Гидроаккумулирующая электростанция для высоких напоров воды

Авторы патента:

F03B17/06 - с использованием потока жидкости, например с подвижными створками

F03B13/08 - машины или двигатели, например турбины, встроенные в плотину и т.п.; трубопроводы для них

Владельцы патента RU 2561819:

Филипчук Степан Павлович (UA)

Изобретение относится к гидроэнергетике. Гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС) для высоких напоров воды, содержит вертикально установленную трубу 2, в нижней части которой содержится приставка 5, в которой установлена колпакоподобной формы гидротурбина 6 с радиальными лопастями. Гидротурбина 6 посажена на опору 9, включающую подшипники 10 и тележку 11 с возможностью откатывания ее по железобетонной плите 12 с отверстиями. Под плитой 12 имеется канал 14, нижний конец которого граничит с нижним бьефом ГАЭС. Изобретение направлено на повышение КПД, упрощение ремонта и строительных работ. 1 ил.

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к гидроаккумулирующим электростанциям /ГАЭС/, в которых водонапорная труба установлена вертикально, а насосная - под углом.

Известный патент Украины №85506, в котором водонапорная труба установлена вертикально, внутри которой на валу установлены с промежутками гидротурбины, а снизу на том же валу укреплено зубчатое колесо с возможностью передачи оборотов его через определенный механизм на ротор электрогенератора, установленный на заданном расстоянии от напорной трубы. Вал опирается на опору, установленную в раме, которая прикреплена к низу напорной трубы. Насосная труба, через которую подается вода с нижнего водохранилища ГАЭС на верхнее водохранилище, не показана так, как она известна из а.с. СССР №1366682, где она расположена под углом. Под зубчатым колесом и рамой в этом изобретении содержится короб, в который стекает вода с напорной трубы и далее течет в нижний бьеф ГАЭС.

Недостатком этого изобретения является то, что вал, на котором укреплены гидротурбины, установленные с промежутками по всей длине его внутри трубы, имеет большой вес и трение в подшипниковых опорах, что тормозит вращение гидротурбин, чем снижает КПД ГАЭС. Зацепление зубчатого колеса с другим зубчатым колесом находится в водной среде, что увеличивает трение. Замена подшипников опоры и гидротурбин также представляет большую сложность и требует остановки ГАЭС на большое время.

Задача предложенного изобретения - повышение КПД, упрощение ремонта ГАЭС и упрощение строительных работ при строительстве ГАЭС.

Эта задача решается тем, что в гидроаккумулирующей электростанции /ГАЭС/ для высоких напоров воды, содержащей верхнее водохранилище, с которого протекает вода в напорную трубу, установленную вертикально, насосную трубу, установленную под углом, подающую воду в верхнее водохранилище, гидротурбину, вал которой включает зубчатую передачу, сочлененный с валом, передающим вращательное движение на ротор электрогенератора, размещенный за пределами напорной трубы, канал, в который стекает вода с напорной трубы, размещенный под железобетонной плитой с отверстиями, согласно изобретению, напорная труба содержит приставку, расположенную в нижней части ее, состоящую из двух частей, в которой установлена колпакоподобная гидротурбина с радиально-турбинными лопастями и гидротурбина посажена на опору, включающую подшипники, тележку с возможностью передвижения ее с гидротурбиной по железобетонной плите, гидротурбина включает редуктор, сочлененный с валом, передающим вращательное движение на электрогенератор, железобетонную плиту с отверстиями, под которой расположен канал, второй конец которого граничит с нижним бьефом ГАЭС.

Предложенное изобретение в несколько раз увеличит КПД ГАЭС, сократит время, идущее на ремонт или замену гидротурбины, а также в разы уменьшит денежные средства при строительстве такой ГАЭС по сравнению с существующими ГАЭС.

Изобретение объясняется схематическим рисунком (рис. 1), на котором изображена ГАЭС в разрезе по вертикали.

ГАЭС содержит верхнее водохранилище 1, напорную трубу 2, которая в верхней части содержит заслонку 3, а нижняя часть трубы 2 содержит фланец 4, соединяющий трубу 2 с приставкой 5, состоящей из двух половинок, в которой установлена колпакоподобная с радиально-турбинными лопастями гидротурбина 6, включающая редуктор 7, зубчатые колеса которого сочленены с валом 8, с возможностью сочленения его с электрогенератором, который не показан на рисунке, опору 9 гидротурбины 6, включающую подшипники 10, установленные на тележке 11, с возможностью перемещения и фиксации ее на железобетонной плите 12 с отверстиями, которая укреплена на сваях 13, канал 14, расположенный под плитой 12, конец которого граничит с нижним бьефом ГАЭС.

ГАЭС работает так.

При протекании воды с верхнего водохранилища 1 в напорную трубу 2 вода под силой напора, веса и кинетической энергии давит на лопасти гидротурбины 6, которая через редуктор 7 приводит во вращение вал 8, который приводит в действие электрогенератор ГАЭС, установленный за пределами приставки 5 до трубы 2 с приставкой 5. При этом вода через отверстия в железобетонной плите 12, опускается в канал 14 и далее течет по каналу 14 в нижний бьеф ГАЭС. При ремонте гидротурбины 6 фланцем 4 рассоединяют напорную трубу 2 с приставкой 5 и опору 9 вместе с гидротурбиной 6, редуктором 7, валом 8, тележкой 11 откатывают по железобетонной плите 12, на ее место устанавливают новую гидротурбину, подсоединяют приставку 5 к напорной трубе 2. Заслонку 3 устанавливают в исходное рабочее положение, и вода опять протекает в напорную трубу 2.

Гидроаккумулирующая электростанция /ГАЭС/ для высоких напоров воды, содержащая верхнее водохранилище, с которого протекает вода в напорную трубу, установленную вертикально, насосную трубу, установленную под углом, подающую воду в верхнее водохранилище, гидротурбину, вал которой включает зубчатую передачу, сочлененный с валом, передающим вращательное движение на ротор электрогенератора, размещенный за пределами напорной трубы, канал, в который стекает вода с напорной трубы, размещенный под железобетонной плитой с отверстиями, отличающаяся тем, что напорная труба содержит приставку, расположенную в нижней части ее, состоящую из двух частей, в которой установлена колпакоподобная гидротурбина с радиально-турбинными лопастями и гидротурбина посажена на опору, включающую подшипники, тележку с возможностью передвижения ее с гидротурбиной по железобетонной плите, гидротурбина включает редуктор, сочлененный с валом, передающим вращательное движение на электрогенератор, железобетонную плиту с отверстиями, под которой расположен канал, второй конец которого граничит с нижним бьефом ГАЭС.

Изобретение относится к области гидроэнергетики, в частности к ортогональным турбинам. Ортогональная турбина с положительной плавучестью содержит наплавной блок с двусторонним водоводом 8, состоящим из двух конусообразных прямоугольного сечения наплавных труб.

Гидроэлектростанция конвейерного типа // 2557972

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.

Устройство генерирования энергии из текучей среды и лопасть, использующаяся в нем // 2557966

Группа изобретений относится к устройству генерирования энергии из текучей среды и лопасти, использующейся в нем, и может быть использована, в частности, в ветровых генераторах.

Русловая гидроэлектростанция русского инженера железнякова сергея тимофеевича // 2557836

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.

Гидроэнергетическая установка // 2554431

Изобретение относится к гидроэнергетике. Гидроэнергетическая установка содержит установленные на раме 6 гидротурбину 1, выполненную с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, кинематически связанную с электрогенератором 2, формирователь потока 5, выполненный в форме конфузора, сообщенного с рабочим каналом, в котором размещена гидротурбина 1, якорное устройство, балластные емкости 11 и руль.

Установка для преобразования энергии потока воды под ледяным покровом реки // 2553594

Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к конструкциям устройств для выработки электроэнергии за счет энергии гидравлического потока реки, покрытой льдом.

Электрическая станция // 2552589

Электрическая станция относится к области малой энергетики, а именно к установкам по использованию энергии стока рек. Электрическая станция содержит корпус, установленный в нем гидродвигатель 27 с рабочим органом, электрогенератор 18, установленный над гидродвигателем 27.

Ветроэнергетическая и гидроэнергетическая установки и способы производства электроэнергии // 2546368

Изобретение относится к гидроэнергетическим установкам и способам производства электроэнергии. Основным элементом гидроэнергетической установки является аэродинамическая поверхность в форме крыла, в теле которого выполнен канал, соединяющий противоположные поверхности крыла.

Бесплотинная гидроэлектростанция // 2543362

Изобретение может быть использовано в гидроэнергетике в качестве устройства для преобразования энергии самотечного водного потока в электроэнергию. Бесплотинная гидроэлектростанция содержит лопастное колесо и корпус, установленный на опоре.

Способ утилизации энергии текущей среды и устройство для его осуществления // 2542164

Изобретение относится к области малой энергетики, а именно к средствам преобразования энергии текущей воды в электрическую энергию, и может быть использовано для установки в русла рек.

Гидротурбина // 2544402

Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к области производства электрической энергии. Гидротурбина включает водовод 1, соединенный с верхним и нижним кожухами 3 и 6, внутри которых расположено рабочее колесо 2, с установленными равномерно на диске ковшами 4, выполненными из неразъемно-соединенных друг с другом двух одинаковых металлических листов с образованием между ними угла меньше 180° и ребра жесткости с противоположной стороны.

Способ получения электроэнергии для электропитания устройств автоматики трубопроводов // 2506686

Способ используется для получения энергии для электропитания устройств автоматики трубопроводов, обеспечения электропитания оборудования вне зон доступа постоянного электроснабжения.

Гидроэлектрическая турбина с плавающим ротором // 2490513

Изобретение относится к гидроэлектрической турбине с плавающим ротором. .

Гидросиловая установка // 2488713

Изобретение относится к гидросиловой установке. .

Соосный гидроагрегат // 2319036

Изобретение относится к гидроэнергетике, в частности к конструкции гидроагрегатов, и может быть использовано в высоконапорных гидравлических электростанциях. .

Способ повышения коэффициента полезного действия гидротурбинной установки // 2288928

Изобретение относится к области эксплуатации гидротурбинных установок и может быть использовано для повышения коэффициента полезного действия (к.п.д.) установок, отработавших длительный срок.

Прямоточная турбина // 2245454

Изобретение относится к области энерготурбиностроения и предназначено для использования в мощных энергетических установках сверхмегаваттного класса с прямым использованием кинетической энергии текучих сред, в том числе ветра, рек и океанов.

Способ селективного отбора воды // 2076236

Изобретение относится к гидростроительству и может быть применено для выравнивания поверхностных температурных режимов нижнего и верхнего бьефов ГЭС. .

Гидроэлектростанция // 2067689

Поворотно-лопастная гидротурбина // 1735601

Изобретение относится к гидромашиностроению . .

Система для выработки электроэнергии гидравлическим способом // 2565121

Изобретение относится к системам для выработки электроэнергии гидродинамическим способом. Система содержит путепровод 100, через который следуют транспортные средства, и гидродинамическую систему 200. Путепровод 100 образован из множества пар дорожных пролетов 101A, 101B. Каждый из пролетов содержит концевые замки 128A, 128B. Гидродинамическая система 200 выполнена для поддержки путепровода 100 и для выработки электроэнергии посредством преобразования энергии морских приливов и отливов или течения реки и сил, действующих на гидродинамическую систему, погруженную в океанский прилив и отлив или в течение реки и перемещающуюся относительно них. Гидродинамическая система 200 выполнена из множества гидродинамических элементов, соединенных посредством замка. Изобретение направлено на обеспечение возможности эффективно и надежно осуществлять возведение, сборку, разборку, установку, удаление и обслуживание деталей гидродинамической системы. 19 з.п. ф-лы, 26 ил.