16 | 10 | 2018

Лекція “Інші енергоустановки”

Лекція “Інші енергоустановки”

 

План

1. Механічні установки по використовуванню гідроенергії.

2. Установки по використовуванню біоенергоресурсів.

3. Установки по використовуванню енергії вітру.

Література

1. Корабльов А. Д. “Экономия енергоресурсов в сельськом хозяйстве”

1.Механічні установки по використовуванню гідроенергії.

Механічними установками по використовуванню гідроенергії називають пристрої, що перетворюють гідравлічну енергію в механічну. Ці пристрої служать як механічний привід млина, верстатів, молотів, насосів, повітропроводів і т. п. Історія їх вживання налічує тисячоліття, і лише в XX столітті з розвитком електроенергії цей привід був замінений на електричний.

В даний час з механічних установок основне розповсюдження отримали гідравлічні двигуни і струменеві водопідйомники.

Гідравлічний двигун — машина, що перетворює механічну енергію потоку води в механічну енергію відомої ланки (валу, штока і т. п.). В сільському господарстві гідравлічні двигуни застосовують для приводу млинів, засувок системи іригації, очищення решіток водозабірних споруд від наносів і деяких інших задач.

Струменевий водопідйомник — це машина, в якій використовується енергія безпосередньо води, що рухається. Із струменевих водопідйомників в сільському господарстві доцільно застосовувати гідротарани і гідроелеватори. Вони майже не мають частин, що рухаються і тому високонадійні.

Гідротарани (мал.1) можна ефективно використовувати в гірській місцевості при підйомі води для напування тварин або поливання пасовищ. Конструкція гідротарану була заснована на використовуванні імпульсної енергії гідравлічного удару.

1- верхній бак; 2,6 - трубопроводи;

3 - нижній бак; 4,5 – клапани; 7 – річка;

Р – Сила, яка необхідна для відкриття клапана;

H – Висота падіння води;

Н – висота піднімання води.

Рис.1 Схема гідравлічного тарана

Основні елементи гідротарана — верхній бак 1, нижній бак 3 і клапани 4, 5. Всі елементи сполучені трубопроводами 2, 6. Підйом води здійснюється таким чином. Гідравлічний удар виникає в трубопроводі 6 при закритті ударного відбійного клапана 4 під дією динамічного натиску води, що поступає з джерела. Унаслідок підвищення тиску при гідравлічному ударі відкривається напірний клапан 5 і вода підіймається в нижній бак 3, тиск в трубопроводі 6 падає, клапан 5 закривається, а клапан 4 відкривається. Клапан 4 закривається тоді, коли потік води досягає певної швидкості. Висота підйому доходить до 80 м, а добова продуктивність— 4...40 м3. Ще порівняно недавно гідротарани випускалися промисловістю серійно. Проте їх виробництво було необґрунтовано припинено. Враховуючи, що гідротарани дозволяють істотно зберегти електроенергію, що витрачається насосними установками, доцільно їх виробництво відновити.

1 – нарощувальний трубопровід;

2 – всмоктуючий патрубок;

3 – змішуюча камера;

4 – дифузор;

5 – сопло (насадка).

Рис.2 Схема гідроелеватора.

Робота гідроелеватора (мал. 2) була заснована на використовуванні енергії струменя води, що підводиться до насадки під натиском. Проходячи з великою швидкістю через проточну частину гідроелеватора, струмінь води створює при вильоті з насадки перепад тиску. Це викликає надходження в камеру змішувача гідроелеватора матеріалу, що транспортується, з патрубка 2. Струмінь робочої рідини захоплює з камери змішувача гідросуміш, що утворюється, в дифузор. В дифузорі швидкість руху гідросуміші знижується але підвищується її тиск за рахунок переходу частини кінетичної енергії струменя в потенційну енергію потоку, ніж і обумовлюється переміщення гідросуміші по трубопроводах.