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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Micro e pequenas centrais hidrelétricas. Equipamentos para micro e pequenas centrais hidrelétricas. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de energia alternativa A "MNTO INSET" é especializada no desenvolvimento, produção em série e entrega completa de unidades hidráulicas para pequenas UHEs de até 5000 kW e micro UHEs com capacidade de 3 a 100 kW (Fig. 1.2). As microcentrais hidrelétricas e unidades hidrelétricas para pequenas UHEs produzidas pela MNTO INSET possuem características de alta energia e são projetadas para operação em uma ampla faixa de pressões e vazões. São fontes de eletricidade autônomas, ecológicas e de retorno rápido para a população de áreas remotas e de difícil acesso, bem como para pequenas indústrias.
Os equipamentos são produzidos em série, diferenciando-se pela confiabilidade, alto desempenho técnico e operacional e preços acessíveis. As principais soluções técnicas utilizadas na criação dos equipamentos são feitas ao nível das invenções e estão protegidas por patentes. Há uma experiência bem-sucedida na operação de equipamentos usando barragens, canais, sistemas de abastecimento de água e saneamento existentes para empreendimentos industriais e instalações municipais, instalações de tratamento, sistemas de irrigação e condutas de água potável. Turbinas hidrelétricas para pequenas centrais hidrelétricas A OJSC "Tyazhmash" projeta, fabrica e fornece turbinas hidráulicas para pequenas usinas hidrelétricas. Atualmente, a OAO "Tyazhmash" desenvolveu várias unidades hidráulicas radial-axiais unificadas para pequenas usinas hidrelétricas nas versões vertical e horizontal (Fig. 1.3) e turbinas de hélice verticais. As unidades hidrelétricas unificadas podem ser utilizadas tanto na construção de novas UHEs, quanto na modernização das existentes ou na restauração das desativadas. As características das unidades hidráulicas desenvolvidas são:
O equipamento hidráulico para pequenas centrais hidrelétricas, desenvolvido e fornecido pela OJSC "Tyazhmash", foi criado levando em consideração as condições específicas de sua operação. Toda a unidade hidráulica opera em modo automático, com supervisão mínima e manutenção periódica. O design do equipamento elimina a possibilidade de contaminação de corpos d'água com resíduos de óleo dos sistemas da unidade hidráulica. Para simplificar e reduzir o custo de instalação do equipamento, ele é fornecido em blocos ampliados, e para tamanhos pequenos - em uma única unidade, o que economiza significativamente no processo de instalação e reduz o tempo de colocação do equipamento em operação. As turbinas hidrelétricas são equipadas com instrumentação e sistema de controle automático da unidade, o que possibilita a operação do equipamento em modo automático sem a presença de pessoal de manutenção na UHE.
Turbina de hélice vertical (Polukaplan) A hidroturbina de hélice vertical (meia-kaplan) serve como acionamento para um gerador de corrente trifásico. O fluxo de água para o impulsor da entrada retangular de água passa pelas palhetas guia. As palhetas guia são projetadas para controlar o fluxo de água através da turbina quando a carga no hidrogerador muda. As palhetas-guia também são o elemento de fechamento da turbina. O impulsor da turbina tem quatro pás; as pás são reinstaladas de acordo com a pressão quando a unidade hidráulica é parada. A água é removida da turbina por um tubo de sucção (cone localizado verticalmente). O tubo de sucção é projetado para um aproveitamento mais completo da energia do fluxo de água pela turbina. A rotação das palhetas guia é realizada por um servomotor através de um anel de controle flutuante. Os servomotores da palheta guia são controlados pelo sistema de controle automático da unidade hidráulica. Um mancal guia lubrificado com água fixa a posição do eixo da turbina e percebe as cargas radiais decorrentes do desequilíbrio mecânico, hidráulico e elétrico do rotor. Turbina hidráulica radial-axial vertical (Francisco) Uma turbina hidráulica vertical radial-axial (Francis) serve como acionamento para um gerador de corrente trifásico. O fluxo de água através da câmara espiral e da palheta guia é alimentado ao sistema de palhetas do impulsor e cria um torque no rotor da turbina e no rotor do gerador rigidamente conectado a ele. A água é removida do impulsor através de um tubo de sucção cônico de eixo reto. A manutenção de uma frequência estável de rotação do eixo da turbina é realizada alterando a vazão de água que passa pelo impulsor, girando as palhetas guia instaladas no caminho do fluxo da turbina na frente do impulsor. As palhetas guia são controladas por um servomotor hidromecânico, que inclui dois servomotores, um anel de controle e partes do mecanismo de rotação da palheta. Os servomotores da palheta guia são controlados pelo sistema de controle automático da unidade hidráulica. Para excluir deslocamentos radiais do rotor durante a operação, a turbina é equipada com um mancal guia lubrificado a água. Para evitar a formação de vácuo atrás das palhetas-guia quando elas são fechadas abruptamente, válvulas de quebra de vácuo são incorporadas à tampa da turbina. Turbina hidráulica radial-axial horizontal (Francisco) Uma turbina hidráulica horizontal radial-axial (Francis) serve como acionamento para um gerador de corrente trifásico. O fluxo de água através da câmara espiral e da palheta guia é alimentado para as pás do impulsor e cria um torque no eixo da turbina. O eixo da turbina está conectado ao eixo do gerador. O gerador converte a energia mecânica de rotação em energia elétrica. A manutenção de uma velocidade estável do eixo da turbina é realizada alterando a vazão de água que passa pelo impulsor, girando as palhetas guia. A rotação das palhetas guia instaladas na frente do impulsor é realizada pelo sistema de controle automático da unidade hidráulica por meio de um servomotor de acionamento hidromecânico. servo motor gira o anel de ajuste conectado às alavancas para girar as palhetas guia com a ajuda de brincos. Os sensores são instalados na haste do servomotor e nas palhetas-guia para controlar a posição das palhetas-guia. A água é removida do impulsor através do cone do tubo de sucção. O eixo da turbina gira em mancais lisos equipados com um sistema de lubrificação líquida circulante. Para garantir uma regulação suave da velocidade definida quando a carga muda, um volante é instalado no eixo da turbina. Na fig. 1.4. a aparência de vários impulsores é mostrada e nas Figuras 1.5 e 1.6 os diâmetros calculados das turbinas.
Turbinas de jato cruzado ou jato duplo Nomeação As turbinas de jato cruzado (Fig. 1.7) ou hidrelétricas duplas fabricadas pela Energo-Alliance LLC podem ser amplamente utilizadas em qualquer área da economia nacional, desde fazendas de condutos de água potável até o descarte de descargas de água industrial de empresas industriais, distrito estadual usinas de energia e esgoto.
As instalações com turbinas de jato cruzado podem ser usadas ao usar diferenças de alta altitude nos níveis de água (derivação de pressão) e a velocidade dos cursos d'água costeiros, a energia das ondas do mar e a velocidade das correntes de água nas águas costeiras dos mares e oceanos, bem como a energia das ondas do surf. A operação dessas usinas não requer combustível caro, lubrificantes, linhas de energia caras, nem mesmo barragens são necessárias em todos os casos. A geração de eletricidade é ecologicamente correta. A qualidade da eletricidade permite que ela seja vendida à rede. É possível desmontar a turbina hidráulica e instalá-la em um novo local. Usar As turbinas podem ser usadas com alturas de 1,5 a 200 metros. A potência das turbinas hidráulicas pode ser variada tanto alterando o diâmetro do impulsor quanto alterando seu comprimento. A alta eficiência dessas turbinas, ao contrário das clássicas, permanece praticamente na faixa de 25 a 100% da potência, o que é muito importante quando as unidades operam com cargas parciais. As turbinas são equipadas com um dispositivo para regular o fluxo de água pela turbina durante a operação, equipado com acionamento manual ou eletromecânico. As turbinas também são equipadas com um dispositivo antiaceleração acionado por carga. Este tipo de turbina é o mais racional para micro e pequenas unidades de UHE, principalmente em baixas quedas. Nas mesmas condições (cadência, potência), as unidades hidráulicas com turbinas cross-jet são menores, bem como custos e despesas significativamente menores para a construção de estruturas hidráulicas, em comparação com as turbinas clássicas. Completude do equipamento de instalação hidráulica:
O custo de 1 kW de capacidade instalada é de 200 a 1300 dólares americanos, na faixa de potência da unidade hidrelétrica de 500 a 5 kW. Unidade hidráulica submersível com turbina tipo jato cruzado (modelo kit), cuja aparência é mostrada na fig. 1.8 é usado para gerar eletricidade, usa a energia de alta velocidade do fluxo dos cursos de água costeiros, bem como a energia de alta velocidade das correntes costeiras nas águas dos mares e oceanos. Vazão: a partir de 2 m/s; potência: até 15 kW; Parâmetros de corrente elétrica: Direct -12, 24 V, variável - 220, 380 V, 50 Hz. Testes de modelo foram realizados. A produção está programada para começar em 2004.
Uma unidade hidráulica tipo turbina de jato cruzado (Fig. 1.9) usa pressões estáticas de fluido criadas por represas ou um sistema de tubulação para gerar eletricidade. Cabeças: de 1,5 a 50 metros; Custos: até 7 cu. EM; Potência: até 500 kW; Parâmetros de corrente elétrica: 220, 380 V, frequência 50 Hz.
Autor: Magomedov A. M.
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Comentários sobre o artigo: Vladimir As turbinas de inserção são um lixo completo, se funcionarem, a eficiência não será superior a 50%. No Uzbequistão, foram fornecidas 6 turbinas de 500 kW cada, por algum motivo elas não recebem mais de 1500 kW ... Anatoly Precisamos de uma turbina com potência de 1-3 kW, para operação em água do mar, com queda de pressão de 0 a 3 kg/cm2. O fluxo é pulsante, com mudança de direção. A tomada de força é necessária em qualquer direção do fluxo. Raupov Nasim Mahmadsharipovich Estou trabalhando no tema Unificação, por favor preciso de dados técnicos de geradores hidrelétricos unificados e turbinas hidrelétricas com uma faixa de pressão e vazão de água.
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