Проектирование прямоточных микрогидроэлектростанциий в условиях Кыргызстана
Анализ технико-экономического потенциала малой гидроэнергетики Кыргызстана. Конструкция, принцип работы и перспективность использования микрогидроэлектростанциий на реках страны. Пути увеличения выходной мощности, уменьшения напора и расхода жидкости.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.09.2017 |
| Размер файла | 16,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Кыргызский Государственный Технический Университет
Проектирование прямоточных микрогидроэлектростанциий в условиях Кыргызстана
Борукеев Туйгунбек Сабатарович, к.т.н., доцент,
директор «Института совместных образовательных программ
Кыргызстан, Бищкек
Одним из способов обеспечения устойчивого развития регионов полагают использование потенциала возобновляемых источников энергии. Их эксплуатация позволяет, во-первых, уменьшить расходы на создание и поддержание коммуникаций энергоснабжения и снизить зависимость малых и хозяйственных объектов от крупных энергетических станций;
Потенциал возобновляемой энергетики региона определяется сочетанием природных, технических и экономических факторов её развития. Природная составляющая потенциала рассматривается через энергетические характеристики природных процессов.
В Кыргызстане насчитывается более чем 40 000 рек и речушек, общая длина которых составляет приблизительно 150 000 км, с вытеканием около 47 кубических километров воды в год.
Главным источником воды в реках является талая вода с многочисленных горных ледников. Количество дождей составляет меньше чем 1/5 всего водного потока.
Реки Кыргызстана обладают громадными потенциальными энергетическими ресурсами, которые служат базой создания энергетической системы Средней Азии и Казахстана.
Технико-экономический потенциал малой гидроэнергетики в Кыргызстане превышает потенциал таких возобновляемых источников энергии, как ветер, солнце и биомасса, вместе взятых. В настоящее время гидроэнергетический потенциал рек составляет около 174 млрд. кВт.час, а мощность - 19,8 млн. кВт.
Каждая река имеет свою гидравлическую характеристику. Однако, многие из них течет через равнину с небольшим уклоном что свою очередь создает необходимость сооружения низконапорных плотин. Более того ,некоторые без напорные микроГЭС требует специальных фундаментов для размещения активной части микроГЭС.
В результате удорожает стоимость и продлевается срок окупаемость. В таких случаях предпочтения дается ковшовым турбинам.
Однако, ковшовые турбины использует только кинетическую энергию водотока что, приводить снижению КПД микроГЭС.
Экологические проблемы, непрерывный рост территориально разнесенных и удаленных от электрических сетей сельскохозяйственных и горных объектов небольшой мощности ставят задачи создание эффективных автономных источников энергии.
В настоящее время разработаны очень многие виды микрогидроэлектростанции. Каждый из них имеет свою конструктивные особенности и область применения. В последнее время предпочтения дается безнапорных гидроэлектростанций.
Бесплотинные (безнапорные) Гидроэлектростанции (ГЭС) - гидроэлектрические станции, использующие естественную энергию потока воды без постройки сооружений (плотин) повышающих уровень воды над гидроагрегагрегатом.
Перспективность и выгодность этого типа ГЭС обусловлена тем очевидным фактом, что мощность водного потока приблизительно в тысячу раз больше, чем ветрового потока при той же скорости.
И если ветровая энергетика считается выгодной при скорости ветра около 7 м/сек, то гидроэнергетика выгодна уже при скорости потока воды около 1 м/сек.
К настоящему времени испытаны и прошли проверку реальной эксплуатацией следующие решения: Одиночный гидроротор , Рукавные ГЭС, Гирляндные ГЭС Блинова, Беслотинная ГЭС Ленева .
Однако, такие гидроэлектростанции имеет небольшую мощность и низкий КПД. Нами предлагается аналогичная бесплотинная, прямоточная микрогидроэлектростанция совмещенном исполнении турбинной и активной части. река кыргызстан микрогидроэлектростанция
Задачей предлагаемого изобретения является расширение области применения с использованием двигателя в равнинных местностях, где трудно создавать напор, и повышение технико-экономических показателей, а именно, увеличение выходных энергетических показателей (КПД и cosц), выходной мощности, уменьшения напора и расхода жидкости с сохранением полезной мощности.
Поставленная задача решается тем, что в подводной гидроэлектростанции, содержащей установленный в потоке воды корпус с входным конфузором, на выходе из которого внутри корпуса расположены гидропривод, выполненный в виде лопастной турбины с валом, и электрогенератор.
В отличии от прототипа, электрогенератор выполнен торцевым, корпус снабжен выходным дифузором, вал лопастной турбины неподвижно закреплён с двух концов при помощи спиц на корпусе, лопастная турбина содержит, по крайней мере, два рабочих колеса, посаженных через подшипники на вал лопастной турбины, лопасти рабочих колес по внешнему диаметру жёстко соединены с внутренней частью цилиндра, размещенного внутри корпуса и соединенного с ротором электрогенератора.
Между цилиндром и диффузором и конфузором установлены уплотнители, причём диаметр вала на участке первого рабочего колеса меньше диаметра на участке установки следующего рабочего колеса на величину внешнего диаметра подшипника, а высота лопастей рабочих колес уменьшается в соответствие с увеличением диаметра вала.
Совмещённая микро гидроэлектростанция состоит из торцевого статора, массивного ротора, конфузора, диффузора.
В пазах статора уложена трёхфазная обмотка. Лопасти осевой турбины жёстко закреплены с вращающимся цилиндром, который, в свою очередь, жестко связан с ротором.
Другие концы лопасти посажены на вал на подшипниках, причем высота второй лопасти меньше, чем первой на величину внешнего диаметра подшипника.
Начало вала имеет конусную форму, а диаметр в начале меньше, чем в конце, на расстояние двух внешних размеров подшипников. Концы вала жёстко закреплены с помощью спиц.
Для обеспечения герметичности между диффузором и турбиной, а также между конфузором и турбиной установлены уплотнители. Все элементы размешены в корпусе и закреплены между собой с помощью болтов.
Таким образом, использование предлагаемой полезной модели приводит к повышению экономичности при сохранении высокого КПД, удобству эксплуатации и возможности установки в любых условиях.
Аннотация
Проектирование прямоточных микрогидроэлектростанциий в условиях Кыргызстана. Борукеев Туйгунбек Сабатарович, к.т.н., доцент, директор «Института совместных образовательных программ », Кыргызский Государственный Технический Университет, Кыргызстан, г. Бищкек,
В статье рассматривается разработанная авторами прямоточная микрогидроэлектростанция, приводится конструкция, принцип работы и перспективность использования в реках Кыргызстана.
Ключевые слова: прямоточная микрогидроэлектростанция, торцевой генератор, энергия давления.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Особенности работы насоса на сеть, способы регулирования и определения его рабочих параметров на базе экспериментально снятых характеристик. Измерение расхода жидкости, выбор мощности и напора насоса. Правила техники безопасности при обслуживании насоса.
лабораторная работа [7,5 M], добавлен 28.11.2009Построение схемы трубопровода. Определение режима движения жидкости. Определение коэффициентов гидравлического трения и местных сопротивлений, расхода жидкости в трубопроводе, скоростного напора, потерь напора на трение. Проверка проведенных расчетов.
курсовая работа [208,1 K], добавлен 25.07.2015Определение высоты всасывания центробежного насоса по его характеристикам: потребляемой мощности двигателя, числу оборотов, диаметру всасывающего трубопровода. Расчет расхода жидкости насосом, напора, коэффициента потерь напора по длине трубопровода.
лабораторная работа [231,5 K], добавлен 19.12.2015Составление уравнений Бернулли для сечений трубопровода. Определение потерь напора на трение по длине трубопровода. Определение местных сопротивлений, режимов движения жидкости на всех участках трубопровода и расхода жидкости через трубопровод.
задача [2,1 M], добавлен 07.11.2012Принцип работы и назначение гидропривода, сферы его использования и порядок составления принципиальной гидравлической схемы. Ориентировочно-энергетический расчет, выбор оборудования и уплотнения. Определение энергетических потерь, пути их уменьшения.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 13.03.2010Теоретические основы гидравлического расчета сифонных сливов и сложных трубопроводов. Определение расхода жидкости через сифонный слив и проверка его работоспособности. Исследование возможности увеличения расхода жидкости путем изменения ее температуры.
контрольная работа [225,4 K], добавлен 24.03.2015Подбор оптимального варианта насоса для подачи орошения колонны К-1 из емкости Е-1. Теплофизические параметры перекачиваемой жидкости. Схема насосной установки. Расчет напора насоса, построение "рабочей точки". Конструкция и принцип действия насоса.
реферат [92,1 K], добавлен 18.03.2012Способы расчета котельного агрегата малой мощности ДЕ-4 (двухбарабанного котла с естественной циркуляцией). Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания и воздуха. Определение КПД котла и расхода топлива. Поверочный расчёт топки и котельных пучков.
курсовая работа [699,2 K], добавлен 07.02.2011Классификация центробежных насосов, скорость жидкости в рабочем колесе. Расчет центробежного насоса: выбор диаметра трубопровода, определение потерь напора во всасывающей и нагнетательной линии, полезной мощности и мощности, потребляемой двигателем.
курсовая работа [120,8 K], добавлен 24.11.2009Конструкция и принцип действия поршневых эксцентриковых насосов, их применение для преобразования механической энергии двигателя в механическую энергию перекачиваемой жидкости. Применение гидромеханической трансмиссии на сельскохозяйственном тракторе.
контрольная работа [3,7 M], добавлен 08.07.2011Нахождение объемного расхода воды в трубопроводе и показателей манометра. Проверка соответствия турбулентного движения квадратичной области сопротивления. Решение уравнения Бернулли. Определение напора развиваемого насосом при перекачке жидкости.
курсовая работа [311,3 K], добавлен 26.10.2011Общие потери напора в трубопроводе. Определение высоты всасывания из резервуара, расхода циркуляции жидкости, диаметра самотечного трубопровода и показаний дифманометра расходометра. Необходимое давление насоса и мощность. Построение характеристики сети.
курсовая работа [695,9 K], добавлен 23.04.2014Современные требования к приборам для измерения расхода жидкости. Камерные преобразователи расхода без движущихся разделительных элементов. Схема зубчатого счетчика с овальными шестернями. Камерный преобразователь расхода с эластичными стенками.
реферат [1,4 M], добавлен 19.12.2013Применение центробежных насосов для напорного перемещения жидкостей с сообщением им энергии. Принцип работы лопастного насоса - силовое взаимодействие лопастей рабочего колеса с обтекающим потоком. Характеристика объемной подачи, напора и мощности поршня.
реферат [175,8 K], добавлен 10.06.2011Анализ работы гидропривода при выполнении элементов цикла. Расчет гидравлического цилиндра, расхода жидкости при перемещениях рабочих органов. Расчет подачи насоса, трубопроводов и их выбор. Принципиальная схема гидропривода. Проектирование гидроцилиндра.
курсовая работа [229,5 K], добавлен 08.10.2012Анализ гидравлического расчета водопроводной сети. Рассмотрение особенностей методики проектирования и технико-экономического расчета устройств противопожарного водопровода. Этапы расчета расхода воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды.
дипломная работа [423,7 K], добавлен 15.11.2012Порядок разработки и практическая апробация измерителя скорости потока жидкости, предназначенного для контроля ее расхода в закрытых и открытых системах циркуляции. Проектирование структурной схемы и выбор элементной базы устройства, оценка погрешности.
курсовая работа [223,2 K], добавлен 15.05.2009Назначение подъемника электрогидравлического двухплунжерного модели П-126, конструкция и принцип действия. Расчет технических характеристик, проектирование силовых механизмов привода. Эксплуатация, техническое обслуживание, правила техники безопасности.
курсовая работа [613,6 K], добавлен 08.01.2012Принцип действия и схема привода автокрана. Определение мощности гидропривода, насоса, внутреннего диаметра гидролиний, скоростей движения жидкости. Выбор гидроаппаратуры, кондиционеров рабочей жидкости. Расчет гидромоторов, потерь давления в гидролиниях.
курсовая работа [479,5 K], добавлен 19.10.2009Выбор номинального давления, расчет и выбор гидроцилиндров и гидромоторов. Определение расхода жидкости, потребляемого гидродвигателями, подбор гидронасоса. Выбор рабочей жидкости, расчет диаметров труб и рукавов. Расчет потерь давления в гидросистеме.
курсовая работа [171,8 K], добавлен 17.12.2013
