuse 3 versehen, mit kreisförmigen Querschnitt, deren Abmessungen proportional sind, zum jeweiligen Gehäuse 1, an dem sie angebracht wird und an ihren Seiten Kastenträger besitzen,
20 mit Zahnstangen, an denen in gleichem Abstand Räder angebracht sind, mit der sie auf Schienen rollt, wobei drehende Antriebsritzel die Schleuse 3 entsprechend der Notwendigkeit des Wasserflusses öffnen oder schließen.
25
Die Inspektionsklappe 4 seitlich an dem Gehäuse 1 dient der
Inspektion und hat eine elliptische Form und Bohrungen am Umfang, für die Befestigung mit Schrauben aus rostfreien Stahl und ist, für eine vollkommene Abdichtung, aus 30 gummierten KohlenstoffStahlblechen hergestellt.
Das feste Lager 5 für die hydroelektrische Einrichtung ist auf beiderseits angeordneten Stützträgern 5.1 und 5.2 --. angebracht, die zusammen mit einem unteren Querstützfunda- ment 8, das an die hydroelektrische Einrichtung modular angepasst ist und nach dem Ausfüllen der leeren Armierung mit Beton eine starre Baueinheit bildet. Die Armierungsstruktur wird unter Verwendung handelsüblicher Profile geformt, die in ihrem Inneren Stahlstäbe aufnehmen und dient zur Stabilisierung gegen eine Verschiebung durch die Kraft des Wassers des Flusslaufes.
Das feste Lager 5 besitzt auf dem Querstützfundament 8 eine kreisförmige Auflagebahn, die an einer seinen oberen Seiten, auf den seitlichen Stützträgern 5.1 und 5.2 mit einer Neigung von 70 Grad in Bezug auf die horizontale Ebene angebracht ist, was das vertikale Verschieben der auf gleitenden Lagern 6 angebrachten hydroelektrischen Einrichtung erleichtert.
Die gleitenden Lager 6, beiderseits an den Abstandshaltern 7 angeordnet, werden aus Profilen und Blechen aus Kohlenstoffstahl hergestellt und haben eine an die Funktion angepasste Form.
Die gleitenden Lager 6 sind an den Seiten der Abstandshalter 7 und damit mit der gesamten Baueinheit der Wasser- turbinen der hydroelektrischen Einrichtung verschraubt.
Zum Hochwinden der gesamten Baueinheit der Wasserturbine des hydroelektrischen Einrichtung, mit deren Verschiebung nach oben, ist die gleitende Auflage mit einer Neigung von 70° mit einer Führung und einer Zahnstange vorgesehen.
Der Abstandshalter 7 besitzt einen kreisförmigen Querschnitt und seine Abmessungen und Blechstärken richten sich nach dem Durchmesser und der Steifigkeit der gesamten gesamten Baueinheit der Wasserturbine.
Im oberen Teil des Abstandshalters 7 gibt es eine Zugangsöffnung, die mit einer elliptische Klappe 16, die mit Vulkanisierungsgummi abgedichtet und durch Schrauben befestigt ist.
Zum Hochwinden ist eine Brücke 9 vorgesehen, die oben die
Stützträger 5.1 und 5.2 verbindet, womit eine steife
Anordnung geschaffen wird.
Diese Stützträger 5.1 und 5.2 bilden ein seitliches Gitterwerk in der Form von Diagonalverstrebungen mit Lagern, die eine Welle tragen, die für das Übertragen des zum Anheben oder Absenken der gesamten Baueinheit der Wasserturbine notwendigen Drehmoments notwendig ist.
Die Durchgangsleitung 10 ist eine röhrenförmige Vorrichtung mit an den Zweck angepassten Abmessungen und Neigungen, die aus Baugruppen unterschiedlicher Längen durch Schrauben verbunden ist.
Die Durchgangsleitung 10 besitzt zwei Verankerungssysteme, wobei das eine seitlich aus Rohren 17 in der horizontaler Lage besteht und das andere Rohrteile 18, die in der Vertikalen übereinander montiert sind. Diese vertikale Verankerung wird mit Beton gefüllt, womit die gesamte Vorrichtung stabilisiert wird, die eine Neigung von 7° zur Flussrichtung besitzt und mit 3° zur horizontalen Ebene des Flusses, ausgehend von der vertikalen Verankerung, die im Mittelteil der Leitung geneigt angeordnet ist, bis zur Wassereintrittsöffnung nahe dem oberen Spiegel des Flusses. Die Baugruppen der Durchgangsleitung 10 sind mit konischen Teilen unterschiedlichen Durchmessers, an ihrem Ende nahe der Oberfläche des Flusses versehen.
Die in Fig. 3 bis Fig. 6 dargestellte Bauform der Erfindung zeigt das verdrehbare Gehäuse 1, das vor der Turbine aufstauende fließende Wasser des Flusses mit inneren Verstärkungen versehen ist, die in der gesamten Länge angeordnet sind und einem Ablenkblech 11 mit Rippen im gesamten oberen
Querschnitt, das mit einem Hydraulikzylinder 15 zum Drehverschwenken versehen ist.
Die Abstandshalter 7, zu beiden Seiten des Gehäuses 1 verleihen der Baueinheit eine größere Beständigkeit. In ihren Inneren sind über der hindurchgehende Faustachsen des Laufrades 2 die elektrischen Generatoren 12 eingebaut. Das Gehäuse 1 ist an den Seiten mit Abschlüssen aus kreis- förmigen Blechen verschlossen, die mit Strukturprofilen verstärkt sind.
Das Laufrad 2 der Turbine ist mit einer Welle in Rollenlagern gelagert und an seinem Außendurchmesser mit einer Vielzahl von flexiblen Gummischaufeln 13, die in seiner gesamten Länge und mit Zwischenräumen über seinem Umfang verteilt angeordnet sind, mit einer zur Rotationsrichtung des Laufrades 2 entgegengesetzten Flexibilität, was den Durchgang von Steinen und anderen Elementen ermöglicht, die innerhalb des Flusses enthalten und in Bewegung sind.
Die flexiblen Gummischaufeln 13 nehmen den Wasserdruck auf und wandeln ihn in mechanische Energie der Drehbewegung des Laufrades um.
Die festen Lager 5 mit den Stützträgern 5.1 und 5.2 an beiden Seiten Baueinheit der Turbine tragen und stabili- sieren deren hydroelektrischen Einrichtung. Sie sind unter Verwendung handelsüblicher Profile und Rundstäbe als Armierung hergestellt, die nach Ausfüllen mit Beton eine starre Struktur bilden und die Kraft des Wassers des Flusses auffangen. Die beiden kreisförmigen oder ebenen Auflagebahnen haben wie zu Fig. 1 beschrieben an beiden oben liegenden Seiten eine Neigung von 70 Grad zur horizontalen Ebene, um das vertikale Verschieben der hydroelektrischen Einrichtungen mit Hydraulikzylindern 14 zu erleichtern, mit denen die gesamte Baueinheit hochgewunden wird, um den Stauraum für die Wasserströmung des Flusses freizugeben.
Die in Fig. 4 und Fig. 5 wiedergegebenen Seitenansichten zeigen die zu beiden Seiten der Baueinheit der elektrischen Einrichtung mit der Turbine an den gleitenden Lagern 6 auf den, an Stützträgern 5.1, 5.2 angebrachten, festen Lagern 5 abgestützt, die sind mit Profilen und Blechen aus Kohlenstoffstahl hergestellt, mit Hydraulikzylindern 15 die Verdrehung der Baueinheit ermöglichen, womit der Durchgang des Wassers für den Antrieb des Laufrades 2 geregelt wird. Sie stützen sich mit einer Mittelnabe mit Rollenlager ab.
Die kreisförmigen oder ebenen Auflagen der festen Lager 5 mit einer Neigung von 70°, dienen zum Hochwinden mit
Verschiebung der an den gleitenden Lagern 6 befestigten
Baueinheit von hydroelektrischen Einrichtungen, mit
Hydraulikzylindern 14.
Die ebenfalls beiderseits an der Turbine angebrachten Abstandshalter 7 entsprechen hinsichtlich Querschnitt, Längen, Einbauort Blechstärken in Abhängigkeit vom Durchmesser und der Beständigkeit, den zu Fig.l und Fig. 2 bereits gemachten Ausführungen.
In die Das Laufrad 2 der Turbine ist an einer seiner Seiten mit seiner Welle mit einem Rollenlager in einer Nabe gelagert, die ein Teil des Abstandshalters 7 ist und auf der gegenüberliegenden Seite ist an diesem eine Faustachse befestigt, die die gesamte montierte Baueinheit der Turbine auf Rollenlagern in der Nabe des gleitenden Lagers 6 abstützt.
Der Abstandshalter 7 besitzt eine Öffnung für einen Zugang zum Inneren, die mit einer elliptischen vulkanisierten Klappe 16, die mit Schrauben verschlossen ist, um eine vollkommene Abdichtung herzustellen, mit der das Eintreten des Wassers aus dem Fluss verhindert werden muss, weil unmittelbar an der Faustachse des Laufrades 2 der elektrische Generator 12 angebracht ist.
Die Verankerung des Querstützfundamentes 8 mit den seitlichen Stützträgern 5.1, 5.2 geschieht mit Pfählen 21 die quer zur Flussrichtung eingeschlagen sind und mit seitlichen Grundpfählen 24 aus Stahlbeton.
Die Durchgangsleitung 10 für Wasserlebewesen besteht aus
Rohren mit geeigneten Abmessungen und Neigungen und ist in Baugruppen mit unterschiedlichen Längen entworfen, die durch Schrauben verbunden sind.
Sie besitzt zwei Verankerungssysteme, eines als horizontale
Verankerung mit horizontalen Rohren 17, die seitlich an den in der horizontalen Lage befindlichen Rohren der Durchgangsleitung 10 angebracht simd und eine vertikalen Verankerung von übereinander montierten Baugruppen von Rohrteilen 18, die sich mit den horizontalen Rohren über- schneiden und nach unten mit Beton gefüllt sind.
Die horizontalen Rohre der Durchgangsleitung 10 sind dabei mit einer Neigung von 7° gegen die Flussrichtung und mit 3° in Bezug auf die horizontale Ebene des Flusses, ausgehend von dieser vertikalen Verankerungssäule im Mittelteil der Durchgangsleitung 10 eingerichtet, bei denen die Wassereintrittsöffnung nahe dem oberen Spiegel des Flusses liegt. Diese Leitung besitzt ebenfalls Baugruppen mit konischer Form, die mit unterschiedlichen Durchmessern an ihrem Ende nahe der Oberfläche des Flusses angebracht sind.
Im Querschnitt des Flusses ist unter dem Austritt des Wassers, das über das Laufrad 2 einer oder mehrerer paralleler Turbinen läuft, eine horizontale Leitung 20 mit Öffnungen 19 an ihrem Umfang angebracht, die auch dort den Durchgang von Wasserlebewesen erlauben.
Diese horizontale Leitung 20 ist beiderseits verbunden mit den seitlichen Durchgangsleitungen 10 der Wasserkraftanlage, wodurch ein verbesserter Zugang der Wasserlebewesen flussaufwärts ermöglicht ist. Sie ist an den Pfählen 21 zur Querverankerung, zusammen mit dem Querstützfundament 8 befestigt, welche die Funktion haben, das Bett des Flusses auszugleichen, wenn an dem für die Anlage ausgewählten Ort eine Vertiefung im Verhältnis zu seinem natürlichen Bett vorhanden ist. An den Pfählen 21 ist ein Rohr 22 mit geringerem Durchmesser in Querschnittsrichtung des Flusses angebracht, durch den die Hydraulikleitungen hindurchgehen, die mit den Hydraulikzylindern 14 und 15 verbunden sind.
Unterhalb der Abstandshalter 7 ist eine Gummidichtung 23 bis zum Querstützfundament 8 angebracht, die den Durchgang von Wasser unterhalb der Abstandshalter 7 verhindert und auf diese Weise den Wasserfluss zum Laufrad 2 der Turbine richtet.
Die in Fig.7 dargestellte, abgewandelte Baueinheit einer hydroelektrischen Einrichtung ist mit Gehäusen 1, mit einer Länge von jeweils drei Meter aufgebaut, bei denen die Stärke der Bleche und die Durchmesser variieren, die zur Her- Stellung verwendet werden; sie besitzen an ihrem inneren Teil Verstärkungen, die der gesamten Baueinheit eine größere Beständigkeit geben. Dadurch wird das Laufrad 2 der Wasserturbine, das in seinem Inneren eingebaut ist, gegen äußere Einwirkungen geschützt, aus Teilen, die im Fluss in Bewegung sind. Der seitliche Abschluss eines Gehäuses 1 besteht aus kreisförmigen Blechen.
Hydraulikeinheiten 25 zur Speisung und Bedienung der Hydrau- likzylinder der hydroelektrischen Einrichtung, mit einem
Hilfsmotorgenerator 26 zur Energiezufuhr zu den Motoren der Hydraulikeinheiten 25, wenn keine äußere Speisung zur Verfügung steht, sind auf einer Metallplattform 27 aufgebaut, die an den Seiten der festen Stützlagerträger 5. Und 5.2 der festen Lager 5 angebracht oder inner-halb eines Bedienungsraumes eingebaut.
Die oberen Teile der Stützlagerträger 5.1 und 5.2 der festen Lager 5 sind miteinander mit einer Brücke 9, aus einem aus armierten Beton vorgefertigter Träger 28, ver-bunden, die als Zugangssteg dient und mit einem Geländer 29 versehen ist und die Stabilität der Baueinheit verstärkt.
Fig. 8 zeigt ein Abdeckblech 11, hergestellt aus Kohlen- toffStahlblechen, mit über seine Länge angeordneten
Verstärkungen versehen, das in der abgewandelten Bauweise beweglich mit einem Gelenk 30 am äußeren Teil des Gehäuses 1 angelenkt, das mit einer Gummidichtung 31 abgedichtet ist.
Das Abdeckblech 11 ist mit einem Hydraulikzylinder 38 ver- stellbar und bei betätigtem Hydraulikzylinder 38 hochgeschwenkt, wodurch die Stauhöhe vor dem Gehäuse 1 der Wasserturbine ansteigt.
Das Laufrad 2 der Wasserturbine ist aus Kohlenstoffstahl- blechen hergestellt, deren Durchmesser und Länge von der vorgesehenen Erzeugungsmenge an Elektroenergieabhängt. Das Laufrad 2 sitzt auf einer Welle 32, die in Rollenlagern läuft, die mit Dichtungen, die als graphitierte Dichtungen, Rückhaltern oder Hydraulikplomben ausgebildet sind, abgedichtet sind.
Das Laufrad 2 besitzt am Außendurchmesser mehrere flexible Schaufeln 13, die aus Gummi oder dergleichen hergestellt sind und die über seine gesamten Länge angebracht sind und0 reihenweise mit Zwischenräumen an seinem Umfang, mit einer zur Rotationsrichtung des Laufrades entgegengesetzten Flexibilität, was den Durchgang von Steinen und anderen Teilen ermöglicht, die im Fluss in Bewegung sind. 5 Die flexiblen Schaufeln 13 nehmen den Wasserdruck des
Flusses auf und wandeln diesen in mechanische Energie um, wobei sie die Drehbewegung des Laufrades 2 bewirken, die zum Erzeugen von Elektroenergie notwendig ist. Q Die Schleuse 3 als Schieberventil 34 ausgebildet, weist
Abmessungen auf, die an das Gehäuse 1 der Wasserturbine, an dem diese angebracht ist, angepasst ist.
Das Schieberventil 34 der Schleuse 3 ist in fest angebrachten seitlichen Führungsschienen 35 geführt und durch einen 5
Hydraulikzylinder 36 betätigt, mit dem das Öffnen oder
Schließen nach dem, zum Vortrieb des Laufrades 2 erforderlichen Wasserfluss, reguliert wird.
In der geschlossenen Position ist, stützt sich das Schie-° berventil 34 der Schleuse 3 auf einer Gummibahn 37 dichtend ab, die auf dem oberen Teil des zylindrischen Querstützfundament 8 befestigt ist.
Auf der gegenüberliegenden Seite der Schleuse 3 sind an dem5 Gehäuse 1 Gummibahnen 37 angebracht, mit Längen und Breiten mit denen die Öffnung des Gehäuses 1 der Wasserturbine abgedeckt werden und die zur Verringerung der Geräusche des über die flexiblen Schaufeln der Turbine strömenden Wassers dienen und den Zugang zum Laufrad verhindern. 5
Der in Fig. 9 wiedergegebene Abstandshalter 7 besitzt einen kreisförmigen Querschnitt und wechselnden Abmessungen je nach Baueinheit und die Blechstärken, richten sich nach dem Durchmesser und der erforderlichen Festigkeit der 10 jewweiligen Baueinheit.
Im oberen Teil besitzt der Abstandshalter 7 eine rechteckige Zugangsöffnung mit einer ersten Klappe 39 und eine zweite kreisförmige Klappe 40 mit Löchern im gesamten Umkreis, für 15 die Befestigung mit Schrauben. Die Klappen sind mit einer Vulkanisierung zur vollkommenen Abdichtung versehen.
Die gleitenden Lager 6 der Abstandshalter 7 sind aus Profilen und Blechen aus Kohlenstoffstahl hergestellt und haben „n eine besondere Form für die Funktion, die sie ausüben.
Einer der Schenkel des Profils des gleitenden Lagers 6 sind Bohrungen angebracht, zur Verschraubung mit hoher Festigkeit an der Seite der Baueinheit der Wasserturbinen.
Bestandteil des gleitenden Lagers 6 ist eine gleitende Auf- 5 läge mit einer Neigung von etwa 70°, welche die Verschiebung derselben mit der daran befestigten hydroelektrischen Einrichtung mittels Hydraulikzylindern 14, die mit der gleichen Neigung von etwa 70° angeordnet sind, das
Hochwinden des gesamten Systems erlaubt. 0
Fig. 10 zeigt den Aufbau der seitlichen Stützträger 5.1 und, 5.2 die die festen Lager 5 tragen, aus vorgefertigten Modulen in armiertem Beton, die dadurch zusammen mit einem zylindrischen Querstützfundament 8 eine starre Baueinheit. 5 Diese besteht ebenfalls aus vorgefertigten Modulen in armiertem Beton gebildet, mit unterschiedlichen geformten Einpassungen zusammengesetzt.
Das Querstützfundament 8 ruht befestigt auf einem stehenden Profilträger 41 aus armiertem Beton, der im Querschnitt des Flusses angeordnet ist verhindert, dass die Kraft des Wassers die Baueinheit der Wasserkraftanlage mit der darauf angebrachten hydroelektrischen Einrichtung verschiebt. Ein oberer Eingang mit Klappe 42 erlaubt in geöffnetem Zustand den Eintritt des Flusswassers unter Druck, zur inneren Reinigung der Querleitung durch Abschwemmen.
Der Querstützträger 5.1, 5.2 ist mit einer Auflagebahn 43, die an seinem oberen Teil mit einer Neigung von etwa 70° im Verhältnis zur Horizontalebene angebracht ist, zur Erleichterung des Verschiebens des gleitenden Lagers 6 mit den darauf befestigten hydroelektrischen Einrichtungen.
Das in Fig. 11 gezeigte Durchgangssystem für Wasserlebe- wesen besteht aus Kanälen 44, die in vorgefertigten Platten 45 aus armiertem Beton, mit unterschiedlichen Formen und Einpassungen im Bett des Flusses angeordnet sind und mit dem zylindrischen Querstützfundament 8 auf dem stehenden Profilträger 41 verbunden sind.
Das Querstützfundament 8, ist an den Enden mit den seitlichen Stützträgern 5.1, 5.2 verbunden, an denen Durchgangskästen 46 aus KohlenstoffStahlblechen angekoppelt sind, die mit Beton fixiert, eine Durchgangsleitung 10 bilden, mit einer inneren Kaskade in ihrer gesamten Ausdehnung und im unteren Teil in Beton verankert sind.
Ausgehend vom Durchgangskasten 46 ist beiderseits der Baueinheit der hydroelektrischen Einrichtung eine Durchgangsleitung 10 angeordnet, die eine Neigung von etwa 7° besitzt. Zur horizontalen Ebene des Flusses besitzt die Durchgangsleitung 10 eine Neigung von etwa 3°.
Die Durchgangsleitung 10 besteht aus zylindrischen Modulen, gefertigt aus Kohlenstoffstahlblechen, die mit rostfreien Schrauben verbunden sind und am Ende der Durchgangsleitung 10 sind Kegelendstücke 47 angeschraubt, die zur Regulierung des hindurchgehenden Wasservolumens dienen.
-^ Unterhalb der Durchgangsüberleitung ist ein Zwischenelement 48 in die Durchgangsleitung 10 eingesetzt, das mit über den Umfang verteilten Löchern versehen und mit eingefüllten Steinen als Filter bestückt ist und das oben mit einer durchsichtigen Klappe 49 verschlossen ist. 5 Das Zwischenelement 48 sorgt außerdem für einen Abfall der Wassergeschwindigkeit und des Wasserdruckes.
Die Durchgangsleitungen 10 sind mit seitlichen horizontalen Profilen 50, die mit gleichem Abstand über die gesamte Länge Q angeordnet, an den Ufern befestigt sind und das gesamte Durchleitungssystem in der vorgesehenen Neigung stabilisieren.
In Fig. 12 sind die seitlichen Öffnungen 44 dargestellt, die für unterschiedliche im Wasser lebende Arten den Zugang zum Inneren des als Durchgangsquerleitung ausgebildeten Querstützfundamentes 8 bilden.
Fig. 13 zeigt eine aus Steinen und Hölzern bestehende Rampe 51, mit hervortretenden Steinen an der Oberfläche oder ein- 0 fach als eine ebene betonierte Oberfläche, mit hervortretenden Steinen, die über die der Wasserfluss nach der hydroelektrischen Einrichtung, als schiefe Ebene, in Form einer Kaskade, Fischen den Zugang durch Sprünge auf den höheren Pegel des Flusses ermöglicht, wo sie ihren Weg 5 fortsetzen können. In Fig. 14 ist ein Stützträger 5.1 dargestellt, auf dem das feststehende Lager 5 für das gleitende Lager 6 angebracht ist, das eine Baueinheit der hydroelektrischen Einrichtung trägt und diese mit dem Hydraulikzylinder 14, zum Verschieben aus der Strömung des Flusses oder in diese hinein, dient .
Im Abstand unter dem Gehäuse 1 mit dem Laufrad 2 der Wasserturbine befindet sich ein Querrohr 52, quer zur Strömung des° Flusses angeordnet, das auf dem ein oberes aufblasbares Rohr 53 und unter dem ein unteres aufblasbares Rohr 54 an diesem befestigt ist.
Im Bett des Flusses befinden sich horizontal angebrachte5 Platten 55, aus armiertem Beton und vetikal eingeschlagene Pfähle 21 zum Zurückhalten und Ausgleichen des Flussbettes.
Fig. 15 zeigt die Baueinheit mit den Hydraulikzylindern 14 ins Flussbett abgesenkt und die Ausrichtung zwischen dem Querrohr zu den seitlichen Durchgangskästen 46, die an den
Außenseiten der feststehenden Lager 5 angebracht sind und zu dem oberen aufblasbaren Rohr 53 und dem unteren aufblasbaren Rohr 54, die beide unter Druck gesetzt sind, wodurch ein größeres Stauvolumen des Wassers des Flusses entsteht, wobei der Fluss des Wassers zu dem Durchgang zwischen den flexiblen Schaufeln 13 des Laufrades 2 der Wasserturbine und dem oberen aufgeblasenen Rohr 53 geleitet wird.
In Fig. 16 ist der Betriebszustand wiedergegeben, bei dem das obere aufblasbare Rohr 53 ohne Druck ist und das untere aufblasbare Rohr 54 unter Druck gesetzt ist und die sich daraus ergebende Steigerung der Durchflussfläche des Wassers unterhalb der Wasserturbine eine dementsprechende proportionale Verringerung des oberen Pegels des Flusses über der Baueinheit ergibt. Fig. 17 zeigt den Fall, bei dem das obere aufblasbare Rohr
53 unter Druck gesetzt ist und das untere aufblasbare Rohr
54 drucklos ist, wodurch die sich ergebende Steigerung der
Durchflussfläche des Wassers des Flusses unterhalb der
Flexiblen Schaufeln 13 des Laufräder 2 der Wasserturbinen und eine proportionale Verringerung des oberen Pegels des Flusses ergibt.
Fig. 18 zeigt das obere aufblasbare Rohr 53 und das untere aufblasbare Rohr 54 ohne Druck auf dem Querrohr 52 angeordnet, wodurch eine größere Durchflussfläche für das Wasser des Flusses unterhalb und oberhalb der aufblasbaren Rohre 53 und 54 und demgemäß eine proportionale Verringerung beim oberen Pegel über den Baueinheiten der Anlage ergibt.
Fig. 19 zeigt die auf den gleitenden Lagern 6 befestigten
Baueinheiten von jewils drei Gehäusen 1 mit vier Abstandshaltern 7, die auf den feststehenden Lagern 5 an beiderseits angebrachten Stützträgern 5.1 und 5.2 mit Hydraulikzylindern 14 hochgefahren oder herabgelassen werden.
Ebenfalls an den gleitenden Lagern 6 befestigt sind die im Abstand unter den Baueinheiten angeordneten Querrohre 52, an denen obere aufblasbare Rohre 53 und untere aufblasbare Rohre 54 angebracht sind.
In abgesenkter Lage sind die Querrohre 52, die in regelmäßigen Abständen mit Zugangsöffnungen zum Inneren, für den Durchtritt von Wasserlebewesen haben, beiderseits mit Durchgangskästen 46 verbunden und dort mit aufblasbaren Seitendichtungen 56 abgedichtet.
Die Stützträger 5.1 und 5.2 sind auf horizontal unter den Baueinheiten verlegten Platten 55 aus armiertem Beton aufgebaut und der Flussquerschnitt ist an diesen mit nebeneinander eingeschlagenen Pfählen 21 stabilisiert. An den Durchgangsästen 46 setzen Durchgangsleitungen 10 als Längsrohre an, die mit unter Luftdruck zu setzenden Endstücken 57 abschließen, die nach unten offen und oben geschlossen sind, wo eine Druckluftleitung 58 eingeleitet ist.
Die horizontale Verankerung der Durchgangsleitungen 10 erfolgt mit horizontalen Profilen 50 im Flussufer. in Fig. 20 ist eine Durchgangsleitung 10 dargestellt, mit dem Durchgangskasten 46 in dem diese eingesetzt ist und mit dem Querrohr 52, das darin mündet.
An dem Längsrohr der Durchgangsleitung 10, das mit mehreren horizonalen Profilen 50 seitlich verankert ist, ist ein zylindrisches Endstück 57 vertikal ausgerichtet angesetzt, das unten offen und oben verschlossen ist, wo eine Druckluftleitung 58, zur Regulierung des Wassereintrittes in die Durchgangsleitung 10, angeschlossen ist.
Das in Fig. 21 gezeigte Endstück 57 ist mit erhöhtem
Arbeitsdruck in der Druckluftleitung 58 beaufschlagt, wodurch mit der Luftzufuhr das Volumen des durch das Längsrohr der Durchgangsleitung 10 hindurchfließenden
Wassers bedarfsgerecht verringert wird.
Das in Fig. 22 gezeigte Endstück 57 ist mit mit verringertem Arbeitsdruck in der Druckluftleitung 58 beaufschlagt, wodurch die herabgesetzte Luftmenge eine Steigerung des Volumens, des durch das Längsrohr der Durchgangsleitung 10 hindurchfließenden Wassers, erreicht wird.
In Fig. 23 ist eine Wasserturbine im Schnitt wiedergegeben, mit einem Gehäuse 1 in dem das Laufrad 2 läuft und wie sich die flexiblen Schaufeln 13, die am Außenumfang des Laufrades 2 angebracht sind, verhalten. In der Betriebsposition 59 nehmen diese den Wasserdruck auf, der durch den Wasserstrom des Flusses ausgeübt wird und sind abgespreizt, während sie sich in der Ruheposition 60 nach erfolgtem Durchgang durch den Wasserstrom an den Umfang des Laufrades 2 anlegen.
Durch die Flexibilität der Schaufeln 13 sind sie im Rücklauf in der Richtung der Ruheposition 60 für dem Fall gesichert, dass sie auf ein Hindernis treffen, das ihre Funktion in der Betriebsposition einschränken oder verhindern würde.
Fig.24 zeigt das Laufrad 2 der Wasserturbine mit den am Außenumfang angebrachten flexiblen Schaufeln 13 für die Beaufschlagung mir der Wasserströmung.
Am Innenumfang ist ein Läufer 61 fest eingesetzt, der, wie aus Fig.25 ersichtlich, aus Magnetplatten 62, Stahlblechen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt 63 und zwischengeschalteten nicht magnetischen Platten 64 besteht, die zur Erzeugung der elektrischen Energie durch magnetische Induktion in einem feststehenden Anker 65 aus Magnetlamellen 66, in die eine
Kupferspule 67 eingesetzt ist, dienen. Der Läufer 61 rotiert gegenüber dem stehenden Anker 65 mit der Drehzahl des Laufrades 2, der auf einer feststehenden Achse 68 die in Rollenlagern 69 des Laufrades 2 gelagert ist.
In Fig. 26 ist das stehende Ankerrad 70 des statischen Ankers dargestellt, an dessen Außenfläche in gleichem Abständen Stützen angebracht sind, an denen Gummikissen 71 angebracht sind, welche sowohl der Befestigung, als auch der elektrischen Isolation, sowie zur Dämpfung von Schwin-gungen und zum Abstützen der Tangentialkräfte dienen, die von den durch das Magnetfeld verursachten Widerstand zwischen den Eisenteilen des Generators 12 stammen. Fig. 27 zeigt im Ausschnitt vergrößerte Einzelheiten des Aufbaues der Dauermagneten 72 des Läufers 74 und der Stahlbleche mit niedrigem Kohlenstoffgehalt 73, der Kupferspulen 67 und der des feststehenden Ankerrades 70 als Ständer.
In Fig. 28 ist das Ankerrad 70 mit den inneren und den äußeren rechteckig geformten Käfig wiedergegeben, in denen am gesamten Umfang Stahlbleche mit niedrigem Kohlenstoffgehalt 73 sowohl an inneren Käfig, wie auch am äußeren Käfig angeordnet sind, zwischen denen die Kupferspulen 75 des stehenden Ankerrades 70 eingesetzt sind.
Zwischen den äußeren und den inneren Käfigen greift ein Läufer 74 mit Dauermagneten 72 ein, die in gleichen Abständen angebracht sind und die bei Rotation gegenüber dem stehenden Ankerrad 70 die Induktion der elektrischen Energie erzeugen.
Das stehende Ankerrad 70 ist auf Rollenlagern 76 auf einer rotierenden Achse 77 gelagert, auf der der Läufer 74 be- festigt ist und die durch geschraubte Flansche 78, unter Zwischenschaltung eines Schwingungsdämpfers 79 mit einer Antriebswelle verbunden ist. Am anderen Ende der rotierenden Achse 77 ist der Rollenlagerkörper 80 mit einer Blindkappe verschlossen.
In Fig. 29 ist der elektrische Generator 81 dargestellt, der aus einem feststehendes Ankerrad 70, als Stützstruktur des statischen Ankers, und aus einem Läufer 74 mit den Dauermagneten 72, besteht.
Das Ankerrad 70 ist an seiner Außenfläche über den Außenumfang in gleichen Abständen verteilt mit Stützen versehen, die sich nach außen auf einer Stützstruktur, als axial ausgerichtete ineinandergreifende Führungsschienen 82 ausgebildet sind, abstützen und zur Abstützung der Tangen- tialkraft dienen, die von dem durch das Magnetfeld zwischen den Eisenteilen des Generators verursachten Widerstand stammt. Das unverdrehbar feststehende Ankerrad 70 ist mit einem, in der Mittellinie desselben angeordneten, Hydraulikzylinder 83 in axialer Richtung verschiebbar angelegt.
Mit der gleitenden Nabe des Ankerrades 70, die den Rollenlagerkörper 80 bildet, kann dieses gegenüber dem Läufer 74 des Generators 81 in unterschiedlichen Stellungen zu positionieren, um die Frequenz des Generators zu stabilisieren.
Fig. 30 zeigt einen vergrößerte Ausschnitt aus Fig.29 deren Einzelheiten denen von Fig. 27 entsprechen.
Die Darstellung in Fig.31 zeigt die rechteckigen Käfige die Teile der Stützstruktur des feststehenden Ankerrades 70 sind, die ebenso wie die übrigen Einzelheiten bereits zu Fig. 28 identisch beschrieben sind.
Neu ist die Führung des Ankerrades 70 in den als Führungs- schienen 82 ausgebildeten Stützen an seinem Außenumfang, die außen in einer zylindrischen Stützstruktur, etwa an einem Abstanhalter 7 der hydroelektrischen Einrichtung, befestigt sind.
Ebenso neu ist die Verschiebbarkeit des Ankerrades 70 mit einem Hydraulikzylinder 84, der am Rollenlagerkörper 80 befestigt, das Ankerrad 70 axial verschiebt.
Fig.32 zeigt die Stützstruktur eines abgwangelten, fest- stehenden Ankerrades 70, das den statischen Anker bildet, an dessen Umfangsfläche eine Mehrzahl von Stützen in gleichen Abständen voneinander befestigt sind, an denen Gummikissen (71) angebracht sind, zur Befestigung, zur elektrischen Isolation, zur Dämpfung von Schwingungen und zur Abstützung der durch das Magnetfeld zwischen den Eisenteilen des elektri-schen Generators 81 auftretenden Widerstandes verursachten Tangentialkraft.
In Fig. 33 ist die Anordnung der Dauermagneten 72 des Läufers 74 und der Magnetlamellen 84, aus Stahlblechen, des feststehenden Laufrades 70 und dessen Stützstruktur dargestellt und zeigt den inneren Ständer mit der Anordnung der Magnetlamellen 84, gleich ausgerichtet zu den Magnetlamellen 84 des äußeren Ständers.
Fig. 34 zeigt die Anordnung der Dauermagneten 72 des Läufers 74 und der Magnetlamellen 84, aus Stahlblechen, des feststehenden Laufrades 70 und dessen Stützstruktur und den inneren Ständer mit der Anordnung der Magnetlamellen 84, nicht gleich ausgerichtet zu den Magnetlamellen 84 des äußeren Ständers.
Durch diese Abwandlungen in der Anordnung der Magnetlamellen 84 und der Kupferspulen 75 des inneren Ständers zum äußeren Ständer ergeben sich Variationsmöglichkeiten in der Form der Erzeugung von Elektroenergie bei Veränderung der Drehzahl und bei Abänderungen am Läufer 74 oder am Ankerrad 70.
Fig. 35 zeigt die rechteckigen Käfige der beiden feststehenden Ankerräder 70 an deren gesamten Umfang Magnet- lamellen 84 angebracht sind, die mit den in diese eingesetzten Kupferspulen 75 vier statische Anker bilden.
Zwischen den Käfigen und den statischen Ankern greifen die Dauermagneten 72 des Läufers 74 dazwischen, die auf beiden
Seiten in gleiche Abständen an seinem mittleren Außenumfang angebracht sind.
Der Läufer 74 ist an der rotierenden Achse 77 durch geschraubte Flansche 85 befestigt. Seine Dauermagnete 84 erzeugen, bei Rotationsbewegung gegenüber den statischen Ankern, die Induktion für die Gewinnung von Elektroenergie.
Die beiden Ankerräder 70 sind miteinander mit in gleichen Abständen an deren Außenumfang geschraubten Blechen 85 verbunden, womit sie der Verbindung Steifigkeit verleihen und Montageoptionen ermöglichen, darunter die Verschiebung der Pole des Generators 81.
Die Ankerräder 70 sind jeweils auf Rollenlagern 76 an der rotierenden Achse 77 gelagert, die durch geschraubte Flansche 78, unter Zwischenlage eines Schwingungsdämpfers, 79 mit der Antriebswelle verbunden ist, die am freien Ende mit einer Blindkappe für den Rollenlagerkörper 80 abgeschlossen ist.
In Fig. 36 ist das zylindrische Laufrad 2 der Wasserturbine dargestellt, an deren Innenseite ein erstes Zahnrad 87 eines Umkehrgetriebes befestigt ist, das zentriert auf der feststehenden Achse 68 angebracht ist, die in Lagern 88 gelagert ist, sowie ein zweites Zahnrad 89, das am Läufer 74 des
Generators 12 befestigt ist und ein drittes Zahnrad 90, das auf einer Welle senkrecht zur feststehenden Achse 68, zwischen dem ersten Zahnrad 87 und dem zweiten Zahnrad 89 kämmend angebracht ist. Damit wird die Gegendrehung des auf Rollenlagern laufenden
Läufers 74 zur Drehbewegung des Ständers oder Ankerrades 70, mit dem Laufrad 2 der Wasserturbine erzeugt.
Eine verbesserte Anlage zur Vorbeileitung von Fischen an einer Kraftwerksanlage ist in Fig. 37 gezeigt. Die Einzel- heiten des Aufbaues der Baueinheiten der hydroelektrischen
Einrichtung und der gesamten Kraftwerksanlage entspricht Der zu Fig. 14 angeführten Beschreibung der seitlichen Durchgangsleitung 10 mit Ausnahme der erfinderischen Verbesserungen die darin bestehen, dass das Endstück der Durch- gangsleitung 10, das als sich nach unten gerichtet erweiterndes Konusmundstück 91 ausgebildet ist .
An diesem Ende der Durchgangsleitung 10 ein vertikal angeordnetes Zylinderrohr 92 angebracht ist, das oben konisch erweitert ist, wo ein Ventilkörper 93 mit Dichtring angeordnet ist der mit einem Gestänge versehen, mit einen mittleren Ventilkörper darunter und einen Schwimmkörper 94 am unteren Ende des Zylinderrohres 92 verbunden ist. Zwischen dem Ventilkörper 93 und dem mittleren Ventilkörper mündet eine Verbindungsleitung 95, die oben an der Verbindung des Konusmundstückes 91 mit der Durchgangsleitung 10, für den Eintritt von Luft, angeschlossen ist.
Am Beginn des mittleren Teiles der Durchgangsleitung ist ein vertikal ausgerichtetes Zwischenrohr 96 eingesetzt, das oben verschlossen und unten mit einer Klappe verschließbar eingerichtet ist, die mit einer Leine mit einem Schwimmkörper 97 verbunden ist, der je nach Pegelstand des Flusses die Klappe öffnet oder schließt.
Bei freier Strömung ist der Pegelstand niedrig und die Klappe offen, durch die dann das Wasser durch die Durchgangsleitung 10 strömt.
Fig. 38 entspricht der Fig.15, wobei durch den hohen
Pegelstand des Flusses die Klappe von dem Schwimmkörper 97 verschlossen wird und das Waser durch das Konusmundstück 91 in die Durchgangsleitung 10 einströmt, wobei gleichzeitig im Zylinderrohr 92 der Schwimmkörper 94 den Ventilkörper 93 anhebt, wodurch Luft über die Verbindungsleitung 95 i Die
Durchgangsleitung 10 gesaugt und damit das Wasservolumen und dessen Strömung verringert wird.
Für die in Fig. 39 bis 41 Zuständen, entsprechend den in Fig. 16 bis 18 beschriebenen Zuständen der hydroelektrischen Einrichtung, verhält sich der Bereich der 10 wie in Fig. 15 beschrieben.
Die in Fig. 42 dargestellte Vorderansicht einer hydroelektrischen Einrichtung entspricht der Würdigung zu Fig. 19.
Fig. 43 zeigt nur die Durchleitungseinrichtung für Fische, bei niedrigem Pegelstand, der dem in Fig. 37 gezeigten Zustand im Wesentlichen entspricht, sodass die Beschreibung dazu ebenfalls anwendbar ist.
Legende
1 Gehäuse, verdrehbar der Wasserturbine
2 Laufrad der Wasserturbine
3 Schleuse, drehverschwenkbar des Gehäuses 1
4 Inspektionsklappe, seitlich am Gehäuse 1
5 festes Lager der hydroelektrischen Einrichtung der
Wasserturbine
5.1 seitlicher Stützträger des festen Lagers 5 5.2 seitlicher Stützträger des festen Lagers 5
6 gleitendes Lager der hydroelektrischen Einrichtung der Wasserturbine
7 Abstandshalter des Gehäuses 1 der Wasserturbine 8 Querstützfundament der hydroelektrischen Einrichtung der Wasserturbine
9 Brücke zwischen den Stützträgern 5.1 und 5.2 zum Hochwinden der hydroelektrischen Einrichtung
10 Durchgangsleitung für Wasserlebewesen
11 Abdeckblech des Abstandshalters 7
12 elektrischer Generator der Wasserturbine
13 flexible Gummischaufel des Laufrades 2
14 Hydraulikzylinder zum Vertikalverschieben der gleitenden Lager 6
15 Hydraulikzylinder zum Drehverschwenken der Schleuse 3
16 elliptische Klappe der Zugangsöffnung im Abstandshalters 7
17 horizontales Rohr der Verankerung der Durchgangsleitung 10
18 vertikaler Rohrteil der Verankerung der Durchgangsleitung 10
19 Öffnung in der horizontalen Leitung 20
20 horizontale Leitung unter der Wasserturbine im Querschnitt des Flusses
21 Pfahl eingeschlagen in Querrichtung des Flusses unter dem Querstützfundament 8
22 Rohr angebracht an den Pfählen 21 in Querrichtung des Flusses, für Hydraulikleitungen der Hydraulikzylinder 14 und 15
23 Gummidichtuung zwischen Abstandhalter 7 und Querstützfundament 8
24 Grundpfahl seitlich des Querstützfundamentes 8 eingeschlagen
25 Hydraulikeinheit zur Speisung von Hydraulikzylindern der Baueinheit der hydroelektrischen Einrichtung
26 Hilfsmotorgenerator für die Hydraulikeinheit 25
27 Mettallplattform für den Aufbau der Hydraulikeinheit
25 und des Hilfsmotorgenerators 26
28 Betonträger der Brücke 9
29 Geländer des Betonträgers 28 der Brücke 9
30 Gelenk des Abdeckbleches 11 31 Gummidichtung des Gelenkes 30 32 Welle des Laufrades 2
33 Rollenlager der Welle 32
34 Schieberventil der Schleuse 3 des Gehäuses 1 35 Führungsschiene zur seitlichen Führung des
Schieberventils 34
36 Hydraulikzylinder zur Verstellung des Schieberventils 34
37 Gummibahn zur Bodenabdichtung auf dem Querstützfundament 8 angebracht
38 Hydraulikzylinder zum Verschwenken des
Abdeckbleches 11
39 erste Klappe der rechteckigen Zugangsöffnung des Abstandhalters 7
40 zweite Klappe der runden Öffnung des Abstandhalters 7
41 stehender Profilträger für das Querstützfundament 8
42 oberer Eingang mit Klappe, des Querstützfundamentes 8
43 Auflagebahn für das gleitende Lager 6
44 Kanal in der Betonplatte 45 im Flussbett 45 Betonplatte, im Flussbett verlegt
46 Durchgangskasten für die Durchgangsleitung 10
47 Kegelendstück der Durchgangsleitung 10
48 Zwischenelement in der Durchgangsleituung 10 49 durchsichtige Klappe des Zwischenelementes 48 50 seitliches horizontales Profil zur Verankerung der
Durchgangsleitung 10 51 Rampe für den Übertritt von Fischen Querrohr der Lageranordnung oberes aufblasbares Rohr auf dem Querrohr 52 unteres aufblasbares Rohr unter dem Querrohr 52 Fundamentplatten der Lageranordnung aufblasbare Seitendichtung zwischen Querrohr 52 und Durchgangskasten 46
Endstück der DurchgangsleitunglO, unter Luftdruck zu setzen
Druckluftleitung für das Endstück 57
Betriebsposition der flexiblen Schaufeln 13 des
Laufrades 2
Ruheposition der flexiblen Schaufeln 13 des
Laufrades 2
Läufer elektrischen Generators 12
Magnetplatten des Läufers 61
Stahlbleche des Läufers 61 nich magnetische Platten des Läufers 61 feststehender Anker des Generators 12
Magnetlamellen des Ankers 65
Kupferspule des Ankers 65 feststehende Achse des Generators 12
Rollenlager des Laufrades 2 auf der feststehenden
Achse 68
Ankerrad des stehenden Ankers des Generators 12
Gummikissen zur Abstützung des Ankerrades 70 an einem stehendem Teil, wie einem Abstandshalter 7 72 Dauermagnet des Läufers 74
73 Stahlblech mit niedriegem Kohlenstoffgehalt
74 Läufer des Generators 12 oder 81
75 Kupferspule des Ankerrades 70
76 Rollenlager des Ankerrades 70 auf der rotierenden Achse 77
77 rotierende Achse des Generators 81 78 doppelter Flansch der rotierenden Achse 77 der
Antriebsseite
79 Schwingungsdämpfer des doppelten Flansches 78
80 Rollenlagerkörper des stehenden Ankerrades 70
81 elektrischer Generator mit verschiebbaren
Doppelständer
82 Führungsschiene als Stütze des Ankerrades 70
83 Hydraulikzylinder zur axialen Verstellung des
Ankerrades 70
84 Magnetlamellen des Ständers des Ankerrades 70
85 geschraubter Flansch des Läufers 74 an der rotierenden Achse 77
86 Blech zur Verbindung der beiden Ankerräder 70 des
Generators 81
87 erstes Zahnrad des Umkehrgetriebes des Generators 12
88 Lager der feststehenden Achse des Generators 12
89 zweites Zahnrad des Umkehrgetriebes des Generators 12 90 drittes Zahnrad des Umkehrgetriebes des Generators 12
91 Konusmundstück der Durchgangsleitung 10
92 Zylinderrohr mit Ventilkörper 93 und Schwimmkörper 94
93 Ventilkörper des Zylinderrohres 92
94 Schwimmkörper des Zylinderrohres 92 95 Verbindungsleitung des Zylinderrohres 92
96 Zwischenrohr der Durchgangsleitung 10
97 Schwimmkörper mit Klappe am Zwischenrohr 6

Claims

Ansprüche
1. Hydroelektrische Einrichtung für eine Wasserkraftanlage, zur Erzeugung elektrischer Energie aus der Strömungsenergie eines Wasserlaufes, mit wenigstens einer Wasserturbine mit einem elektrischen Generator (12 oder 81), die auf einem unteren Querstützfundament (8) ruht und mit einer Durchgangsleitung (10) für Wasserlebewesen an der Wasserkraftanlage vorbei, dadurch gekennzeichnet, dass die hydroelektrische Einrichtung eine Wasserturbine in einem Gehäuse (1) umfasst, mit einer verstellbaren Schleuse (3), wobei das Gehäuse (1) beiderseits mit einem Abstandshalter (7) fest verbunden ist und mit gleitenden Lagern (6) auf festen Lagern (5), an seitlichen Stützträgern (5.1 und 5.2) verschiebbar ruht, die an dem Querstütz- fundament (8), als Lageranordnung, angebaut sind, das quer zum Wasserlauf, angeordnet ist und im Gehäuse (1) ein Laufrad (2) , mit in Reihen nebeneinander und diese am Umfang beabstandet angebrachten, flexiblen Schaufeln (13) versehen, umlaufend gelagert ist, mit dem der elektrische Generator (12 oder 81) mechanisch gekuppelt in diesem oder in dem Abstandshalter (7) angebracht ist und seitlich an der Wasserkraftanlage eine Durchgangsleitung (10), aus Rohren zusammengesetzt angebracht ist, die etwa in Horizontalrichtung liegend, den Durchgang für Wasserlebewesen bildet.
2. Hydroelektrische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Gehäuse (1) verdrehbar gelagert ist und die Schleuse (3) drehverschwenkbar am Gehäuse (1) befestigt ist.
3. Hydroelektrische Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das verdrehbare Gehäuse (1) das Laufrad (2) der Wasserturbine mit der drehverschwenk- baren Schleuse (3) bis in dessen unteren Teil umgebend abschließt, bis auf den Durchgang des Wassers, das die Kraft seines Flusses auf die flexiblen Schaufeln (13) ausübt, die am äußeren Mantelteil des Laufrades (2) angebracht sind.
4. Hydroelektrische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im des im oberen Teil des gleitenden Lagers (6) des Abstandhalters (7) und an dessen Abdeckblech (11) ein Hydraulikzylinder (15) zum Dreh- verschwenken der Baueinheit von Abstandhalter (7), verdrehbaren Gehäuse (1) der Wasserturbine und dessen drehverschwenkbarer Schleuse (3) angelenkt ist.
5. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wassertur- binen mit den verdrehbaren Gehäusen (1) mit Einpassungen aneinandergereiht eine Baugruppe der hydroelektrischen Einrichtung einer Wasserkraftanlage bilden, wobei zwischen den verdrehbaren Gehäusen (1) jeweils ein Abstandhalter (7) eingesetzt ist.
6. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) der Wasserturbine seitlich mit wenigstens einer Inspektionsklappe (4) versehen ist.
7. Hydroelektrische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützträger (5.1 uund 5.2) mit einer Brücke (9) verbunden sind, insbesondere zum Hochwinden der hydroelektrischen Einrichtung der Wasserturbine.
8. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen Schaufeln (13) aus Gummi hergestellt sind und insbesondere gegen die Strömungsrichtung des Wassers nachgiebig ausgebildet sind.
9. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gleitenden Lager (6) der hydroelektrischen Einrichtung mit Hydraulikzylindern (14) zum Hochwinden in den festen
Lagern (5) versehen sind, die sich an den Stützträgern (5.1 und 5.2) abstützen.
10. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder
Abstandshalter (7) mit einer oberen Öffnung zur Inspektion versehen ist, die mit einer elliptischen Klappe (16) mit Verschraubungen dicht verschließbar ist, die aus gummiertem Stahl besteht.
11. Hydroelektrische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Querfundament (8) nebeneinander Pfähle (21) eingeschlagen sind, die insbesondere mit diesem verbunden, zur Regulierung des Flussbettes dienen und beiderseits der Wasserkraftanlage, zur Verankerung, Grundpfähle (24) eingesetzt sind.
12. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass am Querfundament (8) neben den Pfählen (21) parallel zur horizontalen Leitung (20) ein wasserdichtes Rohr (22) zwischen den Stützträgern (5.1 und 5.2) verlegt ist, das die Hydraulikleitungen für die Hydraulikzylinder (14 und 15) , für die Betätigung der hydroelektrischen Einrichtung, aufnimmt.
13. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jedem Abstandshalter (7) und dem Querfundament (8) eine Abdichtung, zur Durchflussabdämmung, angebracht ist, die als flächige Gummidichtung (23) ausgebildet ist.
14. Hydroelektrische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) mit einer verstellbaren Schleuse (3) versehen ist, die im wesent- liehen aus einem Schieberventil (34) besteht, das in fest angebrachten seitlichen Führungsschienen (35) geführt ist und mit einem Hydraulikzylinder (36) regulierend in der Öffnungsweite verstellt wird.
15. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche
1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Abstandshalter (7) das Abdeckblech (11) an einem Gelenk (30) mit einem Hydraulikzylinder (38) hochschwenkbar angelenkt und das Gelenk (30) mit einer Gummidichtung (31) gegen Wassereintritt abgedichtet ist.
16. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (2) auf einer Welle (32) befestigt ist, die in Rollen- lagern im Gehäuse (1) gelagert läuft und das Laufrad (2) am Umfang mit, in Reihen nebeneinander und in Umfangsrichtung beabstandet, flexiblen Schaufeln (13) versehen ist.
17. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberventil (34) der Schleuse (3) am Gehäuse (1) der Wasserturbine in geschlossener Lage gegen Gummibahnen (37) abdichtet, die auf dem zylindrisch ausgebildeten Querfundament (8) befestigt sind.
18. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 4 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (7) im oberen Teil, eine rechteckigen Zugangsöffnung, die mit einr erste Klappe (39) dichtend ver- schließbar ist und eine runde Öffnung, die mit einer zweiten Klappe (40) dichtend verschraubbar ist.
19. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Baueinheit der hydroelektrischen Einrichtung auf gleitenden Lagern (6) aufgebaut ist, die an festen Lagern (5) auf beiderseitigen Stützträgern (5.1 und 5.2) ruhen und an deren, unter einem Winkel zur Horizontalen von 70 Graden angeordneten, Auflagebahnen (43) mit gleicherweise ausge- richteten Hydraulikzylindern (14) aus dem Wasserlauf hochgehoben oder abgesenkt werden.
20. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 7, 9 oder 12 dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden äußeren Stützträgern (5.1 und 5.2) jeweils Hydraulikeinheiten (25) mit Hilfsmotorgeneratoren (26) auf Metallplattformen (27) aufgebaut sind.
21. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 7, 9, 11 bis 13 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützträger (5.1 und 5.2) mit dem quer zur Flussrichtung ausgerichteten zylindrischen Querstützfundament (8), aus vorgefertigten armierten Betonmodulen mit Einpassungen zusammengesetzt, eine stabile Lageranord- nung bilden, wobei das Querstützfundament (8) auf einem stehenden Profilträger (41) befestigt ist, hohl ausgebildet ist und mit einem obenliegenden Eingang zur Spülung versehen, der mit einer Klappe (47) verschließbar ist.
22. Hydroelektrische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsleitung (10) an den etwa horizontalen Rohren mit seitlich angebrachten, horizontalen Rohren (17) und in Höhenrichtung mit ver- tikalen, mit Beton gefüllten, Rohrteilen (18) versehen ist, die deren Verankerung in der Horizontalen und in der Vertikalen bilden.
23. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass von der Durchgangsleitung (10) für Wasserlebewesen an jeder Flussseite der Wasserkraftanlage eine angeordnet ist und diese mit einer horizonalen Leitung (20) , unterhalb' der Wasserturbine, insbesondere im Querstützfundament (8) oder auf diesem angebracht, verbunden sind, in der in Abständen Öffnungen (19), für den Durchtritt von Wasserlebewesen aus den Bereich nach der oder den Wasserturbine (n) , angebracht sind.
24. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontale Leitung (20) im Querstützfundament (8) mit in Abständen angeordneten Kanälen (44) die in davor verlegten Platten (45) verlaufen und sich flussabwärts öffnen.
25. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden Seiten des Querstützfundamentes (8) Durchgangskästen (46) hydraulisch angekoppelt und befestigt, die mit Beton gefüllt verankert sind.
26. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass an den Enden der Durchgangsleitungen (10) Konusrohrstücke (47), zur Regulierung der eintretenden Wassermenge, angeschraubt sind.
27. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 22, 23 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass in die
Durchgangsleitung (10) ein Zwischenelement (48) eingesetzt ist, das am Umfang verteilt Löcher aufweist und mit einer teilweisen Füllung mit Steinen, als Filter dient und Wasserdruck und Wassergeschwindigkeit nach dem Einleitungsteil der Durchgangsleitung (10) absenkt, wobei eine Öffnung oben mmit einer durchdichtigen Klappe (49) verschießbar ist.
28. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsleitung (10) mit in gleichmäßigen Abständen verteilten seitlichen horizontalen Profilen (50) an den Ufern des Flusses befestigt sind.
29. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Seite der Wassserkraftanlage nach den Wasserturbinen eine Rampe (51) anschließt, deren Wasserfluss als Kaskade ausgebildet, dem Übertritt von Fischen dient.
30. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit der hydroelektrischen Einrichtung auf gleitenden Lagern (6) aufgebaut und mit diesen auf den festen Lagern (5), die auf den Stützträgern (5.1 und 5.2) angebracht sind, ruhen oder hochwindbar sind, an denen im Abstand darunter ein Querrohr (52) angebracht ist, das in Abständen mit Zugangsöffnungen ins Innere des Querrohres (52) versehen ist und an dem ein oberes aufblasbares Rohr (53) und ein unteres aufblasbares Rohr (54) befestigt ist, wobei das untere Rohr (54) aufgeblasen, gegen quer zur Flußrichtung horizontal verlegt Fundamentplatten (55) , aus armierten Beton, abdichtet und das obereRohr (54) aufgeblasen, gegen die Unterseite des Gehäuses (1) und des Laufrades (2) im Wesentlichen abdichtet.
31. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Querrohr (52), das vorzugsweise einen zylindrischen Querschnitt auf- weist, in abgesenkter Lage, beiderseits an Durchgangskästen (46) angekoppelt ist und dort mit aufblasbaren Seitendichtungen (56) abgedichtet ist.
32. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsleitungen (10) jeweils ein Längsrohr aufweisen, das an der Einlaufseite ein Endstück (57) als vertikales Rohr angesetzt hat, das unten offen für den Eintritt des Flusswassers und oben verschlossen ist, wo von oben aus eine Druckluftleitung (58) Druckluft zur Regulierung des Wassereintritts mit Druck und Menge der Druckluft einleitet .
33. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Längsrohr der
Durchgangsleitung (10) mit horizontal und seitlich ausgerichteten Profilen (50) in etwa gleichen Abständen angeordnet, in den seitlichen Ufern de Flusses verankert ist.
34. Hydroelektrische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator als Maschine zur hydroelektrischen Umwandlung von Energie, in den Innenumfang des Laufrades (2) eingesetzt ist, an dessen Außenumfang die flexiblen Schaufel (13) zur Aufnahme der Wasserenergie angebracht sind, einen in dem Laufrad (2) befestigten Läufer (61) besitzt, der aus Magnetplatten (62), Stahlblechen mit niedrigen Kohlenstoff- gehalt (63) und zwischengeschalteten nicht magneti- sehen Platten (64) besteht und aus einem feststehenden Anker (65), der mit Magnetlamellen (66) aufgebaut ist, in die eine Kupferspule (67) eingesetzt ist und der auf einer feststehenden Achse (68) angebracht ist, mit der dieser in Rollenlagern (69) des Laufrades (2) gelagert und abgestützt ist.
35. Hydroelektrische Einrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass der feststehende Anker (65) auf der feststehenden Achse (68) drehverstellbar gelagert ist.
36. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Generator (12) einen doppelten Ständer aufweist, bestehend aus einem feststehenden Ankerrad (70) das eine Stützstruktur bildet und an dessen Außenumfang Stützen in gleichem Abstand voneinander befestigt sind, an denen Gummikissen (73) , zur Befestigung, zur elektrischen Isolation, zur Dämpfung von Schwingungen und zur Abstützung der Tangentialkräfte, die durch das Magnetfeld zwischen den Eisenteilen verursachten Widerstand stammten und bestehend aus einem feststehenden Ankerrad (70) mit rechteckigen Käfigen für die Aufnahme von Stahlblechen mit niedrigen Kohlenstoffgehalt (75), die an seinem gesamten Umfang angebracht sind, zwischen denen sowohl am inneren Käfig, als auch am äußeren Käfig Kupferspulen (75) eingesetzt sind, die zusammen zwei stehende Anker bilden, sowie bestehend aus einem, einem Läufer (74) mit Dauermagneten (72) an seinem mittleren Umfang angeordnet, die zwischen die Stahlbleche (75) und die Kupferspulen (75) in den Käfigen des feststehenden Ankerrades (70) hineingreifen.
37. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 34 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer (70) auf einer rotierenden Achse (77) fest angebracht ist, die durch zwei geschraubten Flansche (78) unter Zwischenschaltung eines Schwingungsdämpfers (79) an eine Antriebswelle angekuppelt ist.
38. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 34 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Ankerrad (79) mit Rollenlagern (76), auf der rotierenden Achse (77) gelagert ist.
39. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche
1 oder 34 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass das der Rollenlagerkörper (80) des feststehenden Ankerrades (70) mit einer Blindkappe verschlossen ist.
40. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 34 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Generator (81) ein Ankerrad (70) umfasst, das am Außenumfang und eine äußere Stützstruktur am Innenumfang, insbesonders an einem Abstandshalter (7) , Führungsschienen (82) angebracht hat, sich darauf abstützt und axial verschiebbar gelagert ist.
41. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 34 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass das Ankerrad (70) des elektrischen Generators (81) mit dem Rollenlagerkörper (80) und insbesondere den Rollenlagern (76) auf der rotierenden Achse (77) verschiebbar eingerichtet ist.
42. Hydroelektrische Einrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass das Ankerrad (70) des elektrischen Generators (81) mit einem, insbesondere in der Mittellinie der rotierenden Achse (77) angeordneten, mit dem Rollenlagerkörper (80) verbundenen Hydraulikzylinder (83) auf der rotierenden Achse (77) verschiebbar eingerichtet ist.
43. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 34 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Generator (81) zwei feststehende Ankerräder (70) umfasst, die vier Ständer bilden, die an ihren
Außenumfang, vorzugsweise eine Mehrzahl von, Stützen in gleichem Abständen besitzen, mit denen diese an äußeren Strukturen abstützend befestigt sind, an denen Gummikissen (71), zur Befestigung, elektrischen Isolation, Schwingungsdämpfung und zur Abstützung der Tangentialkraft aus dem durch das Magnetfeld zwischen den Eisenteilen des Generators (81) verursachten Widerstand, angebracht sind.
44. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 34 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerräder (70) mit rechteckigen Käfigen versehen sind, an deren gesamten Umfang Magnetlamellen (84) angebracht sind, zwischen denen Kupferspuloen (75) eingesetzt sind mit denen sie vier statische Anker bilden, bei deren Anbringung diese am Käfig des inneren Ständers zu denen am äußeren Ständer entweder gleich ausgerichtet werden oder nicht gleich ausgerichtet werden.
45. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 34 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den feststehenden Ankerrädern (70) , zwischen den Käfigen, ein Läufer (74) angeordnet ist, bei dem an seinem mittleren Außenumfang Dauermagneten (72) in gleichen Abständen angebracht sind und der an der rotierenden Achse (77) des elektrischen Generators (81) mit geschraubten Flanschen (85) befestigt (7) ist.
46. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 34 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass die feststehenden Ankerräder (70) mit Verbindungsblechen (86) die an den Außenumfang geschraubt sind in Abstand voneinander gehalten sind un jeweils mit Rollenlagern (76) auf der rotierenden Achse (77) gelagert sind, die durch doppelte Flansche (78) unter Zwischenlage eines Schwingungsdämpfers (79) an die Antriebswelle angekuppelt ist und am freien Ende der Rllenlagerkörper (80) mit einer Blindkappe abgeschlossen ist..
47. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (12 oder 81) mit einer Gegendrehungsvorrichtung versehen ist, bestehend aus einem ersten Zahnrad (87), das an dem zylindrischen Laufrad (2) zentriert auf der feststehenden Achse (68) gelagert ist, die wiederum auf Lagern (88) des Laufrades (2) gelagert ist, mit einem zweiten Zahnrad (89), das am Läufer (74) des Generators (12, 81) befestigt ist und aus einem dritten Zahnrad (90), das auf einer Welle senkrecht zur feststehenden Achse (68) und zwischen dem ersten Zahnrad (87) und dem zweiten Zahnrad (89) kämmend angebracht ist, wobei der Läufer (74) auf Rollenlagern (76) auf der feststehenden Achse (68) gelagert ist und der Ständer oder das
Ankerrad (70) innen an dem zylindrischen Laufrad (2) befestigt ist.
48. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangs- leitung (10) mit einem nach unten gebogen und sich erweiternden Konusmundstück (91) versehen ist, an dem ein vertikales offenes Zylinderrohr (92) angebracht ist, das am oberen Ende, über dem Wasserspiegel, sich konisch erweitert, wo ein Ventilkörper (93) eingesetzt ist, der über ein Gestänge mit einem im Abstand unterhalb angeordneten weiteren Ventilkörper und mit einem am unteren Ende des Zylinderrohres (92) angeordneten Schwimmkörper (94) starr verbunden ist, wobei zwischen Ventilkörper (93) und dem Ventilkörper darunter eine Verbindungsleitung (95) abzweigt, die zwischen Konusmundstück (91) und Durchgangsleitung (10) oben mündet.
49. Hydroelektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass in die Durchgangsleitung (10), vorzugsweise zwischen dem vorderen gegen die Flussrichtung leicht schrägen Einlaufstück und dem geraden Leitungsteil, ein Zwischenrohr (96), vertikal ausgerichtet, eingesetzt ist, das oben verschlossen und unten mit einer Klappe verschließbar eingerichtet ist, die mit einem Schwimmkörper (96), über eine Leine verbunden, nach dem Pegelstand des Flusses gesteuert ist.
PCT/EP2007/006568 2006-07-24 2007-07-24 Hydroelektrische einrichtung für wasserkraftanlagen WO2008012067A2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07801449A EP2047096A2 (de) 2006-07-24 2007-07-24 Hydroelektrische einrichtung für wasserkraftanlagen

Applications Claiming Priority (17)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BRPI0604476-0A BRPI0604476A (pt) 2006-07-24 2006-07-24 turbina hidráulica
BRPI0604476-0 2006-07-24
BRPI0604850-1 2006-10-02
BRPI0604850-1A BRPI0604850A (pt) 2006-10-02 2006-10-02 máquina de conversão hidroelétrica
BRPI0605101-4 2006-10-31
BRPI0605101-4A BRPI0605101A (pt) 2006-10-31 2006-10-31 gerador elétrico com duplo estator
BRPI0605109-0 2006-11-13
BRPI0605109-0A BRPI0605109A (pt) 2006-11-13 2006-11-13 gerador elétrico com quatro estatores
BRPI0605885-0A BRPI0605885A (pt) 2006-11-27 2006-11-27 turbina hidraúlica com carcaça giratoria
BRPI0605885-0 2006-11-27
BR1407000178 2007-03-16
BRPI0701501-1A BRPI0701501A2 (pt) 2007-05-30 2007-05-30 dispositivo contra rotaÇço para geradores elÉtricos
BRPI0701501-1 2007-05-30
BRPI0702383-9A BRPI0702383A2 (pt) 2007-06-20 2007-06-20 tubulaÇço para passagem de peixes
BRPI0702383-9 2007-06-20
BRPI0702415-0A BRPI0702415A2 (pt) 2007-07-13 2007-07-13 nova tubulaÇço para passagem de peixes
BRPI0702415-0 2007-07-13

Publications (3)

Publication Number Publication Date
WO2008012067A2 true WO2008012067A2 (de) 2008-01-31
WO2008012067A3 WO2008012067A3 (de) 2008-03-13
WO2008012067B1 WO2008012067B1 (de) 2008-05-29

Family

ID=38896676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2007/006568 WO2008012067A2 (de) 2006-07-24 2007-07-24 Hydroelektrische einrichtung für wasserkraftanlagen

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2047096A2 (de)
WO (1) WO2008012067A2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012024705A1 (de) 2010-08-24 2012-03-01 Maschinenfabrik Kba-Mödling Aktiengesellschaft Wasserkraftmaschine
DE102012112929A1 (de) * 2012-12-21 2014-06-26 Heinrich Graucob Trommelstaudruckmaschine
CN106759151A (zh) * 2016-11-24 2017-05-31 安徽金川活动坝科技有限公司 一种带有发电装置的液压坝

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1334595A (en) * 1918-07-10 1920-03-23 Henry C Canaday Current-motor
GB2186917A (en) * 1985-05-13 1987-08-26 Naomi Kikuchi Ocean and river water power generator
GB2190144A (en) * 1986-05-03 1987-11-11 George Henry Worrall Vaned water wheel
US5882143A (en) * 1997-05-19 1999-03-16 Williams, Jr.; Fred Elmore Low head dam hydroelectric system
US20040096310A1 (en) * 2002-07-08 2004-05-20 Colin Regan Apparatus and method for generating power from moving water
US20050017513A1 (en) * 2003-07-24 2005-01-27 Sipp Peter Fox Hydro-power generating system
FR2879679A1 (fr) * 2004-12-16 2006-06-23 Pierre Camard Centrale hydroelectrique flottante permettant a une turbine productrice de courant electrique d'etre toujours maintenue en activite au niveau de l'eau d'un cours d'eau

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1334595A (en) * 1918-07-10 1920-03-23 Henry C Canaday Current-motor
GB2186917A (en) * 1985-05-13 1987-08-26 Naomi Kikuchi Ocean and river water power generator
GB2190144A (en) * 1986-05-03 1987-11-11 George Henry Worrall Vaned water wheel
US5882143A (en) * 1997-05-19 1999-03-16 Williams, Jr.; Fred Elmore Low head dam hydroelectric system
US20040096310A1 (en) * 2002-07-08 2004-05-20 Colin Regan Apparatus and method for generating power from moving water
US20050017513A1 (en) * 2003-07-24 2005-01-27 Sipp Peter Fox Hydro-power generating system
FR2879679A1 (fr) * 2004-12-16 2006-06-23 Pierre Camard Centrale hydroelectrique flottante permettant a une turbine productrice de courant electrique d'etre toujours maintenue en activite au niveau de l'eau d'un cours d'eau

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012024705A1 (de) 2010-08-24 2012-03-01 Maschinenfabrik Kba-Mödling Aktiengesellschaft Wasserkraftmaschine
DE102012112929A1 (de) * 2012-12-21 2014-06-26 Heinrich Graucob Trommelstaudruckmaschine
CN106759151A (zh) * 2016-11-24 2017-05-31 安徽金川活动坝科技有限公司 一种带有发电装置的液压坝

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008012067B1 (de) 2008-05-29
WO2008012067A3 (de) 2008-03-13
EP2047096A2 (de) 2009-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60014071T2 (de) Um eine hülse angeordnete wasserströmungsturbine
DE60313618T2 (de) Vorrichtung und verfahren zur krafterzeugung eines strömenden gewässers
EP2606221B2 (de) Wasserkraftwerk umfassend eine wasserkraftwerksrechenanordnung
DE102009037196B3 (de) Schachtkraftwerk
EP1966485A1 (de) Vorrichtung und anlage zur erzeugung von regenerativer und erneuerbarer energie aus wasser
DE602004007006T2 (de) Durch gezeitenströmungen angetriebener energieerzeuger
DE102009052383A1 (de) Schachtkraftwerk
EP2404054A1 (de) Flusskraftwerk
EP2342450B1 (de) Energieerzeugungseinheit sowie verfahren zur wartung einer energieerzeugungseinheit
EP1029130A1 (de) Schutzelement, solche elemente umfassende vorrichtungen sowie verfahren zum schützen eines gebietes vor hochwasser oder lawinen
DE102012011491A1 (de) Unterwasser-Druckluft-Energiespeicher mit volumenvariablem Druckspeichergefäß
WO2008012067A2 (de) Hydroelektrische einrichtung für wasserkraftanlagen
DE202012010149U1 (de) Wasserkraftwerk zur Wandlung der potentiellen Wasserenergie
EP3604794A1 (de) Wasserkraftwerk
DE102014110877B4 (de) Wasserkraft-Staudruckeinrichtung
DE10036314A1 (de) Mobiles Unterwasserkraftwerk
EP2706225B1 (de) Wasserradanordnung und Verfahren zum Nachrüsten eines Wasserkanals mit einem Wasserrad
DE102018002866A1 (de) Power Bridge (Energiebrücke)
WO2002081905A1 (de) Bewegliches, über- und unterströmbares wasserkraftwerk
DE102005051969A1 (de) Vorrichtung zur Energieumwandlung
DE10018072A1 (de) Komplex von Bau- und Verfahrensweisen mit zugeordnetem Bauelementensatz für Wasserkrafterzeugung und Nutzung und zur Wasserbehandlung
DE102012112929A1 (de) Trommelstaudruckmaschine
DE102019213165A1 (de) Verfahren zur herstellung eines gründungssystems für eine offshore-windenergieanlage
DE102010034574A1 (de) Wasserkraftwerksrechen
DE807200C (de) Wehrkraftanlage, bei der die Regelorgane fuer die Stauhaltung zwischen Kraftwerkspfeilern angeordnet sind

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07801449

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2007801449

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007801449

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: RU