WO2013015716A1 - Гидроэлектростанция - Google Patents

Гидроэлектростанция Download PDF

Info

Publication number
WO2013015716A1
WO2013015716A1 PCT/RU2012/000567 RU2012000567W WO2013015716A1 WO 2013015716 A1 WO2013015716 A1 WO 2013015716A1 RU 2012000567 W RU2012000567 W RU 2012000567W WO 2013015716 A1 WO2013015716 A1 WO 2013015716A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
impeller
water
power station
hydroelectric power
housing
Prior art date
Application number
PCT/RU2012/000567
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Евгений Юрьевич БОНДАРЕВ
Original Assignee
Bondarev Evgenii Yur Evich
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
Application filed by Bondarev Evgenii Yur Evich filed Critical Bondarev Evgenii Yur Evich
Publication of WO2013015716A1 publication Critical patent/WO2013015716A1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/062—Other 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/10—Stators
    • F05B2240/14—Casings, housings, nacelles, gondels or the like, protecting or supporting assemblies there within
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Definitions

  • the invention relates to hydraulic power plants.
  • a river coastal hydroelectric power station comprising a housing made in the form of a concrete shore and having a semicircular recess, as well as a blade turbine with a vertical axis of rotation located on one side of the recess of the housing, the other side being located in a water stream (RU N ° 2010260, F03B7 / 00, 1994).
  • the closest analogue is a hydroelectric power station containing a dam, a water-guiding triangular body mounted under it with side semicircular recesses and hydraulic turbines with horizontal impellers.
  • the impellers are completely immersed in water, with one side of the impeller located in the water flow and absorbing its energy, and the other, located in a semicircular recess of the housing, is protected from the action of the flow (SU 1832159, F03B 7/00, 1993).
  • the technical result of the invention is to simplify manufacturing technology and reduce the cost of hydroelectric power.
  • the impeller in a hydroelectric power station containing an impeller completely immersed in water and mounted for rotation, a housing with a semicircular recess covering the impeller on one side, while the other side of the impeller is located in the water stream, according to the invention, the impeller is made with a horizontal axis of rotation, the hull is placed at the bottom of the river and pivotally mounted at the ends of the arrows, which are pivotally attached to piles mounted at the bottom of the river with the other ends, the outer surface of the hull ontsentrichna its recess, provided with nozzles for soil erosion, arranged radially and cutters, the hydroelectric plant equipped with a drive for the return of the rocking motion of the housing relative arrows.
  • the drive for carrying out the movement of the housing may contain at least one
  • REPLACE ITS SHEET RULE 26 a hydraulic cylinder mounted between the boom and the lever mounted on the housing.
  • the lever can be made in the form of a box-shaped water conduit mounted in the end wall and connected to the line connected to the nozzles.
  • FIG. 1 shows (section) a hydroelectric power station in the manufacturing process, in Fig.2 - the same in working condition.
  • the hydroelectric power station comprises a reinforced concrete casing 1 with a semicircular recess for accommodating the impeller 2 having a horizontal axis of rotation 3.
  • the outer surface 4 of the casing is cylindrical and is concentric with the surface 5 of the recess.
  • the arrows 8 are pivotally attached to the axis of the body and to piles 9 mounted in the bottom 10 of the river.
  • Water conduits 11, rigidly connected with the casing, are designed to supply water or sand-water mixture to the nozzles 6.
  • the drive for oscillating movement of the casing may include power hydraulic cylinders 12 pivotally mounted between the booms 8 and water conduits 11. Other drive designs for the oscillating body movements.
  • the housing is brought into rocking motion, while the soil under the housing is cut off by cutters, washed away by the flows of water or sand-water mixture emanating from the nozzles, and carried away by the flow.
  • the body under the influence of its own weight falls, sinking into the bottom (shown in figure 1).
  • the process of installing the hull in the bottom of the river ends when its predetermined position is reached.
  • the hydraulic cylinders 12 and the upper parts of the water conduits 11 are dismantled to the level of the housing, and the impeller 2, together with the electric current generator located in it, is lowered into the recess of the housing and installed (shown in figure 2). If necessary, additional piles can be mounted in the bottom of the river near the hull, which will improve the reliability of hull fastening.
  • Production of the hull on land can be carried out in series at the factory, which ensures high quality and low cost of the hull and the hydroelectric power station as a whole.
  • Hydroelectric power station installed at the bottom of the river, in
  • REPLACE ITS SHEET RULE 26 to a lesser extent, it depends on seasonal changes in the water level; it can be operated in winter under ice, does not interfere with navigation, and does not create obstacles to the movement of fish.
  • the example below describes the use of a device in the coastal zone of the sea or ocean floor as a hydroelectric power station operating on the ebb and flow.
  • an additional blade motion transducer (not shown in the figures) is installed, which allows converting the rotation of the blades in different directions, due to a change in the direction of flow, into electricity.
  • the impeller rotates in one direction
  • the impeller rotates in the other direction.
  • FIG. 3 shows an example of the operation of a hydroelectric power station on the seabed or ocean floor in this embodiment. The figure indicates 13 - water level.
  • the axes are meant: horizontal - parallel to the bottom of the river, and vertical - perpendicular, that is, directed by gravity.
  • hydraulic cylinders are an example of a device for lifting elements of a hydroelectric power station. They can also be of liquid nature, mechanical and electrical nature.
  • a pond we will mean any pond with the flow, since the invention can be used in a river, canal, sea, ocean.
  • Figure 4 depicts an embodiment of the invention, an isometric view, namely a hydroelectric power station, additionally equipped with a means for raising the impeller 2 above the water level.
  • the tool can be made in the form of two levers 14 pivotally connected on one side to the axis of the impeller 3, and the other side pivotally connected to piles 9 mounted on the bottom of the reservoir 10. Hydraulic cylinders can be used to raise the impeller above the water level. One end of the hydraulic cylinders is attached to the levers 14, the second to the arrows 8.
  • Figure 4 also shows an embodiment of the invention, an isometric view in which the hydroelectric power station is additionally provided with a shutter 15, with a mechanism for lifting and fixing the shutter 15.
  • the shutter 15 can be attached to the levers
  • REPLACE ITS SHEET RULE 26 14 using two guides 16 adapted to rotate relative to the levers 14.
  • the damper 15 is driven by the hydraulic cylinders 19. (Shown in figure 6). One end of the hydraulic cylinders is attached to the housing 1, the other to the guides of the shutter 16.
  • the shutter 15 has the following positions: “lowered” —the shutter is parallel to the bottom, and “raised” —the shutter 15 rises at an angle above the impeller 2 of the hydroelectric power station. The angle is selected from the conditions of summing the water flow and so that the damper does not create a barrier to the flow.
  • the use of the shutter 15 is intended primarily in rivers and mainly in the winter season, when the surface of the river is covered with ice. At this time, the movable damper rises, it blocks part of the river flow, thereby sharply increasing the flow velocity around the impeller 2. The impeller accelerates its rotation. Hydroelectric power is growing. This is especially important in the winter season, when power consumption is growing. But it is possible to use at other times of the year.
  • this shutter 15 can be used in the warm season, for example, on a navigable river.
  • a large vessel moves, it can lower, and an additionally installed motion sensor is triggered, and the throughput capacity of the vessel’s draft into the river increases significantly.
  • the size of the hydroelectric power station can be minimal, and the size of the damper can exceed it, up to capture the entire volume of the depth of the river.
  • the shutter 15 plays the role of an auxiliary element when lifting the hydraulic unit above the surface of the water. Since the flow may simply not allow the hydraulic unit to be raised - the resistance and the large lever are very high - in this case, the damper
  • Figure 5 depicts a hydroelectric power station, additionally equipped with a protective removable grill 17, which protects the open part of the device from the ingress of foreign objects.
  • the removable protective grill can be attached to the levers 18 pivotally connected on one side to the removable protective grill 17 and the other pivotally connected to piles 9 mounted on the bottom of the reservoir 10.
  • Hydraulic cylinders for raising the removable grill above the water level can also be used .
  • One end of the hydraulic cylinders is attached to the levers 18, the second to the arrows 8.
  • FIG. 6 depicts an embodiment of the installation and installation of a protective removable grill 17, as well as the process of raising the shutter 15 using the hydraulic cylinders 19.
  • the grill is attached to the levers 18.
  • the levers 18 are pivotally attached to the guides of the shutter 15, and the other side are attached to the levers 14 impeller with the ability to slip on them.
  • Hydraulic cylinders 19 raise and lower both the damper 15 and the protective removable grill 17.
  • the damper can additionally be bent or consist of two parts located at an angle relative to each other in order to break the water flow and inform the unwanted objects in the water of the tangential direction, further protecting thus a hydroelectric power station.
  • Figure 7 depicts a hydroelectric power station, additionally equipped with a protective screen 20, mounted in the bottom of the reservoir and installed at an acute angle relative to the axis of the impeller 3 in front of the impeller 2 in the direction of flow. It serves to divert large objects to the side during the course of water, which can cause damage to the hydroelectric power station.
  • the figure 8 shows many of the proposed hydroelectric power plants installed sequentially in the river channel or along the sea or ocean coast. All hydropower plants are connected together. They allow you to average the output of the total value of the generated electricity.
  • the figure 9 shows the steps of the method of installation of a hydroelectric power station according to claim 10, consisting in that
  • Stage A1 Reinforced concrete or iron casing 1, made on land, is lowered to the bottom 10 of the river.
  • Stage A2 The ends of the arrows 8 are pivotally attached to the axis 3 of the body, the other ends of which are also pivotally connected to piles 9 mounted in the bottom of the river.
  • Stage A4 Water or a sand-water mixture is supplied to the water conduits, which enters the nozzle 6 and erodes the bottom of the river under the casing.
  • Stage A5 By means of power hydraulic cylinders 12 or by other known means, the housing is brought into rocking motion, while the soil under the housing is cut off by cutters, washed away by the flow of water or sand-water mixture, departing from the nozzles, and carried away by the flow.
  • Stage A6 In the process of rocking movement, the body, under the influence of its own weight, drops, sinking into the bottom.
  • Stage A7 The process of installing the hull in the bottom of the river ends when its predetermined position is reached.
  • Step A8 After step A7, the hydraulic cylinders 12 and the upper parts of the water conduits 11 are dismantled to the housing level, and the impeller 2 together with the electric current generator located therein is lowered into the recess of the housing and installed (shown in figure 2).
  • a possible problem of siltation is solved as follows: when the impeller 2 rotates, there is no siltation or clogging with sand, since water moves around the impeller 2 all the time, preventing the hydroelectric power station from silting up or clogging with sand.
  • the hydroelectric power station can be equipped with a lifting mechanism for the coupling device for anchoring the craft in a given space, coming from the piles.
  • the mechanism may have electrical control.
  • Stage B1 The impeller 2 and / or the shutter 15 and / or the protective removable grill 17 rise above the surface of the water in the reservoir using hydraulic cylinders or hydraulic drives, occupy a vertical position adapted for maintenance.
  • Stage B2 A lifting hitch is raised to anchor the craft, and a swimming tool is coupled to it.
  • Stage OZ Maintenance, repair or prevention of the necessary parts of a hydroelectric power station from a floating vehicle is carried out.
  • Stage B4 The impeller 2 and / or the movable flap 15 and / or the protective grill 17 are lowered into the water by means of hydraulic cylinders or hydraulic drives, occupy a working position.
  • Stage B5. The floating means are detached, the lifting hitch for anchoring the boats is lowered
  • Hydraulic cylinders can also be located at hydroelectric power stations all the time.
  • the advantage of the process of preventing the nodes of a given hydroelectric power station is that all work is carried out on water and does not require diving work.

Landscapes

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

Abstract

Гидроэлектростанция содержит рабочее колесо (2), полностью погруженное в воду и установленное с возможностью вращения, корпус (1) с полукруглой выемкой, охватывающий рабочее колесо с одной стороны, при этом другая сторона рабочего колеса расположена в потоке воды. Наружная поверхность корпуса концентрична его выемке, снабжена соплами (6) для размывания грунта, расположенными радиально, а также резцами (7). Стрелы (8) шарнирно прикреплены к оси корпуса и к сваям (9), вмонтированным в дно (10) реки. Для осуществления монтажа в дно реки гидроэлектростанция оснащена приводом для возвратного качательного движения корпуса относительно стрел. Водоводы (11), жестко связанные с корпусом, предназначены для подачи воды или песчано-водяной смеси к соплам (6). Привод для осуществления качательного движения корпуса может содержать силовые гидроцилиндры (12), установленные шарнирно между стрелами (8) и водоводами (11).

Description

ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
Изобретение относится к гидравлическим электростанциям.
Известна речная береговая гидроэлектростанция, содержащая корпус, выполненный в виде бетонированного берега и имеющий полукруглую выемку, а также лопастную турбину с вертикальной осью вращения, одной стороной размещенную в выемке корпуса, при этом другая сторона расположена в потоке воды (RU N°2010260, F03B7/00, 1994).
Недостатками данного аналога является сложность изготовления бетонного корпуса, поскольку бетонные работы должны производиться в русле реки. Турбина лишь частично погружена в воду, поэтому невозможна ее эксплуатация в зимнее время при наличии на реке ледяного покрова. Кроме того, мощность такой гидроэлектростанции в значительной мере зависит от сезонного изменения уровня воды в реке.
Наиболее близким аналогом является гидроэлектростанция, содержащая плотину, установленный под ней водонаправляющий треугольный корпус с боковыми полукруглыми выемками и гидротурбины с горизонтальными рабочими колесами. Рабочие колеса полностью погружены в воду, при этом одна сторона рабочего колеса расположена в потоке воды и воспринимает его энергию, а другая, расположенная в полукруглой выемке корпуса, защищена от действия потока (SU 1832159, F03B 7/00, 1993).
Недостатком данной конструкции гидроэлектростанции является высокая трудоемкость изготовления плотины и корпуса и их большая стоимость.
Техническим результатом изобретения является упрощение технологии изготовления и снижение стоимости гидроэлектростанции.
Это достигается тем, что в гидроэлектростанции, содержащей рабочее колесо, полностью погруженное в воду и установленное с возможностью вращения, корпус с полукруглой выемкой, охватывающий рабочее колесо с одной стороны, при этом другая сторона рабочего колеса расположена в потоке воды, согласно изобретению рабочее колесо выполнено с горизонтальной осью вращения, корпус размещен в дне реки и шарнирно установлен на концах стрел, которые другими концами шарнирно прикреплены к сваям, вмонтированным в дно реки, наружная поверхность корпуса концентрична его выемке, снабжена соплами для размывания грунта, расположенными радиально, а также резцами, при этом гидроэлектростанция оснащена приводом для осуществления возвратного качательного движения корпуса относительно стрел. Привод для осуществления движения корпуса может содержать по меньшей мере один
ЗАМЕНЯЮ ИЙ ЛИСТ ПРАВИЛО 26 гидроцилиндр, установленный между стрелой и рычагом, смонтированным на корпусе. При этом рычаг может быть выполнен в виде водовода коробчатого сечения, вмонтированного в торцовую стенку и соединенного с магистралью, подведенной к соплам.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан (разрез) гидроэлектростанции в процессе изготовления, на фиг.2 - то же в рабочем состоянии.
Гидроэлектростанция содержит железобетонный корпус 1 с полукруглой выемкой для размещения рабочего колеса 2, имеющего горизонтальную ось вращения 3. Наружная поверхность 4 корпуса выполнена цилиндрической и расположена концентрично поверхности 5 выемки. На наружной поверхности 4 размещены сопла 6, направленные радиально (то есть ориентированы от центра к внешней стороне), а также резцы 7. Стрелы 8 шарнирно прикреплены к оси корпуса и к сваям 9, вмонтированным в дно 10 реки. Водоводы 11 , жестко связанные с корпусом, предназначены для подачи воды или песчано-водной смеси к соплам 6. Привод для осуществления качательного движения корпуса может содержать силовые гидроцилиндры 12, установленные шарнирно между стрелами 8 и водоводами 11. Возможно применение иных конструкций привода для осуществления качательного движения корпуса.
Монтаж гидроэлектростанции осуществляется следующим образом. Железобетонный корпус 1 , изготовленный на суше, опускают на дно 10 реки. К оси 3 корпуса шарнирно крепят концы стрел 8, другие концы которых также шарнирно соединяют со сваями 9, вмонтированными в дно реки. К водоводам 11 присоединяют трубопровод высокого давления от земснаряда и подают в них воду или песчано-водную смесь, которая поступает в сопла 6 и размывает дно реки под корпусом. Далее посредством силовых гидроцилиндров 12 или другими известными средствами приводят корпус в качательное движение, при этом грунт под корпусом срезается резцами, размывается потоками воды или песчано-водной смеси, отходящими от сопел, и уносится течением. В процессе этого корпус под действием собственного веса опускается, заглубляясь в дно (показано на фиг.1). Процесс установки корпуса в дно реки заканчивается, когда будет достигнуто его заданное положение. После этого гидроцилиндры 12 и верхние части водоводов 11 до уровня корпуса демонтируют, а рабочее колесо 2 вместе с расположенным в нем генератором электрического тока опускают в выемку корпуса и устанавливают (показано на фиг.2). При необходимости в дно реки возле корпуса могут быть вмонтированы дополнительные сваи, что позволит повысить надежность крепления корпуса.
Изготовление корпуса на суше может осуществляться серийно в заводских условиях, что обеспечивает высокое качество и низкую стоимость корпуса и гидроэлектростанции в целом. Гидроэлектростанция, установленная в дне реки, в
ЗАМЕНЯЮ ИЙ ЛИСТ ПРАВИЛО 26 меньшей степени зависит от сезонного изменения уровня воды, может эксплуатироваться зимой подо льдом, не мешает судоходству, не создает препятствий для движения рыбы.
В дополнению к вышеописанному сообщаем следующее. Указанные выше описание ориентировано на использование устройства в русле реки.
Пример ниже описывает использование устройства в прибрежной зоне морского или океанического дна в качестве гидроэлектростанции, работающей на силе прилива и отлива. Существует вариант использования, когда ставится дополнительный преобразователь движения лопастей (на фигурах не показан), позволяющий преобразовывать вращение лопастей в разные стороны, обусловленное сменой направления движения потока, в электроэнергию. Во время прилива рабочее колесо вращаются в одну сторону, а во время отливов рабочее колесо вращается в другую сторону.
Другим вариантом использование устройства в прибрежной зоне морского или океанического дна может быть вариант, когда для использования движения приливов и отливов используется пара предлагаемых устройств, ориентированных противоположно друг другу - одна гидроэлектростанция монтируется по направлению прилива, вторая монтируется по направлению отлива. Таким образом, пара связанных устройств может быть использована в этом качестве. Фигура 3 показывает пример работы гидроэлектростанции на морском или океаническом дне в этом варианте. На фигуре обозначено 13 - уровень воды.
Везде выше в тексте имеются в виду оси: горизонтальная - параллельная дну реки, а вертикальная - перпендикулярная, то есть направленная по силе тяжести.
Везде в тексте гидроцилиндры являют собой пример устройства для поднимания элементов гидроэлектростанции. Они также могут быть жидкостной природы, механической и электрической природы.
Далее под водоемом будем понимать любой водоем с течением, так как изобретение может быть использовано в реке, канале, море, океане.
Фигура 4 изображает вариант осуществления изобретения, вид в изометрии, а именно гидроэлектростанцию, дополнительно снабженную средством для подъема рабочего колеса 2 выше уровня воды. Средство может быть выполнено в виде двух рычагов 14, шарнирно связанных одной своей стороной с осью рабочего колеса 3, а другой своей стороной шарнирно связанных со сваями 9, вмонтированными в дно водоема 10. Для подъема рабочего колеса выше уровня воды могут использоваться гидроцилиндры. Один конец гидроцилиндров крепится к рычагам 14, второй к стрелам 8.
На фигуре 4 также изображен вариант осуществления изобретения, вид в изометрии, в котором гидроэлектростанция дополнительно снабжена заслонкой 15, с механизмом подъема и фиксации заслонки 15. Заслонка 15 может крепиться к рычагам
ЗАМЕНЯЮ ИЙ ЛИСТ ПРАВИЛО 26 14 с помощью двух направляющих 16, адаптированных к поворотам относительно рычагов 14. Заслонка 15 приводится в движение гидроцилиндрами 19. (Показано на фигуре 6). Один конец гидроцилиндров крепится к корпусу 1 , второй к направляющим заслонки 16. Заслонка 15 имеет положения: «опущено» - заслонка параллельна дну, и «поднято» - заслонка 15 поднимается под углом над рабочим колесом 2 гидроэлектростанции. Угол выбирается из условий суммирования водного потока и таким, чтобы заслонка не создавала барьера для течения.
Использование заслонки 15 подразумевается преимущественно в реках и преимущественно в зимнее время года, когда поверхность реки покрывается льдом. В это время поднимается подвижная заслонка, она перекрывает часть потока реки, тем самым резко повышая скорость течения вокруг рабочего колеса 2. Рабочее колесо ускоряет свое вращение. Мощность гидроэлектростанции растет. Это особенно важно в зимнее время года, когда электропотребление растет. Но возможно использование и в другое время года.
Или может происходить не увеличение оборотов рабочего колеса, а увеличения крутящего момента (например в случае переключения редуктора внутри колеса на более высокие обороты). Такой вариант использования заслонки 15 лучше, т.к. увеличение скорости колеса может повредить речных, морских обитателей.
Так же эта заслонка 15 может применяться в теплое время года, например, на судоходной реке. При движении крупного судна она может опускаться, при этом срабатывает дополнительно устанавливаемый датчик движения, и значительно увеличивается пропускная способность по осадке судна в реку. Таким образом, размер гидроэлектростанции может быть минимальным, а размер заслонки может его превосходить, вплоть до захвата всего объема глубины реки.
Так же заслонка 15 играет роль вспомогательного элемента при подъеме гидроагрегата над поверхностью воды. Так как течение может просто не дать поднять гидроагрегат - очень велико сопротивление и большой рычаг - в этом случае заслонка
15 в процессе подъема может играть роль подъемного крыла. При достижении почти вертикального состояния, когда гидроэлектростанция находится уже над водой, с дальнейшим ее подъемом справятся гидроцилиндры
Фигура 5 изображает гидроэлектростанцию, дополнительно снабженную защитной съемной решеткой 17, которая ограждает открытую часть устройства от попадания в него посторонних предметов. Защитная съемная решетка может крепится к рычагам 18, шарнирно связанным одной своей стороной с защитной съемной решеткой 17, а другой своей стороной шарнирно связаны со сваями 9, вмонтированными в дно водоема 10. Для подъема защитной съемной решетки выше уровня воды также могут использоваться гидроцилиндры подъема решетки. Один конец гидроцилиндров крепится к рычагам 18, второй к стрелам 8.
ЗАМЕНЯЮ ИЙ ЛИСТ ПРАВИЛО 26 Фигура 6 изображает вариант осуществления и монтажа защитной съемной решетки 17, а также процесс поднятия заслонки 15 с помощью гидроцилиндров 19. В данном варианте решетка крепится к рычагам 18. Рычаги 18 одним концом шарнирно крепятся к направляющим заслонки 15, а другой стороной крепятся к рычагам 14 рабочего колеса с возможностью скольжения по ним. Гидроцилиндры 19 поднимают и опускают и заслонку 15, и защитную съемную решетку 17. При этом заслонка дополнительно может быть изогнута или состоять из двух частей, находящих по углом друг относительно друга, чтобы разбивать водный поток и сообщать нежелательным предметам в воде касательное направление, дополнительно защищая таким образом гидроэлектростанцию.
Фигура 7 изображает гидроэлектростанцию, дополнительно снабженную защитным экраном 20, закрепленном в дне водоема и установленного под острым углом относительно оси рабочего колеса 3 перед рабочим колесом 2 по направлению течения. Он служит для отвода в стороны крупных предметов в течение воды, которые могут причинить вред гидроэлектростанции.
На фигуре 8 оказано множество предлагаемых гидроэлектростанций, установленных последовательно в русле реки или вдоль морского или океанического побережья. Все гидроэлектростанции соединены вместе. Они позволяют усреднять на выходе суммарное значение вырабатываемой электроэнергии.
На фигуре 9 изображены этапы способа монтажа гидроэлектростанции по п.10 состоящие в том, чтобы
Этап А1 Железобетонный или железный корпус 1 , изготовленный на суше, опускают на дно 10 реки.
Этап А2. К оси 3 корпуса шарнирно крепят концы стрел 8, другие концы которых также шарнирно соединяют со сваями 9, вмонтированными в дно реки.
Этап A3. К водоводам 11 присоединяют трубопровод высокого давления от земснаряда
Этап А4. В водоводы подают воду или песчано-водную смесь, которая поступает в сопла 6 и размывает дно реки под корпусом.
Этап А5. Посредством силовых гидроцилиндров 12 или другими известными средствами приводят корпус в качательное движение, при этом грунт под корпусом срезается резцами, размывается потоками воды или песчано-водной смеси, отходящими от сопел, и уносится течением.
Этап А6. В процессе качательного движения корпус под действием собственного веса опускается, заглубляясь в дно.
Этап А7. Процесс установки корпуса в дно реки заканчивается, когда будет достигнуто его заданное положение.
ЗАМЕНЯЮ ИЙ ЛИСТ ПРАВИЛО 26 Этап A8. После этапа А7 гидроцилиндры 12 и верхние части водоводов 11 до уровня корпуса демонтируют, а рабочее колесо 2 вместе с расположенным в нем генератором электрического тока опускают в выемку корпуса и устанавливают (показано на фигуре 2).
Возможная проблема заиливания решается так: при вращении рабочего колеса 2 не происходит заиливания или засорения песком, так как вокруг рабочего колеса 2 все время происходит движение воды, не позволяющее гидроэлектростанции заиливаться или засоряться песком.
Во время использования изобретения, тем не менее, может происходить накопление на поверхностях рабочего колеса 2 и прочих деталях гидроэлектростанции отложений грязи. Это приводит к необходимости проведения периодической очистке рабочего колеса 2, защитной съемной решетки 17 и заслонки 15. Для этого рабочее колесо 2, заслонка 15 и защитная съемная решетка 17 адаптированы к подниманию над поверхностью воды. С помощью гидроцилиндров или гидроприводов направляющие и рычаги, их содержащие, последовательно приводится в вертикальное положение.
Так же гидроэлектростанция может быть снабжена механизмом подъема сцепного устройства для якорения плавсредств на заданном пространстве, идущем от свай. Механизм может иметь электрическое управление.
Для проведения таких работ, а также для проведения любых других профилактических работ, предпринимаются следующие этапы. (Фигура 10).
Этап В1. Рабочее колесо 2 и/или заслонка 15 и/или защитная съемная решетка 17 поднимаются над поверхностью воды в водоеме с помощью гидроцилиндров или гидроприводов, занимают вертикальное положение, адаптированное для обслуживания.
Этап В2. Поднимается подъемное сцепное устройства для якорения плавсредств, с ним сцепляется плавательное средство.
Этап ВЗ. Производится техническое обслуживание, ремонт или профилактика необходимых деталей гидроэлектростанции с плавательного средства.
Этап В4. Рабочее колесо 2 и/или подвижная заслонка 15 и/или защитная решетка 17 опускаются под воду с помощью гидроцилиндров или гидроприводов, занимают рабочее положение.
Этап В5. Плавательное средство отцепляется, опускается подъемное сцепное устройства для якорения плавсредств
Гидроцилиндры могут также все время находиться на гидроэлектростанции.
Преимущество процесса профилактики узлов данной гидроэлектростанции заключается в том, что все работы проводятся над водой и, не требуют водолазных работ.
ЗАМЕНЯЮ ИЙ ЛИСТ ПРАВИЛО 26

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Гидроэлектростанция, содержащая рабочее колесо, полностью погруженное в воду и установленное с возможностью вращения, корпус с полукруглой выемкой, охватывающий рабочее колесо с одной стороны, при этом другая сторона рабочего колеса расположена в потоке воды, отличающаяся тем, что рабочее колесо выполнено с горизонтальной осью вращения, корпус размещен в дне реки и шарнирно установлен на концах стрел, которые другими концами шарнирно прикреплены к сваям, вмонтированным в дно реки, наружная поверхность корпуса концентрична его выемке, снабжена соплами для размывания грунта, расположенными радиально, а также резцами, при этом гидроэлектростанция оснащена приводом для осуществления возвратного качательного движения корпуса относительно стрел.
2. Гидроэлектростанция по п.1 , отличающаяся тем, что привод для осуществления движения корпуса содержит по меньшей мере один гидроцилиндр, установленный между стрелой и рычагом, смонтированным на корпусе.
3. Гидроэлектростанция по п. 2, отличающаяся тем, что рычаг выполнен в виде водовода коробчатого сечения, вмонтированного в торцовую стенку и соединенного с магистралью, подведенной к соплам.
4. Гидроэлектростанция по п. 1 , отличающаяся тем, что рабочее колесо имеет средство для подъема его выше уровня воды.
5. Г идроэлектростанция по п. 4, отличающаяся тем, что средство для подъема рабочего колеса выполнено в виде двух рычагов, шарнирно связаны одной своей стороной с осью рабочего колеса, а другой своей стороной шарнирно связаны со сваями, вмонтированными в дно водоема.
6. Гидроэлектростанция по п. 1 , отличающаяся тем, что рабочее колесо имеет средство защиты от попадания посторонних предметов.
7. Гидроэлектростанция по п. 6, отличающаяся тем, что средство защиты от попадания посторонних предметов выполнено в виде защитной съемной решетки, закрывающей рабочее колесо.
8. Гидроэлектростанция по п. 6, отличающаяся тем, что средство защиты от попадания посторонних предметов выполнено в виде по меньшей мере одного защитного экрана, закрепленного в дне водоема и установленного под острым углом (меньше 90°) относительно оси рабочего колеса перед рабочим колесом по направлению течения.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
9. Гидроэлектростанция по п. 1 , отличающаяся тем, что с корпусом шарнирно соединены стойки, на которых жестко закреплена заслонка, с механизмом подъема и фиксации заслонки.
10. Способ монтажа гидроэлектростанции, включающий опускание на дно водоема корпуса отличающийся тем, что в дно водоема монтируют сваи, шарнирно крепят к оси корпуса концы стрел, другие концы которых также шарнирно соединяют со сваями, к водоводам присоединяют трубопровод высокого давления от земснаряда и подают в них воду или песчано-водную смесь, которая поступает в сопла и размывает дно водоема под корпусом, монтируют силовые гидроцилиндры к стрелам и корпусу, посредством силовых гидроцилиндров или другими известными средствами приводят корпус в качательное движение, при котором грунт под корпусом срезается резцами, размывается потоками воды или песчано-водной смеси, отходящими от сопел, и уносится течением, заглубляют корпус под действием собственного веса в дно водоема, после этого гидроцилиндры и верхние части водоводов до уровня корпуса демонтируют, опускают и устанавливают рабочее колесо вместе с расположенным в нем генератором электрического тока в выемку корпуса.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
PCT/RU2012/000567 2011-07-28 2012-07-13 Гидроэлектростанция WO2013015716A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011131788 2011-07-28
RU2011131788/06A RU2467198C1 (ru) 2011-07-28 2011-07-28 Гидроэлектростанция

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013015716A1 true WO2013015716A1 (ru) 2013-01-31

Family

ID=47323276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2012/000567 WO2013015716A1 (ru) 2011-07-28 2012-07-13 Гидроэлектростанция

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2467198C1 (ru)
WO (1) WO2013015716A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2598428A (en) * 2020-06-23 2022-03-02 Sekisui House Kk Joint fitting and building structure

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111997008A (zh) * 2020-08-19 2020-11-27 长江勘测规划设计研究有限责任公司 一种预留岩坎水下非爆破拆除施工方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE524883C (de) * 1927-01-19 1931-05-15 Paul Videnz Stromkraftmaschine fuer sich umkehrende Stroemungen mit besonderen Schaufelraedern fuer jede Stromrichtung
SU889887A1 (ru) * 1980-06-02 1981-12-15 Грузинский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.В.И.Ленина Волнова энергетическа установка
RU1832159C (ru) * 1990-06-18 1993-08-07 Э. И. Г двилас Гидроэлектростанци
RU2020260C1 (ru) * 1991-03-04 1994-09-30 Владимир Георгиевич Керов Речная береговая гидроэлектростанция
RU2121600C1 (ru) * 1996-11-12 1998-11-10 Бобров Анатолий Васильевич Устройство для получения энергии от природных процессов
US20080296900A1 (en) * 2007-05-29 2008-12-04 Lederer Gary Spillway hydroelectric turbine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE524883C (de) * 1927-01-19 1931-05-15 Paul Videnz Stromkraftmaschine fuer sich umkehrende Stroemungen mit besonderen Schaufelraedern fuer jede Stromrichtung
SU889887A1 (ru) * 1980-06-02 1981-12-15 Грузинский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.В.И.Ленина Волнова энергетическа установка
RU1832159C (ru) * 1990-06-18 1993-08-07 Э. И. Г двилас Гидроэлектростанци
RU2020260C1 (ru) * 1991-03-04 1994-09-30 Владимир Георгиевич Керов Речная береговая гидроэлектростанция
RU2121600C1 (ru) * 1996-11-12 1998-11-10 Бобров Анатолий Васильевич Устройство для получения энергии от природных процессов
US20080296900A1 (en) * 2007-05-29 2008-12-04 Lederer Gary Spillway hydroelectric turbine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2598428A (en) * 2020-06-23 2022-03-02 Sekisui House Kk Joint fitting and building structure

Also Published As

Publication number Publication date
RU2467198C1 (ru) 2012-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2018214114B2 (en) Coastal Protection and Wave Generation System
KR101309489B1 (ko) 조수, 강 등과 같은 수류를 이용한 발전 장치
US8120196B1 (en) Wave-powered water wheel type generator
JP6504512B2 (ja) 海水の満ち潮と引き潮を利用した水力発電装置
KR101029843B1 (ko) 조력발전장치
US20110018277A1 (en) Hydrokinetic electrical power generation system
SK500172009A3 (sk) Plávajúce vodné koleso najmä ako multifunkčný generátor energie
CN103498458B (zh) 一种水面漂浮物拦截系统
KR101091654B1 (ko) 낙차수압을 이용한 수력발전 시스템
GB2487448A (en) Hydro-kinetic Water Turbine Duct
WO2013015716A1 (ru) Гидроэлектростанция
US10975832B2 (en) Water current catcher system for hydroelectricity generation
KR101232332B1 (ko) 조류를 이용한 위치 가변형 발전장치
CN203625863U (zh) 一种水面漂浮物拦截系统
KR101879604B1 (ko) 항내 수질 개선 및 전력 생산이 가능한 방파제 및 이를 이용하여 전력을 생산하는 방법
KR20130110238A (ko) 부유식 수력발전 및 풍력발전장치
KR101202939B1 (ko) 물막이형 공기압 에너지 생산장치
CA2644792C (en) Tidal energy structure
KR101001723B1 (ko) 연속 프로펠러가 장착된 떠 있는 조력 발전 장치
CN106087859B (zh) 一种发电防波堤
KR101944738B1 (ko) 해류발전장치
JP3210969U (ja) 潮流発電装置
CA2952600C (en) Device for generating hydroelectric energy
CA2694150A1 (en) The helical pathway system and method for harvesting electrical power from water flows using oval helical turbines
KR20100123950A (ko) 조력발전장치

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: 12818153

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 05.08.14)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12818153

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1