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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Wasserbauwerke von Kleinstwasserkraftwerken. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen Alle Arten von Wasserkraftwerken umfassen hydraulische Strukturen, hydromechanisch и elektrische Ausrüstung. Wasserbauwerke dienen der Schaffung von Voraussetzungen für das Funktionieren der elektromechanischen Ausrüstung des Wasserkraftwerks und umfassen (je nach Art und Auslegung des Wasserkraftwerks) ein Wassereinlassbauwerk; Umleitungskanal; Druckbecken und Rohrleitung; Vorrichtungen zum Schutz vor Schmutz und Eis; Damm; Überlauf und mehr. Elektromechanische Geräte wandeln Wasserenergie in elektrische Energie um und umfassen eine hydraulische Einheit (Wasserturbine und Hydrogenerator), Wasser- und elektrische Steuereinheiten. Der Wassereinlass dient dazu, die erforderliche Wassermenge (Strömung) aus dem Hauptflusskanal in den Umleitungskanal oder direkt in das Druckbecken umzuleiten (Abb. 12). Es gewährleistet nicht nur eine ununterbrochene Wasserversorgung des Hydraulikaggregats in der richtigen Menge und zum richtigen Zeitpunkt, sondern schützt auch vor dem Eindringen von Eis, Schlamm, Sedimenten usw. Schneematsch sind lose Eisansammlungen vor der Eisbildung, wenn das Wasser unter 0 °C abkühlt. Je nach Eismenge behält der Schlamm seine Fließfähigkeit wie Wasser oder verliert diese Fähigkeit durch Verstopfungen. Mit jeder Schlammmenge im Wasser nimmt seine Fließfähigkeit ab. Bei großen Schlammmengen kann es zu einer Verstopfung des lebenden Flussabschnitts kommen, was zu einer erheblichen Schlammansammlung führt. Dadurch kann der Wasserstand ansteigen. Schlamm verursacht erhebliche Schwierigkeiten beim Betrieb von Wasserbauwerken und verstopft die Einlaufköpfe der Wassereinlässe, die gereinigt und erwärmt werden müssen.
Es ist sehr wichtig, dass die Wasseraufnahme auf allen Ebenen des Wasserflusses funktioniert, vom niedrigsten bis zum Überschwemmungsniveau. Es muss auch die Ausrüstung von Kleinstwasserkraftwerken vor Schlamm, Sand, Kies oder anderen durch die Strömung mitgebrachten Ablagerungen schützen. Die richtige Gestaltung des Wassereinlaufs ist ein entscheidender Faktor für die Funktionsfähigkeit des gesamten Kleinwasserkraftwerks. Der Umleitungskanal dient der Wasserzufuhr vom Einlaufbauwerk zur Druckrohrleitung (Abb. 13 und 13-1). Der Kanal muss über seine gesamte Länge ein Gefälle aufweisen, um den natürlichen Wasserfluss zu gewährleisten. Der Umleitungskanal kann beliebig lang sein – von null (wenn die Druckleitung am Wassereinlass beginnt) bis zu mehreren Kilometern. Die wirtschaftlichsten Umleitungskanäle sind offene Kanäle, da sie mit geringem Gefälle und großem Querschnitt gebaut werden können und daher zu geringen Wasserdruckverlusten führen.
Das Druckbecken dient der gleichmäßigen Wasserversorgung der Druckleitung (Abb. 14 und 14-1). Es sorgt dafür, dass die Druckleitung mit Wasser geflutet wird (um Lufteinschlüsse und damit einen Wasserschlag auf die Turbine zu vermeiden) und die Art der Wasserzufuhr zur Rohrleitung – durch Regulierung der sich ändernden Wasserdurchflussmenge. Das Wasser im Druckbecken sollte ruhig sein, ohne Brandungen und Wirbel. Die Druckrohröffnung muss immer mit Wasser geflutet sein (der Mindestabstand von der Druckrohröffnung bis zur oberen Wassermarke muss mindestens 30-40 cm betragen). Ein Wasserschlag (Wasserschlag) ist ein Druckstoß in einer Druckleitung, der durch eine schnelle Änderung der Wasserdurchflussmenge in sehr kurzer Zeit verursacht wird. Dies kann durch ein plötzliches Schließen oder Öffnen des Ventils sowie durch das Einfangen von Luft aus dem Druckbecken oder dem Auslassweg verursacht werden. Wasserschläge können eine Wasserturbine, Rohrleitung oder andere Elemente eines Wasserkraftwerks beschädigen.
Im Druckbecken sind installiert: ein Müllrost (zum Schutz der Turbine vor Schutt, Steinen, Ästen etc.); ein Tor zur Regulierung der Wasserzufuhr zur Druckleitung und ein Tor zur Ableitung von Wasser und Bodensedimenten. Die Größe des Vorschiffs wird in der Regel anhand der Spezifikationen der Turbine bestimmt.
Die Druckleitung dient der Wasserversorgung vom Druckbecken zum Hydraulikaggregat (Abb. 16). Es kann Metall, Asbestzement, Kunststoff, Holz sein. Der Durchmesser der Rohrleitung muss genau dem Wasserdurchfluss entsprechen. Die Druckleitung kann in einem Graben vergraben, auf dem Boden verlegt oder auf Stützen aufgestellt werden.
Einige Konstruktionen von Mikro-Wasserkraftwerken sehen die Installation eines Ausgleichsbehälters an der Druckleitung vor (Abb. 17), um mögliche Wasserschläge zu mildern. Es empfiehlt sich, den Ausgleichsbehälter näher an der Hydraulikeinheit zu platzieren; In diesem Fall herrscht während des hydraulischen Schocks ein geringerer Druck, gleichzeitig ist es jedoch erforderlich, den Tank in einer höheren Höhe zu installieren, was die Kosten der Struktur erhöhen kann.
Der Auslasskanal dient dazu, Wasser aus dem Auslasstrakt zurück in den Fluss zu leiten. Die Stelle, an der das Wasser in den Fluss mündet, muss mit Beton oder Stein verstärkt werden, um eine Erosion dieser Stelle zu verhindern. In manchen Fällen (abhängig von der Ausführung des Wasserkraftwerks) ist es erforderlich, am Auslass des Abwassers aus dem Abflusskanal eine Klappe (Abb. 18) zu errichten, die den notwendigen Wasserrückstau erzeugt für:
Der Feuerlöscher kann aus Stahlbeton oder Bruchbeton sowie aus improvisierten Materialien (Steinen usw.) hergestellt oder gebaut werden. Autoren: Kartanbaev B.A., Zhumadilov K.A., Zazulsky A.A.
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