RU2078986C1

RU2078986C1 - Hydroelectric power plant

Info

Publication number: RU2078986C1
Authority: RU
Inventors: Валентин Федорович Зезегов
Original assignee: Валентин Федорович Зезегов
Priority date: 1992-05-26
Filing date: 1992-05-26
Publication date: 1997-05-10

Abstract

FIELD: power-plant mechanical engineering. SUBSTANCE: hydroelectric power plant has hydraulic turbine 1 installed in water source 2. Hydraulic turbine 1 communicates with uptake water conduit 3 communicating with distributing water conduit 4 and the latter communicates with working water conduit 5 communicating with water source 2. Mounted in tandem in working water conduit are additional turbines 6 connected to electric generators 7; hydraulic turbine 1 has cylinder 8 with piston 9; ends 10, 11 of rope 12 thrown on blocks 13 are attached to piston 9 and one end of rod 15 is secured to rope 12, its second end being attached to chain 18 thrown on sprockets 19, 20. One of sprockets is kinematically linked with turbine shaft. Interior of cylinder 8 communicated with blade of turbine 1 via inlet and outlet channels 24 and 25; blades 27 are hinge-mounted in outlet channels and air-filled shut-off floats 28 are placed in inlet channels. EFFECT: simplified design. 12 dwg

Description

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, в частности к гидроэлектрическим станциям. The invention relates to power engineering, in particular to hydroelectric stations.

Известная гидроэлектрическая станция, описанная в заявке ФРГ N 3935063, кл. F 03 B 13/00, 1991 г. содержит установленную в водном источнике турбину, кинематически связанную посредством гибкой передачи с насосом, подключенным к подъемному водотоку, сообщенному с распределительным водотоком, соединенным с рабочим водотоком, в приточной части которого установлены турбогенераторы. Known hydroelectric station described in the application of Germany N 3935063, class. F 03 B 13/00, 1991 contains a turbine installed in the water source, kinematically connected by means of a flexible transmission to a pump connected to a lifting stream connected to a distribution stream connected to a working stream, in the supply part of which turbogenerators are installed.

В этих известных технических решениях для приведения во вращение турбины требуется строительство плотин с высоким перепадом уровней воды. А если турбина работает в качестве насоса, то для нее необходим двигатель с большой мощностью. Следовательно, для строительства плотин требуется большие трудозатраты на строительство плотины и большие мощности для приведения в рабочее состояние турбины. Конструкция гидроэлектрических станций сложная. In these well-known technical solutions for the rotation of the turbine requires the construction of dams with a high difference in water levels. And if the turbine works as a pump, then it needs an engine with high power. Consequently, the construction of dams requires large labor costs for the construction of dams and large capacities to bring the turbine into operation. The design of hydroelectric stations is complex.

Задачей изобретения является повышение эффективности за счет уменьшения механической энергии и трудозатрат на вращение вала турбины для выработки электроэнергии. The objective of the invention is to increase efficiency by reducing mechanical energy and labor costs for the rotation of the turbine shaft to generate electricity.

Необходимый технический результат достигается тем, что в гидравлической станции, содержащей установленную в водном источнике турбину, кинематически связанную посредством гибкой передачи с насосом, подключенным к подъемному водотоку, сообщенному с распределительным водотоком, соединенным с рабочим водотоком, в приточной части которого установлены турбогенераторы, насос выполнен в виде цилиндра с поршнем, а гибкая передача в виде потока и замкнутого вокруг блоков троса, концы которого прикреплены к боковым сторонам поршня, причем к тросу прикреплен один конец штока, второй конец которого прикреплен к замкнутой вокруг звездочек цепи, одна из которых кинематически связана с валом турбины, при этом полости цилиндра сообщены посредством входных и выходных каналов с полостью турбины, в выходных каналах шарнирно установлены лопасти, а во входных каналах установлены запорные поплавки, заполненные воздухом. The necessary technical result is achieved by the fact that in a hydraulic station containing a turbine installed in a water source, kinematically connected by means of a flexible transmission to a pump connected to a lifting water stream in communication with a distribution water stream connected to a working water stream, in the supply part of which turbogenerators are installed, the pump is made in the form of a cylinder with a piston, and a flexible transmission in the form of a stream and a cable closed around the blocks, the ends of which are attached to the sides of the piston, and to one end of the rod is attached, the other end of which is attached to a chain closed around the sprockets, one of which is kinematically connected to the turbine shaft, while the cylinder cavities are communicated by means of inlet and outlet channels with the turbine cavity, blades are pivotally mounted in the output channels, and in the input channels air float valves installed.

На фиг. 1 изображена кинематическая станция; на фиг. 2 разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 3 вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 4 турбина; на фиг. 5 вид по стрелке Д на фиг. 4; на фиг. 6 замкнутый вокруг блоков трос; на фиг. 7 шток; на фиг. 8 вид по стрелке Б на фиг. 7; на фиг. 9 -соединение штока с тросом и цепью; на фиг. 10 разрез по В-В на фиг. 9; на фиг. 11 - элемент цепи со штоком; на фиг. 12 вид по стрелке Г на фиг. 9. In FIG. 1 shows a kinematic station; in FIG. 2, section BB in FIG. one; in FIG. 3 is a view along arrow A in FIG. one; in FIG. 4 turbine; in FIG. 5 is a view along arrow D in FIG. 4; in FIG. 6 cable closed around the blocks; in FIG. 7 stock; in FIG. 8 is a view along arrow B in FIG. 7; in FIG. 9 - stem connection with cable and chain; in FIG. 10 is a section along BB in FIG. 9; in FIG. 11 - a chain element with a rod; in FIG. 12 is a view along arrow D in FIG. 9.

Гидроэлектрическая станция содержит турбину 1, установленную в водном источнике 2. Турбина сообщена с подъемным водотоком 3, который сообщен с распределительным водотоком 4, а последний сообщен с рабочим водотоком 5, который сообщен с водным источником 2. В рабочем водотоке 5 последовательно установлены турбины 6, соединенные с электрическими генераторами 7. Водная турбина состоит из цилиндра 8 с поршнем 9, к которому прикреплены концы 10 и 11 троса 12, пропущенного вокруг блоков 13 и 14. К этому тросу 12 прикреплен одним концом шток 15 в месте 16, а другой конец штока 15 при помощи вала 17 прикреплен к цепи 18. Цепь 18 замкнута вокруг звездочек 19 и 20. Звездочка 20 при помощи цепной передачи 21 23 /кинематически/ связана с валом турбины 1. Полость цилиндров 8 сообщена посредством входных 24 и 24-А и выходных каналов 25 с полостью 26 турбины 1. В выходных каналах 25 шарнирно установлены лопасти 27, а во входных каналах 24 и 24-а установлены запорные поплавки 28 и 28-а, заполненные воздухом. The hydroelectric station contains a turbine 1 installed in a water source 2. The turbine is in communication with a lifting stream 3, which is in communication with a distribution stream 4, and the latter is in communication with a working stream 5, which is connected with a water source 2. In the working stream 5, turbines 6 are sequentially installed. connected to electric generators 7. The water turbine consists of a cylinder 8 with a piston 9, to which are attached the ends 10 and 11 of the cable 12, passed around the blocks 13 and 14. To this cable 12 is attached one end of the rod 15 in place 16, and the other the th end of the rod 15 is attached to the chain 18 using the shaft 17. The chain 18 is closed around the sprockets 19 and 20. The sprocket 20 is connected via a chain gear 21 23 / kinematically / to the turbine shaft 1. The cavity of the cylinders 8 is communicated via input 24 and 24-A and output channels 25 with a cavity 26 of the turbine 1. In the output channels 25, the blades 27 are pivotally mounted, and in the input channels 24 and 24-a, shut-off floats 28 and 28-a are filled with air.

К штоку 15 в нижней его /фиг. 10/ части прикреплен ползун 29, расположенный в направляющих 30 швеллера 31. Цепь 18 имеет ролики 32, которые перемещаются в направляющих швеллерах 33 и 34. To the rod 15 in its lower / Fig. 10 / parts, a slider 29 is attached, located in the guides 30 of the channel 31. The chain 18 has rollers 32 that move in the guide channels 33 and 34.

Гидравлическая станция работает следующим образом. The hydraulic station operates as follows.

Для проведения в первоначальное движение турбины вода из бассейна 2 поступает в полость 26 турбины 1. Вода, двигаясь по лопастям, приводит во вращение турбину 1. В это время цепная передача 23, 22 и 21 от вала турбины 1 вращает звездочку 20, и начинает перемещаться на роликах 32 по направляющим швеллерам 33 замкнутая цепь 18 и, следовательно, будет перемещаться прикрепленный к цепи 18 шток 15, перемещающий замкнутый вокруг блоков 13 и 14 трос 12. Под воздействием троса 12 поршень 9 цилиндра 8 начинает перемещаться, например, вправо. При этом конец 16 штока 15 и его ползун 29 перемещаются возвратно поступательно в направляющих 30, а другой конец штока 15 и его вал 17, установленные в цепи 18, перемещаются вместе с цепью 18 по замкнутому кругу. В результате такого движения поршень 9 совершает возвратно-поступательное движение. To conduct the initial movement of the turbine, water from the pool 2 enters the cavity 26 of the turbine 1. Water, moving along the blades, drives the turbine 1. At this time, the chain gear 23, 22 and 21 from the shaft of the turbine 1 rotates the sprocket 20, and begins to move on the rollers 32, along the guide channels 33, the closed circuit 18 and, therefore, the rod 15 attached to the chain 18 will move, moving the cable 12 closed around the blocks 13 and 14. Under the influence of the cable 12, the piston 9 of the cylinder 8 starts to move, for example, to the right. In this case, the end 16 of the rod 15 and its slider 29 move reciprocally in the guides 30, and the other end of the rod 15 and its shaft 17 installed in the chain 18 are moved together with the chain 18 in a closed circle. As a result of this movement, the piston 9 makes a reciprocating motion.

В это время вода из полости 26 турбины 1 по входному каналу 24 отодвинув запорный поплавок 28, поступает в левую полость цилиндра 8, а из правой полости цилиндра 8 вода поджав запорный поплавок 28-а к каналу 24-а и отодвинув лопасть 27 перемещается по выходному каналу 25 к лопастям турбины 1, вращает их и возвращается в полость 26. При обратном перемещении поршня 9 /например, при перемещении поршня влево/, вода из полости 26 турбины 1 по входному каналу 28-а, подвинув поплавок 28-а внутрь полости поступает в правую полость цилиндра 8, а из левой полости цилиндра 8 вода поджав заполненный воздухом запорный поплавок 28 к каналу 24 вода по каналу 24 в это время проходить не будет и отодвинув лопасть 27 перемещается по выходному каналу 25 к лопастям турбины 1 вращает их и возвращается в полость 26. At this time, water from the cavity 26 of the turbine 1 through the inlet channel 24, having pushed the shutter float 28 out, enters the left cavity of the cylinder 8, and from the right cavity of the cylinder 8, the water pushes the shutter float 28-a to the channel 24-a and moving the blade 27 moves along the outlet channel 25 to the blades of the turbine 1, rotates them and returns to the cavity 26. When the piston 9 moves backward / for example, when the piston moves to the left /, water from the cavity 26 of the turbine 1 passes through the inlet channel 28-a, moving the float 28-a into the cavity into the right cavity of the cylinder 8, and from the left cavity the cylinder 8 pursing water filled with air shutoff float 28 to the water channel 24 through the channel 24 at this time will not take place and pushing the blade 27 moves along the outlet duct 25 to the turbine blades 1 rotates and returns them to the cavity 26.

Дальнейший цикл работы турбинной установки повторяется выполненным способом. Вода из цилиндра 8 под воздействием поршня 9 подается в подъемный водоток 3 и в распределительный водоток 4. Из распределительного водотока вода поступает в рабочий водоток 5, где, попадая на лопатки дополнительных турбин 6, установленных последовательно, приводит в рабочее движение турбины 6, а последние приводят в рабочее движение электрические генераторы 7, которые соединены с рабочим валом турбин. В результате этого вырабатывается электрическая энергия. Рабочих водотоков 5 с дополнительными турбинами можно установить достаточно много в зависимости от мощности водяной турбины 1. The further cycle of operation of the turbine installation is repeated by the performed method. Water from the cylinder 8 under the influence of the piston 9 is supplied to the lifting stream 3 and to the distribution stream 4. From the distribution stream, water enters the working stream 5, where, falling on the blades of additional turbines 6 installed in series, it drives the turbine 6, and the latter electric generators 7, which are connected to the working shaft of the turbines, are driven into working motion. As a result of this, electrical energy is generated. Working streams 5 with additional turbines can be installed quite a lot depending on the power of the water turbine 1.

Следовательно, мощность электрической энергии можно получить в несколько раз выше и дешевле по сравнению с известными гидроэлектрическими станциями. Therefore, the power of electric energy can be obtained several times higher and cheaper compared with the known hydroelectric stations.

Claims

A hydroelectric station containing a turbine installed in a water source kinematically connected by means of a flexible transmission to a pump connected to a lifting water stream in communication with a distribution water stream connected to a working water stream, turbine generators are installed in its flow part, characterized in that the pump is made in the form of a cylinder with a piston, and a flexible transmission in the form of a rod and a cable closed around the blocks, the ends of which are attached to the sides of the piston, with one end of the rod attached to the cable, the other end of which is attached to a chain closed around the sprocket, one of which is kinematically connected to the turbine shaft, while the cylinder cavities are communicated by means of inlet and outlet channels to the turbine cavity, blades are pivotally mounted in the output channels, and float valves filled with air are installed in the inlet channels .