Гидроэлектростанция

 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть применено для использования энергии свободного потока реки. Гидроэлектростанция состоит из водяного колеса, установленного в свободном потоке реки на опоре, сильфонного механизма, напорной трубы с перфорацией и турбины. Водяное колесо снабжено установленными по его бокам вращающимися катками, расположенными на одинаковом расстоянии между ними по окружности с возможностью взаимодействия с нижней плоскостью сильфонного механизма. Сильфонный механизм сообщен посредством воздушной трубы с напорной трубой с образованием эрлифта и снабжен впускным и выпускным клапанами. Напорная труба через верхнее отверстие связана с водоводом к турбине напрямую. К турбине подсоединена отводящая труба. Напорная труба может быть связана с водоводом к турбине через напорный бассейн. При использовании только воздуха для выработки электроэнергии гидроэлектростанция может быть снабжена ресивером, сообщенным с воздушной трубой. Предлагаемая конструкция позволяет увеличить мощность гидроэлектростанции в часы пиковой нагрузки потребления электроэнергии. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть применено для использования энергии свободного потока реки.

Известна гидроэлектростанция, в которой роль плотины играет берег реки, параллельно русла которой выполнен закрытый обводной канал, сообщенный с рекой наклонными поперечными трубами, вода из которых попадает на турбины (журнала "Техника молодежи", N 8 1995, с. 6).

Известна байдачная свободнопоточная мини ГЭС, включающая электрогенератор и водяное колесо, работающее от течения реки (журнал "Моделист-конструктор", N 1, 1996, с. 6).

Наиболее близким аналогом изобретения является гидроэлектростанция, включающая водяное колесо, установленное в свободном потоке реки, и напорную трубу, сообщенную с водоводом к турбине [1].

Недостатками известного устройства является малая мощность и невозможность увеличения ее в часы пиковой нагрузки потребления электроэнергии.

Цель изобретения - увеличение мощности в часы пиковой нагрузки потребления электроэнергии.

Это достигается тем, что гидроэлектростанция, включающая водяное колесо, установленное в свободном потоке реки, и напорную трубу, сообщенную с водоводом к турбине, снабжена сильфонным механизмом компрессорного типа и воздушной трубой, а водяное колесо снабжено установленным по его бокам вращающимися катками, расположенными на одинаковом расстоянии между ними по окружности и с возможностью взаимодействия с нижней плоскостью упомянутого сильфонного механизма, который сообщен посредством воздушной трубы с напорной трубой с образованием эрлифта.

При этом гидроэлектростанция может быть снабжена ресивером, сообщенным с воздушной трубой для сбора сжатого воздуха.

Кроме того гидроэлектростанция может быть снабжена напорным бассейном, посредством которого напорная труба сообщена с водоводом к турбине.

На фиг. 1 показана предлагаемая гидроэлектростанция, вид сбоку; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1.

Гидроэлектростанция состоит из опоры 1, установленной на дне реки, размещенного на опоре 1 водяного колеса 2 с вращающимися катками 3, напорной трубы 4, установленной на дне реки, с перфорацией, воздушной трубы 5. Сильфонный механизм 6 сообщен с напорной трубой 4 посредством воздушной трубы 5 с образованием эрлифта и снабжен впускным 7 и выпускным 8 клапанами. Выпускной клапан 8 сообщен с воздушной трубой 5. Напорная труба 4 связана через верхнее отверстие 9 с водородом 10 к турбине 11 напрямую или через напорный бассейн (не показана). К турбине 11 подсоединена отводящая труба 12.

Гидроэлектростанция может быть снабжена ресивером (не показан), сообщенным с воздушной трубой 5.

Гидроэлектростанция работает следующим образом.

Под действием потока воды водяное колесо 2 вращается с катками 3, которые поочередно воздействуют на нижнюю плоскость сильфонного механизма 6, поднимая ее вверх, при этом впускной клапан 7 закрывается, а выпускной клапан 8 открывается, воздух по воздушной трубе 5 поступает в напорную трубу 4, смешивается с водой, водовоздушная смесь поднимается по напорной трубе 4 и поступает через верхнее отверстие 9 по водоводу 10 на лопасти трубины 11, откуда через отводящую трубу 12 уходит в реку. Когда каток 3 проходит нижнюю плоскость сильфонного механизма 6, она под собственным весом падает, стремясь занять вертикальное положение, и впускной клапан 7 открывается, пропуская воздух в сильфонный механизм, а выпускной клапан 8 закрывается, препятствуя проникновению воздуха в воздушную трубу 5. Следующий каток вновь поднимает нижнюю плоскость сильфонного механизма и весь процесс повторяется.

Водовоздушная смесь может подаваться из напорной трубы 4 сначала в напорный бассейн, а затем по водоводу 10 на турбину 11 через задвижку (не показана) в часы пиковой нагрузки.

Для выработки электроэнергии может использоваться только один воздух, при этом он подается по воздушной трубе 5 в ресивер, а оттуда на турбину.

Для непрерывной подачи водовоздушной смеси или воздуха устанавливаются два сильфонных механизма, а катки 3 с двух сторон водяного колеса 2 в шахматном порядке так, чтобы один сильфон опускался, набирая воздух, а другой поднимался, нагнетая воздух в воздушную трубу 5.

Предлагаемая гидроэлектростанция дает возможность резко увеличить выработки электроэнергии в часы пиковой нагрузки также с использованием напорного бассейна, ресивера для сжатого воздуха.

Формула изобретения

1. Гидроэлектростанция, включающая водяное колесо, установленное в свободном потоке реки, и напорную трубу, сообщенную с водоводом к турбине, отличающаяся тем, что она снабжена сильфонным механизмом компрессорного типа и воздушной трубой, а водяное колесо снабжено установленными по его боках вращающимися катками, расположенными на одинаковом расстоянии между ними по окружности и с возможностью взаимодействия с нижней плоскостью упомянутого сильфонного механизма, который сообщен посредством воздушной трубы с напорной трубой с образованием эрлифта.

2. Гидроэлектростанция по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена ресивером, сообщенным с воздушной трубой.

3. Гидроэлектростанция по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она снабжена напорным бассейном, посредством которого напорная труба сообщена с водоводом к турбине.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2