СПОСОБ ПЕРЕКАЧКИ ЖИДКОСТИ Российский патент 2001 года по МПК F03B13/06 

Изобретение относится K области гидроэнергетики и может быть использовано для регулирования и поддержания стабильного гидрологического, минералогического и температурного режимов водоемов путем перекачки жидкости из водоемов с разным расположением уровней жидкости в них, а также для использования энергии перекачиваемой жидкости в различных областях выработки электроэнергии для компенсации энергозатрат, связанных с перекачкой жидкости.

Известен способ перекачки жидкости, реализованный при работе гидроаккумулирующей электростанции, содержащей два верхних и один нижний водоема (бассейна), соединенные напорными трубопроводами с обратимыми гидроагрегатами. В период "пика" нагрузки вода сбрасывается из верхних водоемов в нижний и происходит процесс выработки электроэнергии. В период "провала" нагрузки агрегаты работают в насосном режиме и вода из нижнего водоема подается в один из верхних водоемов, либо в оба водоема, при этом вода из одного верхнего водоема может забираться для нужд ирригации и водоснабжения (см., авторское свидетельство СССР N 853145, МПК 7 F 03 В 13/06, 21.09.1981). Однако при данном способе перекачки жидкости нельзя обеспечить регулирование гидрологического, минералогического и температурного водоема, при этом не учитывается процесс испарения жидкости из водоемов, расположенных на разных уровнях.

Наиболее близким аналогом к заявленному способу перекачки жидкости из водоемов с разным расположением уровней жидкости является способ, заключающийся в том, что жидкость перекачивают из первого водоема во второй через промежуточный водоем, уровень жидкости в котором расположен выше, чем в первом водоеме и втором водоеме, уровень жидкости в котором располагают выше уровня жидкости в первом водоеме, патент США N 4132901, МПК 7 F 03 В 13/12, 02.01.1979).

Однако и данный способ не позволяет обеспечить стабильный гидрологический, минералогический и температурный режим в водоемах, при этом не учитывается процесс испарения жидкости, жидкость из промежуточного водоема забирают из нижних слоев, а выпускают в верхние слои второго водоема, что не способствует обогащению воды кислородом. Кроме того, в данном способе не предусмотрено использование энергии перекачиваемой жидкости для привода транспортных средств.

Техническим результатом изобретения является повышение стабильности гидрологического, минералогического и температурного режима водоема путем снижения влияния испарений на минералогический состав жидкости в водоемах, а также возможность использования энергии перекачиваемой жидкости для привода транспортных средств и выработки электроэнергии для компенсации энергозатрат, связанных с перекачкой жидкости.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе перекачки жидкости из водоемов с разным расположением уровней жидкости, заключающемся в том, что жидкость перекачивают из первого водоема во второй через промежуточный водоем, уровень жидкости в котором расположен выше, чем в первом и втором водоемах, согласно изобретению используют второй водоем с уровнем жидкости ниже уровня жидкости в первом водоеме, жидкость забирают из более нагретых верхних слоев первого и промежуточного водоемов, а выпускают в слои второго водоема, в частности в его нижние слои. Энергию перекачиваемой жидкости могут использовать для питания приводов транспортного средства и/или гидроагрегата. Перекачку жидкости могут осуществлять по трубопроводам, верхние поверхности последних покрывают дорожным полотном для прохождения наземного транспорта. В качестве дополнительного транспортного средства могут использовать фуникулер.

Кроме того, ливневые воды собирают в водосборник, расположенный между промежуточным водоемом и первым водоемом, и перекачивают их в промежуточный водоем.

На фиг. 1 представлена схема для осуществления способа перекачки жидкости; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Способ перекачки жидкости осуществляется следующим образом.

Жидкость перекачивают из первого водоема 1 во второй водоем 2 через промежуточный водоем 3, уровень жидкости в котором расположен выше, чем в первом и втором водоемах 1 и 2, при этом уровень жидкости во втором водоеме 2 располагают ниже уровня жидкости в первом водоеме 1. Жидкость забирают из более нагретых верхних слоев первого водоема 1 и промежуточного водоема 3, а выпускают в нижние слои второго водоема 2. Энергию перекачиваемой жидкости используют для питания приводов 4 транспортного средства 5 и/или гидроагрегата 6. Перекачку жидкости осуществляют по трубопроводам 7 и 8, верхние части которых покрывают дорожным полотном 9 для прохождения, например, колесного транспортного средства 5. В качестве дополнительного транспортного средства может быть использован фуникулер.

Для обеспечения перемещения транспортного средства 5 используют привод от гидротурбин 10, располагаемых в трубопроводе 7 между водоемом 1 и промежуточным водоемом 3, или от электроэнергии гидроагрегата 6, устанавливаемого на выходе из трубопровода 8. Электроэнергия, вырабатываемая при сбросе жидкости гидроагрегатом 6, позволяет по крайней мере частично компенсировать затраты энергии на привод насоса (насосов) 11, устанавливаемого на трубопроводе 7 между водоемами 1 и 3.

Трубопроводы 7 и 8 могут быть выполнены с переменным сечением из монолитного железобетона, при этом для забора жидкости из верхних теплых слоев водоемов 1 и 3 может быть использован широкий раструб с открытым верхом. Для передачи вращения от вала гидротурбины 10, при расположении ее в трубопроводе 7 или 8 могут быть использованы герметичные муфты 12, расположенные в стенке, при этом в трубопроводах 7 и 8 могут быть выполнены сквозные ниши для размещения передаточного механизма к приводу транспортного средства 5, выполненного, например, в виде зубчатого колеса или шкива 13. Вода из промежуточного водоема 3 может использоваться для нужд ирригации и водоснабжения. Забор жидкости из верхних слоев водоемов 1 и 3 и выпуск в нижние более холодные слои водоема 2, позволяет обеспечить стабильный гидрологический, минералогический и температурный режим, выровнять температуру в водоемах и обогатить жидкость кислородом. При небольших высотных перепадах между водоемами 1, 2 и 3 возможно использование сифонного эффекта с предварительной инициирующей подкачкой трубопроводов 7 и 8, например, насосом 11 или гидроагрегатом 6, работающим в насосном режиме.

Между промежуточным водоемом 3 и первым водоемом 1 может быть расположен водосборник (на чертеже не показан), в который собирают ливневые воды, которые также перекачиваются через промежуточный водоем 3 во второй водоем 2.

Для работы насоса (насосов) 11 могут быть использованы нетрадиционные возобновляемые источники энергии, например, энергия ветровых волн в водоеме 1 и/или ветряные двигатели.

Изобретение относится к гидроэнергетике и предназначено для регулирования и поддержания стабильного минералогического состава водоемов путем перекачки жидкости из водоемов с разным расположением уровней жидкости в них, а также для использования энергии перекачиваемой жидкости для привода транспортных средств и выработки электроэнергии. Способ перекачки жидкости из водоемов с разным расположением уровней жидкости заключается в том, что жидкость перекачивают из первого водоема во второй через промежуточный водоем, уровень жидкости в котором расположен выше, чем в первом и втором водоемах. Используют второй водоем с уровнем жидкости ниже уровня жидкости в первом водоеме. Жидкость забирают из более нагретых верхних слоев первого и промежуточного водоемов, а выпускают в нижние слои второго, что способствует поддержанию стабильного минералогического состава водоемов. 5 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Способ перекачки жидкости из водоемов с разным расположением уровней жидкости, заключающийся в том, что жидкость перекачивают из первого водоема во второй через промежуточный водоем, уровень жидкости в котором расположен выше, чем в первом и втором водоемах, отличающийся тем, что используют второй водоем с уровнем жидкости ниже уровня жидкости в первом водоеме, жидкость забирают из более нагретых верхних слоев первого и промежуточного водоемов, а выпускают в слои второго водоема. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выпуск жидкости из промежуточного водоема осуществляют в нижние слои водоема. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что энергию перекачиваемой жидкости используют для питания приводов транспортного средства и/или гидроагрегата. 4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что перекачку жидкости осуществляют по трубопроводам, верхние поверхности которых покрывают дорожным полотном для прохождения наземного транспорта. 5. Способ по п.1 или 3, отличающийся тем, что в качестве транспортного средства используют фуникулер. 6. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что ливневые воды собирают в водосборник, расположенный между промежуточным водоемом и первым водоемом, и перекачивают их в промежуточный водоем.