Гидроэлектростанция горлова
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К rIATKHTy
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4932548/29 (22) 29.04.91 (46) 30.10.93 Бюл. ¹ 39 — 40
{76) Горлов Василий Алексеевич (54) ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ ГОРЛОВА (57) Использование: гидроэнергетика, в частности гидроэлектростанции, преобразующие энергию водяного потока реки. Сущность изобретения: установленный в водяном потоке реки гидродвигатепь электрогенератора электростанции выполнен в виде бесконечной цепи гибких элементов с лопастями, нижние из которых погружены в воду, и шкивов, (19) RU (») 2ÎÎ21ÎÎ С1 (51) 5 РОЗ В9 ОО охватываемых гибкими элементами, причем диаметр хвостового шкива выполнен большим, чем диаметр головного, а установлены шкивы с обеспечением наклона верхней части гибкого элемента в сторону головного шкива, при этом гидродвигатель размещен в открытом снизу помещении, погруженном в поток до глубины промерзания. Электростанция может содержать несколько гидродвигателей и снабжена ледостопом, дополнительно выполняющим функцию якоря, общим отражателем и индивидуальными отражателями. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.
2002100
Изобретение относится к устройствам, предназначенным для превращения механической энергии в электрическую, а именно к гидроэлектростанции, превращающей энергию водяного потока реки в электрическую, Известна гидроэлектростанция, предназначенная для превращения энергии водяного потока реки в электрическую, содержащая плотину с дорожными полотнами и шлюзами с установленными в них гидродвигателями, выполненными в виде реактивных или активных турбин, связанных с злектрогенераторами, например Волжская ГЭС или Днепро ГЭС.
Однако на такой гидроэлектростанции для подьема уровня реки необходимо перекрытие ее плотиной, на что затрачивается большое количество соответствующего материала, трудозатрат, время, нарушается экологическое равновесие реки, ущемляется большая площадь плодородных угодий и жилой площади.
Целью изобретения является избавление человечества от использования атомной энергии и от применения традиционных гидроэлектростанций в добыче необходимого количества электроэнергии и сохранение экологического равновесия реки используемой гидроэлектростанцией.
Указанная цель достигается тем, что в известной гидроэлектростанции, содержащей плотину с дорожными полотнами и шлюзами и установленные в них в необходимом количестве гидрадвигатели, выполненные в виде реактивных турбин, связанных с электрогенераторами, плотина выполнена в виде известного перекидного моста с дорожными полотнами в случае его необходимости, между опор которого установлена на плавучих платформах гирлянда гидровигателей, каждый из которых выполнен, с возможностью свободной замены при необходимости другим известной конструкции в виде бесконечной цепи гибких элементов, снабженных лопастями, контактируемыми с водяным потоком реки и охватывающими головные и хвостовые шкивы, расположенные на оси и валу отбора мощности, связанного с электрогенератором.
Для обеспечения неподвижности платформы относительно русла реки и предотвращения попадания инородных тел в зону гидродвигателей, тем более при применении их в условиях и суровой зимы, перед зоной гидродвигателей установлен ледостоп, снабженный буксирными нитями, шарнирна связанными с ним и с платформа ми гидродвигателей, выполняющий и функции общего якоря, и выполнен в виде наклонных ферм в необходимом количестве, жестко связанных между собой с возможностью свободного прохода между ними водяного потока реки, задержания и отвода в судоходную зону крупных льдин при весеннем ледоходе или инородных тел, и жестко связанных с помощью зацепов, имеющихся в их (фермах) основании, с грунтом русла
10 реки, Для задержания и отвода из эоны гидродвигателей мелких льдин, прошедших через решето ледостопа, служит общий отражатель, шарнирно связанный с помощью тяг с ледостопом и удер>киваемый наплаву поплавками, Он выполнен в виде двустороннего ножа грейдера, снимающего часть верхнего слоя водяного потока реки и образующего волну водяного пото20 ка с измененным направлением движения вместе с ледяной фракцией в сторону судоходной зоны, а для окончательной очистки водяного потока от прошедших инородных тел служит индивидуальный отражатель, выполненный, например, в виде ряда параллельных упругих прутьев, жестко связанных с поперечинами, укрепленными во входной части платформы под углом, обеспечивающим воэможность нап равить 0 тело ниже глубины лопастей гидродвигателя и тем самым не допустить в передней его части попадания тел между лопастями крупнее по размерам, чем межлопастное расстояние, Кроме того, с целью обеспечения работоспособности гидродвигэтелей в условиях зимы. эона гидроэлектростанции может быть ограждена общим помещением, выполненным, например, в виде крыши с на40 весными боковыми и торцевыми стенами, установленной на опорах жестко связанных с руслом реки.
На чертеже изображена предложенная гидроэлектростанция.
Гидроэлектростанция содержит перекидной мост 1 с дорожными полотнами, установленный на опорах 2, между которыми установлена гирлянда гидродвигателей 3, каждый из которых находится на плавучей
"->О платформе 4 и выполнен в виде удлиненной бесконечной цепи гибких элементов 5, снабженных лопастями 6, охватывающими головные шкивы 7, установленные на валу 8 отбора мощности, и хвостовые шкивы 9, ус55 тановленные на оси 10.
Для осуществления неподвижности платформы 4 в качестве ее якоря используют ледостоп 11, шарнирно связанный с ней тягами 12, который также служит для задержания инородных тел и льдин во время ле2002100
55 дохода. Для надежного сцепления ледостопа 11 с грунтом русла реки его основание имеет зацепы 13, а для удержания дополнительного груза — упор 14 с отверстием для зацепления стропами при его подьеме.
Между ледостопом 11 и гидродвигателями 3 устаковлен общий отражатель 15, шарнирно связанный с ледостопом 11 с помощью тяг 16 и установлекный на плавучей плоскодонной емкости 17.
Для окончательной очистки водяного потока от проникших через решето ледостопа тел в зону гидродвигателей 3 каждый гидродвигатель снабжен индивидуальным отражателем 18, выполненным в виде параллельных упругих прутьев 19, жестко связанных с поперечинами 20 — 22; Поперечины
21 и 22 установлены одна выше другой во входной части платформы 4 способом вставки их в гнезда 23, жестко связанные с платформой, и образуют наклон прутьев 19 под углом, обеспечивающим возможность направить тело ниже глубины лопастей 6 гидродвигателя 3 и тем самым не допустить в передней его части попадания между лопастями тел крупнее по размерам, чем межлопастное расстояние.
Для эксплуатации такой гидроэлектростанции в условиях зимы вся зона гидроэлектростанции ограждена опорами 24, жестко связанными с грунтом русла реки, вершина которых имеет гнездо 25 с отверстиями, служащее для посадки и закрепления, например, болтом 26 основания фермы
27 крыши 28, уложенной на перекладинах
29 и скрепленной с основанием болтами 30 с возможностью ее замены при необходимости без нарушения конструкции всего каркаса, Кроме того, опоры 24 имеют приливы
31, шарнирно удерживающие боковые стены
32, и приливы 33, шарнирно удерживающие торцевые стены 34. Одна из стен выполняет функцию ворот. При необходимости ее с помощью гибкой нити 35, связанной с лебедкой 36 поднимают до горизонтального положения и таким >ке способом опускают до контакта нижней части 37 стены 34 с водяным горизонтом, чем обеспечивается герметичность всего образованного таким образом помещения по всему периметру.
Для ввода гидродвигателя 3 на рабочее место или использования его в качестве транспортного средства его платформа 4 имеет под определенный тип двигателя 38 внутреннего сгорания постоянное гнездо
39, в которое при необходимости ставят и закрепляют двигатель, причем с коробкой передач выходной вал связан цепной передачей 40 со звездочкой 41, установленной
Ha enny 10 10 последний снабя<ен муфтой 42 двунаправленного действия с возможностью свободного перемещения вилкой 43 в продольном направлении и ограниченного вокруг ее оси. Мощность каждого гидродвигателя 3 снимают с вала 8 отбора мощности и передают известным способом, например через редуктор, на электрогенератор. Работает гидроэлектростанция следующим образом. удерживаемая в неподвижности относительно русла реки ледостопом 11 с помощью тяг 12 платформа 4 направляет своим конусообразным входом со всей занимаемой площади водяной поток и с увеличенной скоростью пропускает Bf0 между своими боковинами, где лопасти 6, контактируя с водяным потоком всей своей плов,адью, принимают всю силу водяного напора на себя и тянут цепь гибких элеменТоВ 5 за собой., Они приводят во вращение вал 8 отбора мощности. связанного с элект- . рогенератором. Для обеспечения г остоянной работы такой гидроэлектростанции в зимнее время служит помещение, установленное на опорах 24, в котором плосовая темпеоатура обеспечивается индивидуальной системой отопления, например водяным теплоносителем, нагреваемым электрическими тэнами. В весеннее время ледостоп 11 задерживает крупные льдины до тех пор, пока они не растают до размера возможного прохода между его фермами, где проникшие льдины или другие инородные тела отражателем 15 направляются в судоходную зону реки, минуя зону гидродвигателей. Случайно проникшие тела в зону гидродвигателей встречают действие индивидуального отражателя 18, который направляет их ниже глубины лопастей 5 гидродвигателя, не допуская попадания между лопастями тел крупнее, чем мех<лопастное расстояние и тем самым предотвращая полом лопастей гидродвигателя. Изменение уровня водяного потока с d-минимального до С-максимального и наоборот не создает проблем в сохранении стабильной мощности гидродвигателей, так как длина их тяг 12 выбрана не менее 3 — 4 глубин речного слоя и шарнирное их соединение с платформой 4 и с ледостопом 11 обеспечивает перемещение платформы в вертикальном каправлении беспрепятственно, 2002100 Формула изобретения 7820 Составитель 8. Горлов Техред M.Mîðãåíòçë Корректор С. Шекмар Редактор А. Бер Заказ 3164 Тираж Подписное НО0 "Поиск" Роспатента 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул.Гагарина, 101. 3кономическая эффективность от использования такой гидроэлектростанции заключается в том, что конструкция ее гидродвигателей дает возможность создавать гидроэлектростанции любой мощности на 5 одной и той же реке в неограниченном коГидроэлектростанция, содержащая 10 по крайней мере один установленный в водяном потоке реки гидродвигатель, рабо-: чий орган которого выполнен в. виде бесконечной. цепи гибких элементов с лопастями, охватывающих головные и хвостовые шкивы, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД и эксплуатационной надежности, диаметр хвостового шкива выполнен большим, чем диаметр головного, а установлены шкивы с обеспечением наклона верхней части гибкого элеличестве, без применения дорогостоящих плотин и без нарушения естественного уровня реки. (56) Патент СССР М 1821, кл. F 03 8 9/00, опублик. 1926. мента в стороны головного шкива, при этом гидродвигатель размещен в открытом . снизу помещении, установленном посредством опор, жестко связанных с грунтом реки, причем помещение погружено в воду до глубины замерзания водяного потока. 2, Гидроэлектростанция по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными гидродвигателями, аедостопом, выполняющим и функции якоря, общим отражателем и индивидуальными отражателями, установленными в головной части каждого гидродвигателя, 
