Гидроэлектростанция Советский патент 1993 года по МПК E02B9/00 

Изобретение относится к гидроэнергетике.

Цель изобретения - повышение КПД гидроэлектростанции при получении экологически чистой электроэнергии.

На фиг. 1 изображена гидроэлектростанция, основной вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - узел В на фиг. 4; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 - вид Д на фиг. 5; на фиг. 8 - узел Е на фиг. 1; на фиг. 9 - разрез Ж-Ж на фиг. 8; на фиг. 10 - вид 3 на фиг. 9; на фиг. 11 - секция плотины, основной вид; на фиг. 12 - то же, вид сверху; на фиг.13 то же, вид сбоку.

Гидроэлектростанция содержит плотину 1 с постоянно открытым створом 2 для улучшения экологической обстановки в месте установки плотины, турбинное колесо 3, установленное в створе 2, с муфтами 4 и генераторами 5, установленными на верхней торцовой стенке плотины 1. Турбинное колесо 3 с муфтами 4 и генераторами 5 закрыто от влияния ветра и дождя защитным кожухом 6.

В теле плотины 1 (фиг.7) имеются окна 7, рядом с которыми на наружной стороне стенки плотины i из основаниях 0 устанавливаются турбинные колеса 9 с муфтами 10 и генераторами 11i

Основание 8 жестко связано с наклонным о сторону внут ренней поверхности пло- тины 1 приемным желобом 12 и вертикальной пластиной 13, имеющей окно 14 и закрывающей своей плоскостью окно 7 во время подъема этой конструкции при повышении уровня водной поверхности (за плотиной).

Пластина 13 размещается в направляющих 15, закрепленных на наружной стенке плотины 1. Вертикальное перемещение пластины 13 осуществляется либо лебедкой 16 с канатом 17. либо силовым гидроцилиндром 18 со штоком 19(фиг.1а), установленными на верхней торцовой стенке плотины 1. Канат Пили шток 19 закрепляются за петли вертикальной пластины 13.

сл

с

оо

N0

Ј

VI О

Турбинные колеса 9 с муфтами 10 и генераторами 11 закрываются защитными кожухами 20 для предотвращения влияния ветра и дождя на вращение турбины.

Такая конструкция гидроэлектростанции предполагает ее установку на несудоходных реках или в верховьях рек и имеет постоянно открытый створ 2, т.е. предполагает создание небольшого напора воды, достаточного для ее подъема по наклонному желобу 12 и подачи на турбинные колеса 9.

Несмотря на наличие постоянного открытого стоора 2 в случае, например, паводков о плотине предусмотрено расширение створа (фиг.8-10).

Конструкция содержит металлический пластинчатый сектор 21, поворачивающий на оси 22, закрепленной в теле плотины 1 и имеющий направляющие 23. Сектор поворачивается либо под действием лебедки 24 г канатом 25 (фиг. 16), либо силового цилиндра 26 с шарнирным штоком 27 (фиг.1а). Канат 25 или шарнирный шток 27 закрепляются на металлическим секторе 21.

Для использования возможности судоходства стпор 2 может быть построен достаточно широким, но тогда придется снять турбинное колесо 3 с муфтами 4 и генераторами 5 или установить их на очень большие домкраты и поднимать их для пропуска судов:

На фиг. 11-13 представлена как бы секция подобной гидроэлектростанции. Ее отличительной конструктивной особенностью являются трапецеидальная форма (в плане) полуплотины для создания напора и наличия наклонной плиты 20, идущей от дна до окна полуплотины.

Эти дза фактора; трапецеидальная форма полуплотины и наличие наклонной плиты 28 наравне с течением способствуют созданию напора и поднятию поды до уровня окна 7 в полуплотине и окна 14 в вертикальной пластине 13.

Гидроэлектростанция работает следующим образом. Плотина 1 создает напор, вода поднимается до уровня окна 7 и, индеривационно разделяясь, одновременно протекает через створ 2 и окна 7, воздействуя на турбинные колеса 3 и 9, вращает их, вращение передается на муфты 4 и 10 и генераторы 5 и 11 - вырабатывается электрический ток.

Т.к. эта гидроэлектростанция рассчитана на малые напоры (при наличии постоянно открытого створа 2), то длина лопасти турбинного колеса 3, установленного на верхней торцовой стенке плотины 1,

рассчитывается таким образом, чтобы при минимальном уровне водной поверхности вода постоянно вращала турбинное колесо 3, а при паводках предусматривается расширение створа 2 плотины 1 путем разведения D стороны металлических секторов 21

лебедками 24 или силовыми цилиндрами 26.

Формула изобретения

Гидроэлектростанция, содержащая

плотину с отверстиями, в которых размещены турбины, соединенные муфтами с генераторами, при этом турбины установлены на платформах с возможностью совместного вертикального перемещения посредством привода, а со стороны верхнего бьефа к

платформам прикреплены наклонные в сторону дна направляющие элементы, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы и облегчения пропуска паводковых расходов, она снабжена дополнительными турбинами, соединенными муфтами с генераторами, и затворами с приводом их перемещения, при этом в плотине выполнены имеющие боковые водопропускные проемы дополнительные отверстия, в

которых размещены дополнительные турбины, причем затворы установлены в проемах с обеих сторон дополнительных турбин с возможностью поворота посредством привода их перемещения, который выполнен в

виде лебедки или силового цилиндра.

Использование: выработка электроэнергии на речных гидроэлектростанциях. Сущность изобретения: в плотине выполнены дополнительные отверстия с боковыми водопропускными проемами, в которых установлены затворы В дополнительных отверстиях установлени гидротурбины для выработки электроэнергии. При пропуске паводковых расходов открывают боковые водопропускные проемы, обеспечивая увеличение площади поперечного сечения водопропускных отверстий. 13 ил.

6mZ8l

) jfiv

$™& #х//л/л j-j. j

-°- о :Ь-ъ:

.о .°.

о

о

&

..NX,F

о.-хчI

.. . ...

.. в. .о . о .NJi .o.. .« о. .0-. . ч. . . о/.«9 .0 .-.. С . -О Х о

о . . о о .

°. о о- : в .- чо- о.в-1 -.--.вв.-Х

о

о .

. о о « ° CJ ..

6 гпф

Х-Ш

. :ТрЛ .lo.

Т - л . . Р .. О ,

Trf asJ i :-r---:: j - -- -«&L.-.i V;V- J

УЪ . а

,л .

S -o--o.-A:- - o- - ; °.- :о

° -. .оХв °-

/К °vv- ..- f мл I. о . . . о; о ..

1Фу - в--..

.:.-.

- v--о.

..; .-;.. -..;;.

. а. О- /0, /

о.

о г. . 0 . о. « . о;| Ч-;.-в- ..:о:--...

.«. juii ;. . х.-: f.-: J

бтш

Ю 9 Ч Л

/S//

Фиг. 12

7 8

Фиг. If

фиг 13