Микро- и малые гидроэлектростанции. Оборудование для микро- и малых гидроэлектростанций. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

"МНТО ИНСЭТ" специализируется на разработке, серийном изготовлении и комплектной поставке гидроагрегатов для малых ГЭС до 5000 кВт и микроГЭС мощностью от 3 до 100 кВт (рис.1.2).

Микрогидроэлектростанции и гидроагрегаты для малых ГЭС, выпускаемые "МНТО ИНСЭТ", обладают высокими энергетическими характеристиками и предназначены для эксплуатации в широком диапазоне напоров и расходов. Это - автономные, экологически чистые, быстроокупаемые источники электроэнергии для населения отдаленных и труднодоступных районов, а также небольших производств.

Рис.1.2. Гидроагрегаты для малых ГЭС

Оборудование изготавливается серийно, отличается надежностью, высокими технико-эксплуатационными показателями и доступными ценами. Основные технические решения, использованные при создании оборудования, выполнены на уровне изобретений и защищены патентами.

Имеется успешный опыт эксплуатации оборудования с использованием существующих плотин, каналов, систем водоснабжения и водоотведения промышленных предприятий и объектов городского хозяйства, очистных сооружений, оросительных систем и питьевых водоводов.

Гидротурбины для малых ГЭС

ОАО "Тяжмаш" проектирует, изготавливает и поставляет гидротурбины для малых ГЭС. В настоящее время ОАО "Тяжмаш" разработал ряд унифицированных радиально-осевых гидроагрегатов для малых ГЭС в вертикальном и горизонтальном исполнении (рис.1.3) и вертикальных пропеллерных турбин. Унифицированные гидроагрегаты могут быть использованы, как при строительстве новых ГЭС, так и при модернизации уже существующих или восстановлении законсервированных. Особенностями разработанных гидроагрегатов являются:

• комплексная поставка, как правило, включающая гидротурбину, генератор, систему автоматического управления и предтурбинный затвор;
• экологическая чистота поставляемого оборудования исключающая попадание масла в водоемы;
• поставка в моноблочном и крупноблочном исполнении, позволяющая резко сократить затраты на монтаж и сроки ввода оборудования в эксплуатацию;
• применение современных решений и материалов в конструкции турбин, значительно улучшающих эксплуатацию турбин на ГЭС.

Гидрооборудование для малых гидроэлектростанций, разработанное и поставляемое ОАО "Тяжмаш", создано с учетом специфических условий его работы. Весь гидроагрегат работает в автоматическом режиме, при минимальном надзоре и периодическом обслуживании. Конструкция оборудования исключает возможность загрязнения водоемов отходами масла систем гидроагрегата.

С целью упрощения и удешевления монтажа оборудования осуществляется его поставка укрупненными блоками, а для небольших типоразмеров - единым агрегатом, что значительно экономит средства на процесс монтажа и сокращает сроки ввода оборудования в эксплуатацию. Гидротурбины комплектуются контрольно-измерительными приборами и системой автоматического управления агрегатом, что позволяет эксплуатировать оборудование в автоматическом режиме без присутствия на ГЭС обслуживающего персонала.

Рис.1.3. Гидротурбины

Вертикальная пропеллерная гидротурбина (Полукаплан)

Вертикальная пропеллерная гидротурбина (полукаплан) служит приводом генератора трехфазного тока.

Поток воды на рабочее колесо из водоприемника прямоугольного сечения проходит через направляющие лопатки. Направляющие лопатки предназначены для регулирования расхода воды через турбину при изменении нагрузки на гидрогенератор. Направляющие лопатки являются также запорным органом турбины.

Рабочее колесо турбины имеет четыре лопасти, переустановка лопастей по напору производится при остановленном гидроагрегате.

Отвод воды от турбины осуществляется отсасывающей трубой (вертикально расположенный конус). Отсасывающая труба предназначена для более полного использования турбиной энергии водного потока.

Поворот лопаток направляющего аппарата осуществляется сервомотором через плавающее регулирующее кольцо. Управление сервомоторами направляющего аппарата осуществляется системой автоматического управления гидроагрегатом.

Подшипник направляющий на водяной смазке фиксирует положение вала турбины и воспринимает радиальные нагрузки, возникающие от механического, гидравлического и электрического дисбаланса ротора.

Вертикальная радиально-осевая гидротурбина (Френсис)

Вертикальная радиально-осевая гидротурбина (Френсис) служит приводом генератора трехфазного тока.

Поток воды через спиральную камеру и направляющий аппарат подается на лопастную систему рабочего колеса и создает на роторе турбины и жестко соединенным с ним роторе генератора крутящий момент.

Отвод воды от рабочего колеса производится по прямоосной конической отсасывающей трубе.

Поддержание стабильной частоты вращения вала турбины осуществляется изменением расхода воды, проходящей через рабочее колесо, с помощью поворота направляющих лопаток, установленных в проточном тракте турбины перед рабочим колесом.

Управление лопатками направляющего аппарата осуществляется с помощью гидромеханического сервопривода, включающего в себя два сервомотора, регулирующее кольцо и детали механизма поворота лопаток. Управление сервомоторами направляющего аппарата осуществляется системой автоматического управления гидроагрегатом.

Для исключения радиальных смещений ротора при работе турбина снабжена направляющим подшипником на водяной смазке.

Для предотвращения образования вакуума за лопатками направляющего аппарата при их резком закрытии в крышку турбины встроены клапаны срыва вакуума.

Горизонтальная радиально-осевая гидротурбина (Френсис)

Горизонтальная радиально-осевая гидротурбина (Френсис) служит приводом генератора трехфазного тока.

Поток воды через спиральную камеру и направляющий аппарат подается на лопасти рабочего колеса и создает крутящий момент на валу турбины. Вал турбины соединяется с валом генератора. Генератор преобразует механическую энергию вращения в электрическую.

Поддержание стабильной частоты вращения вала турбины осуществляется изменением расхода воды, проходящей через рабочее колесо, с помощью поворота направляющих лопаток. Поворот направляющих лопаток, установленных перед рабочим колесом, осуществляется системой автоматического управления гидроагрегата посредством гидромеханического привода-сервомотора. Сервомотор

поворачивает регулирующее кольцо, связанное с рычагами поворота направляющих лопаток при помощи серег. На тяге сервомотора и на направляющих лопатках установлены датчики, позволяющие контролировать положение направляющих лопаток.

Отвод воды от рабочего колеса производится через конус отсасывающей трубы.

Вал турбины вращается в подшипниках скольжения, снабженных циркуляционной системой жидкой смазки. Для обеспечения плавности регулирования заданной частоты вращения при изменении нагрузки на валу турбины установлен маховик. На рис. 1.4. показан внешний вид различных рабочих колес, а на рис 1.5 и 1.6 расчетные диаметры турбин.

Рис.1.4. Рабочие колеса реактивных турбин: а - радиально-осевой; б - пропеллерной, в - поворотно-лопастной; г - диагональной

Рис.1.5. Расчетные диаметры турбин: а - осевых и диагональных; б и в - радиально-осевых; г - ковшовых

Рис.1.6. Направляющий аппарат: а - радиальный направляющий аппарат для вертикальных реактивных турбин; б - конический направляющий аппарат горизонтальной капсульной турбины; в - схема работы лопаток направляющего аппарата ( ао - проходное сечение между лопатами; До- диаметр расположения осей лопаток)

Поперечно-струйные или двукратные гидротурбины

Назначение

Поперечно-струйные (рис.1.7) или двукратные гидротурбины производства ООО "Энерго-Альянс" могут быть широко использованы в любой сфере народного хозяйства, от фермерских хозяйств питьевых водоводов до утилизации технологических сбросов воды промышленных предприятий, ГРЭС, канализационных стоков.

Рис.1.7. Внешний вид поперечно-струйной гидротурбины

Установки с поперечно-струйными турбинами могут найти применение при использовании высотных перепадов уровней воды (напорная деривация) и скоростей течения береговых водотоков, энергии морских волн и скорости течений воды в прибрежных акваториях морей и океанов, а также волновой энергии прибоя.

Для работы этих электростанций не требуется дорогостоящее горючее, смазочные материалы, проведение дорогостоящих линий электропередачи, даже плотины нужны не во всех случаях. Производство электроэнергии - экологически чистое. Качество электроэнергии позволяет реализовывать ее в сеть. Существует возможность демонтажа гидротурбины и монтажа ее на новом месте.

Использование

Турбины могут быть использованы при напорах от 1,5 до 200 метров. Мощностью гидротурбин можно варьировать, как за счет изменения диаметра рабочего колеса, так и за счет изменения его длины. Высокий кпд указанных турбин, в отличии от классических, сохраняется практически в диапазоне 25 - 100% мощности, что очень важно при эксплуатации агрегатов на частичных нагрузках.

Турбины снабжены устройством регулирования расходом воды через турбину в процессе эксплуатации, снабженным ручным или электромеханическим приводом. Турбины также снабжены противоразгонным устройством с грузовым приводом. Этот тип турбин является наиболее рациональным для агрегатов микро и малых ГЭС, особенно при низких напорах.

При одинаковых условиях (напор, мощность) гидроагрегаты с поперечно-струйными турбинами имеют меньшие размеры, а также значительно меньшие стоимости и затраты на сооружение гидротехнических сооружений, по сравнению с классическими турбинами.

Комплектность оборудования гидроустановки:

• турбина поперечно-струйная горизонтальная;
• генератор - синхронная машина или асинхронный электродвигатель;
• редуктор или плоскоременная передача;
• муфты соединительные;
• рама опорная (в случае необходимости);
• система автоматического управления, обеспечивающая работу агрегата, как в энергосистему, так и на изолированного потребителя;
• кабели соединительные (внутри помещения расположения оборудования установки);
• стандартный комплект запасных частей; -документация эксплуатационная.

Стоимость 1 кВт установленной мощности от 200 до 1300 долларов США, в диапазоне мощностей гидроагрегата 500 - 5 кВт.

Погружной гидроагрегат с турбиной поперечно-струйного типа (модельный комплект) внешний вид которого показан на рис. 1.8 используется для выработки электроэнергии, использует скоростную энергию течения береговых водотоков, а также скоростную энергию прибрежных течений акватории морей и океанов. Скорость течения: от 2 м/сек; мощность: до 15 кВт; Параметры электрического тока: Постоянный -12, 24 В, переменный - 220, 380 В, 50 Гц. Проведены модельные испытания. Производство планируется начать с 2004 года.

Рис.1.8. Гидроагрегат погружной

Гидроагрегат с турбиной поперечно-струйного типа (рис.1.9) использует статические напоры жидкости, создаваемые с помощью плотин или системы трубопроводов для выработки электроэнергии. Напоры: от 1,5 до 50 метров; Расходы: до 7 куб. м/сек; Мощность: до 500 кВт; Параметры электрического тока: 220, 380 В, частота 50 Гц.

Рис.1.9. Гидроагрегат с турбиной поперечно-струйного типа

Автор: Магомедов А.М.

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Титаник съедают бактерии 16.07.2018 Через 15-20 лет от печально известного судна не останется и следа. Прожорливые микроорганизмы, которые питаются ржавым железом на дне морском, называются extremophile bacteria. Экстремофилы получили свое название из-за способности жить и плодиться в самых сложных условиях. Они переносят высокие и низкие температуры, большую и переменную соленость, огромное давление, нехватку кислорода и отсутствие света. На дне Атлантики именно такие условия. В 1991 году с затонувшего судна взяли образцы ржавчины. Спустя десятилетие, в 2010-м, ученые обнаружили на них металлических пожирателей. Проведя более глубокие исследования, они пришли к выводу, что легендарному "Титанику" осталось лет 15-20 до полного исчезновения. "Из-за того что "Титаник" находится на глубине 3800 метров, его невозможно сохранить, - с грустью констатирует профессор Генриетта Манн из университета Далхаузи в Галифаксе (Канада). - Я лишь надеюсь, что наше исследование по крайней мере будет способствовать углублению знаний о бактериях. В океане существуют нефтяные платформы, стальные трубы и другие сооружения, которые могут "таять" так же, как и "Титаник". Было бы хорошо знать, как их защитить".

Другие интересные новости:

▪ Антибиотики мешают детским прививкам

▪ Гибкая керамика

▪ Электрический провод из ДНК

▪ Новый низкоуровневый API снизит энергопотребление чипов ARM

▪ Напечатан гибкий графеновый суперконденсатор

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Биографии великих ученых. Подборка статей

▪ статья Разводить антимонии. Крылатое выражение

▪ статья Что такое регенерация? Подробный ответ

▪ статья Работа на паровых стерилизаторах ВК-30. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Детектор излучения сотового телефона. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Ограничение зарядного тока конденсатора сетевого выпрямителя ИИП. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025