ГИДРОТУРБИННЫЙ БЛОК

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к гидротурбинной технике, в частности к гидроэлектрогенераторам.
На современном рынке существует потребность в электрогенераторах, содержащих гидротурбины, способными к работе в водоемах не имеющих руслового течения, например, в озерах, в водохранилищах, в шельфах морей, а также в гидротехнических сооружениях со стоячей водой, например, в шлюзовых камерах.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известны Торционная гидротурбина (RU 61809U1, F03B 13/00, 03.02.2006), ось которой располагается вдоль потока, состоит из нескольких подвижных на своих осях лопастей, размещаемых между передними опорными стойками и дном - диском турбины; Гидротурбина (RU 46816U1, F03B 13/00; 04.11.2003) Гидротурбина содержит располагаемые в потоке корпус и винтовое колесо и характеризуется тем, что ось винтового колеса установлена поперек потока. Указанные устройства предназначены для отбора энергии потока рек. Они не требуют строительства плотин или других специальных дорогостоящих гидротехнических сооружений. Однако указанные устройства не могут работать в водоемах со стоячей водой, то есть не имеющих руслового течения.
Наиболее близким к предложенному является Гидротурбина, содержащая (RU 2191919, F03B 16/06, 22.01.2001).
Указанное устройство предназначено для преобразования энергии гидравлического потока и может быть использовано в качестве гидротурбины электростанции малой мощности. Гидротурбина содержит корпус с торцевыми крышками, впускным и выпускным патрубками, размещенные в корпусе два ротора с подвижными пластинами, одни концы которых шарнирно прикреплены к ротору, и обтекаемую направляющую. Кроме того, турбина оснащена дополнительной системой, включающей насос, распределительное устройство и трубопроводы, которые обеспечивают создание давления воды в последовательно образуемых полостях между подвижными пластинами и корпусом. Причем на корпусе гидротурбины установлены два кронштейна со стороны впускного патрубка для крепления трубопроводов. Известное устройство обеспечивает повышение к.п.д., но не позволяет производить электроэнергию в водоемах со стоячей водой.
Задачей полезной модели является расширение возможностей работы гидротурбин путем создания устройства - гидротурбинного блока для работы в водоемах со стоячей водой, например, в горных озерах, в водохранилищах, в шельфах морей, в шлюзовых камерах - путем установки гидротурбины в корпус блока, выход которого соединен с системой сброса воды. Другой задачей полезной модели является тестирование элементов гидротехники, в частности, турбин и насосов, для чего устройство может быть выполнено с возможностью циркуляции воды от выходного устройства к входному устройству гидротурбинного блока с помощью трубопровода или путем установки гидротурбинного блока в резервуар с водой.
Предложенная полезная модель направлена на использование энергии сбрасываемой воды и на уменьшение затрат при строительстве электростанций без дорогостоящих гидротехнических сооружений, в частности, без напорных плотин.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Поставленная задача решается тем, что гидротурбинный блок содержит корпус блока, гидротурбину, систему сброса воды, при этом корпус блока содержит входное устройство в виде раструба, центральную часть корпуса блока, в которой установлена гидротурбина, выходное устройство корпуса блока, при этом система сброса воды соединена с выходным устройством корпуса блока, причем корпус блока установлен в водоеме вертикально и ниже уровня воды.
Предпочтительно, в гидротурбинном блоке входное устройство корпуса блока содержит очистную систему с решеткой, выполненной в форме конуса или конуса из листового материала с отверстиями.
Предпочтительно, в гидротурбинном блоке выходное устройство корпуса блока содержит насосную систему, содержащую погружные насосы, выходы которых направлены под углом к оси выхода турбины.
Предпочтительно, в гидротурбинном блоке корпус блока содержит направляющие аппараты перед на входом в турбину и на выходе из турбины.
Предпочтительно, в гидротурбинном блоке система сброса воды содержит запорное устройство.
Указанное выполнение устройства позволяет путем создания гидротурбинного блока в едином корпусе с устройствами формирования водного потока экономить на строительстве гидросооружений и упростить монтаж гидроэлектростанций.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг.1 показана принципиальная схема (общий вид) гидротурбинного блока;
на фиг.2 иллюстрируется схема установки гидротурбинного блока в резервуаре с водой;
на фиг.3 иллюстрируется схема гидротурбинного блока с циркуляцией воды по замкнутому контуру через трубопровод.
ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как показано на фиг.1, газотурбинный блок содержит корпус блока 1 с входным устройством корпуса блока 2 в виде раструба, выходным устройством корпуса блока 3, соединенным с системой сброса воды 4, центральную часть корпуса блока 5, в которой установлена гидротурбина 6. При этом система сброса воды соединена с выходным устройством корпуса блока. Корпус блока установлен в водоеме вертикально и ниже уровня воды 7.
Входное устройство корпуса блока содержит очистную систему 8. Очистная система может быть выполнена в виде фильтров, отводных каналов и может быть снабжена решеткой, выполненной в виде конуса, или выполненной в форме конуса из листового материала с отверстиями.
с решеткой в форме конуса 9. Выходное устройство корпуса блока содержит насосную систему 10, содержащую погружные насосы, выходы которых направлены под углом к оси выхода турбины. Корпус блока содержит направляющие аппараты 11 перед входом в гидротурбину и на выходе из гидротурбины. Система сброса воды содержит запорное устройство 12 и обеспечивает создание потока воды через гидротурбинный блок. Сброс воды может осуществляться в подземные естественные пустоты и горные выработки через скважины в грунте, каналы в дамбах и шлюзовых камерах. Система сброса воды может содержать трубопроводы.
Как показано на фиг.2, гидротурбинный блок при тестировании гидротурбины и насосов может быть установлен в резервуар с водой 13.
Как показано на фиг.3, гидротурбинный блок при тестировании гидротурбины и насосов может обеспечивать циркуляцию воды в замкнутом контуре через трубопровод 14.
Устройство работает следующим образом.
Гидротурбинный блок с гидротурбиной устанавливают в водоеме ниже уровня воды на дне водоема или на определенной глубине ниже уровня воды. При открытии запорного устройства вода, уходя через систему сброса воды начинает движение внутри гидротурбинного блока, воздействуя на лопатки гидротурбины и приводя во вращение колесо гидротурбины, вырабатывающей электрический ток. Насосная система в момент пуска гидротурбины и в процессе ее дальнейшей работы формирует и оптимизирует характеристики потока воды через турбину, в том числе - подкруткой потока воды. Направляющие аппараты, которые установлены в корпусе гидротурбинного блока на входе гидротурбины и на ее выходе формируют и оптимизируют параметры потока воды в гидротурбинном блоке.
Очистная система, установленная во входном устройстве корпуса блока, обеспечивает очистку воды от твердых тел и частиц перед поступлением на лопатки гидротурбины.
Предложенная конструкция гидротурбинного блока позволяет получить экономию при создании электростанций в непроточных водоемах и шельфах на больших площадях, а также в труднодоступных высокогорных районах. Кроме того, предложенная конструкция гидротурбинного блока позволяет тестировать турбины и насосы в замкнутых гидросистемах в заводских условиях.
Специалисту в данной области техники должно быть очевидно, что в настоящей полезной модели возможны разнообразные модификации и изменения. Соответственно, предполагается, что настоящая полезная модель охватывает указанные модификации и изменения, а также их эквиваленты, без отступления от сущности и объема полезной модели, раскрытого в прилагаемой формуле полезной модели.