RU2057843C1

RU2057843C1 - Dam free hydraulic power plant

Info

Publication number: RU2057843C1
Application number: SU925067086A
Authority: RU
Inventors: Владимир Максимович Сусанин
Original assignee: Владимир Максимович Сусанин
Priority date: 1992-09-01
Filing date: 1992-09-01
Publication date: 1996-04-10

Abstract

FIELD: hydraulic power. SUBSTANCE: hydraulic power plant has water conduit 1 being uncovered when passing through turbine room 2. Hydraulic turbogenerator units 6 are placed in turbine room 2 inside water conduit 1. Inlet and outlet sections of the water conduit are connected to water channel and equipped with isolation valves 3. Inlet pipe 4 with leak-tight lid 5 is placed on the top of water conduit 1 made in the form of siphon. The siphon is filled with water through pipe 4 with valves 3 closed. Then pipe 4 is closed with lid 5 and valves 3 are open to provide water motion through water conduit 1 and power generation by the hydraulic turbogenerator units. EFFECT: untouched natural ecological state. 1 dwg

Description

Изобретение относится к строительству гидротехнических сооружений, гидроэлектростанций. The invention relates to the construction of hydraulic structures, hydroelectric power plants.

Известна идея подобного технического решения, как концентрация падения реки путем проведения деривации. Данная идея сводится к следующему, в начале используемого участка реки вода отводится из речного русла и проводится вдоль реки по склону долины специальным водоводом, называемым деривацией с уклоном, значительно меньшим, чем средний уклон используемого участка реки. В результате этого в конце используемого участка реки получается напор, который и используется для получения мощности. Конец деривации соединяется со зданием гидроэлектростанции, располагающемся в нижнем бьефе, напорным турбинным водоводом. Из турбины вода поступает опять в реку. The idea of such a technical solution is known, as the concentration of the fall of the river through derivation. This idea boils down to the following: at the beginning of the used section of the river, water is discharged from the river channel and carried along the river along the slope of the valley with a special water conduit, called derivation with a slope much smaller than the average slope of the used river section. As a result of this, a pressure is obtained at the end of the used section of the river, which is used to obtain power. The end of the derivation is connected to the building of the hydroelectric power station located in the lower pool, a pressure turbine conduit. Water flows back from the turbine into the river.

Недостатком данной идеи является то, что деривация строится вдоль русла реки под уклоном, тем самым теряется для использования напор, соответствующий падению деривации; деривационная схема не позволяет строить машинные залы с гидроагрегатами на любом участке прохождения деривации; строительство гидроэлектростанций по деривационной схеме сложно в техническом исполнении так, как требует определенных рельефных условий береговой суши, для строительства деривации: например, отсутствие скалистых берегов с возвышенностями. The disadvantage of this idea is that derivation is built along the riverbed at a slope, thereby losing pressure to use the pressure corresponding to the fall of derivation; the derivation scheme does not allow building machine rooms with hydraulic units in any section of the derivation; the construction of hydroelectric power plants according to the derivation scheme is difficult in technical design as it requires certain relief conditions on land, for the construction of derivation: for example, the absence of rocky shores with elevations.

Цель изобретения строительство бесплотинных гидроэлектростанций с меньшими материальными затратами, сохранение естественных путей миграции рыб на нерест, сохранение экологических, демографических, географических условий, слодившихся в прибрежных районах реки. The purpose of the invention is the construction of damless hydroelectric power plants with lower material costs, the preservation of natural migration routes for fish to spawn, the preservation of the ecological, demographic, geographical conditions that have arisen in the coastal areas of the river.

Поставленная цель достигается тем, что в бесплотинной гидроэлектростанции, включающей водовод, проходящий через машинный зал и соединенный входными участками с водотоком, и гидроагрегаты, размещенные на водоводе, водовод выполнен в виде сифона, снабженного заливным патрубком с крышкой, при этом гидроагрегаты расположены внутри сифона в пределах машинного зала, заливной патрубок расположен в верхней части сифона, а входной и выходной участки сифона оборудованы запорными вентилями и размещены на разных уровнях в водотоке. This goal is achieved by the fact that in a damless hydroelectric power station, which includes a conduit passing through the engine room and connected to the water inlet sections, and hydraulic units located on the conduit, the conduit is made in the form of a siphon equipped with an inlet pipe with a cover, while the hydraulic units are located inside the siphon in within the machine room, the filler pipe is located in the upper part of the siphon, and the inlet and outlet sections of the siphon are equipped with shut-off valves and are placed at different levels in the watercourse.

На чертеже показана предлагаемая гидроэлектростанция. The drawing shows the proposed hydroelectric power station.

Гидроэлектростанция содержит водовод 1, проходящий открыто через машинный зал 2. Концы водовода с установленными запорными вентилями 3 опущены в воду реки на разных уровнях. На самой верхней части водовода расположен заливной патрубок 4 с герметично закрываемой крышкой 5, в машинном зале внутри водовода расположены гидроагрегаты 6. The hydroelectric power station contains a conduit 1, which runs openly through the engine room 2. The ends of the conduit with installed shut-off valves 3 are lowered into the river at different levels. At the very top of the water conduit there is a filler pipe 4 with a hermetically sealed cover 5, in the engine room inside the water conduit there are hydraulic units 6.

Гидроэлектростанция работает следующим образом. Hydroelectric power works as follows.

Герметично закрываются запорные вентили 3, через патрубок 4 водовод полностью наполняется водой, патрубок герметично закрывается крышкой 5, открываются вентили 3 и водовод начинает работать как сифон, т.е. через водовод течет вода, забираемая из верхнего уровня реки в нижний уровень. В связи с тем, что перепад уровня реки по ее течению остается относительно стабильный, то один раз запущенный в работу сифон будет пропускать через себя воду, приводя в работу гидроагрегаты со стабильный скоростью и усилием. В связи с тем, что скорость прохождения и напор воды в сифоне на всем его протяжении одинаковы, то машинный зал или несколько машинных залов с гидроагрегатами можно построить на любом участке прохождения сифона, например, начиная от верхнего бьефа до нижнего уровня, в зависимости от экологических, например вдали от государственных заповедников, где нерестится рыба, климатических, например вдали от берега реки на возвышенности, которая не затапливается весной паводковой водой, демографических, например вблизи городов, чтобы сократить потери электроэнергии на линиях электропередач, и других объективных условий, сложившихся в данном регионе. Так как в природе не существуют реки с идеально прямыми руслами, то экономически целесообразно прокладывать сифон (водовод) до верхнего уровня реки в нижний уровень по относительно прямой линии, по суше, уровень которой намного может превышать уровень истока самой реки. Например, если проложить сифон по прямой линии от Пензы, где протекает Сура, до Саратова, где протекает Волга, или проложить сифон между Абу-Хамед и Вади-Хальфа, которые расположены на Ниле, то можно получить большой (напор) перепад уровней в сифоне, затратив намного меньше километров водовода (сифона), чем прокладывать его по руслу или по склону долины реки. The shutoff valves 3 are tightly closed, through the pipe 4 the water conduit is completely filled with water, the pipe is hermetically closed by a cover 5, the valves 3 open and the water conduit starts to work like a siphon, i.e. water taken from the upper level of the river to the lower level flows through the conduit. Due to the fact that the difference in the level of the river along its course remains relatively stable, once a siphon is put into operation, it will let water pass through itself, bringing hydraulic units into operation with a stable speed and force. Due to the fact that the speed and pressure of the water in the siphon are the same over its entire length, a machine room or several machine rooms with hydraulic units can be built on any section of the siphon, for example, from the upstream to the lower level, depending on environmental , for example, away from state reserves where fish spawns, climatic, for example, away from the riverbank on a hill that is not flooded in spring with flood water, demographic, for example near cities, to reduce sweat электроэнергии electricity on power lines, and other objective conditions prevailing in the region. Since in nature there are no rivers with perfectly straight channels, it is economically feasible to lay a siphon (water conduit) to the upper level of the river to the lower level in a relatively straight line, on land, the level of which can far exceed the level of the source of the river itself. For example, if you lay a siphon in a straight line from Penza, where Sura flows, to Saratov, where the Volga flows, or lay a siphon between Abu Hamed and Wadi Khalfa, which are located on the Nile, you can get a large (pressure) level difference in the siphon spending much less kilometers of water conduit (siphon) than laying it along the channel or along the slope of the river valley.

Из изложенного видно, что водовод представляет собой единый сифон, машинный зал или несколько машинных залов модно построить на любом участке прохождения сифона, заливной патрубок с крышкой располагается на самой верхней части сифона и не обязательно он должен располагаться в машинном зале, например, когда машинный зал расположен у населенного пункта на низине, а сифон проложен через возвышенность или горный перевал. It can be seen from the foregoing that the water conduit is a single siphon, it is fashionable to build a machine room or several machine rooms in any section of the siphon, the filler pipe with a cover is located on the very top of the siphon and it does not have to be located in the machine room, for example, when the machine room located near the village in the lowlands, and the siphon is laid through a hill or mountain pass.

Claims

UNLIMITED HYDROELECTRIC POWER PLANT, including a water conduit passing through a machine shaft and connected to the water inlet and outlet sections, and hydraulic units located on the water conduit, characterized in that the water conduit is made in the form of a siphon equipped with an inlet pipe with a cover, while the hydraulic units are located inside the siphon within the machine room, the filler pipe with a cover is located at the top of the siphon, and the inlet and outlet sections of the siphon are equipped with shut-off valves and are placed at different levels in the watercourse.