Мобильное гидроэнергетическое сооружение с водоподпорной наполняемой оболочкой
Владельцы патента RU 2413052:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" (RU)
Изобретение относится к гидроэнергетическому строительству. Мобильное гидроэнергетическое сооружение с водоподпорной наполняемой оболочкой, прикрепленной к руслу водотока с помощью русловых анкеров, установленных по периметру, включает генератор, турбину, диффузор. При этом водоподпорную наполняемую оболочку по верху огибает сифон, подающий воду в нижний бьеф к турбине с генератором. Турбина установлена на мобильном корпусе, который представляет собой полую емкость с отверстиями для установки диффузора и отвода потока. Технический результат заключается в возможности создания временного водохозяйственного узла на водотоках, имеющих значительный расход донных наносов, с решением локального энергообеспечения, орошения, водоснабжения, рыборазведения, а также в обеспечении локализации распространения лесных пожаров. 2 ил.
Изобретение относится к гидротехническому и гидроэнергетическому строительству и может быть использовано при строительстве водоподпорных сооружений, в том числе при чрезвычайных ситуациях, для создания небольших мобильных гидроэлектростанций.
Известно устройство водосливной плотины, включающее гибкие незамкнутые водоподпорную и замкнутую водобойную оболочки, понур и рисберму, отверстия в средней части оболочки (а.с. №1708009 с приоритетом от 1991, МПК Е02В 7/20).
Причинами, препятствующими получению требуемого технического результата, являются сложность в эксплуатации и отсутствие устройства турбины по использованию кинетической энергии потока.
Известно устройство, включающее водонаполняемую оболочку с принудительным наполнением с помощью насосной станции (Сергеев Б.И. Применение мягких плотин при создании прудов и водохранилищ. «Гидротехника и мелиорация», 1986, №8).
Причинами, препятствующими получению требуемого технического результата, являются наличие постоянного жесткого флютбета, системы трубопроводов, отсутствие элемента для получения электрической энергии.
Наиболее близким техническим решением является гидроэнергетическое сооружение многоразового использования, включающее гибкий флютбет, самонаполняющуюся оболочку и гидроагрегат (патент РФ 2327836 с приоритетом от 23.01.2006. «Гидроэнергетическое сооружение многоразового использования (варианты)». Д.В.Кашарин).
Причиной, препятствующей получению требуемого технического результата, является неудовлетворительная работа при значительном расходе донных наносов.
Предлагаемое техническое решение позволит создать временный водохозяйственный узел на водотоках, имеющих значительный расход донных наносов, с решением локального энергообеспечения, орошения, водоснабжения, рыборазведения, а также обеспечит локализацию распространения лесных пожаров.
Данный технический результат достигается за счет создания мобильного гидроэнергетического сооружения многоразового использования, в котором отличительным признаком является наличие водоподпорной наполняемой оболочки с сифоном. Сифон огибает по верху водоподпорную наполняемую оболочку, что позволяет наиболее выгодно использовать энергию потока.
Мобильное гидроэнергетическое сооружение с водоподпорной наполняемой оболочкой, прикрепленной к руслу водотока с помощью русловых анкеров, установленных по периметру, включающее генератор, турбину, диффузор, при этом водоподпорную наполняемую оболочку, по верху огибает сифон, подающий воду в нижний бьеф к турбине с генератором, установленной на мобильном корпусе, который представляет собой полую емкость с отверстиями для установки диффузора и отвода потока. Мобильный корпус позволяет обеспечить устойчивое положение турбины на расчетной высоте, гашение энергии воды и защиту от размыва нижнего бьефа.
Предлагаемая конструкция мобильного гидроэнергетического сооружения с водоподпорной наполняемой оболочкой иллюстрируются чертежами: на фиг.1 - разрез, на фиг.2 - план сооружения.
Мобильное гидроэнергетическое сооружение с водоподпорной наполняемой оболочкой (фиг.1) содержит русловые анкеры 1, узлы крепления 2, водоподпорную наполняемую оболочку 3, сифон 4, отверстие с клапаном 5, генератор 6, турбину 7, диффузор 8, мобильный корпус 9, водовпускное устройство 10.
Мобильное гидроэнергетическое сооружение с водоподпорной наполняемой оболочкой работает следующим образом. Устанавливаемая в водный поток водоподпорная наполняемая оболочка 3 с закрепленным сифоном 4 фиксируется ко дну русловыми анкерами 1 по периметру с применением узлов крепления 2. Затем начинается наполнение водоподпорной наполняемой оболочки 3 через водовпускное устройство 10 за счет энергии потока (самонаполнение) или с помощью насосной установки. При наполнении водоподпорной наполняемой оболочки происходит перекрытие русла водотока и в нижний бьеф устанавливается мобильный корпус 9, фиксируемый с помощью русловых анкеров 1, с прикрепленными известными способами турбиной 7, генератором 6 и диффузором 8. Затем производится крепление к турбине 7 сифона 4 и после достижения проектного положения водоподпорной оболочки 3 производится его заполнение через отверстие с клапаном 5. Водный поток поступает через сифон 4 на турбину 7, причем диффузор 8 обеспечивает оптимальный отвод потока, а мобильный корпус 9, представляющий собой полую емкость с отверстиями для установки диффузора 8, обеспечивает устойчивое положение турбины 7 на расчетной высоте, гашение энергии воды и защиту от размыва нижнего бьефа.
При необходимости данное сооружение может быть перенесено в другой подобный створ и использоваться многократно при чрезвычайных ситуациях.
Мобильное гидроэнергетическое сооружение с водоподпорной наполняемой оболочкой, прикрепленной к руслу водотока с помощью русловых анкеров, установленных по периметру, включающее генератор, турбину, диффузор, отличающееся тем, что водоподпорную наполняемую оболочку по верху огибает сифон, подающий воду в нижний бьеф к турбине с генератором, установленной на мобильном корпусе, который представляет собой полую емкость с отверстиями для установки диффузора и отвода потока.
