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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Mikro- und Kleinwasserkraftwerke. Ausrüstung für Kleinst- und Kleinwasserkraftwerke. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen „MNTO INSET“ ist auf die Entwicklung, Serienfertigung und Komplettlieferung von Hydraulikaggregaten für Kleinwasserkraftwerke bis 5000 kW und Kleinstwasserkraftwerke mit einer Leistung von 3 bis 100 kW spezialisiert (Abb. 1.2). Mikrowasserkraftwerke und Hydraulikeinheiten für kleine Wasserkraftwerke, hergestellt von MNTO INSET, weisen hohe Energieeigenschaften auf und sind für den Betrieb in einem breiten Druck- und Durchflussbereich ausgelegt. Dabei handelt es sich um autonome, umweltfreundliche und sich schnell amortisierende Stromquellen für die Bevölkerung abgelegener und schwer erreichbarer Gebiete sowie für Kleinindustrien.
Die Geräte werden in Massenproduktion hergestellt und zeichnen sich durch Zuverlässigkeit, hohe technische und betriebliche Leistung sowie erschwingliche Preise aus. Die wichtigsten technischen Lösungen zur Herstellung der Geräte liegen auf der Ebene von Erfindungen und sind durch Patente geschützt. Es liegen erfolgreiche Erfahrungen im Betrieb von Anlagen unter Nutzung vorhandener Dämme, Kanäle, Wasserversorgungs- und Abwassersysteme von Industriebetrieben und kommunalen Einrichtungen, Kläranlagen, Bewässerungssystemen und Trinkwasserleitungen vor. Wasserturbinen für Kleinwasserkraftwerke OJSC Tyazhmash entwickelt, produziert und liefert hydraulische Turbinen für kleine Wasserkraftwerke. Derzeit hat OJSC Tyazhmash eine Reihe einheitlicher Radial-Axial-Hydraulikeinheiten für kleine Wasserkraftwerke in vertikaler und horizontaler Ausführung (Abb. 1.3) und vertikale Propellerturbinen entwickelt. Einheitliche Hydraulikaggregate können sowohl beim Bau neuer Wasserkraftwerke als auch bei der Modernisierung bestehender oder der Sanierung stillgelegter Kraftwerke eingesetzt werden. Die Merkmale der entwickelten Hydraulikaggregate sind:
Die von Tyazhmash OJSC entwickelte und gelieferte hydraulische Ausrüstung für kleine Wasserkraftwerke wird unter Berücksichtigung der spezifischen Betriebsbedingungen ihres Betriebs erstellt. Die gesamte Hydraulikeinheit arbeitet automatisch, mit minimaler Überwachung und regelmäßiger Wartung. Durch die Konstruktion der Ausrüstung wird die Möglichkeit einer Verschmutzung von Gewässern durch Altöl aus Hydraulikaggregatsystemen ausgeschlossen. Um die Installation der Geräte zu vereinfachen und die Kosten zu senken, werden sie in vergrößerten Blöcken und bei kleinen Standardgrößen in einer einzigen Einheit geliefert, was erheblich Geld beim Installationsprozess spart und die Zeit für die Inbetriebnahme der Geräte verkürzt . Wasserturbinen sind mit Instrumenten und einem automatischen Steuerungssystem für die Einheit ausgestattet, das einen automatischen Betrieb der Ausrüstung ohne Anwesenheit von Wartungspersonal im Wasserkraftwerk ermöglicht.
Vertikale Propellerturbine (Polukaplan) Eine vertikale Propeller-Hydraulikturbine (Semi-Caplan) treibt einen Drehstromgenerator an. Der Wasserfluss zum Laufrad aus einem Wassereinlass mit rechteckigem Querschnitt verläuft durch die Leitschaufeln. Die Leitschaufeln sollen den Wasserfluss durch die Turbine regulieren, wenn sich die Belastung des Hydrogenerators ändert. Die Leitschaufeln sind gleichzeitig das Absperrelement der Turbine. Das Turbinenlaufrad hat vier Schaufeln; die Schaufeln werden druckabhängig verstellt, wenn das Hydraulikaggregat gestoppt ist. Das Wasser wird durch ein Saugrohr (vertikaler Kegel) aus der Turbine entfernt. Das Saugrohr ist so konzipiert, dass die Turbine die Energie des Wasserflusses besser nutzen kann. Die Drehung der Leitschaufeln erfolgt durch einen Servomotor über einen schwimmenden Steuerring. Die Stellmotoren der Leitschaufel werden von einer automatischen hydraulischen Steuerung gesteuert. Ein wassergeschmiertes Führungslager fixiert die Position der Turbinenwelle und nimmt radiale Belastungen auf, die durch mechanische, hydraulische und elektrische Unwucht des Rotors entstehen. Vertikale Radial-Axial-Hydraulikturbine (Francis) Eine vertikale radial-axiale hydraulische Turbine (Francis) treibt einen Drehstromgenerator an. Der Wasserstrom durch die Spiralkammer und die Leitschaufel wird dem Schaufelsystem des Laufrads zugeführt und erzeugt ein Drehmoment auf den Turbinenrotor und den damit starr verbundenen Generatorrotor. Das Wasser wird aus dem Laufrad durch ein konisches Saugrohr mit gerader Achse abgeleitet. Die Aufrechterhaltung einer stabilen Turbinenwellengeschwindigkeit wird erreicht, indem die Durchflussrate des durch das Laufrad fließenden Wassers durch rotierende Leitschaufeln geändert wird, die im Strömungsweg der Turbine vor dem Laufrad installiert sind. Die Steuerung der Leitschaufelblätter erfolgt über einen hydromechanischen Servoantrieb, der aus zwei Servomotoren, einem Steuerring und Teilen des Rotorblattdrehmechanismus besteht. Die Stellmotoren der Leitschaufel werden von einer automatischen hydraulischen Steuerung gesteuert. Um radiale Verschiebungen des Rotors während des Betriebs zu verhindern, ist die Turbine mit einem wassergeschmierten Führungslager ausgestattet. Um zu verhindern, dass beim plötzlichen Schließen der Leitschaufeln ein Vakuum entsteht, sind in der Turbinenabdeckung Vakuum-Abschaltventile eingebaut. Horizontale Radial-Axial-Hydraulikturbine (Francis) Eine horizontale radial-axiale hydraulische Turbine (Francis) treibt einen Drehstromgenerator an. Der Wasserstrom durch die Spiralkammer und die Leitschaufel wird den Laufradschaufeln zugeführt und erzeugt ein Drehmoment an der Turbinenwelle. Die Turbinenwelle ist mit der Generatorwelle verbunden. Der Generator wandelt mechanische Rotationsenergie in elektrische Energie um. Die Aufrechterhaltung einer stabilen Turbinenwellengeschwindigkeit wird erreicht, indem die Durchflussrate des durch das Laufrad fließenden Wassers durch Drehen der Leitschaufeln geändert wird. Die Drehung der vor dem Laufrad installierten Leitschaufeln erfolgt durch die automatische Steuerung der Hydraulikeinheit über einen hydromechanischen Antriebs-Servomotor. Servomotor dreht den Stellring, der über Ohrringe mit den Leitschaufel-Drehhebeln verbunden ist. An der Stellmotorstange und an den Leitschaufeln sind Sensoren angebracht, die die Stellung der Leitschaufeln überwachen. Wasser wird aus dem Laufrad durch den Konus des Saugrohrs entfernt. Die Turbinenwelle dreht sich in Gleitlagern, die mit einem Umlaufflüssigkeitsschmiersystem ausgestattet sind. Um eine reibungslose Regelung der vorgegebenen Drehzahl bei Lastwechseln zu gewährleisten, ist auf der Turbinenwelle ein Schwungrad montiert. In Abb. 1.4. Das Aussehen verschiedener Laufräder wird gezeigt, und die Abbildungen 1.5 und 1.6 zeigen die berechneten Durchmesser der Turbinen.
Querstrahl- oder Doppelstrahlturbinen Termin Von Energo-Alliance LLC hergestellte Cross-Jet- (Abb. 1.7) oder Double-Flow-Hydraulikturbinen können in jedem Bereich der Volkswirtschaft eingesetzt werden, von Trinkwasserversorgungsbetrieben bis hin zum Recycling von technologischen Wasserableitungen aus Industrieunternehmen. Kraftwerke des Landesbezirks und Abwasser.
Anlagen mit Cross-Jet-Turbinen können eingesetzt werden, wenn große Höhenunterschiede des Wasserspiegels (Druckumleitung) und Strömungsgeschwindigkeiten von Küstengewässern, die Energie von Meereswellen und die Geschwindigkeit von Wasserströmungen in Küstengewässern der Meere und Ozeane genutzt werden sowie Wellenenergie der Brandung. Für den Betrieb dieser Kraftwerke sind keine teuren Treibstoffe, Schmierstoffe, teure Stromleitungen und nicht einmal Staudämme erforderlich. Die Stromproduktion ist umweltfreundlich. Die Qualität des Stroms ermöglicht den Verkauf ins Netz. Es besteht die Möglichkeit, die Wasserturbine zu demontieren und an einem neuen Standort zu installieren. Verwenden Turbinen können bei Drücken von 1,5 bis 200 Metern eingesetzt werden. Die Leistung hydraulischer Turbinen kann sowohl durch Änderung des Laufraddurchmessers als auch durch Änderung seiner Länge variiert werden. Der hohe Wirkungsgrad dieser Turbinen wird im Gegensatz zu klassischen Turbinen nahezu im Bereich von 25 - 100 % der Leistung gehalten, was beim Betrieb von Anlagen im Teillastbereich sehr wichtig ist. Die Turbinen sind mit einer Vorrichtung zur Regulierung des Wasserdurchflusses durch die Turbine während des Betriebs ausgestattet, ausgestattet mit einem manuellen oder elektromechanischen Antrieb. Die Turbinen sind außerdem mit einer lastgesteuerten Beschleunigungssperre ausgestattet. Dieser Turbinentyp ist für Einheiten von Kleinst- und Kleinwasserkraftwerken am sinnvollsten, insbesondere bei niedrigen Drücken. Unter gleichen Bedingungen (Druck, Leistung) haben hydraulische Einheiten mit Cross-Jet-Turbinen kleinere Abmessungen sowie deutlich geringere Kosten und Aufwendungen für den Bau von Wasserbauwerken im Vergleich zu klassischen Turbinen. Vollständigkeit der hydraulischen Installationsausrüstung:
Die Kosten für 1 kW installierter Leistung liegen zwischen 200 und 1300 US-Dollar, im Leistungsbereich eines Hydraulikaggregats zwischen 500 und 5 kW. Ein Tauchhydraulikaggregat mit einer Cross-Jet-Turbine (Modellbausatz), dessen Aussehen in Abb. dargestellt ist. 1.8 dient der Stromerzeugung, nutzt die Hochgeschwindigkeitsenergie von Küstengewässern sowie die Hochgeschwindigkeitsenergie von Küstenströmungen in den Gewässern der Meere und Ozeane. Aktuelle Geschwindigkeit: ab 2 m/sec; Leistung: bis 15 kW; Elektrische Stromparameter: Gleichstrom -12, 24 V, Wechselstrom - 220, 380 V, 50 Hz. Es wurden Modellversuche durchgeführt. Der Produktionsstart ist für 2004 geplant.
Ein Hydraulikaggregat mit einer Cross-Jet-Turbine (Abb. 1.9) nutzt statische Flüssigkeitsdrücke, die durch Staudämme oder ein Rohrleitungssystem erzeugt werden, zur Stromerzeugung. Förderhöhen: von 1,5 bis 50 Meter; Ausgaben: bis zu 7 Kubikmeter m/s; Leistung: bis 500 kW; Elektrische Stromparameter: 220, 380 V, Frequenz 50 Hz.
Autor: Magomedov A.M.
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Kommentare zum Artikel: Vladimir Einbauturbinen sind kompletter Schrott, wenn sie funktionieren, dann liegt der Wirkungsgrad nicht über 50 Prozent. In Usbekistan wurden 6 Turbinen mit je 500 kW geliefert, aus irgendeinem Grund erhalten sie nicht mehr als 1500 kW ... Anatoly Wir brauchen eine Turbine mit einer Leistung von 1-3 kW, für den Betrieb in Meerwasser, mit einem Druckabfall von 0 bis 3 kg/cm2. Die Strömung ist pulsierend mit Richtungswechsel. Nebenantrieb ist in jeder Durchflussrichtung erforderlich. Raupov Nasim Mahmadsharipovich Ich arbeite am Thema Vereinheitlichung, bitte benötige technische Daten von vereinheitlichten Wasserkraftgeneratoren und Wasserturbinen mit einem Bereich von Druck und Wasserdurchfluss.
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