Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
КАСКАД ДЕРИВАЦИОННЫХ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
КАСКАД ДЕРИВАЦИОННЫХ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

КАСКАД ДЕРИВАЦИОННЫХ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в гидроэнергетике при строительстве каскадов гидроэлектростанции в горных районах. Сущность изобретения: каскад включает размещенную в водоеме водозаборную часть, соединенную с герметичным напорным водоводом, на котором последовательно расположены гидроагрегаты, при этом турбины гидроэлектростанции каскада установлены с возрастанием коэффициента полезного действия по направлению потока. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2050434
Класс(ы) патента: E02B9/00
Номер заявки: 5004458/15
Дата подачи заявки: 17.07.1991
Дата публикации: 20.12.1995
Заявитель(и): Лихачев Василий Федорович
Автор(ы): Лихачев Василий Федорович
Патентообладатель(и): Лихачев Василий Федорович
Описание изобретения: Изобретение относится к гидроэнергетике, а именно к выработке электроэнергии в каскадах деривационных гидроэлектростанций.
Известен каскад деривационных гидроэлектростанций, включающий размещенную в водоеме водозаборную часть, соединенную с герметичным напорным водоводом, на котором последовательно расположены гидроагрегаты, при этом напорный водовод в месте расположения каждого гидроагрегата имеет резервный напорный водовод с резервным гидроагрегатом. Указанный каскад деривационных гидроэлектростанций по технической сущности и достигаемому результату более близкой к предлагаемому и может быть принят в качестве прототипа.
Его недостатком является то, что напор воды на каждой ступени каскада гидроэлектростанций расходуется полностью на выработку электроэнергии и на выходе из ГЭС он равен нулю, следовательно для его эффективной работы требуется наличие дополнительного объема воды, накапливаемой водосливной плотиной, установленной на берегах в русле реки между верхней и нижней гидроэлектростанциями, что приводит к удорожанию выработки электроэнергии из-за дополнительных расходов на строительство индивидуальных напорных бассейнов.
Целью изобретения является повышение мощности каскада деривационных гидроэлектростанций, экономии энергоно- сителя и строительных материалов.
Поставленная цель достигается тем, что в каскаде деривационных гидроэлектростанций, включающем размещенную в водоеме водозаборную часть, соединенную с герметичным напорным водоводом, на котором последовательно расположены гидроагрегаты, при этом напорный водовод в месте расположения каждого гидроагрегата имеет резервный напорный водовод с резервным гидроагрегатом, новым является то, что турбины гидроэлектростанций каскада установлены с возрастанием коэффициента полезного действия по направлению потока. Это позволяет использовать напор воды, т.к. на каждой ступени каскада, кроме верхней, будет происходить наращивание напора воды за счет суммирования неиспользованного напора воды в турбинах всех выше расположенных ступеней.
Анализ технического решения и сравнение с прототипом показывает, что нарастание преобразующей энергии в гидроагрегатах за счет увеличения КПД каждого последующего гидроагрегата является новым, не известным ранее приемом.
Заявляемый каскад деривационных ГЭС при меньшей безопасности эксплуатации (при прорыве водовода можно воду перекрыть задвижкой и т.д.), с меньшим суммарным сопротивлением (при получении наибольшей мощности на каждой ступени каскада суммарный коэффициент сопротивления турбин влияет на расход воды, уменьшает его) экологически чистую с малым содержанием солей воду высокогорного региона с суровым климатом транспортирует без потерь в зону благоприятных климатических условий, сохраняя флору и фауну прилегающих к каскаду территорий.
Каждый каскад деривационных ГЭС собирается из высокопрочных полимерных труб и представляет собой несколько однотипных деривационных гидроэлектростанций, соединенных между собой и водоемом в единую герметически связанную систему. Каждый каскад ГЭС имеет основной и резервный напорный водоводы.
Изобретение поясняется чертежом, где изображены схематически водоем и первые два каскада ГЭС.
Первый каскад ГЭС включает водоем 1, в котором размещена водозаборная часть 2, соединенная с напорным водоводом 3, на котором установлен постоянно работающий гидроагрегат 4. Водовод 3 перекрывается задвижками 5 и 6, приводимыми реверсивным электроприводом 7. На резервном напорном водоводе 8 установлен резервный гидроагрегат 9, перекрываемый задвижками 10 и 11.
Второй каскад деривационных ГЭС включает напорный водовод 12, герметично соединенный с основным водоводом 3, на котором установлен гидроагрегат 13. Водовод 12 перекрывается задвижками 14 и 15. Резервный напорный водовод 16, на котором установлен резервный гидроагрегат 17, перекрывается задвижками 18 и 19. Основной водовод 3 размещают на высоком берегу вдоль реки или на склоне, на склонах гор или в пробитом в горе туннеле.
Работа каскада деривационных ГЭС осуществляется следующим образом.
Вода из водоема 1 по водозаборной части 2, не контактируя с грунтом и атмосферой, через задвижку 5 поступает в гидроагрегат 4, а затем в последующие гидроагрегаты, приводя в движение гидротурбины. При этом на первом гидроагрегате энергия потока расходуется с наименьшим КПД тем самым создается предпосылка для использования энергии потока воды в более мощных последующих гидроагрегатах.
Во время профилактики гидротехники суммарная мощность не уменьшается за счет наличия электростанций на резервных водоводах.
Технико-экономическим преимуществом изобретения является то, что каждый каскад ГЭС представляет герметичную систему, не имеет плотин, следовательно, исключается потеря электроносителя вследствие отсутствия фильтрации и испарения, обеспечивает сохранность флоры и фауны прилегающей к ГЭС территории. При этом повышается мощность каскадов ГЭС, сокращаются затраты на строительство и эксплуатацию.
Формула изобретения: КАСКАД ДЕРИВАЦИОННЫХ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ, включающий размещенную в водоеме водозаборную часть, соединенную с герметичным напорным водоводом, на котором последовательно расположены гидроагрегаты, при этом напорный водовод в месте расположения каждого гидроагрегата имеет резервный напорный водовод с резервным гидроагрегатом, отличающийся тем, что турбины гидроэлектростанций каскада установлены с возврастанием КПД по направлению потока.