7 років тому
Немає коментарів

Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

Эти установки, с одной стороны, используются для проверки и испытания рабочих органов гирляндных ГЭС, а, с другой стороны, сами являются разновидностями микроГЭС, т. е. энергоустановками малой мощности.

В тех случаях, когда необходимо иметь сравнительно неболь­шие мощности — до 200 вт, можно использовать установки с оди­ночными поперечными турбинами, закрепленными на раме, или ба­тарейными установками. Такие установки можно применять для индивидуального освещения, мелкого водоснабжения, питания радио­приемников, зарядки аккумуляторов, а также в геологических пар­тиях. Общий вид опытных образцов подобных микроГЭС представ­лен на рис. 26.

026

Батарейные гидророторные установки. До на­ших опытов с поперечными турбинами в литературе описывались тяжеловесные установки с гидророторами диаметром 60 см и бо­лее, имеющие редукцию оборотов на генератор i = 60-j- 100. Потери мощности на таких редукторах достигают 170—290% от полезной мощности, использованной потребителем.

Между тем, зная, что скорость вращения роторов обратно про­порциональна их диаметру, а мощность прямо пропорциональна диа­метру, и в то же время зная, что в публикуемых схемах лишь одна третья часть полезно используется, а две третьих пропадают в ре­дукторе, мы научились делать простые гидророторы малого диамет­ра. В практике автора был случай, когда, увеличив в 2 раза обо­ротность за счет уменьшения диаметра гидроротора и естественно снизив вдвое мощность на валу гидроротора, все же мощность на валу генератора удалось сохранить благодаря уменьшению потерь на редукцию. Но одиночные гидророторы малого диаметра за счет своих малых мощностей ограничиваются применением в качестве гидродвигателей.

Спаренные роторы никто не применял по причине сложности известных конструкций таких установок, хотя предложения такие были. Автор предлагает соединять в батареи гидророторы малых диаметров 5—20 см. Как начальную форму такого соединения рас­смотрим батарею из двух роторов (рис. 27,в). Гидророторам необ­ходимо придавать, как это показали исследования, проведенные автором, противоположное вращение заборниками друг к другу, как это показано на рис. 27,а. Мощность каждого из таких рото­ров, работающих в «гидравлическом зацеплении», увеличивается на 45% по сравнению с мощностью одиночного ротора [Л. 4]. Взаимно уравновешиваются и боковые силы, возникающие на вращающихся гидророторах. Оси гидророторов связываются их подводными вы­ходами при помощи гибкого вала (при малых мощностях, напри­мер, отрезком вала привода спидометра, применяемого на грузовых автомашинах), а с верхнего вывода оси одного из гидророторов вращение передается на генератор или на редуктор генератора.

Батарейные установки

Батарейные установки

Не вводя в конструкцию дополнительных деталей, выполняем вертикальные силовые элементы опорной рамы в виде дефлекто­ров — устройств, направляющих поток. Профиль дефлектора выбран таким, чтобы, несколько поджав поток, обеспечить его прямой вы­ход на заборники гидроротора. В случае дефлектора с наклонным выходом потока на гидроротор мощность гидророторов может даже заметно упасть.

Можно соединить между собой гибкими валами несколько спа­ренных гидророторных установок, от этого мощность возрастет так же в несколько раз. Технология изготовления гидророторов не­сложна. Даже в опытных образцах на его изготовление требуется 15 мин, а серийная трудоемкость 148 сек; поэтому батарея из четы­рех гидророторов обойдется крайне дешево.

Даваемую здесь конструкцию можно с успехом использовать в качестве бакенных установок при использовании предлагаемых установок для питания бакенных лампочек (потребность в таких установках определяется в 2,3 млн. шт.).

Обороты генератора могут быть увеличены вдвое, если мы вы­полним его привод ротативным. Это осуществимо с применением батарейных схем гидророторов. Для этого на оси одного из гидророторов жестко крепится корпус генератора, а вал генератора при­водится через гибкий вал, изогнутый полуокружностью и подсоеди­ненный к гидроротору, имеющему то же направление вращения, что и первый (оно меняется на обратное с поворотом гибкого вала). Таким образом получим двойную скорость вращения генератора. Остается только осуществить выход напряжения к потребителю че­рез кольцевой вращающийся коллектор. Рассмотренное соединение гидророторов в баратеи дает новые возможности в исполь­зовании энергии малых рек.

На рис. 27,а приводятся данные по изменению оборотов и мощности одиночной турби­ны (приняты за 100%) по сравнению с относительными мощностями и оборотами ба­тарейных установок гидроро­торов.

Конструкция уста­новки на жестких осях имеет силовую раму (рис. 28), в которой крепится на подшипниках турбина. Ра­ма с нижней стороны имеет выдвижной штырь для закреп­ления в грунте реки и с верх­ней стороны отросток для за­крепления генератора (лучше тихоходного, до 1 000 об/мин). Вал турбины (при диаметре 15—18 см и длине 40—60 см) через одноступенчатый редук­тор приводит этот генератор во вращение. Эффективность ус­тановки повышается при снаб­жении ее дефлекторными уст­ройствами, которые направля­ют поток под наивыгоднейши­ми углами набегания на вход турбины. Закрепление таких установок на реках представ­лено на рис. 29. Ставятся они в зависимости от глубины по­тока в вертикальном или на­клонном положении. Эти установки легко переносятся и просто за­крепляются в водном потоке. Их турбины имеют обычно две секции, развернутые одна от другой на 90°. Генератор в этой установке водозащищенный и установлен над водой. Соединение генератора с осью турбины можно осуществить и с помощью приводного ремня.

Конструкция микроГЭС на одиночных поперечных турбинах

Конструкция микроГЭС на одиночных поперечных турбинах

Варианты размещения микроГЭС на одиночных турбинах в русле реки

Варианты размещения микроГЭС на одиночных турбинах в русле реки

В случае шестеренчатого соединения ведущая шестерня соеди­нена с осью ротора поводковой вилкой, вставляемой в отверстия стенки шестерни, выполняемые для облегчения. Диаметр отверстий значительно больше, чем диаметр пальцев поводка, что позволяет установить ось генератора с некоторым отклонением от оси турби­ны, чем облегчается монтаж.

Ниже приводятся примеры возможного использования рекомен­дуемых нами микроГЭС, устроенных на отдельных поперечных тур­бинах.