Руслова гес

1. Руслова ГЕС, що вк лючає будівлю з гідроагрега та ми, русло, во доприймачі, вер тикальні порожними, що сполучаються в нижній частині з гідроагрега та ми, а в верхній - з водоприймачами, яка відрізняє ться тим, що місти ть тр убчасто-пластин часті во допідйомники для підйому во ди гер мети зованим у вер хніх по рожнинах вакуумом, в яких сто вп во ди, що піднімається, розбитий на безліч секцій, русло виконано штучним, вер тикальна порожнина ви конана у вигляді водово ду, крім того р услова ГЕС місти ть уста новку для повер нення во ди в р усло, яка, в свою чер гу, містить тр убчасто-пластин часті во допідйомники, во дозливи, встановлені під ними гідрозатвори по утриманню ва кууму, ва куумні тр убопрово ди, басейн, в якому тр убчасто-пла стинчасті во допідйомники вста новлені на опорах, при цьому нижня части на тр убчасто-пластин части х во допід C2 (54) РУСЛОВА ГЕС 29539 ни, що сполучаються в нижній частині з гідроагрегатами, а в вер хній - з водоприймачами, згідно з винахо дом, русло виконано штучним, вертикальні порожними виконані у вигляді водоводу, р услова ГЕС містить в собі установку для повернення відпрацьованої води в русло, яка, в свою чергу, включає трубчасно-пластинчасті водопідйомники, водозливи, встановлені на них гідрозатвори, вакуумпроводи, робочий басейн, в якому трубчастопластинчасті водопідйомники встановлені на опорах, а їх нижня части на розташована під опорами, виконана знімною і занурена нижче рівня води в басейні, нижня частина трубчасто-пластинчастих водопідйомників обладнана системами фільтрів, трубчасто-пластинчасті водопідйомники набрані з пластин, обладнаних тр убками, пласти ни встановлені одна над другою з утворенням між ними порожнин та зазорами між торцями трубок і пластинами та між боковими поверхнями трубок, при цьому верхні торці трубок нижніх пластин розташовані вище нижніх тр убок вищих пластин, верхня пластина водопідйомника вста новлена з ухи лом до гідрозатвору, порожнини пластин ущільнені по периметру, а вер хня порожнина, утворена над верхньою пластиною, сполучена з вакуумпроводом, установка обладнана системою водопідготовки і контролю рівня воді в робочому басейні та басейнізаспокоювачі. Басейн-заспокоювач служить для відбору бульбашок повітря з води. Між сукупністю істотних ознак винахо ду та технічним результатом, що досягається , існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. Русло виконано штучним, що дозволяє в умовах відсутності природного русла (ріки) використо вувати принцип отримання електроенергії на руслових ГЕС. Верти кальні порожнини виконані у вигляді водоводу і дозволяють подати во дяний потік від штучного русла до гідроагрегатів, що змушує їх обертатися та ви робляти електричний струм. Установка для повернення відпряцьованої води в русло дозволяє русловій ГЕС працювати за замкнутим циклом. Це дозволяє обходитись без постійного зовнішнього джерела води (ріки), зникає необхідність створення водосховища, що займає великі площі родючих зе мель, а також усуває залежність роботи руслової ГЕС від кліматичних умов та рельєфу. Основою установки для повернення відпрацьованої води в русло є трубчасто-пластинчасті водопідйомники, набрані з пластин, обладнаних циліндричними або щільовими трубками, при цьому між пластинами утворюються порожними, а трубки розташовані відносно пластин та одна одної таким чином, що між торцями трубок і пластинами, а також між боковими поверхнями трубок лишаються зазори і, крім того, верхні торці трубок нижніх пластин розташовані вище нижніх торців трубок вищи х пластин. Порожнини, утворені між пластинами, є послідовно розташо ваними по висоті резервуа рами, де збирається вода, що підіймається по трубках, а зазори між торцями трубок і пластинами дозволяють їй захо дити в тр убки та вилива тися з них. Зазори між боковими поверхнями трубок утворюються за рахунок неспіввісної уста новки трубок суміжних пластин, що доз воляє встановити в межах однієї порожнини нижні торці трубок нижче верхніх торців. Та ке взаємне розташування торців трубок суміжних пластин забезпечує передачу з нижніх порожнин у ви щі та розбиває стовп рідини у водопідйомнику на окремі дільниці, де тиск на кожному рівні не залежить від висоти стовпа води вище да ного рівня, а залежить тільки від рівня води в порожнині між пластинами. Така конструкція трубчасто-пластинчастого водопідйомника дозволяє створити безперервну систему підйому води, де кожна пластина, обладнана трубками, підіймає воду за рахунок сил вакуум ної взаємодії на всю ви соту. Верхня пластина водопідйомника розташована з нахи лом в бік гідрозатвору для покращення умов скидання води через гідрозатвор у штучне русло. Верхня порожнина водопідйомника з'єднана з вакуумпроводом, за рахунок чого в ній створюється розрідження, яке необхідне для фонтанування води в трубках по всій висоті во допідйомника, тому що тільки за рахунок вакуумного явища перелив води через край трубок є можливим, тому що стовп води у во допідйомнику розбитий на безліч порожнин, заповнених водою, що сприяє меншому загальному тиску води в самому во допідйомнику, ніж тиск води у гідрозатворі, котрий має суцільний стовп води і по об'єму може бути більшим, ніж трубчасто-пластинчастий водопідйомник. Гідрозатвори, встановлені на водозливах, призначені для гермети зації місця випуску води з верхньої порожнини капілярного во допідйомника та збереження в ній розрідження як під час роботи установки, так і в момент її запуску. В той же час гідрозатвор не перешкоджає витіканню води з верхньої порожнини капілярного во допідйомника через водозлив до штучного русла. Водозливи призначені для прийому води з водоприймачів та передачі її в штучне русло. Вакуумпроводи під'єднуються до верхньої порожнини капілярного во допідйомника і призначені для передачі до неї розрідження від вакуумнасосів. Ущільнення порожнин по периметру ви конуєть ся для виключення підсосу повітря і перетікання води з однієї порожнини в іншу будь-яким чином і в будь-якому напрямку, крім як по трубках. Басейн є джерелом зворотного водопостачення руслової ГЕС, тобто він призначений для акумулювання відпрацьованої води, яка пройшла через гідроагрегати, і передачі її до водопідйомників. Нижня частина водопідйомника занурена нижче рівня води в робочому басейні, що дозволяє здійснюва ти нижній пластині водозабір і почати передачу її вго ру по трубках від однієї порожнини до іншої. Руслова ГЕС включає будівлю (умовно не показано) робочий басейн 1, басейн-заспокоювач 2 з установленими над ними трубчасто-пластинчастими водопідйомниками 3, які обладнані водозливами 4, гідрозатворами 5, водоводами 6, клапанами з поплавками 7, заслінками 8 з поводками 9, вакуумпроводами 10, котрі розташо вані в верхніх порожнинах 11 біля русла 12. Водопідйомники 3 набрані з пластин 13, обладнаних трубками 14, трубчасті пластини встановлені одна над іншою з утворенням між ними по 2 29539 рожнин 15 і ущільнені по периметру ущільнювачем 16. Верхні трубчасті пластини 17 встановлені з нахи лом до гідрозатвору 5. Для перекриття гирл вакуумпроводів верхні порожнини 11 обладнані клапанами з поплавками 7 та заслінками 8 і системою важелів між клапанами і заслінками, з'єднаних повідками 9. Гідрозатвори 5 обладнані водопроводами 6, для первинного заповнення їх во дою в момент пуску руслової ГЕС. Для забезпечення надійної роботи клапанів 7, вище них в вакуум-проводах 10 розташо вані заслінки 8, важелі котрих з'єднані повідками 9, які сприяють закриванню клапана з поплавками 7 і заслінками 8 одночасно, а відкриванню заслінки 8 пізніше, що дає можливість клапану-поплавку 7 легше перемагати тиск вакуума. Ця дія створюється за рахунок конструкції повідка 9, де кінець повідка, що впливає на важіль осі заслінки 8, має поздовжній паз, котрий примушує заслінку 8 відкриватися нізніше, що і дозволяє клапану-поплавку 7 без зусилля відкривати гирло вакуум-провода 10. Далі, під вагою клапана-поплавка 7, через систему ва желів з поводком 9 відкривається заслонка 8. Руслова ГЕС працює наступним чином: Робочий басейн 1 та басейн-заспокоювач 2, над якими розташовані трубчасто-пластинчасті водопідйомники 3, які мають водозливи 4 та гідрозатвори 5, заповнюються водою з водовода 6, клапані-поплавки 7 та заслінки 8, дубльовані повідками 9, відкриті. Через вакуум-провід 10 з водопідйомників 3, герметизованих в верхній частині гідрозатворами 5, а в нижній части ні водою робочого басейна 1, відкачуєть ся повітря і створюється розрідження в водопідйомниках 3. За рахунок розрідження і вакуумного ефекта починається підйом води з басейну 1 по трубчасто-пластинчастому во допідйомнику 3 вгору, де вона накопичується в верхніх порожнинах 11 до певного рівня і зливається че рез гідрозатвор 5 в русло 12. При надлишку кількості води в порожнинах 11 поплавкові клапани 7 та заслінки 8 перекривають гирла вакуум-проводів 10 разом. В порожнинах 11 підтримуєть ся тривалий час постійний вакуум, що сприяє відсосу во ди з нижніх трубчатих пластин. Розгерметизація порожнин 11 може бути за рахунок принесених бульбашок повітря водою. У міру зниження вакууму, а як наслідок - і рівня води в порожнинах 11, поплавок разом з клапаном 7 опускається і відкриває гирла вакуумпроводів 10, а пізніше і заслінку 8 поводком 9 через систе му важелів і за рахунок конструкції повідка 9. Розрідження в порожнинах 11 нормалізується за рахунок вакуум ного балона, а далі включається в роботу ва куумний компресор, що і створює умови для постійного перелиття воді з порожнин 11 через гідрозатвор 5 в русло 12. Внаслідок вищеописаного ва куумний насос працює періодично, що сприяє економічній роботі руслової ГЕС. Пласти ни 13 з трубками 14 створюють між собою гермети зовані порожнини 15 при їх установці одна на одну з ущільнювачем 16. Для кращого зливу во ди в гідрозатвор 5 з верхніх трубчатих пластин 17, котрі розташовані в порожнинах 11, трубчасті пласти ни 17 уста новлені з нахи лом до гідрозатвору. В подальшому, по штучному руслу 12 вода прямує до водоприймача 18 і далі до вертикального водоводу 19 і падає вниз, приводячи до роботи гідроагрегати 20, що ви робляють електричний струм, а потім вода потрапляє в ба сейн-заспокоювач 2, далі в ро бочий 1, де во допідйомниками піднімається знову вгору під дією ва куума і зливається через порожнину 11, гідрозатвор 5 в русло 12, в водоприймач 18, верти кальний водовід 19, і до турбогенерато рів 20, чим і пояснюється робота руслової ГЕС по замкнутому колу. 3 29539 Фіг. 1 4 29539 Фіг. 2 5 29539 Фіг. 3 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 6