[go: up one dir, main page]

RU2849229C1 - Energy installation - Google Patents

Energy installation

Info

Publication number
RU2849229C1
RU2849229C1 RU2024133963A RU2024133963A RU2849229C1 RU 2849229 C1 RU2849229 C1 RU 2849229C1 RU 2024133963 A RU2024133963 A RU 2024133963A RU 2024133963 A RU2024133963 A RU 2024133963A RU 2849229 C1 RU2849229 C1 RU 2849229C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipeline
possibility
shaft
energy
turbine
Prior art date
Application number
RU2024133963A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Бахтияр Ариф Оглы Ибрагимов
Original Assignee
Бахтияр Ариф Оглы Ибрагимов
Filing date
Publication date
Application filed by Бахтияр Ариф Оглы Ибрагимов filed Critical Бахтияр Ариф Оглы Ибрагимов
Application granted granted Critical
Publication of RU2849229C1 publication Critical patent/RU2849229C1/en

Links

Abstract

FIELD: hydraulic power plants.
SUBSTANCE: plant comprises a water tank 1, a downwardly sloping water drainage pipe 2, a pipe 5 along the length of which at least two energy modules 6 are located, each of which is designed as a housing with a bucket turbine 8 installed inside in a transverse direction to the direction of water flow, the shaft of which is mounted on bearings 10 installed in the housing with pipes for sequential connection to the pipeline 5, electric generators 11, the shaft 12 of each of which is supported by bearings 13 and connected to the shaft of the turbine 8 of this module with the possibility of converting the kinetic energy of the water flow into electrical energy. A control valve 4 is installed at the inlet of the pipeline 2 with the possibility of changing the amount of water in the pipeline 2. Electric generators 11 are located on both sides of the housing. Bearings 10, 13 are magnetic with an air cooling system in the form of fans 14, located respectively on the shafts of the turbine 8 and electric generators 11. The axis of the turbine shaft 8, located in the transverse plane of the pipeline 5, is offset from its longitudinal axis towards its wall with the possibility of capturing the maximum amount of energy from the water flow. The installation is equipped with a compressor driven by an electric motor connected to external power sources in the form of solar batteries. The compressor outlet is connected to the pipeline 5 with the possibility of forming a gas-liquid flow at the inlet of the turbine 8 following the first module 6.
EFFECT: expansion of technical capabilities by reducing electrical, hydraulic and mechanical losses during operation of the unit and ensuring smoothing of power generation surges and, as a result, increased efficiency.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к гидравлическим энергетическим установкам и может быть использовано для производства электроэнергии в отдаленных труднодоступных местах с ограниченными энергетическими ресурсами для обеспечения непрерывной выработки электроэнергии.The invention relates to hydraulic power plants and can be used to generate electricity in remote, hard-to-reach places with limited energy resources to ensure continuous generation of electricity.

Из уровня техники известна энергетическая установка, содержащая лопастную гидротурбину, резервуар с водой и трубопроводы, гидронасосы, кран управления, устройство запуска установку, выполнение виде пускового гидронасоса с приводом от электродвигателя и электрического связанного автономном источником энергии, причем вход трубопровода соединен с резервуаром через обратные клапаны, а выход направлен на лопасти гидротурбины, причем приводные валы гидронасосов соединено с помощью гибкого элемента с валом лопастной гидротурбины при помощи повышающий гибкий придачи (см. RU 146586 U1, 10.10.2014, F03B 17/00).A power plant is known from the prior art, comprising a bladed hydroturbine, a water reservoir and pipelines, hydraulic pumps, a control valve, a starting device, an installation, implemented in the form of a starting hydraulic pump with a drive from an electric motor and an electrically connected autonomous energy source, wherein the input of the pipeline is connected to the reservoir through check valves, and the output is directed to the blades of the hydroturbine, wherein the drive shafts of the hydraulic pumps are connected by means of a flexible element to the shaft of the bladed hydroturbine with the help of a step-up flexible drive (see RU 146586 U1, 10.10.2014, F03B 17/00).

Недостатком установки является неравномерность ее работы, обусловленная непостоянством ветряного потока, обеспечивающего работу основного насоса, и резкими перепадами давления в трубопроводе при переключении на работу от резервной емкости.A disadvantage of the installation is the unevenness of its operation, caused by the inconsistency of the wind flow that ensures the operation of the main pump, and sharp pressure drops in the pipeline when switching to operation from the reserve tank.

В качестве прототипа принята энергетическая установка, содержащая резервуар с водой, водоотводной трубопровод, расположенный с уклоном вниз, трубопровод, по длине которого размещены энергетические модули, по меньшей мере, два, каждый из которых выполнен в виде корпуса с установленной внутри в поперечном направлении направлению потока воды ковшовой турбинной, вал которой размещен на подшипниках, установленных в корпусе, выполненном с патрубками для последовательного присоединения к трубопроводу, электрогенераторы, расположенные с одной стороны корпуса, вал каждого из которых связан с валом ковшовой турбины данного модуля с возможностью преобразования кинетической энергии водяного потока в электрическую энергию (см. CN 205478082 U, 17.08.2016, F03B13/08).The prototype adopted is an energy plant containing a water tank, a water drainage pipeline located with a downward slope, a pipeline along the length of which energy modules are placed, at least two of which are made in the form of a housing with a bucket turbine installed inside in the transverse direction of the water flow, the shaft of which is placed on bearings installed in the housing made with branches for sequential connection to the pipeline, electric generators located on one side of the housing, the shaft of each of which is connected to the shaft of the bucket turbine of this module with the possibility of converting the kinetic energy of the water flow into electrical energy (see CN 205478082 U, 17.08.2016, F03B13/08).

Недостатком установки является неравномерность ее работы, обусловленная скачками выработки электроэнергии.The disadvantage of the installation is the unevenness of its operation, caused by surges in electricity generation.

Технической проблемой изобретения является устранение указанного недостатка.The technical problem of the invention is to eliminate the said drawback.

Технический результат заключается в расширении технических возможностей за счет снижения электрических, гидравлических и механических потерь при функционировании установки и обеспечение тем самым сглаживание скачков выработки электроэнергии и, как следствие, повышение КПД.The technical result consists in expanding the technical capabilities by reducing electrical, hydraulic and mechanical losses during the operation of the installation, thereby ensuring smoothing of surges in electricity generation and, as a consequence, increasing efficiency.

Техническая проблема решается, а технический результат достигается тем, что в энергетической установке, содержащей резервуар 1 с водой, водоотводной трубопровод 2, расположенный с уклоном вниз, трубопровод 5, по длине которого размещены по меньшей мере два энергетических модуля 6, каждый из которых выполнен в виде корпуса 7 с установленной внутри в поперечном направлении направлению потока воды ковшовой турбинной 8, вал 9 которой размещен на подшипниках 10, установленных в корпусе 7 с патрубками 20 для последовательного присоединения к трубопроводу 5, электрогенераторы И, вал 12 каждого из которых оперт на подшипники 13 и связан с валом 9 ковшовой турбины 8 данного модуля с возможностью преобразования кинетической энергии водяного потока в электрическую энергию, согласно изобретению, на входе водоотводного трубопровода 2 установлен управляемый клапан 4 с возможностью изменения количества воды в водоотводном трубопроводе 2, электрогенераторы 11 расположены по обе стороны от корпуса 7, подшипники 10 выполнены магнитными с воздушной системой охлаждения в виде вентиляторов 14, размещенных соответственно на валах 9, 12 ковшовой турбины 8 и электрогенераторов 11, причем ось вала 9 ковшовой турбины 8, расположенная в поперечной плоскости трубопровода 5, смещена от продольной его оси к ее стенке с возможностью улавливания максимального количества энергии потока воды, при этом установка оборудована компрессором 16 с приводом от электродвигателя 17, подключенного к внешним источникам питания, выполненным в виде солнечных батарей 18, причем выход компрессора 16 сообщен с трубопроводом 5 с возможностью формирования газожидкостного потока на входе ковшовой турбины 8 следующего после первого энергетического модуля 6.The technical problem is solved and the technical result is achieved by the fact that in a power plant containing a tank 1 with water, a drainage pipeline 2 located with a downward slope, a pipeline 5, along the length of which at least two power modules 6 are placed, each of which is made in the form of a housing 7 with a bucket turbine 8 installed inside in the transverse direction of the water flow, the shaft 9 of which is placed on bearings 10 installed in the housing 7 with branches 20 for sequential connection to the pipeline 5, electric generators I, the shaft 12 of each of which is supported by bearings 13 and is connected to the shaft 9 of the bucket turbine 8 of this module with the possibility of converting the kinetic energy of the water flow into electrical energy, according to the invention, at the inlet of the drainage pipeline 2 a controlled valve 4 is installed with the possibility of changing the amount of water in the drainage pipeline 2, electric generators 11 are located on both sides of the housing 7, the bearings 10 are made magnetic with an air cooling system in the form of fans 14, located respectively on the shafts 9, 12 of the bucket turbine 8 and electric generators 11, wherein the axis of the shaft 9 of the bucket turbine 8, located in the transverse plane of the pipeline 5, is shifted from its longitudinal axis to its wall with the possibility of capturing the maximum amount of energy of the water flow, and the installation is equipped with a compressor 16 with a drive from an electric motor 17 connected to external power sources made in the form of solar batteries 18, and the outlet of the compressor 16 is communicated with the pipeline 5 with the possibility of forming a gas-liquid flow at the inlet of the bucket turbine 8 following the first energy module 6.

Предпочтительно, чтобы ось вала 9 ковшовой турбины 8 была смещена с возможностью расположения в зоне стенки трубопровода 5.It is preferable that the axis of the shaft 9 of the bucket turbine 8 be offset with the possibility of being located in the area of the wall of the pipeline 5.

Предпочтительно, чтобы патрубки 20 были соединены с трубопроводом 5 посредством соединительных устройств 15 для повышения ремонтопригодности и упрощения монтажа и демонтажа.It is preferable that the pipes 20 are connected to the pipeline 5 by means of connecting devices 15 to improve maintainability and simplify installation and dismantling.

Сущность изобретения поясняется чертежами, гдеThe essence of the invention is explained by drawings, where

на фиг.1 - изображена модульная схема построения энергетической установки, Fig. 1 shows a modular diagram of the power plant design,

на фиг.2 - изображена схема энергетической установки с одним энергетическим модулем,Fig. 2 shows a diagram of a power plant with one power module,

на фиг.3 - изображен продольный разрез ковшовой турбины, при этом конструктивные элементы патентуемой энергетической установки имеют следующие обозначения:Fig. 3 shows a longitudinal section of a bucket turbine, where the structural elements of the patented power plant have the following designations:

1 - резервуар с водой,1 - water tank,

2 - водоотводной трубопровод,2 - drainage pipeline,

3 - вход водоотводного трубопровода,3 - drainage pipeline inlet,

4 - управляемый шиберный клапан,4 - controlled gate valve,

5 - трубопровод, размещенный по длине установки и соединенный с водоотводным трубопроводом 2 и с патрубками 20 - соединительными устройствами 15,5 - a pipeline located along the length of the installation and connected to the drainage pipeline 2 and to the branch pipes 20 - connecting devices 15,

6 - энергетический модуль,6 - energy module,

7 - корпус энергетического модуля,7 - power module body,

8 - ковшовая турбина,8 - bucket turbine,

9 - вал ковшовой турбины,9 - Bucket turbine shaft,

10 - магнитный подшипник,10 - magnetic bearing,

11 - электрогенератор,11 - electric generator,

12 - вал электрогенератора,12 - electric generator shaft,

13 - магнитные подшипники электрогенератора, 14-вентилятор, 13 - magnetic bearings of the electric generator, 14 - fan,

15 - соединительное устройство, 16-компрессор,15 - connecting device, 16 - compressor,

17 - электродвигатель привода компрессора 16,17 - compressor drive electric motor 16,

18 - солнечные батареи,18 - solar panels,

19 - выход компрессора 16,19 - compressor outlet 16,

20 - патрубки.20 - pipes.

Энергетическая установка представляет собой резервуар 1 (фиг.1) с водой, на выходе которого размещен водоотводной трубопровод 2, расположенный под углом наклона близким к вертикали. Для обеспечения варьирования количеством подаваемой в трубопровод 2 воды на его входе 3 расположен управляемый клапан 4 известной конструкции, или поворотного типа, или шиберный клапан, последний предпочтительнее. Далее по длине установки, водоотводной трубопровод 2 связан с трубопроводом 5.The power plant consists of a water tank 1 (Fig. 1), at the outlet of which is a water drain pipeline 2, inclined at an angle close to vertical. To vary the amount of water supplied to pipeline 2, a controllable valve 4 of a known design, either a rotary valve or a gate valve, the latter being preferred, is located at its inlet 3. Further along the plant, water drain pipeline 2 is connected to pipeline 5.

Кроме этого, по длине трубопровода 5 установлены энергетические модули 6, по меньшей мере, два, причем количество модулей определяется решаемой задачей по объему производимой электроэнергии и по качеству ее' технических характеристик, пульсации напряжения, силы тока, электрических, механических и гидравлических потерь в сочетании со сложностью конструктивного выполнения.In addition, at least two energy modules 6 are installed along the length of the pipeline 5, and the number of modules is determined by the task being solved in terms of the volume of electricity produced and the quality of its technical characteristics, voltage pulsation, current strength, electrical, mechanical and hydraulic losses in combination with the complexity of the design.

Энергетические модули 6 выполнены одинаковой конструкции с возможностью взаимозаменяемости и оборудованы соединительными устройствами 15, обеспечивая тем самым высокую ремонтопригодность и унификацию конструктивных элементов, формирующих данный модуль.The energy modules 6 are made of the same design with the possibility of interchangeability and are equipped with connecting devices 15, thereby ensuring high maintainability and unification of the structural elements that form this module.

Энергетический модель 6 выполнен в виде корпуса 7 (фиг.1, 2) с установленной внутри в поперечном направлении направлению потока воды. Предпочтительно, чтобы ось вала 9 ковшовой турбины 8 была бы расположена в поперечной плоскости к продольной оси ковшовой турбины 8 и смещена от этой оси с возможностью расположения в зоне условного положения стенки трубопровода 5. При этом, пространство вокруг ковшовой турбины 8 ограничено его корпусом 7, имеющим сложную форму, подобную форме половинки капли в сечении, что способствует уменьшению гидравлических потерь. В корпусе 7 в изолированном пространстве от полости размещения ковшовой турбины 8 расположены магнитные подшипники 10 для размещения вала 9 ковшовой турбины 8. Кроме этого, корпус 7 по краям выполнен с патрубками 20 для последовательного присоединения к трубопроводу 5 для формирования единой много модульной конструкции энергетической установки.The power model 6 is made in the form of a housing 7 (Fig. 1, 2) with a water flow direction mounted inside it in the transverse direction. It is preferable that the axis of the shaft 9 of the Bucket turbine 8 be located in the transverse plane to the longitudinal axis of the Bucket turbine 8 and offset from this axis with the possibility of being located in the zone of the conventional position of the wall of the pipeline 5. In this case, the space around the Bucket turbine 8 is limited by its housing 7, which has a complex shape similar to the shape of a half-drop in cross-section, which helps to reduce hydraulic losses. In the housing 7, in an isolated space from the cavity accommodating the Bucket turbine 8, magnetic bearings 10 are located for accommodating the shaft 9 of the Bucket turbine 8. In addition, the housing 7 is made with nozzles 20 along the edges for sequential connection to the pipeline 5 to form a single multi-modular design of the power plant.

По обе стороны от корпуса 7 расположены электрогенераторы 11, валы 12 которых оперты на магнитные подшипники 13 и связаны с валом 9 ковшовой турбины 8 конкретного модуля с возможностью преобразования кинетической энергии водяного потока в электрическую энергию.On both sides of the housing 7 there are electric generators 11, the shafts 12 of which are supported by magnetic bearings 13 and are connected to the shaft 9 of the bucket turbine 8 of a specific module with the possibility of converting the kinetic energy of the water flow into electrical energy.

С целью уменьшения электрических, механических и гидравлических потерь упомянутые магнитные подшипники выполнены с воздушной системой охлаждения в виде вентиляторов 14, размещенных соответственно на валах ковшовой турбины 8 и электрогенераторов 11, для решения этой же задачи в части гидравлики, лопасти упомянутой турбины 8 выполнены ковшеобразной формы, а оси их валов 9 расположены в поперечной плоскости трубопровода 5 и смещены от продольной оси трубопровода к его стенке с возможностью улавливания максимального количества энергии потока воды.In order to reduce electrical, mechanical and hydraulic losses, the said magnetic bearings are made with an air cooling system in the form of fans 14, located respectively on the shafts of the bucket turbine 8 and electric generators 11, to solve the same problem in terms of hydraulics, the blades of the said turbine 8 are made bucket-shaped, and the axes of their shafts 9 are located in the transverse plane of the pipeline 5 and are offset from the longitudinal axis of the pipeline to its wall with the possibility of capturing the maximum amount of energy of the water flow.

Конструкция энергетической установки построена по модульному принципу. Каждый модуль представляет фрагмент трубопровода 5, выполненный с энергетическим модулем описанной выше конструкции, на входе и выходе этого трубопровода 5 размещены устройства 15 для соединения с рядом размещенным энергетическим модулем 6 с образованием много ступенчатой энергетической системы. Модульный принцип построения устройства для выработки электроэнергии наиболее успешно применим в труднодоступных местах с ограниченными энергетическими ресурсами, в частности, в горной местности при наличии водоемов, используя их в качестве резервуара с водой.The power plant is designed using a modular principle. Each module is a section of pipeline 5, constructed with a power module of the design described above. Devices 15 are located at the inlet and outlet of this pipeline 5 for connection to an adjacent power module 6, forming a multi-stage power system. The modular design of the power generation device is most successfully applied in hard-to-reach areas with limited energy resources, particularly in mountainous areas with available reservoirs, using these reservoirs as water storage.

С целью повышения эффективности выработки электроэнергии и обеспечения стабилизации ее параметров (напряжения, силы тока и др.) энергетическая установка оборудована (фиг.2) компрессором 16, с приводом от электродвигателя 17, подключенного к внешним источникам электропитания, выполненным в виде, например, солнечных батарей 18, аккумуляторов и т.п., при этом выход 19 компрессора сообщен с упомянутым трубопроводом 5 с возможностью формирования распределенного режима в газожидкостном потоке на входе ковшовой турбины 8, следующей после первого модуля. При этом дополнительно к солнечным источникам электроэнергии возможно подключение электродвигателя 17 к имеющимся генераторам предыдущих модулей энергоустановки.In order to increase the efficiency of electric power generation and to ensure the stabilization of its parameters (voltage, current, etc.), the power plant is equipped (Fig. 2) with a compressor 16, driven by an electric motor 17, connected to external power sources, implemented in the form of, for example, solar panels 18, batteries, etc., while the compressor outlet 19 is communicated with the aforementioned pipeline 5 with the possibility of forming a distributed mode in the gas-liquid flow at the inlet of the Pelton turbine 8, following the first module. Moreover, in addition to solar power sources, it is possible to connect the electric motor 17 to the existing generators of the previous modules of the power plant.

Устройство функционирует следующим образом.The device operates as follows.

В основу технического решения положены физические законы, согласно которым используя напор жидкости, покоящейся в резервуаре, например, в озере или другом подобном горном водоеме, т.е. потенциальную энергию покоящейся воды на высоте в горах, эффективно использовать в патентуемой установке.The technical solution is based on physical laws, according to which the potential energy of water at rest at high altitudes, i.e., the pressure of a liquid at rest in a reservoir, such as a lake or other similar mountain reservoir, can be effectively utilized in the patented device.

Резервуар 1 с водой (фиг.1), в качестве которого используется природный водоем - горное озеро, оснащено на выходе водоотводным трубопроводом 2, обращенным вниз от поверхности воды водоема, при этом открывая клапан 4, формируют столб жидкости, которую подают вниз с ускорением свободного падения. Вода под давлением, обусловленным «высотой» расположения ковшовой турбины 8 от поверхности воды, порядка 150-100 метров, воздействует на лопасти ковшовой турбины 8 с последующим ее вращением. Учитывая, что напор, подаваемый жидкости практически постоянен (благодаря применению управляемого клапана), то и совершаемая потоком работа имеет постоянную во времени величину. Постоянство количества подаваемой воды обеспечивается благодаря природному возобновлению ее в резервуаре и применению управляемого клапана, поэтому совершаемая потоком воды работа имеет постоянную во времени величину. После того, как первая порция на первом энергетическом модуле отработала, то она по трубопроводу 5 поступает на следующий энергетический модуль 6, расположенный на требуемом расстоянии от него, порядка 50-30 метров, причем столб воды, находящийся в рабочем состоянии, совершает работу аналогично работе на первом модуле 6 за счет подачи воздушной среды в гидравлический поток, благодаря соединению выхода 19 компрессора 16 с полость на входе ковшовой турбины 8.A water reservoir 1 (Fig. 1), which is a natural reservoir—a mountain lake—is equipped with a drainage pipeline 2 at its outlet, facing downward from the reservoir's water surface. Opening valve 4 creates a column of liquid, which is forced downward at the acceleration of gravity. Water under pressure, determined by the height of Bucket turbine 8 above the water surface (approximately 150-100 meters), acts on the blades of Bucket turbine 8, causing it to rotate. Since the pressure supplied to the liquid is virtually constant (due to the use of a controlled valve), the work performed by the flow is also constant over time. The constant amount of water supplied is ensured by natural water renewal in the reservoir and the use of a controlled valve; therefore, the work performed by the water flow is constant over time. After the first portion has worked on the first energy module, it is fed through pipeline 5 to the next energy module 6, located at the required distance from it, about 50-30 meters, and the water column, which is in working condition, performs work similar to the work on the first module 6 by supplying air to the hydraulic flow, thanks to the connection of the outlet 19 of the compressor 16 with the cavity at the inlet of the bucket turbine 8.

Здесь суммируются объемы отработанной воды с воздушной средой для восстановления энергетических потерь, которые израсходованы на вращение подвижных элементов в конструкции энергетических модуле 6. Немаловажным при этом является то, что конструкция всех модулей 6 выполнена одинаковой с использованием унифицированных деталей и обеспечением минимизации за счет этого гидравлических, электрических и механических потерь, и, как следствие, повышением КПД. Существенным при этом является расположение ковшовой турбины 8 с лопастями, выполненными ковшеобразной формы, со смещением оси ковшовой турбины 8 от продольной оси трубопровода 5 к его стенке с возможностью «улавливания» максимального количества энергии потока воды, причем корпус 7 с расположенной ковшовой турбиной 8 выполнен каплевидной формы, подобно шлему велосипедиста (см. фиг..2).Here, the volumes of waste water and air are combined to recover the energy losses expended on rotating the moving elements in the design of the energy module 6. It is important to note that the design of all modules 6 is identical, using standardized components to minimize hydraulic, electrical, and mechanical losses, thereby increasing efficiency. Significantly, the arrangement of the bucket turbine 8, with its bucket-shaped blades, is significant, with the axis of the bucket turbine 8 offset from the longitudinal axis of the pipeline 5 toward its wall, allowing for the "capture" of the maximum amount of water flow energy. The housing 7 housing the bucket turbine 8 is teardrop-shaped, similar to a cyclist's helmet (see Fig. 2).

Кроме этого, для повышения эффективности выработки электроэнергии и обеспечении стабилизации ее параметров (напряжения, силы тока и др.) энергетическая установка оборудована компрессорным устройством.In addition, to increase the efficiency of electricity generation and ensure the stabilization of its parameters (voltage, current, etc.), the power plant is equipped with a compressor device.

Каждое устройство выполнено в виде компрессора 16, обеспечивающего формирование воздушной среды под давлением для подачи в жидкостную среду на входе в ковшовую турбину 8. Каждый компрессор 16 связан с электродвигателем 17, подключенным к внешним источникам электропитания, выполненным в виде солнечных батарей 18 или аккумуляторных батарей или других подобных средств.Each device is designed in the form of a compressor 16, which ensures the formation of an air medium under pressure for supply to a liquid medium at the inlet of a bucket turbine 8. Each compressor 16 is connected to an electric motor 17, connected to external power sources, designed in the form of solar batteries 18 or storage batteries or other similar means.

При этом, выход 19 компрессора 16 сообщен с полостью перед ковшовой турбиной 8 с возможностью формирования распределенного режима в газожидкостном потоке на входе ковшовой турбины 8.In this case, the outlet 19 of the compressor 16 is connected to the cavity in front of the bucket turbine 8 with the possibility of forming a distributed mode in the gas-liquid flow at the inlet of the bucket turbine 8.

Кроме этого, дополнительно солнечным источникам электроэнергии электродвигатель 17 может быть подключен к имеющимся генераторам предыдущих модулей энергоустановки.In addition, in addition to solar power sources, the electric motor 17 can be connected to the existing generators of the previous modules of the power plant.

Следует отметить, что распределенный режим в газожидкостных потоках наиболее эффективен в условиях с большими расходами жидкости. Газовая фаза рассредоточена в жидкости и движется со скоростью потока, то есть, между фазами отсутствует явление проскальзывания, что, не способствует возникновению потерь энергии на вращение упомянутой ковшовой турбины 8 и, как следствие, способствует повышению КПД установки в целом.It should be noted that the distributed mode in gas-liquid flows is most effective under conditions with high liquid flow rates. The gas phase is dispersed in the liquid and moves at the flow velocity, meaning there is no slippage between the phases. This prevents energy losses due to rotation of the aforementioned Pelton turbine 8 and, as a result, contributes to increased overall plant efficiency.

Изобретение обеспечивает расширение технических возможностей энергетической установки, построенной на модульном принципе, за счет снижения электрических, гидравлических и механических потерь при функционировании установки и обеспечении, при этом сглаживания скачков выработки электроэнергии и, как следствие, повышение КПД.The invention provides for the expansion of the technical capabilities of a power plant built on a modular principle by reducing electrical, hydraulic and mechanical losses during the operation of the plant and ensuring, at the same time, smoothing out surges in electricity generation and, as a consequence, increasing efficiency.

Claims (3)

1. Энергетическая установка, содержащая резервуар 1 с водой, водоотводной трубопровод 2, расположенный с уклоном вниз, трубопровод 5, по длине которого размещены по меньшей мере два энергетических модуля 6, каждый из которых выполнен в виде корпуса 7 с установленной внутри в поперечном направлении направлению потока воды ковшовой турбиной 8, вал 9, размещенный на подшипниках 10, установленных в корпусе 7 с патрубками 20 для последовательного присоединения к трубопроводу 5, электрогенераторы 11, вал 12 каждого из которых оперт на подшипники 13 и связан с валом 9 ковшовой турбины 8 данного модуля с возможностью преобразования кинетической энергии водяного потока в электрическую энергию, отличающаяся тем, что на входе водоотводного трубопровода 2 установлен управляемый клапан 4 с возможностью изменения количества воды в водоотводном трубопроводе 2, электрогенераторы 11 расположены по обе стороны от корпуса 7, подшипники 10, 13 выполнены магнитными с воздушной системой охлаждения в виде вентиляторов 14, размещенных соответственно на валах 9, 12 ковшовой турбины 8 и электрогенераторов 11, причем ось вала 9 ковшовой турбины 8, расположенная в поперечной плоскости трубопровода 5, смещена от продольной его оси к ее стенке с возможностью улавливания максимального количества энергии потока воды, при этом установка оборудована компрессором 16 с приводом от электродвигателя 17, подключенного к внешним источникам питания, выполненным в виде солнечных батарей 18, причем выход компрессора 16 сообщен с трубопроводом 5 с возможностью формирования газожидкостного потока на входе ковшовой турбины 8 следующего после первого энергетического модуля 6.1. An energy plant comprising a water tank 1, a water drainage pipeline 2 located with a downward slope, a pipeline 5 along the length of which at least two energy modules 6 are placed, each of which is made in the form of a housing 7 with a Bucket turbine 8 installed inside in the transverse direction of the water flow, a shaft 9 placed on bearings 10 installed in the housing 7 with branches 20 for sequential connection to the pipeline 5, electric generators 11, the shaft 12 of each of which is supported by bearings 13 and connected to the shaft 9 of the Bucket turbine 8 of this module with the possibility of converting the kinetic energy of the water flow into electrical energy, characterized in that a controlled valve 4 is installed at the inlet of the water drainage pipeline 2 with the possibility of changing the amount of water in the water drainage pipeline 2, electric generators 11 are located on both sides of the housing 7, bearings 10, 13 are made magnetic with an air cooling system in the form of fans 14, located respectively on shafts 9, 12 of the bucket turbine 8 and electric generators 11, wherein the axis of the shaft 9 of the bucket turbine 8, located in the transverse plane of the pipeline 5, is shifted from its longitudinal axis to its wall with the possibility of capturing the maximum amount of energy of the water flow, and the installation is equipped with a compressor 16 with a drive from an electric motor 17 connected to external power sources made in the form of solar batteries 18, wherein the outlet of the compressor 16 is communicated with the pipeline 5 with the possibility of forming a gas-liquid flow at the inlet of the bucket turbine 8 following the first energy module 6. 2. Энергетическая установка по п. 1, отличающаяся тем, что ось вала 9 ковшовой турбины 8 смещена с возможностью расположения в зоне стенки трубопровода 5.2. The power plant according to paragraph 1, characterized in that the axis of the shaft 9 of the bucket turbine 8 is offset with the possibility of being located in the area of the wall of the pipeline 5. 3. Энергетическая установка по п. 1, отличающаяся тем, что патрубки 20 соединены с трубопроводом 5 посредством соединительных устройств 15.3. The power plant according to paragraph 1, characterized in that the pipes 20 are connected to the pipeline 5 by means of connecting devices 15.
RU2024133963A 2024-05-29 Energy installation RU2849229C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2849229C1 true RU2849229C1 (en) 2025-10-23

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4718233A (en) * 1985-09-26 1988-01-12 Barrett Wilford C Solar power take off
WO2011066676A1 (en) * 2009-12-04 2011-06-09 Zhou Jinyou A multi-stage power generating apparatus utilizing flow of water
RU149717U1 (en) * 2013-11-15 2015-01-20 Частное торгово-производственное унитарное предприятие "Ульянис" HYDRO POWER PLANT
CN204961149U (en) * 2015-09-12 2016-01-13 刘景中 Make full use of water resource improves hydroelectric power generation system of generating capacity
CN205478082U (en) * 2016-01-13 2016-08-17 韦富峰 Multistage water under high pressure power generation facility

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4718233A (en) * 1985-09-26 1988-01-12 Barrett Wilford C Solar power take off
WO2011066676A1 (en) * 2009-12-04 2011-06-09 Zhou Jinyou A multi-stage power generating apparatus utilizing flow of water
RU149717U1 (en) * 2013-11-15 2015-01-20 Частное торгово-производственное унитарное предприятие "Ульянис" HYDRO POWER PLANT
CN204961149U (en) * 2015-09-12 2016-01-13 刘景中 Make full use of water resource improves hydroelectric power generation system of generating capacity
CN205478082U (en) * 2016-01-13 2016-08-17 韦富峰 Multistage water under high pressure power generation facility

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4698516A (en) Hydro-electric power plant
JP4444279B2 (en) production equipment
US20090152871A1 (en) Multiple energy inputs hydropower system
HU208362B (en) Apparatus for utilizing the flowing energy of water motions
CN214836834U (en) Power generation device capable of enabling low-water-head micro-water source to generate high-efficiency energy
JP6049749B2 (en) Turbine equipment
US20170074230A1 (en) Hydroelectricity and Compressed-air Power Converter System
GB2505415A (en) Pumped storage system using tide to maintain water level in lower reservoir
KR101654899B1 (en) Small hydro power generating device
RU2849229C1 (en) Energy installation
WO1999058850A2 (en) Energy producing device
WO2006085782A1 (en) Re-circulating water in close-looped hydropower system
RU2849228C1 (en) Energy plant
KR101088101B1 (en) Small hydro power system
US4248043A (en) Apparatus for storing energy and generating electricity
CN108425783A (en) Spirality channel pumped-storage power generation device
RU2005199C1 (en) Vacuum hydroelectric station
US20200232439A1 (en) Pressurized Hydro-Electric Generator System
JP2000291525A (en) Power generating system
RU2680637C1 (en) Power plant
CN211819777U (en) Portable small-size hydroelectric generation device
CN110985272A (en) Land wind-water mixed power generation system of windmill water pumping combined high mountain water pumping energy storage power station
TWM677115U (en) Closed-loop vortex micro coaxial gear hydroelectric power generation system
US20160146178A1 (en) Hydroelectricity and Compressed-air Power Plant System
CN2406078Y (en) Device for generating electricity by utilizing sea waves and water flow