Гидротурбинный водовод

Номер инновационного патента: 27277

Опубликовано: 15.08.2013

Авторы: Сейтасанов Ибрагим Сматович, Нарбаева Каракоз Турсынбековна, Нарбаев Турсынбек Ибрагимович, Есполов Тлектес Исабаевич, Ходанков Николай Алексеевич, Жандаулетова Фарида Рустембековна

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в гидроэнергетических установках для транспортировки воды.

Технический результат достигаемый изобретением заключается в уменьшении гидравлических потерь на подходе к гидротурбине, что обеспечивает повышение эффективности работы гидроэнергетической установки в целом.

Гидротурбинный водовод 1 содержит оболочку 2, на наружней стороне которой установлены ребра жесткости 3,4, причем внутренний диаметр ребра жесткости, меньше, чем внутренний диаметр ребра жесткости 4, а расстояние между ребрами жесткости 1| и Ь различно. Такие водоводы как бы составлены из набора бесконечного числа труб Вен тури.

Вместо ребер жесткостей, выполненных в виде стальных бандажей 3,4 может применяться стальной канат.

З.п. формулы 0, иллюстрации 1.

Смотреть все

(51) 02 9/06 (2012.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ в гидроэнергетических установках для транспортировки воды. Технический результат достигаемый изобретением заключается в уменьшении гидравлических потерь на подходе к гидротурбине,что обеспечивает повышение эффективности работы гидроэнергетической установки в целом. Гидротурбинный водовод 1 содержит оболочку 2, на наружней стороне которой установлены ребра жесткости 3,4, причем внутренний диаметр ребра жесткости, меньше, чем внутренний диаметр ребра жесткости 4, а расстояние между ребрами жесткости 11 и 12 различно. Такие водоводы как бы составлены из набора бесконечного числа труб Вентури. Вместо ребер жесткостей, выполненных в виде стальных бандажей 3,4 может применяться стальной канат.(72) Есполов Тлектес Исабаевич Нарбаева Каракоз Турсынбековна Сейтасанов Ибрагим Сматович Нарбаев Турсынбек Ибрагимович Жандаулетова Фарида Рустембековна Ходанков Николай Алексеевич(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный аграрный университет Министерства образования и науки Республики Казахстан Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в гидроэнергетических установках для транспортировки воды. Изобретение позволяет уменьшить гидравлические потери на подходе к гидротурбине,что обеспечивает повышение эффективности работы гидроэнергетической установки в целом, за счет того, что на поверхности оболочки гидротурбинного водовода установлены кольца жесткости с различными внутренними диаметрами, а водовод выполнен с последовательно установленными кольцами жесткости-бандажами. Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в гидроэнергетических установках для транспортировки воды. Известен турбинный трубопровод, уложенный в тело плотины и усиленный армофермами(А.Р.Фрейшист, А.Х. Хохарин, А.М. Шор. Стальные трубопроводы. 3-е изд. перераб.-М., Энергоиздат,1982 г.). Недостатком данного турбинного трубопровода является сложность устройства его в теле бетонной плотины. Известен стальной бандажированный трубопровод, представляющий собой усиление оболочки трубопровода насадкой на нее часто расположенных цельных стальных колец одинакового диаметра бандажей из более прочной стали, чем оболочка. Такие трубопроводы более выгодные благодаря существенной экономии металла, несмотря на значительную трудоемкость изготовления(Гидроэлектрические станции учебник для вузов/Н.Н.Аршиневский, М.Ф.Губин,В.Я. Карелин, Г.И.Кривченко-3-е изд.перераб. и доп.-М.Энергоатомиздат, 1987 г.) Недостатком бандажированного трубопровода с волнистой оболочкой является большая, в сравнении с гладкостенными трубопроводами,потеря напора. Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы гидроэнергетической установки. Технический результат достигаемый изобретением заключается в уменьшении гидравлических потерь на подходе к гидротурбине,что обеспечивает повышение эффективности работы гидроэнергетической установки в целом. Указанный технический результат достигается тем, что на поверхности оболочки гидротурбинного водовода установлены кольца жесткости с различными внутренними диаметрами, а водовод выполнен с последовательно установленными кольцами жесткости-бандажами. На фиг.1- представлен продольный разрез по водоводу. Гидротурбинный водовод 1 содержит оболочку 2, на наружней стороне которой установлены ребра жесткости 3,4, причем внутренний диаметр ребра жесткости, меньше, чем внутренний диаметр ребра жесткости 4, а расстояние между ребрами жесткости 11 и 12 различно. Такие водоводы как бы составлены из набора бесконечного числа труб Вентури. Вместо ребер жесткостей, выполненных в виде стальных бандажей 3,4 может применяться стальной канат. Сущность изобретения заключается в том, что ребра жесткости с различными диаметрами располагаются между собой на определенных расстояниях друг от друга. После заделки торцов водовода заглушками в него подается давление (в два-три раза больше расчетного), вызывающее растяжение оболочки водовода до контакта с кольцами жесткости. Возникающие при этом остаточные деформации обеспечивают после снятия давления прочное соединение колец жесткости с оболочкой водовода. Таким образом,создается водовод с периодически меняющимися поперечными сечениями, состоящими из длинной диффузорной 11 и короткой конфузорной 2 частей. Гидротурбинный водовод работает следующим образом. Вода из верхнего бьефа поступает в водоводи устремляется к гидротурбине. При движении воды в результате трения о стенки водовода возникают гидравлические потери напора. Из литературных источников известно, что в диффузорах 1 величина трения всегда меньше, чем цилиндрической трубе, и теоретически можно получить диффузор с нулевым трением. В конфузорах 2 трение больше, чем в цилиндрической трубе. Следовательно, изменяя длину диффузорной -1 и конфузорной-2 частей предлагаемого трубопровода с переменными поперечными сечениями, управляем потерями на трение, делая их меньше, чем в обычной цилиндрической трубе. Следует заметить, что доля потерь на деформацию профилей скорости невелика, так как в трубопроводе нет внезапных расширении и сжатий потока. Осуществление технического решения производится применением известных материалов,элементов и технологии их изготовления, а гидравлический процесс,происходящий в гидротурбинном водоводе,позволяющий уменьшить гидравлические потери, подчиняется известным законам гидромеханики. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Гидротурбинный водовод, в виде гибкой трубы, отличающийся тем, что труба выполнена с периодически меняющимся сечением, типа гофр,образованных установкой на ней колец жесткости с различными внутренними диаметрами. 2. Гидротурбинный водовод по п.1,отличающийся тем, что кольца жесткости,выполнены в виде стальных бандажей из стального каната.