RU2688871C2 - Mountain shore microhydroelectric power plant (msmhepp) - Google Patents
Mountain shore microhydroelectric power plant (msmhepp) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688871C2 RU2688871C2 RU2017109770A RU2017109770A RU2688871C2 RU 2688871 C2 RU2688871 C2 RU 2688871C2 RU 2017109770 A RU2017109770 A RU 2017109770A RU 2017109770 A RU2017109770 A RU 2017109770A RU 2688871 C2 RU2688871 C2 RU 2688871C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- impeller
- water
- turbine
- hydroelectric power
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B7/00—Water wheels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/10—Submerged units incorporating electric generators or motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B17/00—Other machines or engines
- F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области «Производство, преобразование и распределение электрической энергии», а именно, к нетрадиционным гидроэлектростанциям, и найдет применение для преобразования энергии течения воды в электрическую энергию с помощью гидроэлектросилового оборудования.The invention relates to the field of "Production, conversion and distribution of electrical energy", namely, to unconventional hydroelectric power plants, and will be used to convert the energy of the flow of water into electrical energy using hydro-power equipment.
Известна гидравлическая турбина [Патент RU 2030627], которая является разновидностью традиционной турбины. Ротор гидравлической турбины погружен в поток воды до оси горизонтально расположенного вала, на котором вокруг него установлены лопасти с возможностью поворота их на своих осях. Лопасти разделены осями на две неравные по длине и по массе части.Known hydraulic turbine [Patent RU 2030627], which is a variation of the traditional turbine. The rotor of the hydraulic turbine is immersed in the flow of water to the axis of a horizontal shaft, on which blades are mounted around it with the possibility of turning them on their axes. The blades are divided by axes into two unequal in length and in mass parts.
Недостатками такой гидравлической турбины являются: сложность конструкции поворотных лопастей, связанных при работе с ударной нагрузкой опоры гидротурбины; множество поворотных узлов, работающих в водной среде обладают низкой надежностью; данная конструкция не сможет надежно работать в зимних условиях, когда река покрыта льдом и необходимо будет устанавливать дополнительные устройства для удаления твердых тел из воды.The disadvantages of such a hydraulic turbine are: the complexity of the design of the rotary blades associated with the impact load of the turbine support; many turning points operating in the aquatic environment have low reliability; This construction will not be able to work reliably in winter conditions when the river is covered with ice and it will be necessary to install additional devices for removing solids from the water.
Также известен гидроэнергоагрегат [Патент RU 2016220], конструкция которого содержит генератор, установлено рабочее колесо с лопастями и с механизмом их поворота. Механизм поворота лопастей представляет собой систему подвижных относительно своих осей шестерен, установленных на осях лопастей и неподвижных шестерен, установленных на оси колеса. Зубчатое отношение подвижных и неподвижных шестерен составляет два к одному. Кроме того, подвижные шестерни соединяются между собой посредством цепных передач по периметру, а неподвижные шестерни соединяются по радиусу.Also known hydropower unit [Patent RU 2016220], the design of which contains a generator, installed impeller with blades and the mechanism of their rotation. The mechanism of rotation of the blades is a system of gears moving relative to their axes, mounted on the axes of the blades and fixed gears mounted on the wheel axis. The gear ratio of the moving and fixed gears is two to one. In addition, the movable gears are interconnected by means of chain gears around the perimeter, and the stationary gears are connected radially.
Недостатками такой конструкции являются: сложность механизма поворота лопастей колеса, конструкция которого состоит из цепных передач подвижных и неподвижных зубчатых шестерен, такой механизм поворота имеет низкий коэффициент полезного действия и низкую эксплуатационную надежность; не все лопасти водяного колеса участвуют в образовании вращающего момента, который передается на генератор в силу того, что подвижные и неподвижные шестерни имеют зубчатое отношение два к одному, а это значит, что происходит рывкообразное вращение водяного колеса гидроэнергоагрегата; при такой конструкции напряжение на выходе электрогенератора будет непрерывно колебаться, что приведет его к выходу из строя.The disadvantages of this design are: the complexity of the mechanism of rotation of the blades of the wheel, the design of which consists of chain gears of moving and stationary gears, such a mechanism of rotation has a low efficiency and low operational reliability; not all the blades of the water wheel are involved in the formation of torque, which is transmitted to the generator due to the fact that the moving and stationary gears have a gear ratio of two to one, which means that the water wheel of the hydropower unit is jerky; With this design, the voltage at the output of the generator will continuously fluctuate, which will lead to its failure.
Известна конструкция гидравлического колеса опорной гидроэлектростанции с лопатками [Патент RU 2010992], содержащая гидравлическое колесо, размещенное под водой, с его основными и малыми лопатками, спрямляющего щита, а над водной поверхностью находится генератор тока и редуктор, необходимый для выработки генератором тока. Гидравлическое колесо снабжено малыми лопатками, закрепленными на основных лопатках под углом к ним. Длина лопатки не превышает радиуса колеса, один край лопатки колеса лежит на его внутренней образующей, а другой - на внешней. Колесо установлено у сваи или опоры моста и перед ним закреплен спрямляющий щит, крылья которого направляют поток воды прямо на лопатки гидравлического колеса.A known design of a hydraulic wheel bearing hydroelectric power station with blades [Patent RU 2010992], containing a hydraulic wheel, placed under water, with its main and small blades, a rectifying shield, and above the water surface is a current generator and a gearbox needed to produce a current generator. The hydraulic wheel is equipped with small blades fixed on the main blades at an angle to them. The length of the blade does not exceed the radius of the wheel, one edge of the wheel blade lies on its inner generator, and the other on the outside. The wheel is installed at the pile or bridge support and in front of it a straightening shield is fixed, the wings of which direct the flow of water directly to the paddles of the hydraulic wheel.
Недостатками такой конструкции являются: разность отметок до спрямляющего щита и после него приблизительно равно нулю, а, следовательно, ЭДС генератора будет низкой; спрямляющий щит не увеличивает скорость течения воды, так как скорость течения жидкости под водой значительно меньше, чем на ее поверхности; работа потока определяется произведением массы воды на величину ее падения, что является очень маленькой величиной.The disadvantages of this design are: the difference of the marks to the straightening shield and after it is approximately zero, and, therefore, the EMF of the generator will be low; straightening shield does not increase the rate of flow of water, since the rate of flow of fluid under water is much less than on its surface; the work of a stream is determined by the product of the mass of water by the amount of its fall, which is a very small value.
В известном устройстве речная береговая гидроэлектростанция [Патент RU 2020260] предлагается в корпусе, выполненном в виде бетонированного берега, наполовину разместить лопастную турбину на вертикально расположенной оси, установленной в бетонном основании корпуса. Муфта и генератор, размещены над уровнем реки. Корпус имеет направляющие, расположенные за колесом ниже по течению реки. Перегородка с поплавками перемещается по направляющим. Ширина лопастей турбины больше разности максимального и минимального уровней реки.In the known device, the river coastal hydroelectric power station [Patent RU 2020260] proposes to place the vane turbine on a vertically located axis, installed in the concrete base of the body, in the form of a concrete bank. Clutch and generator, placed above the river level. The hull has guides located behind the wheel downstream. The partition with the floats moves along the guides. The width of the turbine blades is greater than the difference between the maximum and minimum levels of the river.
Недостатком предложенной конструкции является: малая скорость вращения лопастей гидротурбины, так как турбина установлена под водой, где скорость течения воды значительно меньше, чем в ее поверхностных слоях, а значит, скорость вращения ротора генератора будет недостаточной для возникновения ЭДС.The disadvantage of the proposed design is: low speed of rotation of the blades of the turbine, as the turbine is installed under water, where the flow rate of water is much less than in its surface layers, and therefore, the speed of rotation of the rotor of the generator will not be enough to generate EMF.
Наиболее близким к заявленному патенту является устройство гидроэлектростанции [Патент RU 2171910], содержащее: сооружение, установленное в русле реки, с направляющим устройством потока воды; редуктор и электрогенератор расположены над водой; электрогенератор выполнен в виде многополосной динамо-машины, работающей при малых оборотах ротора; под водой размещено полое гидроколесо с вертикально расположенным валом вращения; на валу жестко установлены два параллельных горизонтальных диска, а между ними и по периферии равномерно установлены лопасти при помощи разъемных соединений; гидроколес может быть несколько; сооружение занимает часть центрального сечения реки и включает фундаментную плиту, боковые стены, перекрытие, помещение для редуктора и электрогенератора; гидроэлектростанция снабжена со стороны входа и выхода водотока затворами и насосной установкой.Closest to the claimed patent is a hydroelectric device [Patent RU 2171910], comprising: a structure installed in a river bed with a water flow guide device; gearbox and electric generator located above the water; the electric generator is made in the form of a multi-band dynamo operating at low rotor speeds; under water there is a hollow hydro-wheel with a vertical shaft of rotation; Two parallel horizontal discs are rigidly mounted on the shaft, and between them and along the periphery the blades are evenly mounted using detachable connections; hydrocores can be several; the structure occupies a part of the central section of the river and includes a foundation slab, side walls, a ceiling, a room for a reducer and an electric generator; The hydroelectric power station is equipped with a gate and a pumping unit on the water inlet and outlet side.
Недостатком данного устройства является: недостаточная скорость входа водяного потока в конфузорный канал перед рабочим колесом генератора, что дает малую мощность потока для преобразования гидроэнергии в электрическую, тем самым, эффективность работы устройства гидроэлектростанции будет низкой.The disadvantage of this device is: insufficient speed of entry of water flow into the confuser channel in front of the impeller of the generator, which gives a low power flow to convert hydropower into electricity, thereby, the efficiency of the hydroelectric power plant will be low.
Предложена «Горная береговая микрогидроэлектростанция (ГБМГЭС)» с целью решения технической проблемы повышения эффективности и надежности работы гидроэлектростанции.A “Mountain Coastal Microhydroelectric Power Plant (GBMGES)” was proposed to solve a technical problem of increasing the efficiency and reliability of a hydroelectric power plant.
Это достигается тем, что «Горная береговая микрогидроэлектростанция (ГБМГЭС)» содержит каркасное крытое сооружение, размещенное на фундаментной плите, на которой установлены гидротурбина с рабочим колесом и синхронный генератор. Согласно изобретению: микрогидроэлектростанция снабжена мультипликатором, установленным между гидротурбиной и синхронным генератором, и напорной трубой для подачи падающей воды на гидротурбину, включающую направляющий аппарат с лопатками, выполненными с возможностью регулирования скорости подачи воды на лопатки рабочего колеса, выполненного центробежного типа, причем фундаментная плита выполнена решетчатой, металлической, залита бетоном и снабжена роликами для перемещения по берегу вдоль русла реки.This is achieved by the fact that the “Mountain Coastal Micro-Hydroelectric Power Plant (HBMGES)” contains a frame covered structure located on a base plate, on which a hydraulic turbine with an impeller and a synchronous generator are installed. According to the invention: microhydroelectric station is equipped with a multiplier installed between the turbine and synchronous generator, and a pressure pipe for supplying falling water to the hydraulic turbine, including a guide vane with blades configured to control the speed of the water supply to the blades of the impeller, made of centrifugal type, and the base plate is made lattice, metal, filled with concrete and equipped with rollers to move along the bank along the river bed.
Предложенное техническое решение позволяет: увеличить скорость вращения ротора синхронного генератора за счет установления мультипликатора между валом гидротурбины и валом синхронного генератора; повышать надежность работы микрогидроэлектростанции за счет организации подвода воды через напорную трубу для подачи падающей воды на гидротурбину; повышать эффективность работы за счет направляющего аппарата с лопатками, выполненными с возможностью регулирования скорости подачи воды на лопатки рабочего колеса центробежного типа и за счет перемещения микрогидроэлектростанции размещенной на фундаментной плите, выполненной решетчатой, металлической, залитой бетоном и снабженной роликами для перемещения по берегу вдоль русла реки.The proposed solution allows: to increase the speed of rotation of the rotor of the synchronous generator due to the establishment of a multiplier between the shaft of the turbine and the shaft of the synchronous generator; improve the reliability of the micro-hydroelectric power plants by organizing the supply of water through a pressure pipe to supply falling water to the hydro turbine; to increase work efficiency due to the guide vane with blades, made with the ability to control the speed of water supply to the impeller blades of the centrifugal type and by moving the micro-hydroelectric power station located on the base plate, made of lattice, metal, filled with concrete and equipped with rollers to move along the riverbed .
Существенными отличиями предложенного решения являются признаки: между валом гидротурбины и валом ротора синхронного генератора установлен мультипликатор, увеличивающий скорость вращения ротора синхронного генератора; подача падающей воды на гидротурбину проводится через напорную трубу; гидротурбина включает направляющий аппарат с лопатками, выполненными с возможностью регулирования скорости подачи воды на лопатки рабочего колеса; рабочее колесо гидротурбины выполнено центробежного типа; каркасное крытое сооружение и оборудование микрогидроэлектростанции установлено на фундаментной плите выполненной решетчатой, металлической, залитой бетоном и снабженной роликами для перемещения по берегу вдоль русла реки.Significant differences of the proposed solution are the following signs: a multiplier is set between the turbine shaft and the rotor shaft of the synchronous generator, increasing the speed of rotation of the synchronous generator rotor; the flow of falling water to the hydro turbine is carried out through a pressure pipe; the turbine includes a guide vane with blades made with the possibility of regulating the rate of water supply to the blades of the impeller; turbine impeller is made of centrifugal type; The frame covered structure and equipment of the micro-hydroelectric power station is installed on a base plate made of lattice, metal, poured with concrete and equipped with rollers to move along the bank along the riverbed.
Сущность изобретения поясняется графически. На фиг. 1 показана схема передачи гидравлической энергии от гидротурбины к синхронному генератору: 1 - гидротурбина; 2 - упругая муфта; 3 - мультипликатор; 4 - синхронный генератор; 5 - плита с роликами. На фиг. 2 схематично показан направляющий аппарат гидротурбины: 6 - направляющий аппарат; 7 - наружные полукольца; 8 - внутренние полукольца; 9 - лопатки направляющего аппарата; 10 - отверстия для болтов. На фиг. 3 схематично показано рабочее колесо гидротурбины: 11 - рабочее колесо; 12 - вал рабочего колеса; 13 - лопатки рабочего колеса. На фиг. 4 дана схема расположения элементов гидротурбины: 6 - направляющий аппарат; 11 - рабочее колесо; 12 - вал рабочего колеса; 14 - втулка рабочего колеса; 15 - шпонка; 16 - зазор между направляющим аппаратом и рабочим колесом. На фиг. 5 схематично показан механизм регулирования лопаток направляющего аппарата: 17 - оси лопаток направляющего аппарата; 18 - поворотные рычаги; 19 - регулировочный трос. На фиг. 6 показана схема развертки сил, действующих на лопатки направляющего аппарата и рабочего колеса гидротурбины. Вода входит в направляющий аппарат. Лопатки направляющего аппарата образуют суживающие каналы, в результате чего абсолютная скорость течения воды возрастает до С1. Вектор этой скорости направлен под острым углом α1 к фронту решетки. Абсолютная скорость течения воды С1 в направляющем аппарате разлагается на две составляющие - окружную скорость течения воды U и относительную скорость течения воды W1 относительно входных кромок лопаток рабочего колеса. Построив треугольник скоростей на входе в рабочую решетку, находим величину и направление вектора относительной скорости течения воды W1, с которой вода движется относительно входных кромок лопаток рабочего колеса. Эти лопатки во избежание ударных потерь мощности устанавливают под углом, близким к углу β1 наклона вектора относительной скорости течения воды W1 к фронту решетки. На выходе из рабочей решетки вода имеет относительную скорость течения воды W2, составляющую с фронтом решетки угол β2. Для определения абсолютной скорости С2, с которой вода покидает гидротурбину, строится треугольник скоростей на выходе. Угол наклона α2 вектора абсолютной скорости течения воды на выходе из рабочей решетки С2 должен быть близким или равным 90°, что обеспечит минимальную потерю энергии с выходной скоростью. При течении воды между лопатками направляющего аппарата и лопаток рабочего колеса в гидротурбине, вода меняет свое направление течения. Вследствие поворота потока воды возникает сила, приложенная к лопаткам, тангенциальная составляющая, которая и создает крутящий момент на валу гидротурбины. Возникновение указанной силы связано с наличием разностей давлений на вогнутых и выпуклых сторонах профиля лопаток. Давление потока воды на вогнутой стороне лопатки больше давления на выпуклой стороне. Изменяя положение лопаток направляющего аппарата, регулируется скорость вращения рабочего колеса гидротурбины, а, следовательно, скорость вращения ротора синхронного генератора.The invention is illustrated graphically. FIG. 1 shows a diagram of the transfer of hydraulic energy from a hydro turbine to a synchronous generator: 1 — a hydro turbine; 2 - elastic coupling; 3 - multiplier; 4 - synchronous generator; 5 - plate with rollers. FIG. 2 schematically shows the guide apparatus of the turbine: 6 - the guide apparatus; 7 - outer half rings; 8 - inner half rings; 9 - guide vanes; 10 - bolt holes. FIG. 3 schematically shows the turbine impeller: 11 - impeller; 12 - impeller shaft; 13 - impeller blades. FIG. 4 given the layout of the elements of the turbine: 6 - guiding apparatus; 11 - impeller; 12 - impeller shaft; 14 - impeller sleeve; 15 - key; 16 - the gap between the guide vanes and the impeller. FIG. 5 schematically shows the mechanism for regulating the blades of the guide vane: 17 - the axes of the blades of the guide vane; 18 - pivot levers; 19 - adjusting cable. FIG. 6 shows a diagram of the sweep of the forces acting on the vanes of the guide vane and the impeller impeller. Water enters the guiding apparatus. The vanes of the guide vane form constricted channels, with the result that the absolute velocity of the flow of water increases to C 1 . The vector of this velocity is directed at an acute angle α 1 to the front of the lattice. The absolute rate of flow of water C 1 in the guide apparatus is decomposed into two components - the circumferential flow rate of water U and the relative speed of flow of water W 1 relative to the input edges of the impeller blades. Having constructed a velocity triangle at the entrance to the working grid, we find the magnitude and direction of the vector of the relative velocity of water flow W 1 , with which water moves relative to the input edges of the impeller blades. In order to avoid shock power losses, these blades are set at an angle close to the angle β 1 of the slope of the vector of the relative velocity of the water flow W 1 to the front of the lattice. At the outlet of the working grate, water has a relative water flow rate W 2 , which is an angle β 2 with the grating front. To determine the absolute speed C 2 , from which water leaves the hydroturbine, a velocity triangle is built at the exit. The angle of inclination α 2 of the vector of the absolute velocity of water flow at the exit from the working grid C 2 should be close to or equal to 90 °, which will ensure minimal energy loss with the output speed. When water flows between the blades of the guide vane and the impeller blades in a hydraulic turbine, the water changes its direction of flow. Due to the rotation of the water flow, a force is applied to the blades, a tangential component, which creates a torque on the shaft of the turbine. The occurrence of this force is associated with the presence of pressure differences on the concave and convex sides of the blade profile. The water flow pressure on the concave side of the blade is greater than the pressure on the convex side. Changing the position of the blades of the guide vane, the speed of rotation of the impeller of the hydro turbine is regulated, and, consequently, the speed of rotation of the rotor of the synchronous generator.
Предложенная горная береговая микрогидроэлектростанция содержит гидроэлектросиловое оборудование, предназначенное для передачи гидравлической энергии в электрическую энергию посредством гидротурбины 1, упругой муфты 2, мультипликатора 3, синхронного генератора 4. Все гидроэлектросиловое оборудование установлено на решетчатой металлической плите 5, залитой бетоном с роликами для перемещения вдоль русла реки. На плите устанавливается сооружение, предназначенное для укрытия гидроэлектросилового оборудования от атмосферных воздействий. В корпус статора вмонтирован направляющий аппарат 6, выполненный разъемным из двух половин, каждая из которых состоит из двух полуколец - наружные полукольца 7 и внутренние полукольца 8, в которые вставлены лопатки направляющего аппарата 9. От провертывания каждая половина направляющего аппарата удерживается двумя Диаметрально расположенными болтами (10 - отверстия для болтов). Рабочее колесо 11, содержит вал рабочего колеса 12, лопатки рабочего колеса 13, размещенные на втулке рабочего колеса 14, которая соединяется с натягом с валом рабочего колеса гидротурбины и удерживается от провертывания призматической шпонкой 15, между направляющим аппаратом и рабочим колесом имеется зазор 16. Регулировка лопаток направляющего аппарата, имеющих оси 17, осуществляется поворотными рычагами 18, с помощью регулировочного троса 19.The proposed mountain coastal micro-hydroelectric power plant contains hydro-power equipment designed to transfer hydraulic energy into electrical energy through a hydraulic turbine 1,
Горная береговая микрогидроэлектростанция работает следующим образом: водяной поток посредством напорной трубы для подачи падающей воды поступает в гидротурбину на регулируемые лопатки направляющего аппарата, где происходит преобразование параметров падающей воды, затем водяной поток попадает на лопатки рабочего колеса центробежного типа приводя его во вращение. Лопатки направляющего аппарата регулируются регулировочным тросом. Регулируя параметры воды в направляющем аппарате, изменяется скорость вращения рабочего колеса гидротурбины. Посредством вала рабочего колеса с упругой муфтой вращающий момент гидроколеса передается на мультипликатор и далее - на синхронный генератор, преобразующий механическую энергию вращения в электрическую энергию. Выработанная электроэнергия, через повышающий трехфазный трансформатор непосредственно поступает в ЛЭП, расположенную на берегу реки.The mountain coastal microhydroelectric power station works as follows: water flow through a pressure pipe to supply falling water enters the hydraulic turbine on the adjustable vanes of the guide vane, where the parameters of the falling water are converted, then the water flow falls on the impeller blades of the centrifugal type, causing it to rotate. The blades of the guide vane are regulated by an adjusting cable. By adjusting the parameters of water in the guide, the speed of rotation of the impeller of the turbine changes. Through the shaft of the impeller with an elastic clutch, the torque of the hydrocoupler is transmitted to a multiplier and then to a synchronous generator that converts the mechanical energy of rotation into electrical energy. The generated electricity through the step-up three-phase transformer directly enters the power transmission line, located on the banks of the river.
Сравнительный анализ с прототипом показывает, что предложенное устройство ГБМГЭС отличается от прототипа: мультипликатором для увеличения скорости вращения ротора синхронного генератора; подачей падающей воды на гидротурбину через напорную трубу; устройством поворота лопаток направляющего аппарата гидротурбины, регулируется скорость подачи воды на лопатки рабочего колеса; рабочее колесо гидротурбины выполнено центробежного типа; фундаментная плита выполнена решетчатой, металлической, залита бетоном и снабжена роликами для перемещения по берегу вдоль русла реки.A comparative analysis with the prototype shows that the proposed GBMHES device differs from the prototype: a multiplier for increasing the rotational speed of the synchronous generator rotor; by supplying falling water to the turbine through a pressure pipe; a device for rotating the blades of the guide vanes of the turbine; the speed of the water supply to the blades of the impeller is regulated; turbine impeller is made of centrifugal type; the base plate is made of lattice, metal, filled with concrete and equipped with rollers to move along the bank along the river bed.
Технико-экономическим преимуществом горной береговой микрогидроэлектростанции является повышение эффективности и надежности работы, уменьшение себестоимости вырабатываемой электроэнергии за счет: применения мультипликатора для увеличения скорости вращения ротора синхронного генератора; применения напорной трубы для подачи падающей воды на гидротурбину; регулировки лопаток направляющего аппарата для увеличения скорости подачи воды на лопатки рабочего колеса; рабочее колесо гидротурбины выполнено центробежного типа; фундаментная плита выполнена решетчатой, металлической, залита бетоном и снабжена роликами для перемещения по берегу вдоль русла реки.The technical and economic advantage of the mountain coastal micro-hydroelectric power station is to increase the efficiency and reliability of work, reducing the cost of electricity produced by: using a multiplier to increase the speed of rotation of the rotor of a synchronous generator; the use of a pressure pipe to supply falling water to the turbine; adjusting the blades of the guide vane to increase the rate of water supply to the impeller blades; turbine impeller is made of centrifugal type; the base plate is made of lattice, metal, filled with concrete and equipped with rollers to move along the bank along the river bed.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017109770A RU2688871C2 (en) | 2017-03-23 | 2017-03-23 | Mountain shore microhydroelectric power plant (msmhepp) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017109770A RU2688871C2 (en) | 2017-03-23 | 2017-03-23 | Mountain shore microhydroelectric power plant (msmhepp) |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017109770A3 RU2017109770A3 (en) | 2018-09-24 |
| RU2017109770A RU2017109770A (en) | 2018-09-24 |
| RU2688871C2 true RU2688871C2 (en) | 2019-05-22 |
Family
ID=63668736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017109770A RU2688871C2 (en) | 2017-03-23 | 2017-03-23 | Mountain shore microhydroelectric power plant (msmhepp) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2688871C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU225985U1 (en) * | 2023-10-25 | 2024-05-15 | Ирина Юрьевна Зорина | CONSOLE MINIHYDRO ELECTRIC PLANT |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU179248A1 (en) * | ||||
| JPH0988796A (en) * | 1995-09-26 | 1997-03-31 | Makoto Takao | Water pressure type rotating device |
| JP2011127334A (en) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Kichinosuke Nagashio | Hydroelectric power unit utilizing flowing water in fall, mountain stream and the like |
| RU2494282C2 (en) * | 2011-07-26 | 2013-09-27 | Алексей Дмитриевич Юрик | Conversion method of falling water energy to electric energy |
-
2017
- 2017-03-23 RU RU2017109770A patent/RU2688871C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU179248A1 (en) * | ||||
| JPH0988796A (en) * | 1995-09-26 | 1997-03-31 | Makoto Takao | Water pressure type rotating device |
| RU2171910C1 (en) * | 2000-02-21 | 2001-08-10 | Военный инженерно-технический университет | Hydroelectric station |
| JP2011127334A (en) * | 2009-12-17 | 2011-06-30 | Kichinosuke Nagashio | Hydroelectric power unit utilizing flowing water in fall, mountain stream and the like |
| RU2494282C2 (en) * | 2011-07-26 | 2013-09-27 | Алексей Дмитриевич Юрик | Conversion method of falling water energy to electric energy |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU225985U1 (en) * | 2023-10-25 | 2024-05-15 | Ирина Юрьевна Зорина | CONSOLE MINIHYDRO ELECTRIC PLANT |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017109770A3 (en) | 2018-09-24 |
| RU2017109770A (en) | 2018-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20100301609A1 (en) | River-Flow Electricity Generation | |
| KR102271940B1 (en) | Ultra-small hydroelectric power generating apparatus of rotating screw with the portable type | |
| EP2735729B1 (en) | Floating electricity-generating station for rivers or channels | |
| US20160084218A1 (en) | Systems and Methods for Hydromotive Machines | |
| KR20120120941A (en) | A bidirectional water turbine | |
| WO2011039406A1 (en) | Device for producing energy by hydropower | |
| KR20100135579A (en) | Small hydro power generator | |
| WO2017015520A1 (en) | Hydroelectric generating and water pumping systems and methods | |
| RU2508467C2 (en) | Submersible monoblock microhydro power plant | |
| US11549480B2 (en) | Floating drum turbine for electricity generation | |
| KR101256823B1 (en) | Small hydro-power device | |
| RU2688871C2 (en) | Mountain shore microhydroelectric power plant (msmhepp) | |
| CN203430690U (en) | Standard-type floating-tube-type hydroelectric generator | |
| US20060245919A1 (en) | Water wheel motor | |
| KR101832259B1 (en) | Bi-Directional Tidal Current Power Generation System by Guide Structure | |
| WO2014012150A1 (en) | An electricity generating device, a fluid pressure reducing device, and a fluid pump | |
| Khan et al. | Modeling, Simulation, and Fabrication of Micro Kaplan Turbine | |
| JP3171321U (en) | Hydroelectric generator | |
| RU2303707C1 (en) | Hydroelectric power station | |
| CA2526925A1 (en) | Water wheel motor | |
| Suryatna | Design Micro Hydro Power Plant for Generate Electrical Energy About 3000 to 5000 Watt | |
| SI25775A (en) | Acceleration channels with torque generators | |
| KR20120055904A (en) | Hybrid type micro small hydroelectric power generator | |
| Odesola et al. | Installation and testing of a 5kW hydropower turbine | |
| JP2012241702A (en) | Underwater power generating device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210324 |