Гидроэлектростанция

 

Использование: выработка электроэнергии свободно падающих водных потоков. Сущность изобретения: свободно падающий поток воды поступает в изогнутый короб, в котором изменяет направление течения на горизонтальное и направляется на турбину, установленную над водой поверхностью нижнего бьефа. Вращение турбины передается на генераторы, расположенные с двух сторон от турбины и вырабатывающие электроэнергию. 1 ил.

Изобретение относится к разделу электричеству, в частности к производству, преобразованию и распределению электрической энергии.

Аналогом может служить Саяно-Шушенская ГЭС, в которой не полностью используются возможности использования кинетической энергии водного потока, а используется плотинный подпор.

Прототипом изобретения являются гидроэлектростанция по патенту США и Красноярская ГЭС.

Недостатком американской гидроэлектростанции является создание плотиной напора и отсюда ухудшение экологической обстановки в реке. Недостатком Красноярской ГЭС является наличие плотины и неполное использование кинетической энергии при наклонных водоводах, хотя имеется большая разница между верхним и нижним бьефом.

Целью изобретения является создание конструкции, позволяющие использовать более полно кинетическую энергию падающей воды и повысить КПД и мощность гидроэлектростанции, не применяя плотины. Эта гидроэлектростанция предназначена для рек с большим перепадом уровней водной поверхности.

Это достигается установкой в потоке падающей воды короба, приближающегося по форме к спирали. Известно, что разгон по спирали значительно увеличивает скорость точки. В конструкции короба предлагается использовать это преимущество. Т. к. изготовить технически короб в виде спирали технически сложно, а использование таких коробов может привести к значительным гидропотерям в спирали, поэтому предлагается более простая форма начала спирали.

В статическом состоянии гидроэлектростанция состоит из изогнутого короба 1, крышки 2, гидроцилиндра (или пневмо) со штоком 4, шарнирно соединенным с металлоконструкцией 5 крышки 2, металлоконструкции 6, удерживающей короб 1, турбины 7, муфт 8, генераторов 9, основания 10, фундаментов 11, порога 12. Основание 10 служит для установки короба 1. Для регулирования объема воды в коробе, например, при половодье, служит крышка 2, закрывающая и открывающая вход в короб 1 при помощи силового цилиндра 3. Порог 12 служит для повышения потенциальной энергии водного потока, перемещающего водный поток вверх под углом к горизонту благодаря напору водного потока.

Работает гидроэлектростанция следующим образом.

Водный поток через порог 12 попадает в короб 1, благодаря изогнутости разгоняется и попадает на лопасти турбины 7 в данном случае горизонтальной ковшовой, но может быть установлена другая турбина, в т. ч. капсульная, встроенная в выходной конец короба. Турбина 7 вращается, вращение передается на муфты 8 и генераторы 9 - вырабатывается электрический ток. (56) Потапов В. М. и др. Использование водной энергии. М. , Колос, 1972, с. 91-92, рис. 24.

Формула изобретения

ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ, содержащая изогнутый турбинный водовод, обеспечивающий на выходе горизонтальное направление движения потока воды, турбину, установленную над водной поверхностью нижнего бьефа и соединенную своим валом с генератором, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения, она снабжена дополнительным генератором и муфтами, при этом генераторы расположены по обе стороны турбины и соединены с ее валом муфтами, а входной участок турбинного водовода установлен вертикально в свободно падающем потоке воды.

РИСУНКИ

Рисунок 1