- Подробности
-
Категория: Рабочие программы
-
Опубликовано 03.03.2011 11:14
-
Автор: Super User
-
Просмотров: 7099
Страница 15 из 19
–стаціонарні ГЕС можуть працювати як за відсутності, так і наявності сітей централізованого електропостачання. В першому випадку ГЕС є автономною електростанцією, а в другому розрахована на віддачу надлишку електроенергії в енергосистему і фактично є підживленням ГЕС;
1 - річка; 2 – водозабірний прилад; 3 – рукав для напору; 4 – енергоблок.
Рис.1. Схема трансрортабельної ГЕС.
–в гірських районах слід застосовувати конструкції ГЕС з дериваційною схемою використовування водної енергії. Деривація — сукупність споруд, що здійснює підведення води водоводом (трубопроводом, каналом або тунелем) до гідротурбіни. Вживання деривації обумовлено великими ухилами в гірській місцевості і короткими спорудами дериватів, що не вимагають великих капіталовкладень. Крім того, термінові витрати води і селеві потоки не руйнують такі ГЕС, чим забезпечується тривалий термін їх експлуатації.
Основні вузли дериваційних ГЕС (рисунок. 2) — 1 - водозабірний пристрій, водоводи 2, 3, 4, 5 і 6, що складається з гідротурбіни, гідрогенератора і пристроїв автоматики.
1 - водозабірний пристрій; 2 – безнапірний участок водоводу(лоток);
3 – опорна конструкція водоводу; 4 - напірний басейн;
5 - напірний участок водоводу; 6 – гідро електроагрегат;
7 – поперечний переріз безнапірного участка водоводу.
Рис.2. Схема дериваційної ГЕС.
2. Водоводи:
В цілях ефективного використовування енергії водотоку дериваційні водоводи повинні забезпечувати пропуск необхідної кількості для роботу ГЕС води з якнайменшими втратами. Дериваційні водоводи можуть, бути виконані по безнапірній або напірній схемі.
Для невеликих стаціонарних ГЕС, встановлюваних в гірській місцевості, доцільні водоводи комбіновані із стаціонарних безнапірних залізобетонних лотків і напірних сталевих трубопроводів. Безнапірні лотки 2 (дивись рисунок 2) розміщують залежно від рельєфу місцевості: або на ґрунті, або на опорних конструкціях. Такі конструкції вимагають незначних ґрунтових робіт, які важко
Здійснювати в скелястій гірській місцевості. Водоводи виготовляють завчасно заводським способом.
Напірна ділянка водоводу (звичайно сталевий трубопровід) встановлюють безпосередньо на спусках перед електростанцією, він служить для створення необхідного натиску безпосередньо на гідроенергоагрегаті. Ці ділянки мають порівняно невелику відстань.
Для транспортабельних ГЕС, що використовуються в кочових умовах роботи, водовід застосовують повністю напірний. Його виготовляють з меліоративної тканини, яка забезпечує гнучкість трубопроводу з урахуванням рельєфу місцевості, володіє високою міцністю, а при транспортуванні легко змотується в бухти. Ці властивості забезпечують транспортабельну ГЕС і розміщення їх на новому місці без додаткових капітальних вкладень на споруду трубопроводу (дивись рисунок 1).
При прокладці водоводів слід уникати поворотів траси, що створюють значні додаткові опори. Якщо ж без поворотів не обійтися, то мінімально допустимий радіус закруглення R (м) рекомендується встановлювати в залежності відсередньої швидкості перебігу води υ (м/с) у водоводі і площі його перетину ω (м2) по формулі:
R = 11 · υ2 ·
+ 12.
При будівництві безнапірної ділянки деривації дуже важливий вибір ухилу ί дна каналу, від якого залежить швидкість потоку води в ньому. При малих швидкостях потоку може замулитися або зарости водовід, а в зимовий час —утворитися шуга, крижаний шар і виникнути затори.
Замулювання, шуга, лід, як правило, не виникають при швидкостях (м/с) води:
υ > (tн)0,06,
TН — розрахункова мінімальна температура зовнішнього повітря, ºС.
В той же час, при великих швидкостях води помічаються значні втрати тиску, а отже і потужності ГЕС. Тому швидкість водотоку деривації повинна бути від 1,0 до 1,5 м/с.
Необхідну величину ухилу каналу визначають по формулі Шезі:
,
R — гідравлічний радіус живого перетину каналу, м; С — коефіцієнт Шезі.
Коефіцієнт Шезі С Можна знайти, наприклад, по формулі Меннінга:
С = R ·
,
Де N — коефіцієнт шорсткості, який для бетонних лотків можна прийняти
N = 0,012...0,014.
Втрати натиску на безнапірній ділянці водоводу, використаного для невеликих ГЕС, складуть величину Δh, приблизно рівну:
Δh = ί·L,
Де L – довжина водоводу, м.
Втрати тиску (м) на напірній ділянці водоводу, і |також в гнучких напірних трубопроводах транспортабельних ГЕС можна приблизно розрахувати по формулі:
Δh = 
,
де λ — коефіцієнт тертя води об стінки труб (звичайно складає 0,02.,.0,03 м3/с); Q —дійсна витрата, м3/с; D— діаметр трубопроводу, м.
На напірних трубопроводах можуть також виникнути значні місцеві
Втрати, викликані різкими поворотами, несправністю засувок і т. п. Їх величину (м) можна визначити з виразу, м.:
Δh = ,
Де F—коефіцієнт місцевого опору (для засувок він рівний 0,5; для закруглюючого на 90° коліна—0,3). Для напірних ділянок водоводів важливо дотримувати умови заповнення водою їх горловини. Незаповнення водою горловини фактично приводить до того, що недовикористання перепаду рівнів напірного трубопроводу, а зрештою — до зниження потужності електростанції.
Це особливо негативно позначається на транспортабельних ГЕС, обладнаних гнучкими трубопроводами. За відсутності повного заповнення горловини водоводу виникають коливання її стінок і відповідно тертя об грунт що швидко приводить до стирання меліоративної тканини і її передчасного зносу.
Щоб уникнути цього, горловина напірних водоводів виконує змінного перетину. Мінімально допустиму площу (м2) поперечного перетину
Sмв окремих ділянок горловини можна приблизно.(без урахування опору горловини через малі швидкості в ній) визначити по формулі:
Де ΔHв — різниця між рівнем води в напірному басейні перед напірним водоводом і верхньою точкою даного перетину його горловини, м.
