Обладнання гідроакумулюючої електростанції

Обладнання гідроакумулюючої електростанції, що містить верхнє і нижнє водосховища, сполучені трубопроводом з запірним органом, встано 3 приводному валу (див. книгу ББК 30.123, Дробнис В.Ф. и др. "Гидравлика и гидравлические машины". Изд-во М. "Просвещение". 1987г. Стр.140-141, рис.10.5). В процесі роботи найближчого аналога швидкохідне обертання лопатей (500-1000об/хв.) створює велику подачу води при відносно малому напорі в напрямку осі робочого колеса. Напір забезпечує підіймання води на 25-30м, достатніх для наповнення верхнього водосховища. Недолік найближчого аналога полягає в тому, що встановлене в площині торця трубопроводу його робоче колесо перешкоджає зворотному руху води з верхнього у нижнє водосховище при перемиканні електричної машини нижнього водосховища на роботу в режимі електрогенератора, що понижує ККД ГАЕС в цілому. Технічною задачею винаходу є підвищення ККД гідроакумулюючої електростанції за рахунок безперешкодного перетікання води з верхнього у нижнє водосховище. Для вирішення поставленої задачі запропонована конструкція обладнання ГАЕС поряд з відомими суттєвими ознаками, такими як трубопровід між верхнім і нижнім водосховищами з запірним органом, встановлений у водяній камері нижнього водосховища осьовий зворотний насос з конічною насадкою і дифузором перед робочим колесом, змонтованими з можливістю їх заміщення чистим "на просвіт" фрагментом трубопроводу засобом їх зворотного переміщення, і осьовий насос верхнього водосховища, містить нові, відмінні від найближчого аналога суттєві ознаки, а саме - у з'єднанні з дном верхнього водосховища торець трубопроводу нарощений вертикальною лійкою, робоче колесо осьового насоса розташоване вище лійки і охоплене співвісним патрубком довжиною, не меншою від висоти лійки, з можливістю осьового переміщення патрубка на хід, не менший від висоти лійки. При роботі електричних машин ГАЕС в режимі насосів для нагнітання води з нижнього водосховища у верхнє осьовий зворотний насос нижнього водосховища працює з підвищеним ККД за рахунок розташування конічної насадки з дифузором співвісно до робочого колеса, а рухомий патрубок осьового насоса верхнього водосховища опущений гідроциліндрами на дно лійки до герметичного з'єднання з торцем трубопроводу і охоплене патрубком робоче колесо осьового насоса всмоктуванням води повз обтічний корпус допомагає нагнітанню води з нижнього водосховища і подачі води до верхнього б'єфа верхнього водосховища. Після наповнення верхнього водосховища трубопровід перекривають заслінкою для збереження потенційної енергії. При роботі електричної машини нижнього водосховища ГАЕС в режимі електрогенератора для безперешкодного потоку води на робоче колесо машини фрагмент трубопроводу з конічною насадкою і дифузором засобом вертикального переміщення замінюють на фрагмент чистого "на просвіт" трубопроводу. Рухомий патрубок осьового насоса верхнього водосховища піднімають гідроциліндрами над лійкою, відкривають за 95178 4 слінку трубопроводу і вода з верхнього водосховища через лійку, минаючи робоче колесо осьового насоса, також безперешкодно витікає в трубопровід. Отже, нова сукупність суттєвих ознак, в порівнянні з найближчим аналогом, сприяє підвищенню ККД ГАЕС в цілому, у відповідності до технічної задачі винаходу. Суть винаходу пояснюється одним графічним зображенням загального виду ГАЕС (див. креслення). З'єднані трубопроводом 1 нижнє 2 і верхнє 3 водосховища ГАЕС розташовані на рівнях з різницею по висоті не менше 60м, при цьому трубопровід 1 на проміжку між водосховищами обладнаний запірним органом (не показаним на кресленні), наприклад, заслінкою з можливістю безперешкодного проходу води при відкритій заслінці. У водяній камері нижнього 2 водосховища встановлений осьовий зворотний насос 4, перед робочим колесом 5 котрого розташована конічна насадка 6 з дифузором 7, змонтовані з можливістю заміщення позицій 6 і 7 чистим "на просвіт" фрагментом 8 трубопроводу засобом 9 їх вертикального зворотного переміщення. У верхньому водосховищі 3 на стійках 10 змонтований осьовий насос 11 з робочим колесом 12. У з'єднанні з дном верхнього водосховища 3 торець трубопроводу 1 нарощений вертикальною лійкою 13. Робоче колесо 12 осьового насоса 11 розташоване вище лійки 13 і охоплене співвісним патрубком 14 довжиною не менше від висоти лійки 13 з можливістю осьового переміщення патрубка 14 гідроциліндрами 15 на хід, не менший від висоти лійки 13. При роботі електричних машин 4 та 11 в режимі насосів для нагнітання води з нижнього 2 водосховища у верхнє 3 осьовий зворотний насос 4 нижнього 2 водосховища працює з підвищеним ККД за рахунок розташування конічної насадки 6 з дифузором 7 співвісно до робочого колеса 5. Рухомий патрубок 14 осьового насоса 11 верхнього водосховища 3 опущений гідроциліндрами 15 на дно лійки 13 до герметичного з'єднання з верхнім торцем трубопроводу 1. Охоплене патрубком 14 робоче колесо 12 осьового насоса 11 всмоктуванням води повз обтічний корпус допомагає нагнітанню води з нижнього водосховища 2 з подачею води до верхнього б'єфа верхнього водосховища 3. Після наповнення верхнього водосховища 3 трубопровід 1 перекривають заслінкою для збереження потенційної енергії. При роботі електричної машини 4 нижнього 2 водосховища в режимі електрогенератора для безперешкодного потоку води на робоче колесо 5 конічну насадку 6 з дифузором 7 піднімають засобом 9 і замінюють на фрагмент 8 чистого "на просвіт" трубопроводу. Патрубок 14 осьового насоса 11 верхнього водосховища 3 піднімають гідроциліндрами 15 над лійкою 13 в положення, прорисоване штрихом. Відкривають заслінку трубопроводу 1, - вода з верхнього водосховища 3 через лійку 13, минаючи робоче колесо 12 осьового насоса 11, також безперешкодно витікає в трубопровід 1. 5 Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 95178 6 Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601