Гідроелектростанція на газовій свердловині

Реферат: Гідроелектростанція на газовій свердловині містить ерліфтний гравітаційний гідроагрегат, виконаний коаксіально розташованими напірною і ерліфтною трубами, при цьому напірна труба обладнана датчиком рівня напірного стовпа води і з'єднана з камерою енергоблока, в якому розташовані гідротурбіна з електрогенератором, оснащеним системою автоматичного керування, а ерліфтна труба з'єднана з висмоктувальною трубою турбіни і оснащена колектором. Верхня частина гідроагрегату герметично закрита газозбірником, з'єднаним з газгольдером, а його нижня частина оснащена додатковим трубопроводом, з'єднаним через вентиль, дросель і колектор з ерліфтною трубою і призначена для з'єднання з превентором газової свердловини. UA 112196 U (54) ГІДРОЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ НА ГАЗОВІЙ СВЕРДЛОВИНІ UA 112196 U UA 112196 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі гідроенергетики і може бути використана як джерело електроенергії шляхом використання аеро(газо)ліфта двофазного середовища (газ-рідина). Відомі міні і мікрогідроелектростанції, що випускають МНТО "ИНСЭТ" м. Харків, потужністю від 3-х до 100 квт і поставляються в Росію, країни СНД, Японію, Бразилію, Гватемалу, Швецію, Латвію. У комплект постачання входять: турбіна, генератор і система автоматичного керування. Міні і мікрогідроелектростанції МНТО "ИНСЭТ" м. Харків, надійні, екологічно чисті, компактні, швидкоокуплювані джерела електроенергії для сіл, хуторів, дачних селищ, фермерських господарств, а також млинів, хлібопекарень, невеликих виробництв у віддалених, гірських і важкодоступних районах. Мається успішний досвід експлуатації устаткування міні і мікрогідроелектростанції на перепадах вже існуючих гребель, каналів, систем водопостачання і водовідводу промислових підприємств і об'єктів міського господарства, очисних споруджень, зрошувальних систем і питних водоводів. Недоліком зазначених гідроелектростанцій є потреба в наявності рік, каналів, гребель, водоводів, а також залежність їх від температурного фактора-замерзання узимку малих рік, каналів і т.д., тобто залежність працездатності від пори року. Відома також міні-гідроелектростанція, [1] - прототип, що містить енергоблок, виконаний з турбіною і з електрогенератором, систему автоматичного керування енергоблоком, яка оснащена ерліфтним гравітаційним гідроагрегатом [2], виконаним з напірною трубою й усередині неї з коаксіально розташованою піднімальною ерліфтною трубою, причому напірна труба з'єднана з турбінною камерою енергоблока, а відсмоктувальна труба, що відходить з нижньої частини турбіни, з'єднана з нижньою частиною ерліфтної труби. Крім того, в міні-гідроелектростанції у верхній частині гідроагрегата над напірною трубою встановлені керуючі роботою дроселі і датчики верхнього і нижнього рівня напірного стовпа води. Недоліком зазначеної міні-гідроелектростанції, є необхідність в підтриманні аеро(газо)ліфта двофазного середовища постійно працюючим компресором високого тиску, для якого додатково потрібно джерело електроенергії. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити пристрій - гідроелектростанцію на газовій свердловині, у якій за рахунок використання нового фізичного фактора (тиску газів газової свердловини), досягається зниження собівартості отриманої електроенергії і розширення сфери застосування пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що гідроелектростанція на газовій свердловині, що містить ерліфтний гравітаційний гідроагрегат, виконаний каоксиально розташованими напірною і ерліфтною трубами, при цьому напірна труба обладнана датчиком рівня напірного стовпа води і з'єднана з камерою енергоблока, в якому розташовані гідротурбіна з електрогенератором, постаченим системою автоматичного керування, а ерліфтна труба з'єднана з висмоктувальною трубою турбіни і оснащена колектором, у відповідності з корисною моделлю, верхня частина гідроагрегату герметично закрита газозбірником, з'єднаним з газгольдером, а його нижня частина оснащена додатковим трубопроводом, з'єднаним через вентиль, дросель і колектор з ерліфтною трубою і призначена для з'єднання з превентором газової свердловини. Крім цього, газгольдер з'єднаний зі станцією підготовки газу через перекачувальний насос і зворотний клапан, а газозбірник і газгольдер оснащені датчиками тиску газу. Суть корисної моделі пояснює креслення. На кресленні представлена схема пропонованої корисної моделі гідроелектростанції на газовій свердловині, що оснащена гравітаційним гідроагрегатом, якій складається з напірної труби 1, з'єднаної в нижній частині з турбіною енергоблока 2, а ерліфітна труба 3 з'єднана в нижній частині з превентором 4, встановленим на газопідйомній трубі 5 газової свердловини додатковою трубою 6 через вентиль 7, дросель 8 і колектор 9, а також з висмоктувальною трубою 10 гідротурбіни електрогенератора 2. Напірна труба 1 гідроагрегату у верхній частині герметично закрита газозбірником 11, який з'єднаний з газгольдером 12, який через перекачувальний насос 13 і зворотний клапан 14, з'єднаний зі станцією підготовки газу 15. Тиск газу в газозбірнику і газгольдері контролюється датчиками 16 і 17 відповідно. Контроль напірного стовпа води здійснюють датчики верхнього 18 і нижнього 19 рівнів, керуючи роботою дроселя 8. Керування енергоблоком 2 відбувається автоматично системою керування 20. Гідроелектростанція працює таким чином. Гідроагрегат заповнюється водою до нижнього рівня 19. Відкривають вентиль 7 на трубопроводі 6 і через дросель 8 і колектор 9 стиснений газ із газопідйомної труби 5 через 1 UA 112196 U 5 10 15 20 25 30 превентор 4 газової свердловини подається до ерліфтної труби 3 гідроагрегату, в верхній частині якого через газозбірник 11 газ передається в газгольдер 12, звідки насосом 13 через зворотний клапан 14 перекачується до станції підготовки газу 15. Вода, піднята ерліфтом, перетікає в напірну трубу 1 і передається на турбіну з електрогенератором енергоблока 2, де виробляється електроенергія, яка через систему автоматичного керування 20 постачається споживачу. Відпрацьована після турбіни електрогенератора 2 вода по висмоктувальній трубі 10 ерліфтом знову піднімається по трубі 3, тобто цикл повторюється. Пропонована гідроелектростанція на газовій свердловині дозволяє одержати електроенергію низької собівартості за рахунок використання фізичних параметрів енергетичних газів свердловини: тиску газів та дебіту свердловини. Відбір газу із свердловини залежить від потужності гідроелектростанції, яких може бути встановлено декілька. Джерела інформації: 1. Пат. 22584, Україна, F 03 В 5/00. Мінігідроелектростанція / Кравченко В.П., Бончев Г.С.; бюл. № 5, 2007 р. 2. Пат. 22583, Україна, F 03 В 13/10. Ерліфтний гравітаційний гідроагрегат / Кравченко В.П., Бончев Г.С.; бюл. № 5, 2007 р. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Гідроелектростанція на газовій свердловині, що містить ерліфтний гравітаційний гідроагрегат, виконаний коаксіально розташованими напірною і ерліфтною трубами, при цьому напірна труба обладнана датчиком рівня напірного стовпа води і з'єднана з камерою енергоблока, в якому розташовані гідротурбіна з електрогенератором, оснащеним системою автоматичного керування, а ерліфтна труба з'єднана з висмоктувальною трубою турбіни і оснащена колектором, яка відрізняється тим, що верхня частина гідроагрегату герметично закрита газозбірником, з'єднаним з газгольдером, а його нижня частина оснащена додатковим трубопроводом, з'єднаним через вентиль, дросель і колектор з ерліфтною трубою і призначена для з'єднання з превентором газової свердловини. 2. Гідроелектростанція на газовій свердловині за п. 1, яка відрізняється тим, що газгольдер, з перекачувальним насосом і зворотним клапаном з'єднані зі станцією підготовки газу. 3. Гідроелектростанція на газовій свердловині за п. 1, яка відрізняється тим, що газозбірник і газгольдер оснащені датчиками тиску газу. 2 UA 112196 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль 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