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.

Свободнопоточные двигатели работают без специальных устройств для направления водного потока и без каких-либо спе­циальных гидротехнических сооружении (плотин).

Предлагавшиеся ранее свободнопоточные установки [Л. 1] не нашли широкого применения из-за относительной сложности всей конструкции, тихоходности (скорость вращения 3—20 об/мин), вследствие чего усложнялась передача энергии двигателя на вал генератора; кроме того, глубина реки для использования этих уста­новок должна быть не менее 60 см.

Для увеличения быстроходности свободнопоточного двигателя с использованием поперечных турбин нами были применены турбины малого диаметра, закрепленные по нескольку десятков штук на од­ном просе, являющемся валом этих турбин. В процессе работ с та­кими установками трос с закрепленными на нем турбинами был назван «гирляндой», отсюда и установки такого типа получили название «гирляндных установок», а установки, работающие на ге­нерировании тока,—«гирляндных ГЭС».

Гирляндные установки могут работать как у дна, так и у по­верхности потока. Разнообразие типов и видов гирляндных уста­новок позволяет использовать энергию речных потоков с различ­ными гидрологическими данными в створах установок. Гирляндные гидродвигатели могут быть установлены на потоках широких и узких (0,5 м шириной и более), глубоких и мелких (от 0,3 м глуби­ной я выше), со скоростями течения 1 м/сек и более, они могут быть установлены и на судоходных реках (постановки у дна и на прибрежных перекатах) и на несудоходных, в том числе с порожи­стым рельефом дна (постановка у поверхности воды).

Турбины вращаются с тросом как одно целое. Увеличение мощ­ности таких установок достигается не возрастанием размеров тур­бин, а увеличением их количества на одном тросе, а также увели­чением количества гирлянд, работающих на один генератор.

Находясь в потоке, гирлянда турбин воспринимает значитель­ное лобовое сопротивление. Силы этих сопротивлений используются в конструкциях гирляндных ГЭС для натяжения троса гирлянды. В растянутом состоянии трос способен передавать крутящий момент турбин к рабочей машине — генератору, находящемуся на береговой опоре.

В гирляндных установках свободнопоточным двигателем служат турбины поперечные или торцовые, из которых набирают гирлянды (рис. 1).

001

Промышленным выпуск заготовок поперечных турбин для гир­лянд под сборку заказчиком налажен Профессиональным техниче­ским училищем № 3 г. Калинина.

Гирлянды могут располагаться поперек потока (гирлянды на поперечных турбинах (рис. 2а и 26) между береговыми опорами или на определенной ширине реки (на якорных или винтовых опо­рах). Общий вид работающей одногирляндной ГЭС с поперечными турбинами диаметром 20 см показан yа рис. 2а. Такие малые гидро­станции в зависимости от скорости воды в реке (1,2—3,0 м[сек) создают от 1 до 5 квт мощности, при стоимости 1 установленного квт в пределах 100—60 руб.

002

Себестоимость вырабатываемой электроэнергии, подсчитанная на примере использования 3-киловаттной установки при 8 500 ч работы ГЭС в году, равна 0,24 коп/квт – ч.

Для многогирляндных установок с мощностями 5—50 квт стои­мость 1 квт – ч будет больше в связи с необходимостью специаль­ных видов обслуживания: дежурства на дому, технического ухода, смазки, а иногда и дежурства для пропуска катеров, многослойных плотов (при работе «на плаву»). Оценочные расчеты показывают, что в зависимости от мощности установки и условий ее эксплуа­тации, в том числе и гидрологических данных створа, стоимость 1 квт – ч может быть до 0,92 кап,

В гл. 5 книги кратко рассматриваются быстроходные роторные установки одиночного типа, устанавливаемые на гибких и жестких осях.

Гирляндные установки малой мощности могут быть использова­ны для электрификации и механизации. Они могут служить источ­ником для выработки электроэнергии, работая на генератор, или источником механической энергии, работая на вал сельскохозяй­ственной машины.

Гирляндные агрегаты могут быть удачно скомпонованы с пом­пами и поршневыми насосами для орошения сельскохозяйственных культур, для водоснабжения населенных пунктов и животноводче­ских ферм. Характерны простота и дешевизна таких насосных уста­новок. Ведь поршневые насосы работают при 30—90 об/мин. Эти обороты как (раз соответствуют оборотам гирлянд под рабочей на­грузкой, т. е. передача мощности с гирлянды на насос осуществляет­ся непосредственно, без каких-либо промежуточных редукторов. Мы приводим основные насосы, которые сравнительно недороги по цене и просто компонуются с гирляндами. Общий к. п. д. насосных уста­новок на поперечных турбинах может достигать 30%.