RU2078988C1 - Wave-electric power plant - Google Patents

Abstract

FIELD: hydroelectric power engineering. SUBSTANCE: two vertical shields are hinged to vertical mount under water level and at the same time are hinged together to form acute angle, as viewed from top, with vertical mount located on its bisecting line. Two horizontal connections with hydropower units are mounted in vertical shields in parallel with angle bisecting line; hydraulic turbines have turning blades. EFFECT: facilitated wave energy conversion. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к гидроэнергетике, а более конкретно к волновым гидроэлектростанциям, использующим энергию волн, возникающих на поверхности морей и океанов и предназначено для электроснабжения стационарных морских платформ, имеющих собственные электростанции для снижения уровня шума и экономии энергоносителей при наличии волнения. The invention relates to hydropower, and more particularly to wave hydroelectric power plants using the energy of waves that occur on the surface of the seas and oceans and is intended to power stationary offshore platforms having their own power plants to reduce noise and save energy in the presence of waves.

В настоящее время электроснабжение стационарных морских нефтегазодобывающих платформ и насосных платформ нефтеперевалочных комплексов осуществляется с помощью дизельных или газотурбинных электростанций, работающих непрерывно независимо от наличия морского волнения. Currently, the power supply of stationary offshore oil and gas production platforms and pump platforms of oil transshipment complexes is carried out using diesel or gas turbine power plants that operate continuously regardless of the presence of sea waves.

Эти электростанции одновременно являются главными источниками шумового воздействия на персонал и крупным потребителям дорогостоящих энергоносителей. These power plants are simultaneously the main sources of noise impact on personnel and large consumers of expensive energy sources.

В то же время известны волновые гидроэлектростанции, которые преобразуют в электроэнергию энергию волн и открытого моря и в случае соединения их подводным кабелем с морскими платформами позволяет во время волнения отключать их собственные электростанции и, таким образом, снижать уровень шума и экономить энергоносители. At the same time, wave hydroelectric power plants are known that convert the energy of waves and the open sea into electricity, and if they are connected by an underwater cable to offshore platforms, they can shut off their own power plants during the wave and thus reduce noise and save energy.

Волновая гидроэлектростанция "Краб" содержит понтон с размещенным на нем гидроагрегатом, равномерно расположенные относительно периметра понтона под уровнем воды поршневые насосы со штоком и, по меньшей мере, три гибкие связи, соединенные с якорями, к каждой из которых последовательно подсоединено, по меньшей мере, два поршневых насоса, при этом нагнетательные магистрали поршневых насосов параллельно подключены к гидроагрегату. The "Crab" wave hydroelectric power station contains a pontoon with a hydraulic unit located on it, piston pumps with a rod evenly located relative to the pontoon's perimeter below the water level, and at least three flexible couplings connected to the anchors, at least one of which is connected in series two piston pumps, while the discharge lines of the piston pumps are connected in parallel to the hydraulic unit.

Для подвижного соединения нагнетательных магистралей поршневых насосов между собой и с размещенным на понтоне коллектором гидроагрегата имеются компенсаторы. For the movable connection of the discharge lines of the piston pumps to each other and to the collector of the hydraulic unit located on the pontoon, there are compensators.

При волнении понтон воздействует при помощи гибких связей на поршневые насосы, нагнетательные магистрали которых подключены к гидроагрегату, вырабатывающему электрический ток (см. а.с. СССР N 1767208, кл. F 03 B 13/12, 1992 г.). During a wave, the pontoon acts by means of flexible connections on piston pumps, the discharge lines of which are connected to a hydraulic unit generating electric current (see AS USSR N 1767208, class F 03 B 13/12, 1992).

Для отбора мощности не используется фазовая скорость волн т.е. скорость перемещения формы волны. For power take-off, the phase velocity of the waves is not used i.e. the speed of movement of the waveform.

Необходимость применения поршневых насосов, компенсаторов и коллектора усложняет конструкцию гидроэлектростанции. The need for piston pumps, expansion joints and a manifold complicates the design of a hydroelectric power station.

Наличие понтона, обладающего положительной плавучестью снижает надежность и не позволяет сблокировать волновую гидроэлектростанцию с морской платформой. The presence of a pontoon with positive buoyancy reduces reliability and does not allow to block the wave hydroelectric station with an offshore platform.

Указанные недостатки частично устранены в волновых гидроэлектростанциях, использующих фазовую скорость волн. These disadvantages are partially eliminated in wave hydroelectric power plants using the phase velocity of the waves.

Известная гидроэлектростанция (см. заявку Франции N 2369440, м. кл. F 03 B 13/12, 1978 г.) содержит составную вертикальную опору, состоящую из плавучей платформы с фиксаторами и, по меньшей мере, две реверсивные гидротурбины, размещенные в горизонтальных цилиндрических патрубках, установленных под уровнем воды симметрично относительно оси опоры и электрогенераторы. A well-known hydroelectric power station (see French application N 2369440, class CL F 03 B 13/12, 1978) contains a composite vertical support consisting of a floating platform with clamps and at least two reversible hydraulic turbines located in horizontal cylindrical pipes installed below the water level symmetrically with respect to the axis of the support and power generators.

Электрогенераторы расположены отдельно внутри платформы и соединены с гидротурбинами с помощью конических редукторов. Electric generators are located separately inside the platform and are connected to hydraulic turbines using bevel gears.

По периметру плавучей платформы имеется ряд каналов криволинейной формы с входными отверстиями, сужениями и запорными заслонками для подачи воды из моря через выходные отверстия в расположенную в верхней части платформы емкость, соединенную через трубопроводы с задвижками с горизонтальными патрубками. Around the perimeter of the floating platform there are a number of channels of a curvilinear shape with inlet openings, constrictions and shut-off valves for supplying water from the sea through the outlet openings to a container located in the upper part of the platform, connected through pipelines with valves with horizontal pipes.

Под действием морского волнения при прямом или обратном подходе волн, когда оси патрубков совпадают с направлением вектора фазовой скорости волн через горизонтальные патрубки проходит наибольшая масса воды, вращая размещенные в них реверсивные гидротурбины и расположенные внутри плавучей платформы электрогенераторы, которые работают на номинальной мощности. Under the action of sea waves with the direct or reverse approach of the waves, when the axis of the nozzles coincides with the direction of the phase velocity vector of the waves, the largest mass of water passes through the horizontal nozzles, rotating the reversible hydraulic turbines located in them and the electric generators located inside the floating platform that operate at rated power.

Одновременно через каналы происходит заполнение емкости водой из моря за счет преобразования кинетической энергии набегающих волн в потенциальную энергию подъема независимо от направления вектора фазовой скорости волн. At the same time, through the channels, the tank is filled with water from the sea due to the conversion of the kinetic energy of the incident waves into the potential energy of rise, regardless of the direction of the wave phase velocity vector.

При косом подходе волн расход воды через патрубки уменьшается и мощность падает. With the oblique approach of the waves, the water flow through the nozzles decreases and the power drops.

Для стабилизации нагрузки гидроэлектростанции открываются задвижки на соответствующих трубопроводах и недостающий объем воды подается из емкости под гидростатическим давлением в горизонтальные патрубки перед рабочими колесами гидротурбины. To stabilize the load of a hydroelectric power station, valves on the corresponding pipelines open and the missing volume of water is supplied from the tank under hydrostatic pressure to the horizontal nozzles in front of the impellers of the turbine.

Необходимость применения составной вертикальной опоры усложняет конструкцию гидроэлектростанции и не позволяет сблокировать ее с морской платформой. The need to use a composite vertical support complicates the design of the hydroelectric power station and does not allow to block it with the offshore platform.

Неподвижное крепление горизонтальных патрубков с гидротурбинами относительно оси вертикальной опоры, требующее применения реверсивных гидротурбин, емкости, системы каналов с запорными заслонками и трубопроводов с задвижками усложняет конструкцию гидроэлектростанции. The fixed fastening of horizontal nozzles with hydraulic turbines relative to the axis of the vertical support, requiring the use of reversible hydraulic turbines, a tank, a system of channels with shutter dampers and pipelines with valves, complicates the design of a hydroelectric power station.

Наличие в составной вертикальной опоре плавучей платформы, обладающей положительной плавучестью и содержащей помещение для электрогенераторов снижает надежность работы гидроэлектростанции. The presence in the composite vertical support of a floating platform with positive buoyancy and containing a room for electric generators reduces the reliability of the hydroelectric power station.

Применение электрогенераторов, требующих отдельного помещения исключает их размещение в горизонтальных патрубках вместе с гидротурбинами и усложняет конструкцию гидроэлектростанции. The use of electric generators requiring a separate room eliminates their placement in horizontal pipes together with hydraulic turbines and complicates the design of a hydroelectric power station.

Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности волновой гидроэлектростанции. The objective of the present invention is to simplify the design and increase the reliability of the wave hydroelectric power station.

Указанная задача достигается тем, что известная гидроэлектростанция, содержащая закрепленную на дне вертикальную опору и, по меньшей мере, две гидротурбины, размещенные в горизонтальных цилиндрических патрубках, установленных под уровнем воды симметрично относительно оси опоры и электрогенераторы снабжена двумя вертикально расположенными щитами, шарнирно закрепленными на опоре, выполненной в виде сплошной сваи кругового сечения и шарнирно соединенными между собой с образованием острого угла, при этом опора расположена на биссектрисе последнего, а патрубки размещены в щитах, при этом размещенные в патрубках гидротурбины агрегатированы с электрогенераторами капсульного типа. This task is achieved by the fact that the known hydroelectric power station containing a vertical support fixed at the bottom and at least two hydraulic turbines placed in horizontal cylindrical pipes installed symmetrically relative to the axis of the support under water level and the electric generators are equipped with two vertically arranged shields pivotally mounted on the support made in the form of a continuous pile of circular cross section and pivotally connected to form an acute angle, while the support is located on the bisector e last, and pipes arranged in panels, with nozzles arranged in hydraulic turbine electric generators packaged with capsular type.

Гидротурбины могут быть выполнены с поворотными лопастями. Hydroturbines can be made with rotary blades.

В волновой гидроэлектростанции в качестве вертикальной опоры может быть применена одна из вертикальных опор стационарной морской платформы. In a wave hydroelectric power station, one of the vertical supports of a stationary offshore platform can be used as a vertical support.

Снабжение вертикальной опоры двумя вертикально расположенными щитами, шарнирно закрепленными на опоре, выполненной в виде сплошной сваи круглого сечения и шарнирно соединенными между собой с образованием острого угла, при этом опора расположена на биссектрисе последнего, размещение патрубков в щитах а агрегатирование размещенных в патрубках гидротурбин с электрогенераторами капсульного типа позволяет упростить конструкцию гидроэлектростанции. Supply of the vertical support with two vertically arranged shields pivotally mounted on the support, made in the form of a continuous pile of circular cross section and pivotally connected to form an acute angle, while the support is located on the bisector of the latter, the placement of the nozzles in the shields and the aggregation of hydraulic turbines with electric generators located in the nozzles capsule type allows you to simplify the design of hydroelectric power.

Исключение плавучей платформы, обладающей положительной плавучестью дает возможность повысить надежность работы волновой гидроэлектростанции. The exclusion of a floating platform with positive buoyancy makes it possible to increase the reliability of the wave hydroelectric power station.

Выполнение гидротурбин с поворотными лопастями обеспечивает стабилизацию нагрузки гидроэлектростанции при изменении фазовой скорости волн. The implementation of hydraulic turbines with rotary blades provides stabilization of the load of a hydroelectric power station with a change in the phase velocity of the waves.

Применение в гидроэлектростанции в качестве вертикальной опоры одной из вертикальных опор стационарной морской платформы позволяет сблокировать волновую гидроэлектростанцию с морской платформой. The use in a hydroelectric power station as a vertical support of one of the vertical supports of a stationary offshore platform allows to block a wave hydroelectric power station with an offshore platform.

На фиг. 1 изображен общий вид волновой гидроэлектростанции в исходном положении спереди; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a general view of a wave hydroelectric power station in a starting position in front; in FIG. 2, section AA in FIG. one.

Волновая гидроэлектростанция содержит вертикальную опору 1 с хомутами 2, 3 вертикальные щиты 4, 5 с полукольцами 6, 7 и пластинами 8, 9 и горизонтальные патрубки 10 с гидроагрегатами 11. The wave hydroelectric power station contains a vertical support 1 with clamps 2, 3 vertical shields 4, 5 with half rings 6, 7 and plates 8, 9 and horizontal pipes 10 with hydraulic units 11.

Вертикальная опора 1 предназначена для шарнирного крепления вертикальных щитов 4, 5 с горизонтальными патрубками 10 и гидроагрегатами 11 на глубине, обеспечивающей полное погружение щитов под уровень воды при высоте волны, соответствующей расчетной фазовой скорости волн и представляет собой сплошную сваю круглого сечения. Vertical support 1 is designed for hinging vertical shields 4, 5 with horizontal nozzles 10 and hydraulic units 11 at a depth, which ensures complete immersion of the shields under the water level at a wave height corresponding to the estimated phase velocity of the waves and is a continuous pile of circular cross section.

С этой целью в верхней части опоры на определенной высоте имеются, по меньшей мере, две пары хомутов 2, которые служат для восприятия нагрузки от массы вертикальных щитов 4, 5 и передачи ее на вертикальную опору 1, а на оголовке опоры одна пара хомутов 3 для фиксации щитов от случайного перемещения вверх вдоль опоры. To this end, at the top of the support at a certain height there are at least two pairs of clamps 2, which serve to absorb the load from the mass of vertical shields 4, 5 and transfer it to the vertical support 1, and on the head of the support one pair of clamps 3 for fixing shields against accidental movement up along the support.

Хомуты 2, 3 неподвижно устанавливаются на вертикальной опоре с помощью крепежных деталей, конструктивно одинаковы и отличаются друг от друга только верхним или нижним расположением горизонтальных опорных поверхностей, которыми они контактируют с соответствующими поверхностями полуколец 6, 7. The clamps 2, 3 are fixedly mounted on a vertical support with the help of fasteners, are structurally identical and differ from each other only in the upper or lower arrangement of the horizontal supporting surfaces with which they contact the corresponding surfaces of the half rings 6, 7.

Каждый хомут представляет собой деталь из уголкового профиля дугообразной формы в плане, внутренний радиус которой равен промежуточному радиусу вертикальной опоры 1, а высоте несколько меньше последнего. Each clamp is a part of the angular profile of an arched shape in plan, the inner radius of which is equal to the intermediate radius of the vertical support 1, and a height slightly less than the last.

Торцы хомутов 2, 3 закрыты пластинами с отверстиями в центре для крепежных деталей. The ends of the clamps 2, 3 are closed by plates with holes in the center for fasteners.

Разъемы хомутов смещены на 90^o в плане относительно плоскости разъема полуколец 6, 7 для непрерывности контакта соответствующих поверхностей.The connectors of the clamps are offset by 90 ^o in plan relative to the plane of the connector of the half rings 6, 7 for continuity of contact of the respective surfaces.

Для возможности автоматической ориентации входных отверстий горизонтальных патрубков 10 в направлении противоположном вектору фазовой скорости волн вертикальная опора 1 расположена на биссектрисе острого угла α который образуют в плане два шарнирно соединенных между собой вертикальных щита 4, 5. To enable automatic orientation of the inlet holes of the horizontal nozzles 10 in the direction opposite to the phase wave velocity vector, the vertical support 1 is located on the bisector of an acute angle α which form in the plan two vertical shields pivotally connected to each other 4, 5.

При этом ось вертикальной опоры располагается как можно ближе к вершине угла, что необходимо для совместной работы двух подвижных щитов под действием фазовой скорости волн аналогично флюгеру. In this case, the axis of the vertical support is located as close as possible to the apex of the angle, which is necessary for the joint work of two movable shields under the action of the phase velocity of the waves, similar to a weather vane.

В качестве вертикальной опоры может быть использована одна из вертикальных опор стационарной морской платформы, что позволяет сблокировать волновую гидроэлектростанцию с морской платформой. As a vertical support, one of the vertical supports of a stationary offshore platform can be used, which makes it possible to interlock a wave hydroelectric power station with an offshore platform.

Два шарнирно соединенных между собой вертикальных щита 4,5, образующих в плане острый угол a и поворотных вокруг вертикальной опоры 1, предназначены для автоматической ориентации входных отверстий установленных в щитах горизонтальных патрубков 10 с гидроагрегатами 11 в направлении противоположном вектору фазовой скорости волн, что необходимо для наиболее эффективной работы гидроагрегатов. Two articulated vertical shields 4,5, which form an acute angle a and are rotatable around a vertical support 1, are designed to automatically orient the inlets of the horizontal pipes 10 mounted on the shields with hydraulic units 11 in the direction opposite to the phase velocity of the waves, which is necessary for the most efficient operation of hydraulic units.

Принцип действия вертикальных щитов аналогичен действию двухлопастной флюгарки во флюгере, которая под действием ветра устанавливается так, что вершина угла a между лопастями направлена навстречу ему, а в данном случае - навстречу волнам. The principle of operation of vertical shields is similar to the action of a two-bladed wind vane in a weather vane, which is set under the influence of wind so that the apex of the angle a between the blades is directed towards it, and in this case, towards the waves.

Вертикальный щит 4 представляет собой пластину прямоугольной формы жесткой конструкции, которая в плане имеет вид прямой линии. Vertical shield 4 is a rectangular plate of rigid construction, which in plan has the form of a straight line.

В передней части щита посредине по высоте имеется отверстие для крепления горизонтального патрубка 10 с гидроагрегатом 11 так, что ось патрубка параллельна биссектрисе угла a.
Снаружи переднего торца на вертикальном щите 4 вверху и внизу по высоте имеются, по меньшей мере, два горизонтальных кронштейна для шарнирного соединения со щитом 5.In the front part of the shield, in the middle in height, there is a hole for attaching a horizontal pipe 10 with a hydraulic unit 11 so that the axis of the pipe is parallel to the bisector of angle a.
Outside the front end on the vertical shield 4 at the top and bottom in height there are at least two horizontal brackets for swiveling with the shield 5.

Щит, в свою очередь, шарнирно соединяется с вертикальной опорой 1 с помощью полуколец 6, 7 и пластин 8. The shield, in turn, is pivotally connected to the vertical support 1 with the help of half rings 6, 7 and plates 8.

Вертикальный щит 5 имеет аналогичную конструкцию и отличается от щита 4 только наличием, по меньшей мере, двух пар горизонтальных кронштейнов и формой пластин 9. The vertical shield 5 has a similar design and differs from the shield 4 only in the presence of at least two pairs of horizontal brackets and the shape of the plates 9.

Шарнирное соединение вертикальных щитов 4, 5 между собой с помощью горизонтальных кронштейнов служит для возможности монтажа щитов на вертикальной опоре с хомутами 2, 3. The hinged connection of the vertical shields 4, 5 with each other using horizontal brackets serves to enable the installation of shields on a vertical support with clamps 2, 3.

Полукольца 6, 7 представлены для шарнирного крепления вертикальных щитов 4, 5 с пластинами 8, 9 на вертикальной опоре 1, расположены над хомутами 2 и контактируют с ними с помощью расположенных в нижней части опорных поверхностей. The half rings 6, 7 are provided for the articulation of vertical shields 4, 5 with plates 8, 9 on the vertical support 1, are located above the clamps 2 and contact them using the supporting surfaces located in the lower part.

Кроме того, полукольца 6 имеют в верхней части дополнительные опорные поверхности, с помощью которых они могут упираться в соответствующие поверхности хомутов 3 при случайном перемещении щитов вверх вдоль опоры и, таким образом, фиксировать их в рабочем положении. In addition, the half rings 6 have additional supporting surfaces in the upper part, with the help of which they can abut against the corresponding surfaces of the clamps 3 when the shields are randomly moved up along the support and, thus, fix them in the working position.

С целью уменьшения сопротивления при повороте щитов 4, 5 полукольца 6 и хомуты 3 устанавливаются с зазором по высоте. In order to reduce the resistance when turning the shields 4, 5, the half rings 6 and the clamps 3 are installed with a height clearance.

Каждое из двух полуколец 6 представляет собой деталь из швеллерного профиля в виде полуокружности, внутренний радиус которой несколько превышает наружный диаметр вертикальной опоры 1. Each of the two half rings 6 is a part of a channel profile in the form of a semicircle, the inner radius of which slightly exceeds the outer diameter of the vertical support 1.

Полукольца 7 аналогичны по конструкции и отличаются только тем, что выполнены из уголкового профиля. The half rings 7 are similar in design and differ only in that they are made of a corner profile.

Торцы полуколец 6, 7 закрыты пластинами с отверстиями в центре для крепежных деталей. The ends of the half rings 6, 7 are closed by plates with holes in the center for fasteners.

Разъемы полуколец смещены на 90^o в плане относительно плоскости разъема хомутов 2, 3 для непрерывности контакта соответствующих поверхностей.The half-ring connectors are offset by 90 ^° in plan relative to the plane of the connector of the clamps 2, 3 for the continuity of contact of the corresponding surfaces.

Пластины 8, 9 служат для неподвижного соединения вертикальных щитов 4, 5 с полукольцами 6, 7, обеспечения заданного острого угла α в плане и расположения оси вертикальной опоры 1 на биссектрисе угла, как можно ближе к его вершине для создания эффекта флюгера. The plates 8, 9 serve for the fixed connection of vertical shields 4, 5 with half rings 6, 7, providing a given acute angle α in plan and the location of the axis of the vertical support 1 on the bisector of the angle, as close to its apex as possible to create a weather vane effect.

По меньшей мере, по две пластины 8, 9 жесткой конструкции расположенные выше и ниже по высоте симметрично осям горизонтальных патрубков 10 соединяют вертикальные щиты с соответствующими полукольцами, которые, в свою очередь, будучи соединены между собой встык работают как одно целое, обеспечивая свободный поворот щитов вокруг опоры. At least two plates 8, 9 of a rigid structure located above and below in height symmetrically to the axes of the horizontal nozzles 10 connect the vertical boards with the corresponding half rings, which, in turn, are connected together end-to-end, working as a unit, providing free rotation of the boards around the support.

Между пластинами и патрубками имеются ребра жесткости. Between the plates and nozzles there are stiffeners.

Горизонтальные патрубки 10 предназначены для неподвижного крепления гидроагрегатов 11 в вертикальных щитах 4, 5 под уровнем жидкости, а также обеспечения равномерного распределения поля скоростей в потоках воды перед гидротурбинами и представляет собой патрубки цилиндрической формы с открытыми торцами, продольные оси которых расположены параллельно и симметрично биссектрисе острого угла a между щитами в плане, как можно ближе к вертикальной опоре 1 и вершине угла для создания эффекта флюгера. The horizontal nozzles 10 are designed for fixed mounting of hydraulic units 11 in vertical shields 4, 5 under the liquid level, as well as to ensure uniform distribution of the velocity field in the water flows in front of the turbines and is a cylindrical nozzle with open ends, the longitudinal axes of which are parallel and symmetrically sharp bisector angle a between the shields in plan, as close as possible to the vertical support 1 and the top of the corner to create the effect of the weather vane.

Плоскости среза входных отверстий патрубков находятся на одном уровне с шарнирными соединениями вертикальных щитов, а торцы выходных отверстий выполнены симметрично им относительно центров тяжести горизонтальных патрубков 10 с гидроагрегатами 11, находящихся на одной прямой с центром тяжести поперечного сечения вертикальной опоры с целью оптимизации нагрузки на опору от массы гидроагрегатов. The cut planes of the inlet openings of the nozzles are on the same level as the swivel joints of the vertical shields, and the ends of the outlet openings are made symmetrically with respect to the centers of gravity of the horizontal nozzles 10 with hydraulic units 11 located on a straight line with the center of gravity of the cross-section of the vertical support in order to optimize the load on the support from mass of hydraulic units.

Для повышения скорости протекания воды через гидротурбины патрубки могут быть выполнены с конфузорами на входе и диффузорами на выходе жидкости. To increase the speed of water flow through hydraulic turbines, the nozzles can be made with confusers at the inlet and diffusers at the liquid outlet.

Гидроагрегаты 11 служат для прямого преобразования скоростного напора морских волн в электроэнергию и представляют собой прямоточные нереверсивные лопастные гидротурбины с поворотными лопастями, агрегатированные с электрогенераторами капсульного типа. Hydraulic units 11 are used for direct conversion of the high-speed pressure of sea waves into electricity and are direct-flow non-reversible blade hydraulic turbines with rotary blades, aggregated with capsular-type electric generators.

Гидроагрегаты соосно закреплены внутри погруженных под уровень воды горизонтальных патрубков 10 с помощью трех радиальных опор, равномерно расположенных по окружности. The hydraulic units are coaxially fixed inside the horizontal pipes 10 submerged beneath the water level using three radial bearings evenly spaced around the circumference.

Гидроэлектростанция работает следующим образом. Hydroelectric power works as follows.

В исходном положении входные отверстия горизонтальных патрубков 10 с гидроагрегатами 11 и вершина острого угла a образованного в плане двумя шарнирно соединенными между собой вертикальными щитами 4, 5, погруженными под уровень воды и, в свою очередь, шарнирно закрепленными на расположенной на биссектрисе угла вертикальной опоре 1, направлены в сторону, противоположную вектору фазовой скорости волн. In the initial position, the inlet holes of the horizontal pipes 10 with hydraulic units 11 and the apex of the acute angle a formed in plan by two vertically articulated vertical shields 4, 5, submerged under the water level and, in turn, pivotally mounted on the vertical support 1 located on the bisector angle are directed in the direction opposite to the phase wave velocity vector.

При перемещении формы волны спереди назад с расчетной скоростью скоростной напор массы воды, проходящей через горизонтальные патрубки 10, воздействует на лопасти гидротурбин, которые преобразовывают кинетическую энергию потоков воды во вращение валов электрогенераторов, вырабатывающих электрический ток. When moving the waveform from front to back with the calculated speed, the pressure head of the mass of water passing through the horizontal nozzles 10 acts on the blades of the hydraulic turbines, which convert the kinetic energy of the water flows into the rotation of the shafts of electric generators generating electric current.

При этом поворотные лопасти гидротурбин находятся в среднем положении с определенным углом атаки. In this case, the rotary blades of the hydraulic turbines are in the middle position with a certain angle of attack.

При увеличении фазовой скорости волн выше расчетной лопасти поворачиваются так, что угол атаки лопастей уменьшается и наоборот. With an increase in the phase velocity of the waves above the calculated blade, they rotate so that the angle of attack of the blades decreases and vice versa.

В обоих случаях нагрузка волновой гидроэлектростанции стабилизируется. In both cases, the load of the wave hydroelectric power station is stabilized.

Снабжение вертикальной опоры двумя вертикально расположенными щитами, шарнирно закрепленными на опоре, выполненной в виде сплошной сваи круглого сечения, и шарнирно соединенными между собой с образованием острого угла, при этом опора расположена на биссектрисе последнего, размещение патрубков в щитах и агрегарирование размещенных в патрубках гидротурбин с электрогенераторами капсульного типа позволяет упростить конструкцию гидроэлектростанции. Supply of the vertical support with two vertically arranged shields pivotally mounted on a support made in the form of a continuous pile of circular cross section and pivotally connected to each other with the formation of an acute angle, while the support is located on the bisector of the latter, the placement of the nozzles in the shields and the aggregation of the turbines installed in the nozzles with capsular-type electric generators makes it possible to simplify the design of a hydroelectric power station.

Исключение плавучей платформы, обладающей положительной плавучестью, дает возможность повысить надежность работы волновой гидроэлектростанции. The exclusion of a floating platform with positive buoyancy makes it possible to increase the reliability of the wave hydroelectric power station.

Выполнение гидротурбины с поворотными лопастями обеспечивает стабилизацию нагрузки гидроэлектростанции при изменении фазовой скорости волн. The implementation of the turbine with rotary blades provides stabilization of the load of the hydroelectric power station when the phase velocity of the waves.

Применение в гидроэлектростанции в качестве вертикальной опоры одной из вертикальных опор стационарной морской платформы позволяет сблокировать волновую гидроэлектростанцию с морской платформой и, таким образом, при наличии волнения снижать уровень шума и экономить энергоносители. The use in a hydroelectric power station as a vertical support of one of the vertical supports of a stationary offshore platform allows you to block the wave hydroelectric power station with the offshore platform and, thus, in the presence of waves, reduce noise and save energy.

Claims (2)

1. Волновая гидроэлектростанция, содержащая закрепленную на дне водоема вертикальную опору и по меньшей мере две гидротурбины, размещенные в горизонтальных цилиндрических патрубках, установленных под уровнем воды симметрично относительно оси опоры, и электрогенераторы, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы, гидроэлектростанция снабжена двумя вертикально расположенными щитами, шарнирно закрепленными на опоре, выполненной в виде сплошной сваи круглого сечения, и шарнирно соединенными между собой с образованием острого угла, при этом опора расположена на биссектрисе последнего, а патрубки размещены в щитах, при этом размещенные в патрубках гидротурбины агрегатированы с электрогенераторами капсульного типа. 1. A wave hydroelectric power station containing a vertical support fixed to the bottom of the reservoir and at least two hydraulic turbines located in horizontal cylindrical pipes installed symmetrically relative to the axis of the support under the water level, and electric generators, characterized in that, in order to simplify the design and increase the reliability of operation , the hydroelectric power station is equipped with two vertically arranged shields pivotally mounted on a support made in the form of a continuous pile of circular cross section and pivotally connected between with the formation of an acute angle, while the support is located on the bisector of the latter, and the nozzles are placed in the shields, while the hydraulic turbines located in the nozzles are aggregated with capsular-type electric generators. 2. Гидроэлектростанция по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью стабилизации нагрузки при изменении фазовой скорости волн, гидротурбины выполнены с поворотными лопастями. 2. Hydroelectric power station according to claim 1, characterized in that, in order to stabilize the load when the phase velocity of the waves changes, the turbines are made with rotary blades.

Images