DE2730681A1 - Hydraulic power plant in river without dam - has immersed water wheel consisting of drum with pivoted paddles - Google Patents

Hydraulic power plant in river without dam - has immersed water wheel consisting of drum with pivoted paddles

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    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
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    • F03B17/065—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction the flow engaging parts having a cyclic movement relative to the rotor during its rotation
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Abstract

The hydro-power plant is intended for installation in a river without a dam so that it does not form an obstruction to ships' traffic. It comprises one or more water wheels with paddles arranged under water. The paddles are pref. hinged to the wheel drums so that they do not present a resistance during their movement against the direction of water flow. The plant may be built at or in piers supporting a bridge across the river.

Description

PatentbeschreibungPatent description

Flußkraftwerk ohne Staumauer Die Erfindung bezieht sich auf ein Flußkraftwerk ohne Staumauer in dem die Kraftmaschinen, Turbinen, Unterwasser-Schaufelräder oder sonstige Kraftmaschinen unter Wasser aneortnet sind, die durch das durchfließende Flußwasser angetrieben werden, bzw. das Flußkraftwerk ohne Staumauer in Betrieb gesetzt wird, das auch in großen schiffbaren Flüssen im Flußbett eingebaut werden kann, bei dem die Schiffe ohne Unterbrechung weiter stromauf und stromab fahren können. River power plant without dam wall The invention relates to a river power plant without a dam in which the prime movers, turbines, or underwater paddle wheels other power machines are aneortnet under water, which by the flowing through River water are driven, or the river power plant is in operation without a dam that can also be installed in large navigable rivers in the river bed in which the ships continue to travel upstream and downstream without interruption can.

Bekanntlich versteht man unter Wasserkraftwerke solche, wobei das Wasser durch Staumauern oder Dämme etc. gestaut und dann in tiefer gelegene Kraftmaschinen geleitet wird, die dann durch den Druck des abfallenden Wassers angetrieben werden. Diese Wasserkraftwerke sind in großen schiffbaren Flüssen nicht zu verwenden, da durch Staumauern und die dann erforderlichen Schleusen die Schiffahrt, die auf großen Flüssen sehr stark ist und die Schiffe zum rnjeil in großen Verbänden fahren, zu sehr gestört würde.As is well known, hydropower plants are understood to be those, where the Water dammed by dams or dams, etc. and then in lower-lying power machines which are then driven by the pressure of the falling water. These hydropower plants are not there to use in large navigable rivers through dams and the then required locks, the shipping, which on large Rivers are very strong and the ships go to rnjeil in large groups, too would be very disturbed.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Flußkraftwerke ohne Staumauern in großen schiffbaren Flüssen zu bauen, bei denen keine Staumauern und Schleusen erforderlich sind, wobei die Schiffahrt nicht unterbrochen wird und die gewaltige bisher nicht genutzte, nie versiegende und nichts kostende Kraft dieser Flüsse zu nutzen.The invention is therefore based on the object, river power plants without Build dams in large navigable rivers that do not have dams and Locks are required, whereby the navigation is not interrupted and the enormous, previously unused, never-ending and cost-free power of this To use rivers.

Erfindungsgemäß können daher die Flußkraftwerke ohne Staumauern, in der Folge einschließlich der Pfeiler Flußkraftwerke genannt, zwischen oder auf Strompfeiler, eventuell in der Art der Brücken= pfeiler, derart im Flußbett eingebaut werden, daß die Kraftma= schinen der Flußkraftwerke, horizontalliegende- schrägliegende-oder stehende Turbinen, querliegende Unterwasser-Schaufelräder oder sonstige Kraftmaschinen, insgesamt in der Folge Kraftmaschi= nen genannt, unter Wasser angeortnet sind, die dann durch die Kraft des durchfließenden Wassers rotieren, die mit encrgieerzeu= genden Maschinen im Flußkraftwerk gekuppelt sind und somit das Flußkraftwerk in Betrieb gesetzt wird. Es können auch mehrere Kraftmaschinen in einem Flußkraftwerk hintereinander und auch nebeneinander eingebaut werden.According to the invention, the river power plants without dams, in the sequence including the pillars called river power plants, between or on river pillars, possibly in the manner of bridges = piers built in this way in the river bed be that the power machines of the river power plants, horizontally lying, sloping or stationary turbines, transverse underwater paddle wheels or other prime movers, collectively referred to in the following as Kraftmaschi = nen, are located under water, the then rotate by the force of the flowing water, which with encrgieerzeu = lowing machines are coupled in the river power plant and thus the river power plant in Operation is set. There can also be several prime movers in a river power plant can be installed one behind the other and next to each other.

Wenn erforderlich kann der Druck des Wassers auf die Kraftma= schinen, in der weiteren Ausbildung der Erfindung, verstärkt werden, indem das Wasser geleitet bzw. gesteuert wird. Dies kann dadurch erreicht werden,daß vor der Einführung des Wassers in die Flußkraftwerke bzw. in die Kraftmaschinen erweiterte Öffnungen, vielleicht in der Art von Trichtern aus Stahl oder Beton etc.If necessary, the pressure of the water on the engines, in the further development of the invention, are reinforced by the water passed or is controlled. This can be achieved by prior to the introduction of the Water in the river power plants or in the power machines enlarged openings, perhaps in the form of funnels made of steel or concrete etc.

vorgebaut werden, deren Größe bzw. dreren Unterschied zwischen der größeren vorderen Öffnung und der kleineren hinteren Öffnung (vor dem Flußkraftwerk) abgestimmt werden muß, nach Wasserdruck und der Größe der Flußkraftwerke. Die erweiterten Öffnungen in erforderlicher Form, eckig, rund, oval etc. nehmen vorne durch die größeren Öffnungen mehr Wasser auf und verstärken durch die Verjüngung bzw. Verengung zum Flußkraftwerk hin den Druck des Wassers in die Kraftmaschinen, wodurch eine höhere Tourenzahl derselben erreicht wird. Es wird von Vorteil sein, wenn zwischen den erweiterten Öffnungen und den Kraftmaschinen noch ein Zufluß bzw. Zwischenstück mit Gefälle zu den Krafmaschinen hin eingebaut wird. Je länger das Zwischenstück ist und je mehr Gefälle gegeben werden kann, um so größer wird der Druck des Wassers. Hierfür wird es sich lohnen im Flußbett eine entsprechende Ausbaggerung vorzu= nehmen und den Grund zu befestigen. Um den Druck des Wassers bei unterschiedlicher Wasserhöhe des Flusses (Hochwasser-Niedrigwasser) zu regulieren, können vor oder im Flußkraftwerk Schieber verschie= dener Art eingebaut werden. Auch kann die Regulierung durch mecha= nisch gesteurte Torflügeln oder bei der Ausführung der erweiterten Öffnungen aus Stahl eventuell durch eine mechanische Veränderung der Öffnungen erreicht werden. Um den Druck des Wassers auf die erweiterten Öffnungen in geschlossenem Zustand abzuschwächen steht der Verschluß am besten im spitzen Winkel zum Fluß.be built in front, their size or dreren difference between the larger front opening and the smaller rear opening (in front of the river power plant) Must be tuned according to water pressure and the size of the river power plants. The extended Openings in the required shape, angular, round, oval etc. take the front through the larger openings take up more water and intensify through the tapering or narrowing to the river power station the pressure of the water in the power machines, whereby a higher number of tours of the same is achieved. It will be beneficial if between the enlarged openings and the prime movers still have an inflow or intermediate piece is installed with a slope towards the power machines. The longer the intermediate piece and the more the gradient that can be given, the greater the pressure of the water. For this it will be worthwhile to carry out a corresponding dredging in the river bed and to fix the ground. About the pressure of the water at different water levels of the river (flood-low water) can be regulated in front of or in the river power station Slides of various types can be installed. Regulation by mecha = nically controlled gate leaves or when designing the enlarged openings Steel possibly due to a mechanical change of the openings can be achieved. To keep the pressure of the water on the enlarged openings in closed To weaken the condition, the closure is best placed at an acute angle to the river.

Die vorerwähnten Unterwasser-Schaufelräder, in der Zeichnung bei Abbildung 3 im Querschnitt gezeigt, jetzt als Kraftmaschine be= nannt, müssen so gestaltet sein daß sie in fließendem Wasser unter der Oberflache rotieren,obwohl das Wasser mit der gleichen Kraft gegen die ganze Vorderseite der Kraftmaschinen drückt, auch gegen den Teil der Kraftmaschine der sich gegen die Wasserströmung dreht. Dies wird, in der weiteren Ausbildung der Erfindung, da= durch erreicht daß die Schaufeln der Kraftmaschinen mit Gelenken, Scharnieren, Achsen etc. parallel mit der Achse der Kraftmaschi= nen 4 derart beweglich angebracht sind,daß sich dieselben auf der einen Seite, beispielsweise auf der unteren Hälfte der Kraft= maschine, wenn das Wasser von vorne unter die Vorderkante der Schaufeln greift, nach außen bewegen 5, wodurch das Wasser unter die Schaufeln drückt und die Kraftmaschinen dadurch rotieren und das Flußkraftwerk in Betrieb gesetzt wird.Zur gleichen Zeit drückt das Wasser auf der Gegenseite, in diesem Fall der oberen Hälfte, die Schaufeln gegen die Kraftmaschinen 6. Durch das Rotieren der Kraftmaschinen wiederholt sich das Öffnen und das Schließen der Schaufeln durch den Wasserdruck automatisch. Die Schaufeln werden wohl am besten im Querschnitt nach außen gewölbt und innen hohl gestaltet 7. Die äußere gewölbte Form der Schaufeln wird am besten so gestaltet, daß die Wölbung einem Kreisausschnitt des Kreisum= fanges der Kraftmaschine entspricht. Dadurch gleicht die Kraftma= schine auf der geschlossenen Seite einer glatten Walze oder Trom= mel und leistet so bei der Drehung gegen den Fluß geringen Wieder= stand. Die Wirkung des Wasserdrucks unter bzw. gegen die geöffnet= ten Schaufeln wird durch die hohle Form verstärkt.The aforementioned underwater paddle wheels, in the drawing at illustration 3 shown in cross section, now known as a prime mover, must be designed in this way be that they rotate in running water below the surface, even though the water is pushing against all of the front of the prime movers with the same force, too against the part of the prime mover that rotates against the flow of water. This will, in the further development of the invention, because = achieved by that the blades of the Power machines with joints, hinges, axes, etc. parallel to the axis of the Kraftmaschi = NEN 4 are mounted so movably that the same on the one Side, for example, on the lower half of the power machine when the water grips from the front under the leading edge of the blades, move outwards 5, whereby pushing the water under the blades and causing the prime movers to rotate and the river power plant is put into operation. At the same time, the water presses on the opposite side, in this case the upper half, the blades against the prime mover 6. As the prime movers rotate, the opening and closing are repeated the shovels automatically by the water pressure. The shovels are going to be the best arched outward in cross-section and designed hollow on the inside 7. The outer arched The shape of the blades is best designed so that the curvature is a sector of a circle corresponds to the circumference of the prime mover. As a result, the power machine resembles on the closed side of a smooth roller or drum and thus contributes the turning against the river little resistance. The effect of water pressure under or against the open blades is reinforced by the hollow shape.

Am einfachsten ist es wohl diese Flußkraftwerke unter großen Brücken in die Flußbette einzubauen. Dadurch sind sie für das Bedienungs- bzw. Wartungspersonal besser zugängig und die nötigen Kabel- und Rohrverbindungen etc. mit dem Ufer ist einfacher herzu= stellen. Auch könnte beim Einbau der Flußkraftwerke unter vorhan= denen Brücken eventuell ein vorhandener Brückenpfeiler mit ver= wendet werden. Die Zeichnung zeigt dies bei Abbildung 1 unter 1, Linie 2 bedeutet Wasser-Oberfläche. Viele Brücken überqueren die großen Flüsse, hier gäbe es viele möglichkeiten. Bei Brücken-Neu= bauten bieten sich die Flußkraftwerke besonders an. Hier könnten die Flußkraftwerkspfeiler auch als tragende Brückenpfeiler tech= nisch und optisch mit eingeplant werden. Dies zeigt Abbildung 2 bei 3. Es wird auch die Möglichkeit bestehen an geeigneten Stel= len große Flußkraftwerke mit mehreren Kraftmaschinen und höhere Leistung frei im Fluß zu bauen, ohne dabei die Flußlandschaft zu verunstalten. In solchen Flußkraftwerken könnte es zweckmäßig sein mehr Kraftmaschinen hintereinander als nebeneinander zu planen.The easiest way is probably these river power plants under large bridges to be built into the river beds. Thereby they are for the operating and maintenance personnel more accessible and the necessary cable and pipe connections etc. with the bank easier to manufacture =. Also could exist when installing the river power plants under where bridges an existing bridge pier may also be used. the Drawing shows this in Figure 1 under 1, Line 2 means water surface. Many bridges cross the big rivers, there are many possibilities here. at The river power plants are particularly suitable for building new bridges. Here could the River power plant piers also function as load-bearing bridge piers technically and optically be scheduled. This is shown in Figure 2 at 3. There will also be the option at suitable places large river power plants with several engines and higher To build power freely in the river without spoiling the river landscape. In such river power plants it might be expedient to have more engines in a row than planning side by side.

Hierbei wUrde das Flußkraftwerk weniger Platz in der Breite benö= tigen, was der Schiffahrt zugut käme. Diese großen Flußkraftwerke können auch unter vorhandenen Brücken eingebaut oder bei Brücken-Neubauten mit eingeplant werden. Bei geschickter Planung brauchen die großen Flußkraftwerke nicht störend zu wirken wenn diese seit= lich der Brücken überstehen. Bei Einbau von mehreren oder vielen Flußkraftwerken in einem Fluß könnte ein ganz neues Flußbild ent= stehen, das, wie bereits die Brücken nicht nachteilig für den Fluß und die Flußlandschaft zu werden braucht. Bei 8 sind Flußkraftwerke zwichen zwei Pfeilern angedeutet.Here the river power plant would need less space in width doing what would benefit shipping. These large river power plants can also be used under existing bridges built in or included in the planning for new bridges. With skilful planning, the large river power plants need not have a disruptive effect if these protrude from the side of the bridges. When installing several or many River power plants in a river could create a completely new picture of the river, that of how already the bridges do not become detrimental to the river and the river landscape needs. At 8 river power plants are indicated between two pillars.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (8)

Patentanspruche: 0 Flußkraftwerk ohne Staumauer, dadurch gekennzeichnet, daß das Flußkraftwerk ohne Staumauer auch in großen, auch schiffbaren Flüssen im Flußbett eingebaut werden kann, ohne daß die Schif= fahrt durch das Flußkraftwerk ohne Staumauer unterbrochen werden muß, da keine Staumauer benötigt wird.Claims: 0 run-of-river power plant without dam, characterized in that that the river power plant without dam also in large, also navigable rivers in the River bed can be built in without the boat going through the river power plant must be interrupted without a dam, as no dam is required. 2, Flußkraftwerk ohne Staumauer nach Anspruch 1, dadurch gekenn= zeichnet, daß die Kraftmaschinen unter Wasser angeortnet sind und durch das durchfließende Wasser in Betrieb gesetzt werden.2, run-of-river power plant without a dam according to claim 1, characterized in that it that the power machines are arranged under water and through the flowing through Water can be put into operation. 3. Flußkraftwerk ohne Staumauer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedenartige Kraftmaschinen verwendet werden können.3. river power plant without dam according to claim 1 and 2, characterized in that that various prime movers can be used. 4. Flußkraftwerk ohne Staumauer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterwasser-Sehaufelräder dadurch daß die Schaufeln beweglich sind unter Wasser rotieren, obwohl der Druck des Wassers überall gleich ist.(Abb. 3) 4. river power plant without dam according to claim 1 to 3, characterized in that that the underwater Sehaufelräder by the fact that the blades are movable under Water rotate, although the pressure of the water is the same everywhere (Fig. 3) 5. Flußkraftwerk ohne Staumauer nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch erweiterte Öffnungen und Zwichenstücke mit Gefälle vor den Kraftmaschinen, der Druck des Wassers auf die Kraftmaschinen verstärkt werden kann.5. River power station without dam wall according to claims 1 to 4, characterized in that by expanded Openings and intermediate pieces with a gradient in front of the engines, the pressure of the water can be amplified on the prime movers. 6. Flußkraftwerk ohne Staumauer nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,daß das Flußkraftwerk ohne Staumauer auf oder zwi= schen Pfeilern im Flußbett eingebaut werden kann und beim Einbau unter Brücken eventuell vorhandene Brückenpfeiler mit verwendet werden können. (Abb. 1) 6. river power plant without dam according to claim 1 to 5, characterized in that the river power plant built without a dam on or between pillars in the river bed and any bridge piers that may be present when installing under bridges can be used. (Fig. 1) 7. Flußkraftwerk ohne Staumauer nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Flußkraftwerk ohne Staumauer bei Brücken-Neubauten mit eingeplant werden kann und die Kraftwerkspfeiler auch als Brückenpfeiler mit verwendet werden können. (Abb. 2) 7. river power plant without dam according to claim 1 to 6, characterized in that the river power plant without a dam for new bridges can be included in the planning and the power plant piers can also be used as bridge piers can be used. (Fig. 2) 8. Flußkraftwerk ohne Staumauer nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Flußkraftweikohne Staumauer auch frei im Fluß eingebaut werden kann und dadurch in Gestaltung und Größe frei ist, wodurch auch eine größere Leistung erreicht werden kann.8. river power plant without dam according to claim 1 to 7, characterized in that the Flußkraftweikohne dam also free in Flow can be built in and is therefore free in design and size, whereby a greater performance can also be achieved.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008015660A1 (en) 2008-03-25 2009-10-01 Rös, Helmut Turbo engine for use as e.g. hydraulic engine in hydro-electric power plant, has energy conversion unit drive-connected with set of movable wings, and actuating lever and control bar provided for controllable pivoting of wings

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008015660A1 (en) 2008-03-25 2009-10-01 Rös, Helmut Turbo engine for use as e.g. hydraulic engine in hydro-electric power plant, has energy conversion unit drive-connected with set of movable wings, and actuating lever and control bar provided for controllable pivoting of wings
DE102008015660B4 (en) * 2008-03-25 2009-12-24 Rös, Helmut Flow engine

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