Способ обеспечения безопасности гидротехнического сооружения атомной электростанции



Способ обеспечения безопасности гидротехнического сооружения атомной электростанции
Способ обеспечения безопасности гидротехнического сооружения атомной электростанции
Способ обеспечения безопасности гидротехнического сооружения атомной электростанции
Способ обеспечения безопасности гидротехнического сооружения атомной электростанции
Способ обеспечения безопасности гидротехнического сооружения атомной электростанции
Способ обеспечения безопасности гидротехнического сооружения атомной электростанции
Способ обеспечения безопасности гидротехнического сооружения атомной электростанции
Способ обеспечения безопасности гидротехнического сооружения атомной электростанции
Способ обеспечения безопасности гидротехнического сооружения атомной электростанции
Способ обеспечения безопасности гидротехнического сооружения атомной электростанции
Способ обеспечения безопасности гидротехнического сооружения атомной электростанции

 


Владельцы патента RU 2555789:

Бахарев Сергей Алексеевич (RU)

Изобретение относится к области физики и может быть использовано в прикладной гидроакустике для обеспечения безопасности (промышленной и экологической) гидротехнических сооружений (ГТС) объектов повышенного риска: атомных электростанций (АЭС), гидроэлектростанций, тепловых электростанций, приливо-отливных электростанций, морских нефтегазовых платформ и т.д. В частности (применительно к АЭС) для: защиты от проникновения в водоподводящий канал (ВПК) 2 надводных (ННД) 12 и подводных (ПНД) 13 носителей диверсантов, а также самих подводных диверсантов (ПД) 11; защиты половозрелых рыб (ПР) 14 и молоди рыб (ПР) 15 от попадания в водоподводящий канала (ВПК) 2 и непосредственно в водозаборное окно (ВЗО) 4; очистки воды от механических (МПР) 17 и биологических (БПР) 18 примесей и биообрастателей (БОБ) 16; акустической дегазации воды. Способ заключается в физическом задержании ННД, ПНД и ПД путем формирования на входе в водоподводящий канал 2 комбинированной воздушно-пузырьковой завесы, резкого уменьшения плотности водной среды и последующего проваливания на дно ННД 12, ПНД 13 или непосредственно самого ПД 11. Механическое задержание ННД 12 осуществляют путем установки на входе и поперек водоподводящего канала 2 силового бонового заграждения и последующего повреждения корпуса ННД 12. Осуществляют многоэтапное и комбинированное акустическое вытеснение ПД 11 и многоэтапное и комбинированное нелетальное поражение ПД 11, а также многоэтапное и комбинированное вытеснение рыб 14, в том числе молоди рыб 15. Осуществляют комбинированную очистку воды от механических примесей 17, биологических примесей 18 и биообрастателей 16 на входе в водоподводящий канал 2 и многоэтапное и комбинированное акустическое обездвиживание и акустическое уничтожение биообрастателей 16. Способ также включает акустическую дегазацию воды на выходе из водоподводящего канала 2 - в районе водозаборного окна 4. Таким образом, обеспечивают требуемую безопасность ГТС АЭС. 11 ил.

 

Изобретение относится к области физики и может быть использовано в прикладной гидроакустике для обеспечения безопасности (промышленной и экологической) гидротехнических сооружений (ГТС) объектов повышенного риска (ОПР): атомных электростанций (АЭС), гидроэлектростанций (ГЭС), тепловых электростанций (ГРЭС), приливо-отливных электростанций (ПЭС), морских нефтегазовых (МНТП) платформ (буровых и добывающих) и т.д. В частности (применительно к АЭС) для: защиты от проникновения в водопод-водящий канала надводных (скоростные катера и т.д.) носителей диверсантов (ННД) и подводных (подводные аппараты и др.) носителей диверсантов (ПНД), а также непосредственно самих подводных диверсантов (ПД); защиты половозрелых рыб (ПР) и молоди рыб (ПР) - с размером тела от 12 мм и выше, от попадания в водоподводящий канала (ВПК) и непосредственно в водозаборное окно (ВЗО); очистки воды от механических (МПР) примесей (частицы песка, глины и т.д.) и биологических (БПР) примесей (водоросли, пух деревьев и т.д.) и биообрастателй (БОБ): мшанки, личинки дрейссены и т.д.; защиты подводных конструкций и оборудования от БОБ; дегазации воды.

Изобретение также может быть использовано: в промышленности - для очистки оборотных промышленных вод от различных примесей - в интересах повышения эффективности технологического процесса; для очистки промышленных сточных (карьерных) вод от МПР и БПР - в интересах обеспечения экологической безопасности производства; для предварительной очистки воды от МПР, БПР и БОБ при водоподготовке - в интересах здоровья населения; в рыболовстве и рыбоводстве - для управления поведением ПР и MP и т.д. СПП. 11 л.

Технический результат предложенного способа заключается: в физическом - в воздушно-пузырьковой завесе (ВПЗ), задержании ННД, ПНД и самих ПД; в механическом - на силовом боновом заграждении (СБН), задержании ННД; в многоэтапном и комбинированном акустическом вытеснении ПД; в многоэтапном и комбинированном нелетальном поражении ПД; в многоэтапном и комбинированном акустическом вытеснении ПР и MP, в том числе с ее естественным рыбоотводом на входе в ВПК; в очистке воды от МПР, МПР и БОБ на входе в ВПК; в многоэтапном и комбинированном акустическом обездвиживании и уничтожении БОБ; в акустической дегазации воды на входе в ВЗО относительно простым способом при минимальных временных и финансовых затратах, с соблюдением медицинской безопасности для персонала и экологической безопасности для окружающей природной среды.

Известен способ обеспечения безопасности ГТС АЭС, заключающийся в размещении на одной стороне рубежа (в частности, ВПК) блока параметрического высоконаправленного излучения широкополосных гидроакустических сигналов, а на противоположной стороне рубежа блока параметрического приема отраженных от подводных объектов: ПД, ПНД (вторичное акустическое поле), а также их собственных шумоизлучений (первичное акустическое поле), последующего обнаружения, распознавания и определения координат подводного объекта; в дополнительном воздействии на ПД (в частности, на его воздушные полости: гайморовые пазухи, легки и др.), вызывая сильные болевые ощущения и резкие отрицательные изменения в функционировании внутренних органов ПД, осуществляя, при этом, их гидроакустическое вытеснение из контролируемого водного пространства; в гидроакустическом обездвиживании и (или) уничтожении БОБ, находящихся в воде вблизи ВЗО, а также откреплении БПР: медуз и т.д. и биообрастателей от металлических защитных (МРЗ) решеток ВЗО /Бахарев С.А. Способ гидроакустического обнаружения и вытеснения пловцов и морских биологических объектов от системы водозабора атомной электростанции.- Патент РФ №2256196, от 2003 г., опубл. 10.07.2005, Бюл. №19/.

К недостаткам данного способа относятся:

1. Невозможность физического (например, в ВПЗ) удержания ПНД и самих ПД.

2. Невозможность механического удержания ННД (например, на СБЗ).

3. Недостаточная эффективность вытеснения ПР.

4. Невозможность вытеснения MP (с длиной тела от 12 мм и выше).

5. Невозможность нелетального поражения ПД внутри ВПК и обеспечения 100% безопасности ГТС АЭС.

6. Недостаточная эффективность защиты подводного оборудования от БОБ, обусловленная реализацией только на одном рубеже - в непосредственной близости от ВЗО и др.

Известен способ обеспечения безопасности ГТС, в частности, системы водозабора морской нефтегазовой платформы (МНТП), заключающийся в создании нескольких - не менее двух, контролируемых рубежей из соответствующих блоков параметрического высоконаправленного излучения и приема широкополосных гидроакустических сигналов, а также последующих обнаружении, распознавании и определении координат подводного объекта, при этом: в составе каждого активного и пассивного гидроакустического средства применяют, соответственно, блоки линейного излучения и приема сигналов звукового диапазона частот (ЗДЧ) и ультразвукового диапазона частот (УЗДЧ), а каждое гидроакустическое средство размещено как на дне, так и в толще воды; дополнительно используют: нарушения естественной стратификации среды, а также радиолокационные средства, с помощью которых не только обнаруживают воздушные (например, беспилотные самолеты) и надводные (например, скоростные катера) объекты, но и подводные объекта - по электромагнитным неоднородностям воздушной среды на движущимся подводным объектом; в качестве рассеивателей звука используют не только пузырьки воздуха, образованные в воде в результате ветрового волнения, но биологические звукорассеивающие слои /Бахарев С.А. Способ обнаружения, распознавания и вытеснения подводных объектов от морской нефтегазовой платформы.- Патент РФ №2434245, от 2010 г., опубл. 20.11.2011, Бюл. №32/.

К недостаткам данного способа относятся:

1. Невозможность физического удержания ПНД и самих ПД.

2. Невозможность механического удержания ННД.

3. Недостаточная эффективность вытеснения ПР.

4. Невозможность вытеснения MP.

5. Невозможность нелетального поражения ПД и обеспечения 100% безопасности ГТС АЭС.

6. Недостаточная эффективность защиты подводных конструкций и подводного оборудования от БОБ и др.

Известен способ обеспечения безопасности ГТС (применительно к ВЗО), заключающийся в формировании за 30-50 м от ВЗО акустико-пузырьковой завесы (АПЗ) и поднятии пузырьками воздуха МПР и БПР на поверхность воды до ВЗО воды в виде грязной пены, а также сносе МПР и БПР выше ВЗО, вниз по течению реки; в формировании акустической завесы (AЗ) путем непрерывного излучения снизу-вверх гидроакустических волн и физическом (акустическом) удержании МПР и БПР в верхнем слое воды; в непрерывном и направленном (навстречу-вниз и навстречу-вверх потоку воды), излучении интенсивных акустических волн и физическом уничтожении основной части БПР, а также гидроакустическому придавливанию ко дну и гидроакустическому поднятию на поверхность воды МПР и БПР с их последующем сносом течением воды мимо (снизу и сверху от ВЗО) ВЗО /Бахарев С.А. Способ очистки воды от водорослей и взвешенных веществ. - Патент РФ №2380181 от 2008 г., опубл. 10.02.2010, Бюл. 4/.

К недостаткам данного способа относятся:

1. Недостаточная эффективность физического удержания ПНД и самих ПД.

2. Невозможность механического удержания ННД.

3. Недостаточная эффективность вытеснения ПР.

4. Невозможность вытеснения MP.

5. Невозможность нелетального поражения ПД и обеспечения 100% безопасности ГТС.

6. Недостаточная эффективность защиты подводных конструкция и подводного оборудования от БОБ.

Задача, которая решается изобретением, заключается в разработке способа, свободного от перечисленных выше недостатков.

Технический результат предложенного способа заключается: в физическом задержании ННД, ПНД и самих ПД; в механическом задержании ННД; в многоэтапном и комбинированном акустическом вытеснении ПД; в многоэтапном и комбинированном нелетальном поражении ПД; в многоэтапном и комбинированном акустическом вытеснении ПР и MP, в том числе с ее естественным рыбоотводом на входе в ВПК; в очистке воды от МПР, МПР и БОБ на входе в ВПК; в многоэтапном и комбинированном акустическом обездвиживании и уничтожении БОБ; в акустической дегазации воды на входе в ВЗО относительно простым способом при минимальных временных и финансовых затратах, с соблюдением медицинской безопасности для персонала и экологической безопасности для окружающей природной среды.

Поставленную цель достигают тем, что в способе обеспечения безопасности ГТС АЭС осуществляют: физическое задержание - путем формирования на входе в ВПК ВПЗ и резкого уменьшения плотности водной среды, а также последующего проваливания на дно ННД - катера, ПНД - подводного аппарата, или непосредственно самого ПД; в механическом задержании ННД - путем установки поперек ВПК силового бонового заграждения и последующего повреждения корпуса ННД; в многоэтапном и комбинированном акустическом вытеснении ПД; в многоэтапном и комбинированном нелетальном поражении ПД; в многоэтапном и комбинированном вытеснении рыб, в том числе, молоди рыб; в комбинированной очистке воды от МПР, БПР и БОБ на входе в ВПК; в многоэтапном и комбинированном акустическом обездвиживании и акустическом уничтожении БОБ; в акустической дегазации воды на выходе из ВПК - в районе ВЗО.

На фиг.1 - фиг.7 представлена структурная схема устройства, реализующая разработанный способ обеспечения безопасности ГТС АЭС. При этом: на фиг.1 представлена структурная схема устройства применительно к общему принципу реализации разработанного способа; на фиг.2 представлена структурная схема устройства применительно к физическому задержанию ННД, ПНД и самих ПД; на фиг.3 представлена структурная схема устройства применительно к механическому задержанию ННД ПД, а также сбору и удалению грязной пены (водо-воздушная смесь, содержащая МПР, БПР и БОБ); на фиг.4 представлена структурная схема устройства применительно к акустическому вытеснению ПД на входе в ВПК и к нелетальному поражению ПД внутри ВПК; на фиг.5 представлена структурная схема устройства применительно к очистке воды от МПР, БПР и БОБ на входе в ВПК; на фиг.6 представлена структурная схема устройства применительно к акустическому обездвиживанию и акустическому уничтожению БОБ; на фиг.7 представлена структурная схема устройства применительно к акустической дегазации воды на выходе из ВПК - на входе в ВЗО.

Устройство, в простейшем случае, содержит: водоем-охладитель (1) и ВПК (2), являющийся одновременно выходом водоема-охладителя (1) и входом в ГТС (3) АЭС, представляющие собой последовательно функционально соединенные: ВЗО (4) с механическими защитными (МЗР) решетками (5), подводная камера (6) - водяной охладитель турбины (7) АЭС, водяной насос (8), горизонтальный водовод (9) и водоотводящий (ВОК) канал (10), являющийся одновременно выходом ГТС (3) АЭС и входом в водоем-охладитель (1).

Устройство также содержит: ПД (11), а также ННД (12): катер, моторная лодка и ПНД (13): подводный аппарат, подводный «мотоцикл», которые в исходном состоянии находятся в водоеме-охладителе (1) и могут быть залегендированы (замаскированы): ПД (11) - под дайвера, ННД (12) - под прогулочный катер или рыболовную лодку, ПНД (13) - под индивидуальное средство движения дайвера и т.д.

Устройство также, в простейшем случае, содержит: ПР (14), MP (15), БОБ (16): личинки дрейссены, мшанки и др.; МПР (17): частицы песка, глины и т.д., а также БПР (18): водоросли (например, сине-зеленые, красные и т.д.), пух деревьев (например, ивы, тополя и т.д.) и кустарников (например, камыша, чертополоха и т.д.). Устройство также содержит: модуль (19) физического удержания ННД (12), ПНД (13) и самого ПД (11); модуль (20) механического удержания ННД (12), а также сбора и удаления (в виде грязной пены) БОБ (16), МПР (17) и БПР (18); модуль (21) акустического вытеснения ПД (11); модуль (22) нелетального поражении ПД (И); модуль (23) очистки воды от БОБ (16), МПР (17) и БПР (18); модуль (24) акустического обездвиживания и акустического уничтожения БОБ (16); модуль (25) акустической дегазации воды.

При этом модуль (19) физического удержания ННД (12), ПНД (13) и самих ПД (11) содержит:

- блок (26) формирования комбинированной (пузырьки воздуха нескольких - не менее двух, размеров) воздушно-пузырьковой завесы (КВПЗ), включающий в себя, в простейшем случае, последовательно функционально соединенные первый компрессор (27), первый сплошной воздуховод (28), первый ресивер (29), а также: несколько (не менее двух) - в зависимости от протяженности рубежа, первых перфорированных воздуховодов (30) - с большой (более 1-2 мм) перфорацией и предназначенных для формирования в воде пузырьков воздуха с диаметром более 1-2 мм, способствующих проваливанию ПД (11), ННД (12), ПНД (13), ПР (14) и MP (15) - благодаря резкому уменьшению (из-за резкого повышения газосодержания) плотности водной среды, а также (другая функция) поднятию на поверхность воды БОБ (16), МПР (17) и БПР (18) - благодаря всплывающим пузырькам воздуха; несколько (не менее двух) - в зависимости от протяженности рубежа, вторых перфорированных воздуховодов (31) - с малой (менее 1-2 мм) перфорацией и предназначенных для формирования в воде пузырьков воздуха с диаметром менее 1-2 мм, также способствующих проваливанию ПД (11), ННД (12), ПНД (13), ПР (14) и MP (15), а также - удержанию на поверхности воды поднятых с помощью КВПЗ БОБ (16), МПР (17) и БПР (18); - первый блок (32) формирования и направленного - навстречу потоку воды в ВПК (2), а также во всю область КВПЗ, сформированной ранее с помощью блока (26), излучения гидроакустических сигналов ЗДЧ на частоте f1 - в диапазоне частот от 16 Гц до 16 кГц с амплитудой акустического давления не менее 103 Па на расстоянии 1 м от излучателя, и предназначенных для: акустической дезориентации ПД (11) и ПНД (13), акустического отпугивания ПР (14) и MP (15), а также для воздействия на сформированные в воде пузырьки воздуха с диаметром более 1-2 мм (сигналы ЗДЧ); формирования (наряду с формируемыми, всплывающими и схлопывающими на поверхности пузырьками воздуха) энергетических - не имеющих информационного значения, гидроакустических сигналов и включающего в себя последовательно электрически соединенные: первый многоканальный - не менее двух каналов, генератор (33) гидроакустических сигналов ЗДЧ на частоте f1, первый многоканальный УМ (34) ЗДЧ и несколько (не менее двух) идентичных друг другу первых направленных гидроакустических излучателей (34) ЗДЧ на частоте f1;

- первый блок (36) формирования и направленного - навстречу потоку воды в водоподводящем канале (2), а также во всю область КВПЗ, сформированной ранее с помощью блока (26), излучения гидроакустических сигналов ультразвукового диапазона частот (УЗДЧ) на частоте f2 - в диапазоне частот выше 16 кГц с амплитудой акустического давления от 103 Па и выше на расстоянии 1 м от излучателя, и предназначенных для: акустической дезориентации ПД (11) и ПНД (13), акустического отпугивания ПР (14) и MP (15), а также для воздействия на сформированные в воде пузырьки воздуха с диаметром менее 1-2 мм; для формирования (наряду с формируемыми, всплывающими и схлопывающимися на поверхности пузырьками воздуха) энергетических - не имеющих информационного значения, гидроакустических сигналов и включающего в себя последовательно электрически соединенные: первый многоканальный - не менее двух каналов, генератор (37) гидроакустических сигналов УЗДЧ на частоте f2, первый многоканальный УМ (38) УЗДЧ и несколько (не менее двух) идентичных друг другу первых направленных гидроакустических излучателей (39) УЗДЧ на частоте f2.

При этом модуль (20) механического удержания ННД (12), а также сбора и удаления (в виде грязной пены) БОБ (16), МПР (17) и БПР (18) в простейшем виде содержит функционально соединенные: несколько - не менее трех (один - в левой части ВПК, второй - в центральной части ВПК, а третий - в правой части ВПК) идентичных друг другу якорей (40), несколько - по числу якорей, идентичных друг другу якорных цепей (41) и несколько - не менее трех, идентичных друг другу стальных плавучестей (42) типа металлический буй, соединенных между собой первым стальным тросом (43), а также: гибкий сплошной щит (44), с ролами (45), второй стальной трос (46) с равномерно распределенными по его длине идентичными друг другу несколькими - не менее двух, механическими скребками (47), предназначенными для удаления грязной пены.

При этом модуль (21) акустического вытеснения ПД (11) содержит:

- второй блок (48) формирования и направленного - навстречу потоку воды в водоподводящем канале (2) излучения гидроакустических сигналов ЗДЧ на частоте f3 с амплитудой акустического давления от 105 Па и выше на расстоянии 1 м от излучателя, и предназначенных для энергетического воздействия на ПД и включающего в себя последовательно электрически соединенные: второй многоканальный - не менее двух каналов, генератор (49) гидроакустических сигналов ЗДЧ на частоте f3, второй многоканальный УМ (50) ЗДЧ и несколько (не менее двух) идентичных друг другу вторых направленных гидроакустических излучателей (51) ЗДЧ на частоте f3;

- первый блок (52) формирования и направленного - навстречу течению воды в водоподводящем канале (2) излучения гидроакустических сигналов инфразвукового диапазона частот (ИЗДЧ) - в диапазоне ниже 16 Гц, на частоте f4 с амплитудой акустического давления от 105 Па и выше на расстоянии 1 м от излучателя, и предназначенных для биорезонансного воздействия на живые клетки ПД и включающего в себя последовательно электрически соединенные: первый многоканальный - не менее двух каналов, генератор (53) гидроакустических сигналов ИЗДЧ на частоте f4, первый многоканальный УМ (54) ИЗДЧ и несколько (не менее двух) идентичных друг другу первых направленных гидроакустических излучателей (55) ИЗДЧ на частоте f4.

При этом модуль (22) нелетального поражении ПД (11) содержит последовательно функционально соединенные: второй компрессор (56), второй сплошной воздуховод (57), второй ресивер (58), а также: несколько (не менее двух) - в зависимости от протяженности рубежа, третьих сплошных воздуховодов (59), каждый из которых соединен с соответствующим ему пневмоизлучателем (60) и предназначенных для формирования в воде интенсивных - с амплитудой акустического давления на расстоянии 1 м от пневмоизлучателя (ПИ) не менее 105 Па, упругих колебаний в ИЗДЧ и низком звуковом диапазоне частот (НЗДЧ) - в диапазоне от 16 до 200 Гц на частоте f5.

При этом модуль (23) предварительно очистки воды от БОБ (16), МПР (17) и БПР (18) - на входе в ВПК (2) в простейшем случае содержит последовательно соединенные: приемный патрубок (61), первый гибкий водовод (62), шламовый насос (63), второй гибкий водовод (64), а также последовательно функционально соединенные: блок (65) акустико-гравитационного осветления воды и сгущения осадка, третий гибкий водовод (66), блок (67) акустико-гидродинамического осветления воды и сгущения осадка, а также четвертый гибкий водовод (68).

В свою очередь блок (65) акустико-гравитационного осветления воды и сгущения осадка в простейшем случае содержит: емкость (69) с устройством (70) равномерного слива осветленного слоя воды и устройством (71) равномерного удаления частично обезвоженного осадка; последовательно электрически соединенные: первый многоканальный - не менее двух каналов, генератор (72) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f6, первый многоканальный УМ (73) ЗДЧ и УЗДЧ, а также несколько (не менее двух) идентичных друг другу первых направленных - сверху вниз, гидроакустических излучателей (74) ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f6, размещенных в верхнем слое воды и излучающих гидроакустические волны с амплитудой акустического давления не менее 103 Па на расстоянии 1 м от излучателя; последовательно электрически соединенные: второй многоканальный - не менее двух каналов, генератор (75) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f7, второй многоканальный УМ (76) ЗДЧ и УЗДЧ, а также несколько (не менее двух) идентичных друг другу вторых направленных - в вертикальной плоскости (но ненаправленных в горизонтальной плоскости), гидроакустических излучателей (77) ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f7, размещенных в среднем слое воды и излучающих гидроакустические волны с амплитудой акустического давления не менее 103 Па на расстоянии 1 м от излучателя; последовательно электрически соединенные: третий многоканальный - не менее двух каналов, генератор (78) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f8, третий многоканальный УМ (79) ЗДЧ и УЗДЧ, а также несколько (не менее двух) идентичных друг другу третьих направленных гидроакустических излучателей (80) ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f8, размещенных в нижнем слое воды и излучающих гидроакустические волны с амплитудой акустического давления не менее 103 Па на расстоянии 1 м от излучателя.

В свою очередь блок (67) акустико-гидродинамического осветления воды и сгущения осадка в простейшем случае содержит: акустический (81) гидроциклон (АГЦ) с рабочей камерой (82), устройством (83) равномерного слива очищенной воды и устройством (84) равномерного удаления обезвоженного осадка; четвертый многоканальный - не менее трех каналов, генератор (85) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f9, четвертый многоканальный УМ (86) ЗДЧ и УЗДЧ, а также несколько (не менее трех) идентичных друг другу четвертых направленных гидроакустических излучателей (87) ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f9, размещенных в рабочей камере (82) АГЦ (81) на одинаковом угловом расстоянии друг от друга и излучающих гидроакустические волны с амплитудой акустического давления не менее 105 Па на расстоянии 1 м от излучателя.

При этом модуль (24) акустического обездвиживания и акустического уничтожения БОБ (16) содержит: пятый многоканальный - не менее 4-х каналов (по числу сторон ВЗО) генератор (88) ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f10, пятый многоканальный УМ (89) ЗДЧ и УЗДЧ, а также несколько идентичных друг другу пятых направленных гидроакустических излучателей (90) ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f10, размещенных на соответствующей стороне ВЗО (4) и излучающих гидроакустические волны с амплитудой акустического давления не менее 105 Па на расстоянии 1 м от излучателя.

При этом модуль (25) акустической дегазации воды содержит: шестой многоканальный - не менее 4-х каналов (по числу сторон ВЗО) генератор (91) ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f11, шестой многоканальный УМ (92) ЗДЧ и УЗДЧ, а также несколько (не менее четырех) идентичных друг другу шестых направленных гидроакустических излучателей (93) ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f11, размещенных на соответствующей стороне ВЗО (4) и излучающих гидроакустические волны с амплитудой акустического давления не менее 105 Па на расстоянии 1 м от излучателя.

Устройство, реализующее разработанный способ обеспечения безопасности ГТС АЭС функционирует следующим образом (фиг.1-фиг.7).

В процессе работы АЭС, требуется постоянно охлаждать турбины и другое оборудование. Для этого используют оборотную техническую воду постоянно циркулирующую, благодаря ВПК (2), водяному насосу (8), горизонтальному водоводу (9) и ВОК (10), в интересах ее охлаждения, через водоем-охладитель (1) естественного (например, природное озеро) или искусственного (например, водохранилище) происхождения.

Однако в определенные сезоны года (например, в жаркий период: июль-август) не обеспечивается (в том числе, из-за наличия в оборотной воде большого количества БОБ, МПР и БПР) требуемая степень (например, до 30° Цельсия) охлаждения оборотной технической воды, что снижает эффективность отвода тепла от турбин и другого оборудования АЭС. В результате понижается безопасность ГТС (3) АЭС.

Кроме того, в определенные сезоны (например, в теплое время года) или при других обстоятельствах (например, существенное уменьшение в водоеме-охладителе рыб - естественных хищников БОБ) в оборотной воде появляется большое количество БОБ (16): мшанка, личинки дрейссены и др., которые прикрепляются к поверхности подводных конструкции (например, ВЗО с МЗР) и оборудования, тем самым, существенно уменьшая их пропускную способность по воде.

Кроме того, в определенные сезоны года (например, в первой половине лета) вода загрязняется пухом деревьев (тополя, ивы и т.д.) и кустарников (чертополох, камыш и т.д.), который (пух) формирует во всей толще воды сплошную биомассу из БПР (15) с нулевой плавучестью, и практически полностью забивает мелкоячеистую - диаметр ячеи 4 мм, МЗР (5) ВЗО (4). В результате многократно уменьшается ее (МЗР) пропускная (фильтрационная) способность, и существенно снижается безопасность ГТС (3) АЭС.

Кроме того, в определенные сезоны года: в весенне-осенние периоды (интенсивное ветровое волнение и т.д.) и в летний период (дноуглубительные работы и т.д.) вода, находящаяся в озере-охладителе (1) загрязняется МПР (17): частицами глины и т.д., что может вызвать (например, при концентрации МПР в воде более 40 мг/л) автоматическую остановку насосов и, как следствие, что снижает безопасность ГТС (3) АЭС.

Кроме того, в весенне-осенний период - во время ската MP (15) их концентрации существенно увеличивается в районе ВЗО (4) - из-за прижимного (к ВЗО) гидродинамического потока, и их тушки забивают мелкоячеистую МЗР (5) ВЗО (4). В результате многократно уменьшается их (МЗР) пропускная (фильтрационная) способность, и существенно снижается безопасность ГТС (3) АЭС.

Кроме того: из-за природных инстинктов (особенно в периоды питания и нереста) половозрелые рыбы (14) стремятся зайти в ВПК (2) ВОК (10) с активно-перемешиваемой, водой и провоцируют местное население к незаконной ловле рыбы на закрытой территории АЭС, что затрудняет охранным подразделениям противостояние террористам, в том числи ПД (11), легендирующихся под рыбаков.

Кроме того, ГТС (3) АЭС в настоящее время является, благодаря уязвимости, «мишенью» для террористов, способных самостоятельно - ПД (11), в том числе с использованием ННД (12) или на ПНД (13) доставить необходимое количество взрывчатого вещества к месту диверсии, и произвести террористический акт, в том числе, замаскированы под техногенную катастрофу. При этом, турбулизация потока воды в ВПК (2), наличие большого количества планктона и бентоса, скопления ПР (14) и MP (15), а также БОБ (16), МПР (17) и БПР (18) существенно (на порядок и более) увеличивает нелинейность водной среды, и делает малоэффективным - в иду многократного сокращения дальности действия, использование традиционных (линейных) активных гидроакустических средств специального назначения (ГАССН) для заблаговременного обнаружения ПД (11), ННД (12) и ПНД (13).

Поэтому, для обеспечения безопасности ГТС (3) АЭС в современных условиях, на выходе водоема-охладителя (1) - входе в ВПК (2) последовательно друг за другом устанавливают: модуль (19) физического задержания ННД (12) и ПН Д(13), а также самих ПД (11); модуль (20) механического задержания ННД (12), а также сбора и удаления (в виде грязной пены) БОБ (16), МПР (17) и БПР (18); модуль (21) акустического вытеснения ПД (11) - на входе в ВПК (2).

При этом с помощью последовательно функционально соединенных: первого компрессора (27), первого сплошного воздуховода (28), первого ресивера (29), а также: нескольких (не менее двух) - в зависимости от протяженности рубежа, первых перфорированных воздуховодов (30) - с большой (более 1-2 мм) перфорацией блока (26) формирования КВПЗ модуля (19) физического задержания ННД (12) и ПНД (13), а также самих ПД (11) осуществляют формирование в воде пузырьков воздуха с диаметром более 1-2 мм. Благодаря течению воды - по направлению к ВЗО (4) и расположению первых перфорированных воздуховодов (30) в придонной части ВПК (2), в толще воды формируют воздушно-пузырьковый шлейф, активно поднимающий на поверхность воды БОБ (16), МПР (17) и БПР (18), а также резко и существенно понижающий плотность воды. В результате последнего, ПД (11), ННД (12), ПНД (13), ПР (14) и MP (15) проваливаются на дно в самом начале (где минимальные скорости потока воды) ВПК (2). При этом: основная (более 50%) часть ПР (14) и MP (15) разворачивается и выходит из ВПК (2) в водоем-охладитель (1) и, таким образом, осуществляют их естественный рыбоотвод; ННД (12) и ПНД (13) остаются лежать на дне; ПД (11) может, либо повернуть обратно, либо как-то попытаться преодолеть данный (первый по счету) условный рубеж безопасности ГТС (3) АЭС.

Одновременно с этим, при помощи последовательно функционально соединенных: первого компрессора (27), первого сплошного воздуховода (28), первого ресивера (29), а также: нескольких (не менее двух) - в зависимости от протяженности рубежа, первых перфорированных воздуховодов (31) - с малой (менее 1-2 мм) перфорацией блока (26) модуля (19) осуществляют формирование в воде пузырьков воздуха с диаметром менее 1-2 мм. Благодаря течению воды - по направлению к ВЗО (4) и расположению первых перфорированных воздуховодов (31) в придонной части ВПК (2), в толще воды формируют воздушно-пузырьковый шлейф, удерживающий (благодаря более продолжительному времени жизни пузырьков) на поверхности воды БОБ (16), МПР (17) и БПР (18), а также резко и существенно понижающий плотность воды. В результате последнего, ПД (11), ННД (12), ПНД (13), ПР (14) и MP (15) еще более интенсивнее проваливаются на дно в самом начале ВПК (2). При этом: дополнительная (к основной части) часть ПР (14) и MP (15) разворачиваются и выходят из него в водоем-охладитель (1) и, таким образом, осуществляют их дополнительный естественный рыбоотвод; ННД (12) и ПНД (13) остаются лежать на дне; ПД (11) может, либо повернуть обратно, либо как-то попытаться преодолеть данный условный рубеж безопасности ГТС (3) АЭС.

При этом с помощью последовательно электрически соединенных: первого многоканального - не менее двух каналов, генератора (33) гидроакустических сигналов ЗДЧ на частоте f1, первого многоканального УМ (34) ЗДЧ и нескольких (не менее двух) идентичных друг другу первых направленных гидроакустических излучателей (34) ЗДЧ на частоте f1 первого блока (32) модуля (19) осуществляют формирование, усиление и направленное - навстречу течению воды в ВПК (2), а также во всю область КВПЗ, сформированной ранее с помощью блока (26), излучения гидроакустических сигналов ЗДЧ на частоте f1 с амплитудой акустического давления не менее 103 Па на расстоянии 1 м от излучателя.

В результате: осуществляют акустическую дезориентацию ПД (11), и он не может выбрать правильное направления движения; акустически подавляют навигационный канал ПНД (13), и он не может выбрать правильное направление движения; акустическое воздействие на ПР (15), и они более активно разворачиваются и выходят из ВПК (2); повышают активность и прочность прикрепления к всплывающим пузырькам (преимущественно, большого - более 1.-2 мм, диаметра) воздуха БОБ (16), МПР (17) и БПР (18), а также формируют (наряду с формируемыми, всплывающими и схлопывающими на поверхности пузырьками воздуха) энергетические - не имеющие информационного значения, гидроакустические сигналы.

Одновременно с этим, с помощью последовательно электрически соединенных: первого многоканального - не менее двух каналов, генератора (37) гидроакустических сигналов УЗДЧ на частоте f2, первого многоканального УМ (38) УЗДЧ и нескольких (не менее двух) идентичных друг другу первых направленных гидроакустических излучателей (39) УЗДЧ на частоте f2 первого блока (36) формирования и направленного излучения гидроакустических сигналов ЗДЧ на частоте f1 модуля (19) осуществляют формирование, усиление и направленное - навстречу течению воды в водоподводящем канале (2), а также во всю область КВПЗ, сформированной ранее с помощью блока (26), излучения гидроакустических сигналов УЗДЧ на частоте f2 - в диапазоне частот выше 16 кГц с амплитудой акустического давления от 103 Па и выше на расстоянии 1 м от излучателя.

В результате дополнительно: осуществляют акустическую дезориентацию ПД (11); акустически подавляют навигационный канал ПНД (13); акустическое воздействие на ПР (15); повышают активность и прочность прикрепления к всплывающим пузырькам (преимущественно, малого - менее 1.-2 мм, диаметра) воздуха БОБ (16), МПР (17) и БПР (18).

Однако, ННД (12) может (на большой скорости) все-таки проскочить данный участок водной среды с пониженной плотностью - первый условный рубеж безопасности. Кроме того, необходимо сконцентрировать (например, в одном из двух углов силового бонового заграждения) и убрать (например, в виде грязной пены) БОБ (16), МПР (17) и БПР (18).

Для этого с помощью: нескольких - не менее трех (один - слева в ВПК, второй - в центре ВПК, третий - справа в ВПК) идентичных друг другу якорей (40), нескольких - по числу якорей, идентичных друг другу якорных цепей (41) и нескольких - по числу якорей, идентичных друг другу стальных плавучестей (42) типа металлический буй, соединенных между собой первым стальным тросом (43), строят модуль (20) механического задержания ННД (12), и таким образом, формируют второй условный рубеж безопасности ГТС (3) АЭС. В результате столкновения ННД (12), движущегося на большой (десятки км/ч) скорости, с одним из металлических буев (42), или первым стальным тросом (43), корпус ННД (12) повреждается (или даже разрушается), и он (ННД) не может двигаться дальше - внутрь ВПК (2).

Одновременно с этим, при помощи гибкого сплошного щита (44) задерживают грязную пену на поверхности воды, а благодаря вращающимся ролам (45), второму стальному тросу (46) с равномерно распределенными по его длине идентичными друг другу несколькими - не менее двух, механическими скребками (47) модуля (20), осуществляют сбор - в процессе непрерывного движения механических скребков (47) по гибкому сплошному щиту (44), в одном из его углов, благодаря установки на входе ВПК (2) модуля (20) под углом а (фиг.1), с последующим удалением (в виде грязной пены) БОБ (16), МПР (17) и БПР (18).

Однако хорошо подготовленный (в том числе, специально тренированный) для этих целей ПД (11) может все-таки преодолеть первый условный рубеж безопасности ГТС (3) АЭС, и продолжить движение к ВЗО (4) - конечной своей цели.

Для исключения этого с помощью последовательно электрически соединенных: второй многоканального - не менее двух каналов, генератора (49) гидроакустических сигналов ЗДЧ на частоте f3, второго многоканального УМ (50) ЗДЧ и нескольких (не менее двух) идентичных друг другу вторых направленных гидроакустических излучателей (51) ЗДЧ на частоте f3 второго блока (48) модуля (21) акустического вытеснения ПД (11) осуществляют формирование и направленное излучение гидроакустических сигналов ЗДЧ на частоте f3. Благодаря высокой амплитуде акустического давления - не менее 105 Па на расстоянии 1 м от излучателя, осуществляют энергетическое (болевое) воздействие на ПД (11) и травмируют его, в первую очередь, воздушные полости ПД (11): гайморовые пазухи, легкие, желудок и т.д., и, таким образом, формирую третий - на базе модуля (21), условный рубеж безопасности ГТС (3) АЭС. В результате даже специально плдготовленный ПД (11) теряет способность выполнить поставленную задачу, поворачивает обратно, или всплывает на поверхность воды.

Однако особо хорошо подготовленный ПД (11) все-таки теоретически сможет преодолеть данное энергетическое воздействие, и продолжить движение в направлении ВЗО (4).

Для исключения этого, с помощью последовательно электрически соединенных: первого многоканального - не менее двух каналов, генератора (53) гидроакустических сигналов ИЗДЧ на частоте f4, первого многоканального УМ (54) ИЗДЧ и нескольких (не менее двух) идентичных друг другу первых направленных гидроакустических излучателей (55) ИЗДЧ на частоте f4 первого блока (52) модуля (21) осуществляют формирование и направленное - навстречу течению воды в ВПК (2), излучение гидроакустических сигналов ИЗДЧ - в виде несущей частоты или (и) огибающей частоты на частоте f4 с амплитудой акустического давления не менее 103 Па на расстоянии 1 м от излучателя, и осуществляют биорезонансное воздействие на живые клетки ПД (11).

В результате частичного поражения (вызывающих, том числе, расстройство нервной системы) живых клеток, ПД (11) дополнительно теряет способность выполнить поставленную задачу, поворачивает (если еще сможет) обратно, или всплывает на поверхность воды.

Одновременно с этим, благодаря формированию в модуле (21) и излучению в водную среду навстречу движущемуся по водоподводящему каналу (2) потоку воды, гидроакустических сигналов ЗДЧ на частоте f3 и гидроакустических сигналов ИЗДЧ на частоте f4, дополнительно осуществляют энергетическое воздействие на ПР (14), MP (15) и БОБ (16). В результате: подавляющая (более 75%) часть рыбы (14) и молоди рыб (15) разворачивается и выходят из ВПК (2) в водоем-охладитель (1); существенную (более 50%) часть БОБ (16) обездвиживают, что не позволяет им в дальнейшем прикрепиться к подводным конструкциям или оборудованию, или акустически (физически) уничтожают.

Однако ПД (11) - смертник (шахид) все-таки теоретически сможет преодолеть третий условный рубеж безопасности ГТС (3) и продолжить движение в направлении ВЗО (4).

Для исключения этого с помощи последовательно функционально соединенных: второго компрессора (56), второго сплошного воздуховода (57), второго ресивера (58), а также с помощью нескольких (не менее двух) третьих сплошных воздуховодов (59) с соответствующим им ПИ (60) модуля (22) осуществляют формирование и излучение навстречу потоку воды внутри водоподводящего канала (2) интенсивных - с амплитудой акустического давления на расстоянии 1 м от ПИ не менее 105 Па, упругих колебаний в ИЗДЧ и НЗДЧ на частоте f5. И, таким образом, формируют четвертый условный рубеж безопасности ГТС (3) АЭС.

В результате нелетального поражения ПД (11) полностью теряет способность выполнить поставленную задачу, и обездвиженным всплывает на поверхность воды.

Параллельно с этим, применительно к сбору БОБ (16), МПР (17) и БПР (18), при помощи последовательно механически соединенных: приемного патрубка (61), первого гибкого водовода (62), шламового насоса (63) и второго гибкого водовода (64) модуля (23), осуществляют сбор (например, на одном берегу ВПК) и транспортировку (в виде грязной пены) на вход блока (65) акустико-гравитационного осветления воды и сгущения осадка, БОБ (16), МПР (17) и БПР (18) - в емкость (69) с устройством (70) равномерного слива осветленного слоя воды и устройством (71) равномерного удаления частично обезвоженного осадка.

Одновременно с этим, при помощи последовательно электрически соединенных:

- первого многоканального - не менее двух каналов, генератора (72) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте первого многоканального УМ (73) ЗДЧ и УЗДЧ, а также нескольких (не менее двух) идентичных друг другу первых направленных гидроакустических излучателей (74) ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f6 модуля (23), размещенных в верхнем слое воды емкости (69), осуществляют формирование, усиление и направленное - сверху-вниз излучение гидроакустических волн ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f6 с амплитудой акустического давления не менее 103 Па на расстоянии 1 м от излучателя. Под воздействием фронта бегущей сверху-вниз гидроакустической волны осуществляют: акустическое укрупнение (акустическую коагуляцию) БОБ (16), МПР (17), БПР (18) и формирование новых агрегоров (более крупных по размеру и массе, а также обладающих более значительной силой тяжести), которые значительно быстрее выпадают в осадок; акустическое придавливание ко дну емкости (принудительное осаждение на дно емкости исходных БОБ (16), МПР (17), БПР (18) и акустически сформированных новых агрегоров; акустическое вытеснение воды из пространства между БОБ (16), МПР (17) и БПР (18), находящимися на дне, и уплотняют осадок на дне емкости (69). В результате верхний слой воды в емкости (69) становится более чистым (содержит меньшее количество БОБ, МПР и БПР), а осадок в емкости (69) становится более плотным (содержит в единице объема большее количество БОБ, МПР и БПР);

- при помощи последовательно электрически соединенных: второго многоканального - не менее двух каналов, генератора (75) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f7, второго многоканального УМ (76) ЗДЧ и УЗДЧ, а также нескольких (не менее двух) идентичных друг другу вторых направленных гидроакустических излучателей (77) ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f7 модуля (23), размещенных в среднем слое воды емкости (69), осуществляют формирование, усиление и направленное - в вертикальной плоскости, но не направленное в горизонтальной плоскости, излучение гидроакустических волн ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f7 с амплитудой акустического давления не менее 103 Па на расстоянии 1 м от излучателя. С помощью упругого фронта цилиндрической гидроакустической волны более мелкие (и более подвижные) частицы примесей (из числа БОБ, МПР и БПР) прибивают к более крупным (но менее подвижным) частицам примесей (из числа БОБ, МПР и БПР), и, таким образом, формируют новые агрегоры (более крупные по размеру и массе, а также обладающие более значительной силой тяжести), которые значительно быстрее выпадают в осадок. В результате верхний и средний слои воды в емкости (69) становятся более чистыми (содержат в единице объема меньшее количество БОБ, МПР и БПР); - последовательно электрически соединенных: третьего многоканального - не менее двух каналов, генератора (78) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f8, третьего многоканального УМ (79) ЗДЧ и УЗДЧ, а также нескольких (не менее двух) идентичных друг другу третьих направленных гидроакустических излучателей (80) ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f8 модуля (23), размещенных в нижнем слое воды емкости (69), осуществляют формирование, усиление и направленное - в вертикальной плоскости (но ненаправленное в горизонтальной плоскости) излучение гидроакустических волн с амплитудой акустического давления не менее 103 Па на расстоянии 1 м от излучателя. В результате осуществляют вытеснение воды из пространства между БОБ (16), МПР (17) и БПР (18), находящимися на дне, и уплотняют осадок на дне емкости (69). В результате осадок в емкости (69) становится более плотным (содержит большее количество БОБ, МПР и БПР).

Затем из емкости (69), с помощью устройства (70) и третьего гибкого водовода (66), осуществляют равномерный слив осветленного (верхнего) слоя воды и его (верхнего слоя) подачу (перелив) в рабочую камеру (82) АГЦ (81) блока (67) акустико-гидродинамического осветления воды и сгущения осадка модуля (23), а благодаря устройству (71) осуществляют равномерное удаление частично обезвоженного осадка.

Одновременно с этим, при помощи последовательно электрически соединенных: четвертого многоканального - не менее трех каналов, генератора (85) гидроакустических сигналов ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f9, четвертого многоканального УМ (86) ЗДЧ и УЗДЧ, а также нескольких (не менее трех) идентичных друг другу четвертых направленных - внутрь рабочей камеры (82) АГЦ (81), гидроакустических излучателей (87) ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f9, размещенных в рабочей камере (82) АГЦ (81) на одинаковом угловом расстоянии друг от друга, осуществляют формирование, усиление и излучение внутрь рабочей камеры (82) АГЦ (81) гидроакустических волн ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f9 с амплитудой акустического давления не менее 105 Па на расстоянии 1 м от излучателя.

Под воздействием гидроакустических волн ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f9 осуществляют: акустическое (физическое) уничтожение БОБ, дегазацию очищаемой воды, акустическую коагуляцию (акустическое укрупнение) примесей (БОБ, МПР и БПР), а под воздействием интенсивного гидродинамического потока очищаемой воды - прижатие укрупненных примесей к внутренней поверхности рабочей камеры (82) АГЦ (81).

В результате: полностью очищенную воду из рабочей камеры (82) АГЦ (81) с помощью устройства (83) равномерного слива очищенной воды по четвертому гибкому водоводу (68) направляют в ВПК (2), а благодаря устройству (84) - осуществляют равномерное удаление обезвоженного осадка для его последующей транспортировки потребителю (например, для изготовления удобрения и т.д.).

Однако в воде, подаваемой по ВПК (2) на ВЗО (4) с МЗР (5) еще находится значительное - более 50%, количество БОБ (16), которых на входе в ВЗО (4) необходимо акустически обездвижить или акустически уничтожить. Для этого с помощью последовательно электрически соединенных: пятого многоканальный - не менее 4-х каналов (по числу сторон ВЗО) генератора (88) ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f10, пятого многоканального УМ (89) ЗДЧ и УЗДЧ, а также нескольких (не менее четырех) идентичных друг другу пятых направленных гидроакустических излучателей (90) ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f10 модуля (24), размещенных на соответствующей (например, правый излучатель - на правой стороне ВЗО и т.д.) стороне ВЗО (4), осуществляют формирование, усиление и направленное - навстречу движущемуся потоку воды, излучение гидроакустических волн ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f10 с амплитудой акустического давления не менее 105 Па на расстоянии 1 м от излучателя.

Благодаря линейным (знакопеременное акустическое давление и др.) и нелинейным (акустическая кавитация и др.) гидроакустическим эффектам осуществляют акустическое обездвиживание и акустическое уничтожение всех БОБ (16), попадающих в ВЗО (4) вместе с водой, и, тем самым, предотвращают биообрастание подводных конструкций и оборудование. Кроме того, дополнительно (для подстраховки - «контрольный выстрел») осуществляют дополнительное нелетальное поражение ПД (11).

В результате вблизи ВЗО (4) формируют пятый условный рубеж безопасности ГТС (3) АЭС.

Однако в воде всегда находятся (в растворенном или нерастворенном состоянии) пузырьки газа. Кроме того в воде могут находиться пузырьки воздуха, образовавшиеся: в результате ветрового волнения в водоеме-охладителе (1), гидродинамического перемешивания слоев воды в ВПК (2), специально сформированных в модуле (19) и т.д. В результате возможен выход из строя (в результате гидродинамической кавитации) элементов конструкции (лопастей и др.) водяного насоса (8).

Для исключения этого, при помощи последовательно электрически соединенных: шестого многоканального - не менее 4-х каналов (по числу сторон водозаборного окна) генератора (91) ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f11, шестого многоканального УМ (92) ЗДЧ и УЗДЧ, а также нескольких (не менее четырех) идентичных друг другу шестых направленных - перпендикулярно потоку воды, гидроакустических излучателей (93) ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f11 модуля (25), размещенных на соответствующей стороне ВЗО (4), осуществляют формирование, усиление и излучение внутрь ВЗО - перпендикулярно потоку воды, гидроакустических волн ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f11 с амплитудой акустического давления не менее 105 Па на расстоянии 1 м от излучателя. В результате вблизи ВЗО (4) формируют шестой условный рубеж безопасности ГТС (3) АЭС.

Под воздействием гидроакустических волн ЗДЧ и УЗДЧ на частоте f11 с амплитудой акустического давления не менее 105 Па, в режиме управляемой акустической кавитации осуществляют акустическую дегазацию воды (формирование - при нахождении газа в растворенном состоянии, рост и охлопывание газовых пузырьков). Кроме того, дополнительно (для надежности) осуществляют акустическое обездвиживание и акустическое уничтожение всех оставшихся БОБ (16), попадающих в ВЗО (4) вместе с водой.

При этом:

1. Физическое задержание ННД, ПНД и ПД обеспечивают за счет того, что:

- искусственно формируют ВПЗ, и резко понижаю плотность воды;

- ВПЗ формируют из пузырьков с несколькими (не менее двух) различными диаметрами;

- ННД, ПНД или сам ПД проваливается на дно и остается там (исключение - специально тренированный ПД, который все-таки может преодолеть данный условный рубеж безопасности) и т.д.

2. Механическое (на СБЗ) удержание ННД обеспечивают за счет того, что:

- поперек и под острым - не более 10-15°, углом (для сбора грязной пены в одном месте) устанавливают несколько (не менее трех) идентичных друг другу якорей, которые при помощи якорных цепей крепят соответствующим стальным плавучестям;

- стальные плавучести соединяют между собой первым стальным тросом, и, таким образом, формируют силовое боновое заграждение;

- дополнительно используют второй стальной трос, двигающийся - благодаря ролам, по гибкому сплошному щиту с равномерно распределенными по его длине механическими скребками и т.д.

3. Многоэтапное и комбинированное акустическое вытеснение ПД обеспечивают за счет того, что:

- на входе в ВПК устанавливают гидроакустические излучатели, а внутри ВПК устанавливают пневмоакустические излучатели;

- осуществляют излучение энергетических и биорезонансных акустических сигналов и т.д.

4. Многоэтапное и комбинированное нелетальное поражение ПД обеспечивают за счет того, что:

- внутри ВПК устанавливают пневмоакустические излучатели, а вблизи ВЗО устанавливают гидроакустические излучатели интенсивных - с амплитудой акустического давления не менее 105 Па на расстоянии 1 м от излучателя, акустических колебаний;

- используют частоты гидроакустических сигналов близкие к резонансным частотам воздушных полостей ПД (легких и т.д.) и т.д.

5. Многоэтапное и комбинированное акустическое вытеснение ПР обеспечивают за счет того, что;

- на самом входе в ВПК осуществляют акустико-пузырьковое воздействие;

- на входе в ВПК осуществляют гидроакустическое воздействие;

- внутри ВПК осуществляют пневмоакустическое воздействие и т.д.

6. Очистку воды от БОБ, МПР и БПР обеспечивают за счет того, что

- искусственно формируют ВПЗ;

- ВПЗ формируют из пузырьков с несколькими (не менее двух) различными диаметрами: более крупными - для понятия примесей на поверхность; более мелкими - для удержания примесей на поверхности;

- на все пузырьки (более крупные и более мелкие) воздействуют гидроакустическими волнами, и заставляют все пузырьки совершать колебания монопольного типа (сжиматься и разжиматься);

- акустические пульсирующие (колеблющиеся) пузырьки активно и прочно цепляют различные примеси на свои поверхности;

- для сбора на поверхности воды БОБ, МПР и БПР (в виде грязной пены) дополнительно используют: второй стальной трос, двигающийся - благодаря ролам, по гибкому сплошному щиту с равномерно распределенными по его длине идентичными друг другу несколькими - не менее двух, механическими скребками;

- удаляют все (БОБ, МПР и БПР) примеси с поверхности воды, в виде грязной пены, и подают их (в виде грязной пены) на модули очистки воды;

- очищенную от всех примесей воду снова направляют в ВПК и т.д.

7. Многоэтапное и комбинированное акустическое обездвиживание и акустическое уничтожение БОБ обеспечивают за счет того, что:

- на входе ВПК воздействуют гидроакустическими сигналами;

- внутри ВПК воздействуют пнемоакустическими сигналами;

- на выходе из ВПК - в районе ВЗО, воздействуют гидроакустическими сигналами большой амплитуды - с амплитудой акустического давления не менее 105 Па на расстоянии 1 м от излучателя;

- дополнительно внутри ВЗО воздействуют гидроакустическими сигналами большой амплитуды, применяемыми (в первую очередь) для акустической дегазации воды и т.д.

8. Акустическую дегазацию воды на выходе из ВПК обеспечивают за счет того, что:

- на воду воздействуют гидроакустическими сигналами большой амплитуды;

- дополнительно воздействуют гидроакустическими сигналами большой амплитуды, применяемыми (в первую очередь) для акустического обездвиживания и акустического уничтожения БОБ и т.д.

9. Относительную простоту способа обеспечивают за счет того, что:

- используют, при незначительной модернизации, существующие боновые заграждения;

- используют только физические (акустические, пузырьковые) способы воздействия на водную среду;

- используют, при незначительной модернизации, снятые с вооружения военно-морского флота РФ, антенные устройства;

- используют, при незначительной модернизации, серийно выпускаемые источники сейсмических колебаний;

- не требуется постоянного наличие операторов и не предъявляются к ним специфические требования и т.д.

10. Минимальные временные и финансовые затраты обеспечивают за счет того, что:

- используют, при незначительной модернизации, существующие боновые заграждения;

- используют только физические способы воздействия на водную среду;

- используют, при незначительной модернизации, снятые с вооружения военно-морского флота РФ антенные устройства;

- используют, при незначительной модернизации, серийно выпускаемые источники сейсмических колебаний;

- не требуется постоянного наличие операторов и не предъявляются к ним специфические требования;

- нано-технологии позволяют изготавливать дешевые блоки и т.д.

11. Соблюдение медицинской безопасности для персонала обеспечивают за счет того, что:

- используют серийно выпускаемое и сертифицированное оборудование;

- используют только физические способы воздействия на водную среду;

- используют направленное излучение гидроакустических сигналов;

- параметры гидроакустических сигналов (частота, уровень и т.д.) являются медицински безопасными;

- не требуется постоянное наличие операторов и т.д.

12. Обеспечение экологической безопасности для окружающей природной среды обеспечивают за счет того, что:

- используют серийно выпускаемое и сертифицированное оборудование;

- используют только физические способы воздействия на водную среду;

- используют направленное излучение гидроакустических сигналов;

- параметры гидроакустических сигналов (частота, уровень и т.д.) являются экологически безопасными и т.д.

Отличительными признаками заявляемого способа являются:

1. Физическое (в КВПЗ) задержание ННД, ПНД и самих ПД.

2. Механическое (на СБЗ) удержание ННД.

3. Комбинированное - не менее двух физических механизмов, и многоэтапное - не менее двух этапов, акустическое вытеснение рыб.

4. Комбинированное и многоэтапное вытеснение ПД.

5. Комбинированное и многоэтапное поражение ПД.

6. Очистка воды от БОБ, МПР и БПР на входе в ВПК.

7. Комбинированное и многоэтапное акустическое обездвиживание и акустическое уничтожение БОБ.

8. Акустическая дегазация воды на выходе из ВПК.

Наличие отличительных от прототипа признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого способа критерию "новизна".

Анализ известных технических решений с целью обнаружения в них указанных отличительных признаков, показал следующее.

Признаки: 1, 6 и 7 являются новыми и неизвестно их использование для обеспечения безопасности ГТС АЭС.

Признаки 3, 4, 5, 8 и 9 является новыми и не известно их использование для обеспечения безопасности ГТС АЭС.

В то же время известно использование: признака 3 - для защиты водозаборов от попадания ПР и MP; признаков 4 и 5 - для физической (антитеррористической) защиты объекта повышенного риска; признака 8 -для акустической дегазации воды в медицинской промышленности и т.д.

Таким образом, наличие новых признаков, в совокупности с известными, обеспечивает появление у заявляемого решения нового свойства, не совпадающего со свойствами известных технических решений - обеспечить надежную безопасность ГТС АЭС путем: физического - в КВПЗ, задержания ННД, ПНД и самих ПД на входе в ВПК; механического - на СБЗ, задержания ННД на входе в ВПК; комбинированного и многоэтапного акустического вытеснения ПД; комбинированного и многоэтапного акустического вытеснения рыб, в том числе MP, из ВПК с одновременным их естественным рыбоотводом; комбинированного и многоэтапного акустического нелетального поражения ПД; комбинированного и многоэтапного акустического акустического обездвиживания и акустического уничтожения БОБ; акустико-пузырьковой очистке воды от БОБ, МПР и БПР на входе в ВПК; акустической дегазации воды на выходе из ВПК, относительно простым способом при минимальных временных и финансовых затратах, с соблюдением медицинской безопасности для персонала и экологической безопасности для окружающей природной среды.

В данном случае мы имеем новую совокупность признаков и их новую взаимосвязь, причем не простое объединение новых признаков и уже известных в гидроакустике, а именно выполнение операций в предложенной последовательности и приводит к качественно новому эффекту.

Данное обстоятельство позволяет сделать вывод о соответствии разработанного способа критерию "существенные отличия".

Пример реализации способа:

Вначале следует заметить, что биологическое воздействие акустических колебаний на организм человека целенаправленно исследовался специалистами НИИ «Промышленной и морской медицины» Российской Военно-медицинской академии. В результате многолетний исследований было установлено, что частота 4 Гц неблагоприятно сказывается на работе сердца, частоты 6…7 Гц оказывают отрицательное влияние на работу головного мозга, 13 Гц вызывает расстройство желудка и т.д. /Довгуша В.В., Тихонов М.Н.. Кудрин И.Д. Биологическое действие низкоинтенсивных экологических факторов на организм человека. - Экологические системы и приборы. - №1, 2002, с.37-39/.

Работа выполнялась в период с 1983 по 2013 гг., в том числе: с 1983 по 1999 гг. - на охраняемых морских объектах ВМФ СССР и России; с 1999 по 2007 г. в Южной Кореи, в том числе в интересах АЭС «Кори-1»; с 2008 по 2010 гг. - во Вьетнаме, в том числе в интересах строящейся АЭС; с 2011 по 2013 гг.- в России: на калининской АЭС и на краснояровской ГЭС.

На фиг.8-фиг.11 представлены результаты использования разработанного способа обеспечения безопасности ГТС АЭС.

При этом на фиг.8, в виде гистограмм, представлены среднеарифметические значения эффективности рыбозащиты на выходах различных условных рубежей безопасности: I - за модулем физического задержания ПД (11), ННД (12) и ПНД (13); II - за модулем акустического вытеснения ПД (11); III - за модулем акустического (нелетального) поражения ПД (11). При этом: сплошными линиями выделены гистограммы для ПР (14) у разработанного способа, пунктирными линиями выделены гистограммы для MP (15) для разработанного способа, а точками выделены гистограммы для ближайшего аналога. Следует отметить, что согласно требованиям СНиП 2.06.07-87 «Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения», эффективность рыбозащиты (в том числе для MP) должна быть обеспечена с эффективностью не менее 70%.

Как видно из фиг.8 выигрыши (+) в эффективности рыбозащиты после первого, второго и третьего (римские цифры: I, II, III на фиг.8) условных рубежей безопасности, соответственно, составляют:

- по ПР:+21% (76% и 55%),+29% (94% и 65%) и +24% (99% и 75%);

- по MP:+16% (71% и 55%),+23% (88% и 65%) и +21% (96% и 75%).

При этом, заданная (не менее 70%) эффективность рыбозащиты у ближайшего аналога достигается только после третьего условного рубежа безопасности, в то время как разработанный способ позволяет обеспечить требуемую эффективность рыбозащиты уже после первого условного рубежа безопасности.

На фиг.9, в виде гистограмм, представлены среднеарифметические значения эффективности физической защиты от ПД на выходах различных условных рубежей безопасности: I - за модулем физического задержания ПД (11), ННД (12) и ПНД (13); II - за модулем акустического вытеснения ПД (11); III - за модулем акустического (нелетального) поражения ПД (11). При этом: сплошными линиями выделены гистограммы для разработанного способа, а пунктирными линиями - гистограммы для ближайшего аналога.

Как видно из фиг.9 выигрыши (+) в эффективности физической защиты от ПД (11) у разработанного способа после первого, второго и третьего (римские цифры: I, II, III на фиг.8) условных рубежей безопасности, соответственно, составляют: +25% (50% и 25%), +55% (95% и 40%) и +50% (100%) и 50%). При этом, заданная (100%) эффективность физической защиты от ПД (11) у ближайшего аналога не достигается, в то время как разработанный способ позволяет обеспечить требуемую эффективность после третьего условного рубежа безопасности.

На фиг.10, в виде гистограмм, представлены среднеарифметические значения содержания МПР (17) и БПР (18) в воде (мг/л) на входе в ВПК (индекс «0»), а также на выходах различных условных рубежей безопасности: I - за модулем физического задержания ПД (11), ННД (12) и ПНД (13); II - за модулем акустического вытеснения ПД (11). При этом: сплошными линиями выделены гистограммы для разработанного способа, а пунктирными линиями - гистограммы для ближайшего аналога.

Как видно из фиг.10 эффективность очистки воды от МПР (17) и БПР (18) у ближайшего аналога составляет: после первого условного рубежа - 33% (33 и 22 мг/л); после первого и второго условных рубежей - 39% (33 и 20 мг/л). В то время как у разработанного способа эффективность очистки воды от МПР (17) и БПР (18) составляет: после первого условного рубежа - 78,5% (33 и 7 мг/л), а выигрыш в эффективности - 45,5%; после первого и второго условных рубежей - 84,5% (33 и 5 мг/л), а выигрыш в эффективности 45,5%.

На фиг.11, в виде гистограмм, представлены среднеарифметические значения содержания (млн.шт./м3) в воде (июль-август): живых и подвижных БОБ (сплошная линия); живых, но неподвижных БОБ (пунктирная линия) и мертвых БОБ (точечная линия) для разработанного способа на различных рубежах безопасности: 0 - вход в ВПК; I - за модулем акустического (нелетального) поражения ПД (11); II - за модулем акустического обездвиживания и акустического уничтожения БОБ (16).

Как видно из фиг.11 в озере-охладителе (1) общее содержание БОБ составляло 50 млн.шт./м3. Из них: 37 млн.шт./м3 - живых и подвижных БОБ; 10 млн.шт./м3 - живых, но неподвижных (не способных прикрепиться к подводному оборудованию) БОБ и 3 млн.шт./м3 - мертвых БОБ. То есть эффективность естественной защиты от биообрастания (очистки воды от живых и подвижных БОБ) составила 26%. При этом в процессе реализации разработанного способа содержание БОБ за:

- модулем акустического (нелетального) поражения ПД (11) составило: 20 млн.шт./м3 - живых и подвижных БОБ; 30 млн.шт./м3 - живых, но малопод-вижных БОБ и 10 млн.шт./м3 - мертвых БОБ, т.е. эффективность физической (без химии) защиты от биообрастания составила 80% (выигрыш по сравнению с естественным обездвиживанием и гибелью БОБ - 54%);

- за модулем акустического обездвиживания и акустического уничтожения БОБ (16) составило: 1 млн.шт./м3 - живых и подвижных БОБ; 20 млн.шт./м3 - живых, но малоподвижных БОБ и 29 млн.шт./м3 - мертвых БОБ, т.е. эффективность физической защиты от биообрастания составила 98% (выигрыш по сравнению с естественным обездвиживанием и гибелью БОБ - 72%).

При этом:

1. Физическое задержание ННД, ПНД и ПД обеспечили за счет того, что:

- искусственно формировали ВПЗ, и резко понижали плотность воды;

- ВПЗ формировали из пузырьков с несколькими (не менее двух) различными диаметрами;

- ННД, ПНД или сам ПД проваливалось на дно и оставалось там (исключение - специально тренированный ПД, который все-таки смог преодолеть данный условный рубеж безопасности).

2. Механическое (на СБЗ) удержание ННД обеспечили за счет того, что:

- поперек и под острым - не более 10-15°, углом (для сбора грязной пены в одном месте) устанавливали несколько (не менее трех) идентичных друг другу якорей, которые при помощи якорных цепей крепили к соответствующим стальным плавучестям;

- стальные плавучести соединяли между собой первым стальным тросом, и, таким образом, формировали силовое боновое заграждение;

- дополнительно использовали второй стальной трос, двигающийся - благодаря ролам, по гибкому сплошному щиту с равномерно распределенными по его длине механическими скребками.

3. Многоэтапное и комбинированное акустическое вытеснение ПД обеспечили за счет того, что:

- на входе в ВПК устанавливали гидроакустические излучатели, а внутри ВПК устанавливали пневмоакустические излучатели;

- осуществляли излучение энергетических и биорезонансных акустических сигналов.

4. Многоэтапное и комбинированное нелетальное поражение ПД обеспечили за счет того, что:

- внутри ВПК устанавливали пневмоакустические излучатели, а вблизи ВЗО устанавливали гидроакустические излучатели интенсивных - с амплитудой акустического давления не менее 105 Па на расстоянии 1 м от излучателя, акустических колебаний;

- использовали частоты гидроакустических сигналов близкие к резонансным частотам воздушных полостей ПД (легких и т.д.) и т.д.

5. Многоэтапное и комбинированное акустическое вытеснение ПР обеспечили за счет того, что;

- на самом входе в ВПК осуществляли акустико-пузырьковое воздействие;

- на входе в ВПК осуществляли гидроакустическое воздействие;

- внутри ВПК осуществляли пневмоакустическое воздействие.

6. Очистку воды от БОБ, МПР и БПР обеспечили за счет того, что

- искусственно формировали ВПЗ;

- ВПЗ формировали из пузырьков с несколькими (не менее двух) различными диаметрами: более крупными - для понятия примесей на поверхность; более мелкими - для удержания примесей на поверхности;

- на все пузырьки (более крупные и более мелкие) воздействовали гидроакустическими волнами, и заставляли все пузырьки совершать колебания монопольного типа (сжиматься и разжиматься);

- акустические пульсирующие (колеблющиеся) пузырьки активно и прочно цепляли различные примеси на свои поверхности;

- для сбора на поверхности воды БОБ, МПР и БПР (в виде грязной пены) дополнительно использовали: второй стальной трос, двигающийся - благодаря ролам, по гибкому сплошному щиту с равномерно распределенными по его длине идентичными друг другу несколькими - не менее двух, механическими скребками;

- удаляли все (БОБ, МПР и БПР) примеси с поверхности воды, в виде грязной пены, и подавали их (в виде грязной пены) на модули очистки воды;

- очищенную от всех примесей воду снова направляли в ВПК.

7. Многоэтапное и комбинированное акустическое обездвиживание и акустическое уничтожение БОБ обеспечивали за счет того, что:

- на входе ВПК воздействовали гидроакустическими сигналами;

- внутри ВПК воздействовали пнемоакустическими сигналами;

- на выходе из ВПК воздействовали гидроакустическими сигналами большой амплитуды - с амплитудой акустического давления не менее 105 Па на расстоянии 1 м от излучателя;

- дополнительно внутри ВЗО воздействовали гидроакустическими сигналами большой амплитуды, применяемыми (в первую очередь) для акустической дегазации воды и т.д.

8. Акустическую дегазацию воды на выходе из ВПК обеспечивали за счет того, что:

- на воду воздействовали гидроакустическими сигналами большой амплитуды;

- дополнительно воздействовали гидроакустическими сигналами большой амплитуды, применяемыми (в первую очередь) для акустического обездвиживания и акустического уничтожения БОБ и т.д.

9. Относительную простоту способа обеспечивали за счет того, что:

- использовали, при незначительной модернизации, существующие боновые заграждения;

- использовали только физические (акустические, пузырьковые) способы воздействия на водную среду;

- использовали, при незначительной модернизации, снятые с вооружения военно-морского флота РФ, антенные устройства;

- использовали, при незначительной модернизации, серийно выпускаемые источники сейсмических колебаний;

- не требовалось постоянное наличие операторов и не предъявлялись к ним специфические требования.

10. Минимальные временные и финансовые затраты обеспечивали за счет того, что:

- использовали, при незначительной модернизации, существующие боновые заграждения;

- использовали только физические (акустические, пузырьковые) способы воздействия на водную среду;

- использовали, при незначительной модернизации, снятые с вооружения военно-морского флота РФ, антенные устройства;

- использовали, при незначительной модернизации, серийно выпускаемые источники сейсмических колебаний;

- не требовалось постоянное наличие операторов и не предъявлялись к ним специфические требования.

- нано-технологии позволяли изготавливать дешевые блоки.

11. Соблюдение медицинской безопасности для персонала обеспечивали за счет того, что:

- использовали серийно выпускаемое и сертифицированное оборудование;

- использовали только физические способы воздействия на водную среду;

- использовали направленное излучение гидроакустических сигналов;

- параметры гидроакустических сигналов (частота, уровень и т.д.) являлись медицински безопасными;

- не требовалось постоянное наличие операторов и т.д.

12. Обеспечение экологической безопасности для окружающей природной среды обеспечили за счет того, что:

- использовали серийно выпускаемое и сертифицированное оборудование;

- использовали только физические способы воздействия на водную среду;

- использовали направленное излучение гидроакустических сигналов;

- параметры гидроакустических сигналов (частота, уровень и т.д.) являлись экологически безопасными.

Способ обеспечения безопасности гидротехнического сооружения атомной электростанции, заключающийся в физическом задержании - путем формирования на входе в водоподводящий канал комбинированной воздушно-пузырьковой завесы, резкого уменьшения плотности водной среды и последующего проваливания на дно надводного носителя диверсанта, подводного носителя диверсанта или непосредственно самого подводного диверсанта, в механическом задержании надводного носителя диверсанта - путем установки на входе и поперек водоподводящего канала силового бонового заграждения и последующего повреждения корпуса надводного носителя диверсанта, в многоэтапном и комбинированном акустическом вытеснении подводного диверсанта; в многоэтапном и комбинированном нелетальном поражении подводного диверсанта; в многоэтапном и комбинированном вытеснении рыб, в том числе, молоди рыб; в комбинированной очистке воды от механических примесей, биологических примесей и биообрастателей на входе в водоподводящий канал; в многоэтапном и комбинированном акустическом обездвиживании и акустическом уничтожении биообрастателей; в акустической дегазации воды на выходе из водоподводящего канала - в районе водозаборного окна.



 

Похожие патенты:

Балка (8) крепления обтекателя (2) гидроэнергетической установки (1) имеет сечение в плоскости, перпендикулярной к продольной оси (А8) балки (8), в виде параллелограмма. Балка (8) содержит, по меньшей мере, одну щель, которая в основном проходит параллельно продольной оси (A8) балки (8).

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к способам использования водных ресурсов малых рек и техногенных потоков для генерирования электрической энергии.

Изобретение относится к области гидроэнергетики, в частности к строительству низконапорных гидроэлектростанций. При осуществлении способа строительства ОПЭС, совмещенной с СПК 1, все составляющие строящегося объекта в виде готовых железобетонных или металлических блоков от завода до места сборки доставляют наплавным способом.

Изобретение относится к области гидроэнергетики. Гидроаккумулирующая электростанция на равнинных реках содержит русловые гидроэнергоагрегаты, включающие осевые насосы, приводящиеся во вращение русловыми гидроколесами через мультипликаторы.

Способ заключается в сужении прилегающей ко всем водоподводящим каналам части водоема-охладителя 4 путем перегораживания его части искусственной дамбой. Способ включает создание первого 28 рубежа безопасности и первой физической защиты 36 от проникновения биологических подводных объектов (БПО) и средств их доставки, первой очистки оборотной технической воды 37 от механических (МПР) и биологических (БПР) примесей, первой защиты рыб, в том числе ее молоди, первого охлаждения оборотной технической воды.

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано для выработки электроэнергии. Гидроэлектростанция содержит трубу-водовод 2 с установленной в ней гидротурбиной 6, соединенной с генератором 7.

Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к устройствам, предназначенным для преобразования энергии потока текучей среды в электрическую энергию. Гидроэлектростанция конвейерного типа, погруженная в текучую среду, включает каркас с, по меньшей мере, двумя парами направляющих и установленными на нем с противоположных сторон с возможностью вращения валами.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть применено при строительстве ГЭС в любой местности. Способ включает строительство каскада небольшой емкости водохранилищ, которые строятся на боковых притоках реки, складках местности или логах, в стороне от основного русла рек.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в оборотных системах водоснабжения тепловых электростанций с водоемом-охладителем. Способ включает сброс теплой воды в водоем-охладитель, ее охлаждение и забор охлажденной воды.

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано при строительстве гидроэлектростанций в стесненных условиях. Представленная задача решена тем, что предложенная конструкция здания гидроэлектростанции имеет возможность разместить большое количество агрегатов, расположенных в горизонтальной плоскости на одной высотной отметке.

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к гидроэлектростанциям. Русловая гидроэлектростанция 2 установлена на фундаменте 26 и содержит несколько жестких, непроницаемых для воды, имеющих эллиптическое поперечное сечение корпусов 6 с турбинными модулями 8, расположенными с возможностью передачи вращения с валов 13, заключенных в кольцо 27, турбин 12 через обгонные муфты 14 общему валу 15, проходящему через береговой колодец 21 с циркулирующей в нем донной речной водой, через редуктор 16 к валу ротора электрогенератора 17, установленного на берегу 3. В каждом из турбинных модулей 8 плоскость вращения лопастей турбины 12 наклонена под углом к продольной оси потока 1, в зоне ступицы 18 турбины 12, к которой крепятся лопасти. На расположенной перед турбиной 12 направляющей решетке 11 установлено острием навстречу потоку конусообразное тело 25. С задней стороны на ступице 18 турбины 12 установлено полусферическое тело 19. Перед турбинным модулем 8 и за ним установлено запорное устройство 7. Изобретение направлено на обеспечение съема максимально возможной части кинетической энергии воды, естественно текущей в реке, для преобразования ее в электроэнергию. 20 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к устройствам для преобразования энергии потока текучей среды в электрическую. Гидроэлектростанция конвейерного типа содержит направляющий канал, рабочий орган с гибким элементом в виде замкнутой цепной передачи, состоящей из связанных между собой звеньев-кареток с блоками лопастей, каждый из которых содержит по меньшей мере две симметричные пары лопастей. Направляющий канал содержит основной и по меньшей мере один вспомогательный канал, выход которого оснащен заслонкой. Каждый канал разделен на конфузорную, рабочую и диффузорную части. Каждая пара лопастей включает вертикально ориентированные малую и большую лопасти. Большие лопасти закреплены на осях, снабженных роликами, а малые связаны между собой и с большими лопастями посредством горизонтально ориентированной дугообразной лопасти-перемычки. При этом если направляющий канал содержит один вспомогательный канал, то последний располагается над рабочим органом, а если несколько, то последние располагаются вдоль основного канала с обеих сторон. Вспомогательные каналы соединены между собой и с основным каналом посредством сужающихся отводов и окон, снабженных заслонками и направляющими перегородками, служащими для направления потока в основной канал и установленными перед окнами внутри основного канала под углом к корпусу. Изобретение направлено на повышение мощности гидроэлектростанции. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при строительстве гидравлических и гидроаккумулирующих электростанций (ГЭС и ГАЭС). Энергетический комплекс ГЭС-ГАЭС состоит из ГЭС и ГАЭС с турбинными гидроагрегатами 5 и обратимыми гидроагрегатами, размещенными в одном здании, верхнего и нижнего бассейнов 1 и 7 и напорных водоводов 3. Комплекс имеет отдельный нижний бассейн ГАЭС 8, гидравлически не связанный с естественным руслом реки, и соответствующий водоприемник. Бассейны 7 и 8 расположены на разных уровнях. Водоводы 3 бассейна 1 соединены с турбинными гидроагрегатами 5 и обратимыми гидроагрегатами. Гидроагрегаты 5 выполнены в виде гидротурбин с генераторами. Обратимые гидроагрегаты выполнены в виде обратимых гидромашин с генераторами-двигателями. Водоводы нижнего бассейна ГАЭС проложены под или над нижним бассейном ГЭС для гидравлического соединения нижнего бассейна ГАЭС с обратимыми гидроагрегатами, подающими воду в бассейн 1. Изобретение направлено на увеличение мощности энергетического комплекса и эффективности его работы в энергосистеме и минимизации строительно-монтажных работ путем обеспечения возможности заглубления турбинных и обратимых гидроагрегатов на разных уровнях при применении их однотипной компоновки. 4 ил.
Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к способам использования водных ресурсов малых рек и техногенных потоков для генерирования электрической энергии. Способ включает сооружение гидротаранов с питающими водоводами. Питающие водоводы гидротаранов целиком выполняют из пьезоэлектрических материалов, при упругой деформации которых, за счет повышения давления воды при гидравлическом ударе в питающих водоводах, в пьезоэлектрических материалах генерируется электрическая энергия. Использование заявленного технического решения упрощает конструкцию и обеспечивает выработку электроэнергии с низконапорных природных и техногенных водотоков путем прямого преобразования механической энергии воды, воздействующей на стенки питающих водоводов из пьезоэлектрических материалов гидротаранных установок, в электрическую мощность.

Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для утилизации потенциальной энергии воды глубоководных водоемов, а именно для трансформации энергии гидростатического давления воды в электрическую. Подводная гидростатическая электростанция содержит прикрепленный к дну водоема разделенный на отсеки цилиндрический корпус, закрытый с торцов крышками с входным и выходным патрубками, снабженными оградительными сетками и клапанами. Внутри цилиндрического корпуса по ходу движения воды последовательно расположены: фильтрационный отсек, в котором помещен перфорированный контейнер, заполненный фильтрующей загрузкой; буферный отсек, заполненный отфильтрованной водой; отсек электрогенератора, в котором расположен электрогенератор, электроразъемы, электрокабели, автоматическая аппаратура управления и контроля, регулирующий трансформатор, стартовый аккумулятор и напорные трубы; турбинный отсек, в котором расположена гидротурбина с горизонтальным валом и отсасывающей трубой, соединенная через вал с ротором электрогенератора и через напорные трубы с буферным отсеком; отсек удаления отработавшей воды, в котором помещен перфорированный контейнер, заполненный пористым, механически прочным, коррозионно-стойким материалом, и решетчатый электронагреватель воды, расположенный у кромки выходного торца перфорированного контейнера. Техническим результатом является повышение эффективности подводной гидростатической электростанции при утилизации потенциальной энергии воды глубоководных водоемов. 3 ил.

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к способам использования водных ресурсов равнинных рек, и может быть использовано при строительстве малых гидроэлектростанций. Способ включает строительство на пологом берегу 2 вдоль дамбы 11 водоотводного канала 3, сопряженного в нижнем бьефе с рекой 1. На крутом берегу 7 в местах нежелательных подтоплений территорий строят защитные дамбы 10 и системы водостоков и канализаций 8, которые связывают с водоотводным каналом 3 полого берега 2 посредством трубопроводов 6, проложенных по дну реки 1, тем завершая подготовку к строительству сплошной дамбы 11 на сужение русла реки 1. Строят плотину 14 и завершают строительство дамбы 11, сопрягая в нижнем бьефе с плотиной 14. После чего завершают строительство плотины 14 и здания гидроэлектростанции. Изобретение позволяет снизить площади отчуждаемых территорий, что уменьшает экологические нарушения в бассейне рек, а также обеспечивает выработку гидроэлектроэнергии на больших реках с использованием их проток или специально сооруженных каналов при минимальном ущербе для прилегающих к реке территорий и ускорение сроков возведения равнинных гидроэлектростанций. 3 ил.

Группа изобретений относится к области гидротехнического строительства. По предлагаемому способу монолитное железобетонное тело гравитационной плотины высотой Н0 (см) выполняют выпуклым в сторону водохранилища в виде арочного перекрытия русла реки. Тело плотины по высоте Н0 проектируют и изготавливают в продольных горизонтальных сечениях радиусом R (м). Бетонное тело плотины армируют металлическими стальными прутками, которые сваривают в пространственные решетки. Тело плотины снабжают эксплуатационными сливными водоводами с высоты НВ (см) верхнего бьефа воды в водохранилище до высоты НН (см) нижнего бьефа. Турбины генераторов электрического тока устанавливают на уровне НГ воды в реке за телом плотины в ее водопропускном канале. На входе эксплуатационный водосброс снабжают подвижными гидрозатворами. Статор генератора электрического тока замоноличивают в гнезде тела плотины, а ротор генератора крепят в статоре через крышку посредством резьбового соединения болтов и гаек. Горизонтальный угол контакта тела арочной плотины на уровне верхнего бьефа НВ воды в водохранилище принимают на основании модельных испытаний равным . При этом угол контакта тела арочной плотины в продольных горизонтальных сечениях с водой водохранилища выдерживают постоянным - const по всей высоте Н0 тела плотины, а радиус арочного тела плотины со стороны водохранилища выполняют переменным и равным - varir, где - расстояние между берегами в продольном вертикальном сечении по высоте Н0 тела плотины, заполненной водой, - угол внутреннего трения воды. Резьбовое соединение крышки ротора со стаканом статора генератора электрического тока и монолитное крепление стакана статора в теле плотины рассчитывают на усилие отрыва Nmax , которое рассчитывают по математической формуле. Угол контакта подошвы фундамента арочной плотины с материалом подстилающего основания в поперечных и, по возможности, в продольных вертикальных сечениях выдерживают постоянным - const, где - угол внутреннего трения материала основания. При равномерном распределении контактных напряжений на боковых сторонах тела плотины при контакте с водой водохранилища и воздухом атмосферы принимают глубину h погружения тела плотины без гравитационного бокового трещинообразования от верхнего бьефа НВ воды в водохранилище равной h В ≥ p В к р п / γ Б (см), где (кГ/см2) - предельно критическое разрушающее бетонное тело плотины давление, которое рассчитывают по математической формуле, и без гравитационного трещинообразования от верхнего среза тела плотины с противоположной стороны тела плотины от водохранилища - на глубине h Н ≥ p В к р п / ( γ Б + γ В ) (см), где γB=0,001 (кГ/см3) - удельный вес воды, а за условие отсутствия поверхностного трещинообразования на теле плотины на глубинах h>hB и h>hH соответственно со стороны водохранилища и с обратной стороны тела плотины принимают зависимость , где [σT]ст - допускаемое напряжение текучести при растяжении металла арматуры, для выполнения которого бетонное тело плотины армируют предварительно натянутыми стальными прутками. Заявленный способ и получаемое в процессе его осуществления устройство предотвращают аварийность гидроэлектростанции при водосбросе воды в водохранилище путем предотвращения на теле плотины развивающегося поверхностного и глубинного трещинообразования. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Гравитационно-гидравлическая электростанция (ГГЭ) состоит из воронки, сифона, водяной турбины, генератора электрического тока. Воронка ГГЭ установлена в водоеме на глубину ∆ и связана с нижним переходником водопровода в виде сифона, который установлен на опору ГГЭ и связан с вертикальным водопроводом, который связан с одной стороны с нижним переходником водопровода в виде сифона, с другой стороны связан с верхним переходником водопровода в виде сифона, который гидравлически связан с водяной турбиной, которая связана с генератором электрического тока. Оптимальные условия для стационарного напора воды ∆H (м): угол внешний наклона конуса воронки =45°; h=R Δ H = G ″ S a ′ − a ′ γ = G ″ γ π r 2   ( м ) , G ″ = G − G ′ = γ π h 3 [ R ( R + r ) − 2 r 2 ] cos 2 α     ( к г ) , где ∆H - оптимальный уровень подъема воды, выдавливаемой весом воды G'' (м); S a' - a' - сечение на уровне верхней поверхности воронки; S a' - a' = πr2 ; - удельный вес воды, равный 1000 (кг/м3); r - нижний радиус воронки (м); G - вес воды в объеме воронки (кг); G' - вес цилиндра круглого прямого высотой h (кг); h - высота воронки, h=R (м); R - верхний радиус воронки (м); - угол воронки ГГЭ. Способ получения электроэнергии осуществляется с помощью вышеприведенной гравитационно-гидравлической электростанции. Технический результат состоит в реализации заявленной группой изобретений своего назначения. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям для выработки электроэнергии и одновременной защиты побережья от штормов. Волновой энергетический комплекс размещен в воде со свойствами электролита в зоне движения волн. Комплекс содержит преобразующие элементы 1, электрически связанные друг с другом параллельно. Каждый элемент 1 выполнен как магнитогидродинамический генератор электрического тока и содержит несущее основание 3, магнитную систему, сформированную из постоянных магнитов 2, размещенных на основании 3, защитную пластину 4, токосъемник и токосъемные шины 5. Токосъемник выполнен в виде контактно-выпрямительного модуля 6 c парными соединительными клеммами, выполненными с возможностью соединения с клеммами соседних элементов 1, совпадающей полярности. Магнитная система сверху закрыта пластиной 4 из диэлектрика с размещенными на ней шинами 5. Концы одной шины 5 связаны с клеммами положительной полярности модуля 6, а концы второй шины 5 связаны с клеммами отрицательной полярности. Полярность магнитов 2, размещенных вдоль кромок основания 3 и ориентированных вдоль продольных осей шин 5, одинакова и противоположна полярности магнитов 2, расположенных между шинами 5. Изобретение направлено на упрощение конструкции и обеспечение прямого преобразования энергии волн в электрическую. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области гидроэнергетики и конкретно к гидроэлектростанциям. Предлагаемое техническое решение речных ГЭС для малых и средних рек отличается тем, что устанавливаемые на них активные гидротурбины вырабатывают энергию за счет скоростного напора. Создание скоростного напора осуществляется сужением русла реки грунтовой перемычкой в форме усеченного конуса 1. Для предотвращения размыва новые берега реки и дно в пределах усеченного конуса укрепляются. На выходном отверстии усеченного конуса устанавливается водоприемник 2, имеющий также форму усеченного конуса. К водоприемнику подключается турбинный трубопровод 3, соединенный с отводами 4 к соплам ковшевой гидротурбины. При пересечении рек автомобильными или железными дорогами, когда вместо мостов устанавливаются для пропуска потока воды реки трубы, что также приводит к сужению русла, повышению скорости потока воды и концентрации кинетической энергии, к выходным отверстиям устанавливается водоприемник в форме усеченного конуса и с подключенным к нему турбинным трубопроводом, соединенным с отводами сопел ковшевой турбины. При кратковременном повышении уровня воды в реке в результате ливня, паводка, снижении нагрузки, аварийной ситуации излишний расход воды сливается в русло реки, минуя водоприемник. На протяжении длины реки на некотором расстоянии могут устанавливаться несколько ГЭС (каскад) с автоматическим управлением с одного диспетчерского пульта. Такие ГЭС могут подключаться как к сети, так и работать в автономном режиме. Увеличение скорости потока воды в результате концентрации обеспечивает работу малых ГЭС круглогодично. 4 ил.
Наверх