加兰水力发电站。 无线电电子电气工程百科全书

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为非电气化地区的低功率农村广播中心、照明学校、医院、图书馆供电可以通过最简单的水力发电站来完成，其每千瓦电力的建设成本比所有现有发电厂都要便宜。 文中描述的水力发电厂不需要大坝，可以安装在水深超过25厘米、流速超过1m/秒的河流上。

水力发电站由轻型涡轮机（水力转子）组成，以花环的形式串在横跨河流的电缆上。 电缆一端固定在支撑轴承内，另一端旋转发电机转子。 在这种情况下，电缆起到一种轴的作用，其旋转运动被传递到发电机。

从这样的水力发电站可以获得的功率P按下式计算：

P=0,15*DLV³K,

其中，P 为功率，单位为 kW，D 为翼炬直径，单位为 m，L 为花环的有效长度，单位为 m，V 为流速，单位为 m/s，K 为花环数量。

翼旋翼花环的转数 n 大约等于

n=0,3*V/D

每个液压马达由两个相对偏移的半缸11组成，当液压马达浸入水流中时，由于水压的差异，在其表面（相对于旋转轴线）产生扭矩。 。 同时，液压炬还对水流施加显着的正面阻力，因此花环1的缆线沿河水流动的方向拉伸和弯曲。 液压炬成对地附接至缆索，每对具有公共附接点13、14，并且在它们的每一个中，一个液压转子相对于另一个转动90°。 这对于电缆以及发电机轴的均匀旋转是必要的。 电缆拉力的反作用由沿海支撑件感知，该沿海支撑件由固定在地面中的固定板6和支撑带3组成，支撑带4,5具有孔，楔子18​​通过该孔被驱动到地面中，从而保持支撑件。 装置的齿轮和发电机部件安装在框架 7 上。 对岸的自由支撑设有挂钩6和止推轴承组件9、10、XNUMX，保证电缆与水流方向成不同角度的自由旋转。 电缆第二端的紧固也是铰接的。

从支架上取下电缆时，在前 20 - 30 秒内，您不应将其拿在手中，因为它可能会急剧松开。 缆绳的第二端被套在滑轮17上并用系带固定。 皮带轮借助夹子16和螺栓固定在变速箱（驱动机构）的轴线上。 电缆用于扭转，只有在这种情况下，它才能将电力从涡轮机传输到发电机。

一组涡轮机可提供数十瓦至 5-15 千瓦的功率。 您可以组合花环，迫使它们为共同的负载工作，从而增加水力发电站的功率。

在这种情况下，自由支撑组件（框架中的图1）由刚性型材14组成，刚性型材15通过覆盖层17互连并用木桩13固定，并且木桩搁置在挖入的木梁16上。在自由支撑处，花环使用止推轴承18的钩子11和夹子来附接。该节点类似于一个花环的附接点。 发电机安装在站点 8，位于第一条线路的一侧。 平台与传动轴5的机架5本体刚性连接，传动轴4通过支架5与机架连接。花环绳索的旋转通过半传动轴沿传动轴传递。覆盖轴 1 和滑轮 XNUMX. 齿轮的交叉皮带。

发电机2或者通过适配器直接附接至传动轴5，或者具有减速级3。该装置的其余部分从附图中是清楚的。 若采用立式发电机，水位上升时可安装在安全高度，齿轮3可制成斜角，啮合角为45°。 整个变速器和交流发电机可以放置在防水气钟型外壳中。

下表列出了可用于微型水力发电厂的最常见发电机的名称和基本数据。

作为所描述的微型水力发电厂的一个例子，安装在莫斯科河上的 Staraya Ruza 镇下方 1,5 公里处的电站可以提供服务。 该地方的平均流速为1,5 m/s，深度为40-50 cm，花环的有效长度为47 m，一对翼旋翼的长度为1 m，考虑到间隙，花环的直径为 0,3 m。花环的功率为 8,6、8,8-6 kW，并满载旋转 543 kW 发电机（MP 1 2/428，n=0,7 rpm）。 发电机效率等于17,3，花环直径为XNUMX毫米，

对于功率较小的水力发电厂（1-2 kW），运行速度为 1,5-2 m sec，可以使用直径为 10-12 mm 的电缆。

我们给出了此类发电厂的计算数据。 要旋转 GPM-130 发电机（来自 VE-2 风力涡轮机），需要 260 W 的功率。 转速为500rpm，河水流速为1,5m/s，花环长度为3m，每个翼转子直径为200mm，长度为450mm。 为了提供必要的动力，需要安装 3 对彼此相距 50 毫米的液压割炬 - 花环的旋转速度为 135 rpm，因此需要一个变速箱来增加花环数量转数为3.7倍。

这些图显示了一个花环水电站的零件和组件的图纸。

（点击放大）

单个组件和零件的设计可以在不损坏的情况下进行更改。 例如，发电机的框架（部分18）可以由木梁制成，部分17的构造可以通过将三个圆盘铆接在一起的滑轮等来简化。

图 1、2、3 显示了一个多环水电站及其各个节点。

（点击放大）

作者：V.Blinov

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