Конструкція гідроелектростанції

Реферат: Конструкція гідроелектростанції містить будівлю з щонайменше одним гідроагрегатом, русло, установку для повернення води в русло, водоприймач, ремонтний шандор, робочий шандор, трубу. Будівля є легкою будівлею малої гідроелектростанції і розміщена за межами водоприймача на стороні нижнього б'єфу, щонайменше один з гідроагрегатів є гідротурбіною. Водоприймач розміщено в руслі, причому нижня частина та бічні частини водоприймача виконані з бетону, а верхня частина - із залізобетону. На бічних частинах водоприймача виконано пази для ремонтного шандора та робочого шандора. Ремонтний шандор вставлено в пази для ремонтного шандора, робочий шандор встановлено в пази для робочого шандора. При цьому робочий шандор виконано у вигляді металевого затвору, що має отвір, до якого приєднано трубу для подавання проточної води на множину гідроагрегатів. Установка для повернення води в русло виконана з можливістю спрямовувати проточну воду від щонайменше одного гідроагрегату до русла в нижньому б'єфі. UA 107354 U (54) КОНСТРУКЦІЯ ГІДРОЕЛЕКТРОСТАНЦІЇ UA 107354 U UA 107354 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до гідротехнічного будівництва, зокрема до конструкцій гідроелектростанцій. Більш переважно використання корисної моделі для втілення конструкцій малих гідроелектростанцій. З рівня техніки відомий Патент України UA 29539 С2, в якому описана руслова гідроелектростанція, що включає будівлю з гідроагрегатами, русло, водоприймач, трубчастопластинчасті водопідйомники для підйому води герметизованим у верхніх порожнинах вакуумом. Крім цього руслова ГЕС містить установку для повернення води в русло. Задачею, яка поставлена перед відомим рішенням, який прийнятий за найближчий аналог, є створення замкненої системи, здатної працювати на воді та будь-якій рідині, в тому числі незамерзаючій, крім вибухо-, пожежонебезпечної, в будь-яких кліматичних умовах, в тому числі і в районах, що не мають природних джерел (рік). При цьому вирішується додаткова задача - відведення та подача води (або рідини, на якій працює відома руслова гідроелектростанція) до гідроагрегатів гідроелектростанції. Недоліками відомої руслової гідроелектростанції є низька надійність конструкції, що виражається в непридатності витримувати високий тиск води елементами гідроелектростанції. Відоме рішення має низький ККД, що проявляється в прогресивній ентропії замкнутої системи. В основу заявленої корисної моделі поставлена задача створити таку конструкцію гідроелектростанції, яка має більший показник надійності порівняно з найближчим аналогом. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що конструкція гідроелектростанції, що включає будівлю з множиною гідроагрегатів, русло, водоприймач, установку для повернення води в русло, згідно з корисною моделлю, містить ремонтний шандор, робочий шандор, трубу. Водоприймач має нижню частину, бічні частини та верхню частину. При цьому будівля є легкою будівлею малої гідроелектростанції і розміщена за межами водоприймача на стороні нижнього б'єфу, щонайменше один з гідроагрегатів є гідротурбіною. Водоприймач розміщено в руслі, причому нижня частина та бічні частини водоприймача виконані з бетону, а верхня частина - із залізобетону. На бічних частинах водоприймача виконано пази для ремонтного шандора та робочого шандора. Ремонтний шандор вставлено в пази для ремонтного шандора, робочий шандор встановлено в пази для робочого шандора, а нижній край ремонтного шандора та робочого шандора переважно, але необов'язково, розташовано на нижній частині водоприймача, причому робочий шандор виконано у вигляді металевого затвору, який має отвір. До отвору приєднано трубу для подавання проточної води на множину гідроагрегатів, а установка для повернення води в русло виконана з можливістю спрямовувати проточну воду від множини гідроагрегатів до русла в нижній б'єф. Технічний результат, який досягається даною корисною моделлю, полягає в зменшенні навантаження на будівлю з множиною агрегатів, що попереджає його зсув та/або перекидання внаслідок збільшення різниці напору або тиску води між верхнім та нижнім б'єфами. Далі будуть наведені причинно-наслідковий зв'язок сукупності суттєвих ознак корисної моделі з технічним результатом та шляхи одержання додаткових технічних властивостей, зумовлених наявністю окремих суттєвих ознак. Будівля є легкою будівлею малої гідроелектростанції, що дозволяє полегшити монтаж будівлі та зменшити матеріальні ресурси на її зведення. Внаслідок того, що будівля розміщена за межами водоприймача на стороні нижнього б'єфу, забезпечується подавання проточної води без додаткового примусу та необхідності будувати підвідний водовід. Гідроагрегатом може бути гідротурбіна, яка призначена для перетворення енергії проточної води в електричну енергію. Також гідроагрегатом може бути будь-який пристрій, який призначений як для дублювання призначення гідротурбіни, так і для виконання інших вторинних задач, таких як збір проби води. Водоприймач розміщено в руслі для безпосереднього відбору проточної води. Це дозволяє, як було зазначено вище, уникнути будівництво підвідного каналу до будівлі. Нижня частина та бічні частини водоприймача виконані з бетону, а верхня частина - із залізобетону, причому товщина шару бетону та залізобетону визначається на основі, щонайменше, глибини та ширини русла, даних щодо змін рівня або напору води протягом року, максимальним очікуваним показником напору води та іншим. Водоприймач, виконаний таким чином, приймає навантаження водного напору, що запобігає необхідності зводити масивну будівлю, як це відомо з рівня техніки. На бічних частинах водоприймача виконано пази для ремонтного шандора та робочого шандора. В залежності від ширини русла, на нижню частину водоприймача можуть бути встановленими опорні стовпи, з пазами на бічних сторонах. Це дозволяє регульованим чином 1 UA 107354 U 5 10 15 20 25 30 35 визначати робочу ширину водоприймача та проводити ремонтні роботи без холостого скидання води. Ремонтний шандор вставлено в пази для ремонтного шандора, робочий шандор встановлено в пази для робочого шандора, а нижній край ремонтного шандора та робочого шандора розташовано на нижній частині водоприймача, причому робочий шандор виконано у вигляді металевого затвору, який має отвір. Робочий шандор може бути виконаний щонайменше частково у вигляді сміттєутримуючих ґрат. Таке розташування дозволяє регулювати напір води в руслі, яка подається на множину гідроагрегатів будівлі. Крім цього, перекриття ремонтним шандором доступу води до робочого шандора здійснюється для очистки отвору від бруду, коріння та іншого сміття. Крім цього, внаслідок того, що робочий шандор вставлено в пази робочого шандора, забезпечується передавання тиску на конструктивні бетонні елементи водоприймача. До отвору приєднано трубу для подавання проточної води на множину гідроагрегатів. Труба може мати згини або поворотні коліна, конструкція яких є відомою спеціалісту в даній галузі. Установка для повернення води в русло виконана з можливістю спрямовувати проточну воду від множини гідроагрегатів до русла в нижній б'єф. На кресленні показано частину конструкції гідроелектростанції, яка розташована в руслі. Дане креслення не має обмежуючого характеру і надане для пояснення суті корисної моделі. Спеціалісту в даній галузі мають бути ясними і зрозумілими зв'язки між елементами конструкції гідроелектростанції, які не зображені на кресленні, але зазначені в описі. Розкриття наведених на кресленні позначень наведено нижче: 1 - русло, 2 - верхня частина водоприймача, 3 - нижня частина водоприймача, 4 - ремонтний шандор, 5 - робочий шандор, 6 - отвір, 7 - труба. Далі буде пояснена можливість реалізації даної корисної моделі. Вода, що протікає по руслу 1, проходить спочатку через ремонтний шандор водоприймача 3. Висота підйому або опускання ремонтного шандора в пазах для ремонтного шандора залежить від рівня води в руслі і слугує для регулювання напору води на робочий шандор водоприймача 4. Водоприймач, який представлений на кресленні верхньою та нижньою частинами, 2 та 3 відповідно, конструюють з розрахунком витримування напору води для запобігання його зсуву, розмивання, перевертання тощо. Вода протікає в отвір 6 робочого шандора. Зі сторони нижнього б'єфу до отвору прикріплена труба 7. Вода по трубі подається в будівлю з множиною гідроагрегатів, де приводить в дію гідроагрегати, зокрема гідротурбіну. Потім вода через установку повернення води в русло повертається в водойму зі сторони нижнього б'єфу. 40 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 Конструкція гідроелектростанції, що включає будівлю з щонайменше одним гідроагрегатом, русло, установку для повернення води в русло, яка відрізняється тим, що містить ремонтний шандор, робочий шандор, трубу; водоприймач має нижню частину, бічні частини та верхню частину; будівля є легкою будівлею малої гідроелектростанції і розміщена за межами водоприймача на стороні нижнього б'єфу, щонайменше один з гідроагрегатів є гідротурбіною; водоприймач розміщено в руслі, причому нижня частина та бічні частини водоприймача виконані з бетону, а верхня частина - із залізобетону; на бічних частинах водоприймача виконано пази для ремонтного шандора та робочого шандора; ремонтний шандор вставлено в пази для ремонтного шандора, робочий шандор встановлено в пази для робочого шандора, причому робочий шандор виконано у вигляді металевого затвору, який має отвір; до отвору приєднано трубу для подавання проточної води на множину гідроагрегатів, а установка для повернення води в русло виконана з можливістю спрямовувати проточну воду від щонайменше одного гідроагрегату до русла в нижньому б'єфі. 2 UA 107354 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3