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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2173745

DAM Wasserkraftwerke

DAM Wasserkraftwerke

Name des Erfinders: Uschakow Gregory Germanovich; Boltuhin Nikolai Y.
Der Name des Patentinhabers: Uschakow Gregory Germanovich; Boltuhin Nikolai Y.
Korrespondenzanschrift: 659334, Altay, Biysk Street. Gogol, 216, kv.146, G.G.Ushakovu
Startdatum des Patents: 1998.12.18

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Technik und kann in der Konstruktion von Wasser jedem Gelände verwendet werden. DAM umfasst Wasserumleitungskanal, unten aus abfallend, je kleiner die Steigung des Flussbett an der Stelle der Wasserkraftwerke, die aktive Turbine, auf dem Rand der Laufradschaufeln, die starr befestigt sind, in der Form von Schaufeln gebildet, Mechanismus Geschwindigkeitsreduktionsgenerator und dem Turbinenlaufrad an den Generator einschaltet. Zur Einspeisung hat den Wasserlauf des Umleitungskanal zum Impellerturbine Wasserkraftwerk eine spiralförmige Kammer. Der Mechanismus der Verringerung der Umdrehungen des Turbinenlaufrads zu den Umdrehungen des Generatorsatzes Mechanismus künstlichen der Generatorwelle des Bremsens, entworfen als steuerbarer hydrodynamischen Kupplung, von denen eines Laufrades fest mit der Generatorwelle und dem zweiten Laufrad angebracht - an der beweglichen Welle befestigt ist, axial die Lücke zwischen den zu variieren, cups Laufradkupplungs das Bremsmoment auf die Welle des Generators von Null auf maximale Drehmoment einzustellen. Die Erfindung stellt ein Turbinenlaufrad mit konstanter Drehzahl und konstantem Drehmoment auf ihrer Achse unabhängig von der Last auf dem Generatorrotor zu drehen, und folglich Generatorwellendrehzahlkonstanz unabhängig von seiner elektrischen Verbraucher im Netz.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Wasserbau Die Erfindung betrifft und kann während der Bau von Wasser jedem Gelände eingesetzt werden.

Bis in die späten 19. Jahrhundert hydrobuilders bevorzugte aktive Turbinen / Mühlrad / Lage, aus dem Fluss zu nehmen das Maximum seiner Energiepotenzial fließen, aber mit der Erfindung und Verbesserung der Strahlturbinen / Schraube / Drücke in der neu gebauten Wasserkraftturbine aktiv auf Eis gelegt zu erhöhen. Damless hydro - Macht kleine Köpfe, die als Energiequelle oder die Energie der freien Strömung des Flusses, oder dem Druck der Wassersäule zwischen dem Ende der Umleitungskanal und dem Fluss verwendet werden kann. Kleiner Kopf benötigen als aktive Antriebsturbinen und deren Verbesserung.

Derivational Kanäle können offen oder geschlossen / penstock / durchgeführt werden. Penstock HPP schafft mehr Leistung, aber es erfordert die Installation der Turbinen direkt vor dem Ausgleichsbehälter, der mit Glättungsspitzen in den Turbinenkosten beauftragt ist. Ausgleichsbehälter bekannten Konstruktionen bieten keine der Dämpfungsdruck von der Turbine in der penstock Überspannungen, die durch ihre Kraft auf den Leitungen Wände im statischen Modus zehnmal um den Druck übersteigen. Zusätzlich Strahlturbine - eine Turbinenwelle, die sie von direktem Kontakt mit dem Wasserstrom zu den Turbinenschaufeln und reaktive Komponente dieser Druckströmung dreht. Solche technische Lösung ermöglicht die Turbine einen gesteuerten Prozess durchzuführen, obwohl diese Art von Turbinen der erzeugten Leistung pro Kilowatt doppelt so viel Wasser wie in aktiven Turbinen verbraucht wird, wie Eimer. Pelton Turbinenschaufeln haben sich stattdessen auf ihre Laufräder Eimer, so dass auf der Radwelle erhebliche Drehmoment bei minimalen Kosten zu bekommen. Diese Turbine mit hohem Wirkungsgrad. Die Schwierigkeit liegt darin, dass die Strahlturbine im Laufe ihrer Arbeit und für die aktive Turbinen gesteuert haben noch nicht eine technische Lösung gefunden, die für die Niederdrucksteuerung sie während ihres Betriebs ermöglicht.

Die Notwendigkeit hierfür besteht. Maximale Wirkleistungsturbine, beispielsweise einer Gießpfanne, gibt, wenn die Radgeschwindigkeit, die die Strömung erreicht Hälfte dieses Strömungsgeschwindigkeit dreht. Genug, um die Last auf der Radachse zu verändern und sofort beginnt seine Rotationsgeschwindigkeit zu ändern. Ein Mehrzweckgeneratoren von der heimischen Industrie produziert, erfordern eine konstante Drehzahl des Generators, das heißt, mover damless Wasserkraftwerke sollte ein Element zur Verringerung der Drehzahlen des Turbinenrades mit der Welle des Generators dreht, enthalten, die das Turbinenrad als konstantes Drehmoment auf seiner Achse und mit einer konstanten Geschwindigkeit, bei konstanten Parametern des Flussstroms und unabhängig von erlauben würde, sich zu drehen Last auf dem Generator.

Die am nächsten an der technischen Art der vorgeschlagenen Erfindung ist ein derivational Wasser Pelton-Turbinen / cm. "Wasserkraft-Installation." Edited Shaveleva DS L:. Energia, 1972, S.. 241 /. Alle Nachteile der aktiven und Wasserkraftanlagen mit derivational Kanäle, die darüber waren, sind inhärent in dem Stand der Technik.

Der Zweck der Erfindung - ein Turbinenlaufrad vorzusehen mit einer konstanten Geschwindigkeit dreht, und ein konstantes Drehmoment an der Achse bereitzustellen, unabhängig von Lasten auf dem Generatorrotor und dadurch konstante Welle in dem Netzwerk unabhängig von seiner elektrischen Lasten Rotationsgenerator gewährleisten.

Dieses Ziel durch das DAM Wasser erreicht wird, schließt Umleitungskanal, aus schrägen Boden, kleinere Steigung Boden des Flusses an der Stelle der Wasserkraftwerke, die aktive Turbine, auf der Felge des Laufrades, die Klingen starr befestigt ist, in Form von Eimern, Generator und dem Mechanismus der Reduktion der Drehzahl des Laufrades gemacht Turbine mit der Umdrehungen des Generators zur Versorgung des Wasserlaufes des Umleitungskanal zum Laufrad Turbinenkraftwerk hat eine Spiralkammer und den Mechanismus der Verringerung der Umdrehungen des Turbinenlaufrads zu den Umdrehungen des Aggregates Mechanismus künstliche Abbremsung der Generatorwelle, die beispielsweise in Form von gesteuerten hydrodynamischen Kupplung, ein Flügelrad die starr mit der Generatorwelle befestigt ist und das zweite Flügelrad auf dieser Welle axial beweglich befestigt ist, den Spalt zwischen den Laufradkupplungs cups zu variieren, um das Bremsmoment auf die Welle des Generators von Null bis zu einem maximalen Drehmoment eingestellt wird.

DAM Wasserkraftwerke
DAM Wasserkraftwerke
DAM Wasserkraftwerke

In den Zeichnungen (Abb. 1-5) zeigt das Flussbett 1 mit einer Neigung von dem Grund des Flusses i der Boden, 2 Wasseraufnahme Umleitungskanal 3 mit dem Verschluss 4, auf Böcken montiert 5. Die Neigung der Umleitungskanal 3 i est. i kleiner als die Steigung des Flussbettes des Flusses. An der Stelle , wo der Fluss der Wasserstand in der Ableitung Kanal den Wasserstand im Fluss durch die Menge der geschätzten Kopf übersteigen H ist voll. Vertikal eingebaute Schnecke 6 aktive Pelton-Turbine 8. Beim Übergang Kanal 3 in der Spirale 6 in den Seitenwänden des Kanals durchgeführt Wehre 7 Regale Überlauf mit einer Gesamtlänge von nicht weniger als 3 Kanaltiefen an der Stelle des spillway.

Impeller Turbine 8 kann 10 aus mehreren Einzelrädern bestehen, wie in Abbildung 2 gezeigt ist , oder ein einzelnes Rad auf eine Breite B, wie in 5 gezeigt.

Auf der Felge des Laufrades sind starr befestigt buckets 11. Die Achse 9 des Laufrades 10 dreht sich in den Lagern der Turbine 12 in der Konsole feststehende Achse Kettenrad 13 umschlossenen Kettenantriebsrades Setzungsmechanismus an den Generator einschaltet. Geschlossene Übertragung durch den Konus 14 Kupplung, Getriebe 15, eine weiche Hülse 16 mit der Generatorwelle 17 verbunden ist In der gleichen Wellenzahnrad 15 mit seiner gegenüberliegenden Seite durch die Kupplung 25 ist fest hydrodynamischen Kupplung 18, die eine Art von gesteuerten Strahlturbine ist. Einer Flügelradwelle Hülse starr befestigt und dreht sich mit der Generatorwelle, die zweite Kupplung 18, das Laufrad 24 ist auf der gleichen Welle befestigt beweglich nur in der axialen Richtung. Durch die Änderung des Abstandes zwischen Laufrad 18 Tassen Kupplung, können Sie die Menge an Bremsmoment auf die Achse Generator von Null auf das maximale Drehmoment auf sie bei voller elektrischen Last ändern.

Impeller 10 ist geschlossenes Gehäuse 19 alle Geräte im Raum, der den Maschinenraum 20 dient.

Spiralkammer 6 weist an seinem Ende eine Düse mit einer zylindrischen Form. Die Anzahl der Düsen gleich der Anzahl der Räder auf der Achse 9.

Jede Düse ist spezielle Konus geschlossen. Fahren Sie alle Kegel zu einer verschmolzen. Leitkegel kinematisch mit einer Generatorstation verbunden ist, in Abhängigkeit von der elektrischen Last auf sie oder sie, wenn eine Station mehrere Generatoren betrieben von einem Turbinenrad aufweist. Durch die Abdeckung oder die Ventilkegeldüsen öffnen kann Wellenleistung Impulsturbinenlaufrad 8 oder vollständig zu stoppen eingestellt werden.

7 Wehr Wasserleitung 22 ist mit dem Fluss 1 oder derivational Kanal nachfolgenden Station Warteschlange verbunden. Drains 7, eine Turbine 8, eine Spiralkammer 6 Setzungsmechanismus 15, die zum Ändern der Anzahl der Umdrehungen der aktuellen Generation eine ganze Reihe von Mechanismen umfasst - alle im selben Gebäude untergebracht 23 Wasserkraftwerke.

Die hydrodynamische Kupplung 18 arbeitet in Verbindung mit einem Generator, entwickelt, um die Konstanz des Drehmoments an der Turbinenwelle, unabhängig von der Belastung des Generators zu gewährleisten.

Anwendung des Stellantriebs der hydrodynamischen Kupplung Generator 18 löst das Problem jedoch nicht die einzige technische Lösung. Statt 18 Kupplung mit gesteuerten Bremsmoment Strahlturbine verwendet werden, montiert auf einer einzigen Welle mit einer aktiven oder einer zentrifugalen Ölpumpen, mit Drosselung der Fluidströmung in Abhängigkeit von Änderungen in der elektrischen Last auf den Wechselstromgenerator.

ARBEITSPLATZ WIE FOLGT

Nachdem das Einlaßventil 4 geöffnet wird und das Wasser füllt das Umleitungskanal 3, es Wehrs 7 kommt zuerst an Kanal 22, und durch sie zurück in den Fluss 1. Zu diesem Zeitpunkt wird der Verschluß 21 der Spiralkammer 6 geschlossen ist und daher das Rad und der Generator weiterhin ohne Bewegung. Wenn die Verschlussplatte 21 des Spiral Wasser in den Laufradschaufeln 10. Nach dem Verschluss 21 zu fließen beginnt in einem vorbestimmten Winkel abweichen wird und das Rad nimmt das Tempo, schalten Sie auf der hydrodynamischen Kupplung 18, wenn die Bremse mit gesteuerten Bremsmoment hydrodynamische Kupplung ausgewählt, anstelle der Pumpe, ein Gleichstrommotor mit einem Rheostat, etc., die ein Bremsmoment gleich dem Bremsmoment des Generators 17 mit seiner vollen elektrischen Last erzeugt. Schwungräder somit verringert, und nachdem die Umfangsgeschwindigkeit des Rades auf die Hälfte der Geschwindigkeit der Strahldüse Gewässers entspricht, die Anzahl der Umdrehungen der Räder stabilisiert und alle Parameter werden während des Gewässers Ableitungskanal stabilisiert. Erst danach wird bei Leerlaufbetriebsarten-Generator 17. Generatorrotor einge die notwendige Impulsgenerator zu gewinnen und wird in den automatischen Steuermodus, in dem ein Bremsmoment proportional zu der hydrodynamischen Kupplung 18 ist abhängig von der elektrischen Last auf den Generator gegeben. Mit aktuellen Kunden 18 jedoch das Bremsmoment der hydrodynamischen Kupplung automatisch verringert Umschalten das Drehmoment an der Rotorachse, seine Rotationsgeschwindigkeit, die Strömungsrate in der Ableitung Kanalströmungsrate des Wassers in ihm - alles unverändert bleiben, da es nicht dramatisch die Belastung des Generators verändert hat, die zu gewalttätigen oder an dieser Stelle ruhig und flach umgekehrt war es nicht der Fluss.

FORDERUNGEN

Damless Wasserkraftwerk mit einer Ableitung Kanal zum Vorspannen konfiguriert die untere kleinere Verjüngung Boden des Flusses anstelle Wasserkraftanlage aktiv Turbine, die Felge des Laufrades, die starr feststehenden Klinge ist, hergestellt in Form von Eimern, Generator und Getriebe reduziert Umdrehungen des Turbinenrades auf die Umdrehungen des Generators, daß für die Zufuhr des Wasserlaufes des Umleitungskanal zum Laufrad Turbinenkraftwerk hat eine Spiralkammer und den Mechanismus der Verringerung der Umdrehungen des Laufrades der Turbine zu den Revolutionen des Aggregates Mechanismus künstliche Abbremsung der Generatorwelle charakterisiert, beispielsweise in Form von gesteuerten hydrodynamischen Kupplung gebildet, ein Laufrad, das es ist fest auf der Welle des Generators befestigt ist, und das zweite Flügelrad - ist auf dieser Welle beweglich befestigt axial die Lücke zwischen den Laufradkupplungs cups zu variieren, um das Bremsmoment auf die Welle des Generators von Null bis zu einem maximalen Drehmoment eingestellt wird.

Druckversion
Erscheinungsdatum 12.01.2007gg