ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2148184
ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ НА ПОТОКЕ
Имя изобретателя: Ломанов Аполлон Анатольевич
Имя патентообладателя: Ломанов Аполлон Анатольевич
Адрес для переписки: 344038, Ростов-на-Дону, а/я 275, Ломанову А.А.
Дата начала действия патента: 1998.05.18
Гидроэлектростанция предназначена для преобразования кинетической энергии
потока воды в электрическую энергию. Конструкция гидроэлектростанции выполнена
сборной. Береговые опоры заделаны в грунт (в ущельях и к стенам) и снабжены
направляющими, в которые свободно заведены опорные части рам. Последние расположены
над потоком, а к ним снизу жестко прикреплены осями агрегаты, с которыми рамы способны
перемещаться в направляющих по вертикали и могут быть закреплены, когда обеспечено
необходимое погружение лопастей агрегатов в поток. Между рамами, для восприятия
горизонтальных нагрузок, установлены горизонтальные связи. При большой ширине потока
рамы поверху снабжены пространственной конструкцией, выполненной в виде фермы,
обеспечивающей жесткость в вертикальном направлении. Конструкция
гидроэлектростанции позволяет обеспечить оптимальное погружение агрегатов.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области гидроэнергетики и предназначено для
использования кинетической энергии потока воды и получения электрической энергии.
Известны гидроэлектростанции с высотными плотинами большой протяженности,
например. Волжские, Усть-Илимская, Братская и др. Данные гидроэлектростанции имеют
длительный срок строительства и требуют большого расхода средств, при этом происходит
затопление больших территорий.
Известна бесплотинная гидроэлектростанция, принятая в качестве прототипа,
преобразующая кинетическую энергию проточной воды в электрическую агрегатами,
закрепленными на горизонтальных рамах и имеющими лопасти для восприятия воздействия
потока (см. заявку Великобритании 1513268, МПК 7 F 03 B 7/00, 1978).
В данной гидроэлектростанции рамы с агрегатами неподвижно закреплены в опорах, что не
позволяет отслеживать уровень воды в русле и добиваться оптимального погружения
лопастей агрегатов.
Задачей изобретения является использование кинетической энергии проточной воды при
производстве электроэнергии путем расположения над руслом реки (канала) сборной
конструкции гидроэлектростанции, имеющей возможность перемещаться в вертикальном
положении и быть закрепленной на уровне, обеспечивающем оптимальное погружение
лопастей агрегатов.
Данный технический результат достигается за счет того, что гидроэлектростанция
содержит сборные конструкции с береговыми опорами, заделанными в грунт, в ущельях и к
стенам. Опоры снабжены направляющими, в которые свободно заведены опорные части рам,
которые расположены над потоком, к ним снизу жестко прикреплены осями агрегаты, с
которыми рамы способны в направляющих перемещаться по вертикали и быть закрепленными,
когда обеспечено необходимое погружение лопастей агрегатов в поток, причем между
рамами, для восприятия горизонтальных нагрузок, поставлены горизонтальные связи, а при
большой ширине потока рамы поверху снабжены пространственной, ужесточающей их в
вертикальном направлении, ферменной конструкцией. При расположении
гидроэлектростанции в местах плеса для нее выделяется участок быстротока, который
направлен стенами с образованием русла, причем для повышения скорости потока на входе
в зону гидроэлектростанции может быть укреплен регулятор, уменьшающий сечение, а ложе
выполнено волнистого профиля.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изобретение поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 изображен вид сверху на
гидроэлектростанцию, на фиг. 2 - продольный разрез 1-1 фиг. 1, на фиг. 3 - поперечный разрез 2-2
фиг. 1, на фиг. 4 представлено сечение 3-3 фиг. 1, а на фиг. 5 - вид по стрелке А фиг. 4.
Гидроэлектростанция располагается над руслом реки (потоком) и состоит из конструкции,
несущей подвешенные к ней агрегаты 1 с жестким закреплением их осей 2 к поперечным
элементам рамы 3.
Конструкция, несущая агрегаты 1, состоит из береговых опор 4 с закрепленными на них
направляющими 5, в которые свободно заведены конечные опоры рам 3, способных
перемещаться в них по вертикали и закрепляться на требуемом уровне 6 относительно
зеркала воды (ЗВ) в русле реки 7.
|
При большой ширине реки (lp) рама снабжается ужесточающей конструкцией из стержней 9 и 10,
причем образуется пролетное строение, береговые опоры 4 заделываются в грунт, в реке
стенами выгораживается часть с быстротоком течения и при необходимости выполняется
искусственное днище 11 с соответствующим уклоном.
Для увеличения скорости вращения роторов агрегатов 1 устанавливается регулирующее
устройство 8 и набетонка днища 11 волнистого профиля, сужающие проход воды и
увеличивающие скорости потока от W до W1. Поток воды (W1) воздействует на
лопасти агрегатов 1, выполненных с совмещенными функциями - электрогенератора и
электродвигателя, со статором, жестко закрепленным на оси 2, и ротором, способным
вращаться вокруг статора, вырабатывая электроэнергию. Лопасти гидроагрегатов 1 могут
быть сменными.
При строительстве гидроэлектростанции не требуется строительства высоких плотин и
создания больших водохранилищ, возводимых в длительные сроки, требующих больших
затрат средств, отрицательно влияющих на использование территорий, а также на климат в
местах их возведения.
Имеется возможность строительства на водосливах ранее выстроенных ГЭС с высокими
плотинами на оросительных системах и др., обладающих неиспользованной кинетической
энергией.
Размещение гидроэлектростанций может выполняться с приближением их к местам
потребления электроэнергии, что сократит длину линий электропередачи.
При использовании изобретения производятся изыскания, определяющие места
строительства, где имеются максимальные скорости потоков рек и лучшие условия
возведения и работы строительных конструкций.
По этим данным подбираются агрегаты 1 и связанные с ними строительные решения,
обеспечивающие сборность конструкций и индустриальность их возведения.
Для улучшения работы используется возможность некоторой корректировки русла реки,
способствующей увеличению кинетической энергии ее потока.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Гидроэлектростанция на потоке, преобразующая кинетическую механическую энергию
проточной воды в электрическую агрегатами, имеющими лопасти для восприятия
воздействия потока, закрепленными на горизонтальных рамах, отличающаяся тем, что ее
конструкция сборная, береговые опоры заделаны в грунт (в ущельях и к стенам) и снабжены
направляющими, в которые свободно заведены опорные части рам, которые расположены над
потоком, к ним снизу жестко прикреплены осями агрегаты, с которыми рамы способны в
направляющих перемещаться по вертикали и быть закрепленными, когда обеспечено
необходимое погружение лопастей агрегатов в поток, причем между рамами, для восприятия
горизонтальных нагрузок, поставлены горизонтальные связи, а при большой ширине потока
рамы поверху снабжены пространственной, ужесточающей их в вертикальном направлении,
ферменной конструкцией.
2. Гидроэлектростанция по п.1, отличающаяся тем, что при устройстве ее в местах плеса для
нее выделен участок быстротока, направлен стенами с образованием русла.
3. Гидроэлектростанция по п.1, отличающаяся тем, что для повышения скорости потока, на
входе его в зону станции, укреплен регулятор, уменьшающий сечение, а ложе выполнено
волнистого профиля.
Версия для печати
Дата публикации 13.01.2007гг
вверх
|
