Жобалау процесі келесі қадамдарды қамтыды
жүктеу/скачать 433,09 Kb.
|
Мини ГЭС 2
| Микро гидро су станциясының турбина-генератор бөлігін есептеу бойынша ұсыныстар
Гидрогенератор – турбинаның механикалық энергиясын электр энергиясына түрлендіретін синхронды электр тогы. Гидравликалық турбина оны айналдырады. Генератор статор мен ротордан тұрады. Статорға корпус және орамасы бар өзек кіреді. Ал ротор өзек, спиц, жиек және полюстен тұрады [12]. Негізгі параметрлері: жұмыс дөңгелегі диаметрі, жылдамдық, тиімділік, қажетті сору биіктігі. Белсенді және реактивті турбиналар бар. Реактивті турбиналар кем дегенде ішінара потенциалдық энергияны пайдаланады. Айналу доңғалақтың алдындағы және артындағы қысым айырмашылығына байланысты пайда болады. Белсенді турбинаның жұмыс дөңгелегі ауада айналады [13]. Микро гидро су станциясының турбинасын басқаратын электр энергиясының мөлшерін келесідей есептеуге болады. Қуатты, кВт формула бойынша табу: Турбина дөңгелектерінің айналу жылдамдығы, айн/мин, формула бойынша есептеледі: мұндағы H – жалпы гидростатикалық басы, м; S – ағыс қимасы, м2. Берілетін энергия сумен жабдықтаудың электр энергиясына айналуының тиімділігіне байланысты болады. Пайдалану орнына берген кезде шығындар болуы мүмкін. Саптамадан судың ағу жылдамдығы, м/с2 [14]: Осы жерден саптаманың диаметрі м формула бойынша есептеледі: Саптаманың диаметрі қысым коллекторының диаметрінен кішірек болуы керек. Егер олар тең болса, онда су коллекторлар бойымен бірдей жылдамдықпен қозғалады, бұл судың жоғалуына әкеледі. Сондай-ақ қысым коллекторының қабырғаларына үйкеліс әсерінен шығындар болуы мүмкін. Саптама ауданы, формула бойынша есептелген м2: Биіктік айырмашылығының азаюын болдырмау үшін саптаманы төменірек орналастыру керек. Содан кейін турбинаның осін тігінен орнатуға болады. Штепсельдер ұшына немесе барлық жүздерді жабу үшін сақинаға орналастырылған. Белдік жетектері иілгіш қосылымы бар механикалық үйкеліс берілістері. Олар біліктер арасындағы жүктерді тасымалдау үшін қолданылады. Белдік жетек жетекті және жетекті шығырлардан тұрады. Жетекші шкивтің айналуы белдік пен шығырлар арасындағы үйкеліс әсерінен жетектегі шкивтің айналуына айналады. Белдіктердің икемділігіне байланысты трансмиссиялар біркелкі, соққысыз және үнсіз жұмыс істейді. Белдіктер механизмдерді шамадан тыс жүктемеден қорғайды. Артықшылықтары төмен бағаны, орнатудың және техникалық қызмет көрсетудің қарапайымдылығын қамтиды. Кемшіліктері - үлкен өлшемдер, беріліс қатынасының өзгеруі, білік тіректеріндегі жүктемелердің жоғарылауы, белдіктерді тарту үшін қосымша құрылғылардың қажеттілігі және белдіктің сынғыштығы [15]. Берілетін қуат 7 кВт, біліктің айналу жиілігі 1440 мин-1, беріліс коэффициенті 4. Орташа ауытқуы бар жүктеме. Кіші шкивтің ең кіші диаметрін Dmin М.А.Саверин [16] формуласы бойынша анықтаймыз: Онда, Генератордың жалпы қуатын табамыз, Вт: мұндағы P - белсенді қуат, Вт; - генератордың тиімділігі; N – су электр станциясының жалпы қуаты, Вт. Полюсті бөлу: мұндағы суды салқындату әдісі үшін А және а - ротор мен статор орамдары. Ротор диаметрі, м: Ротордың максималды айналу жылдамдығы, м/с: мұндағы Di – ротордың диаметрі, м; n – айналымдар саны, айн/мин. Генератор роторының маховик моменті: Гидравликалық турбина – бұл ағын энергиясы турбиналық энергияға айналатын қозғалтқыш. Генератордың көмегімен турбинаның механикалық энергиясы электр энергиясына айналады, ол электр желілері арқылы тұтынушыға жеткізіледі. Заманауи гидравликалық турбиналардың артықшылығы ағынды энергияны пайдаланудың жоғары дәрежесін, жоғары айналу жылдамдығын, маңызды қуатты бір блокқа шоғырландыру мүмкіндігін иелену деп атауға болады. Гидравликалық турбина мыналардан тұрады: кіріс камерасы, бағыттаушы қалақша, жұмыс дөңгелегі, жұмыс дөңгелегі камерасы, сорғыш құбыр, білік және мойынтіректерден [17,18]. Жұмыс дөңгелегі турбинаның негізгі корпусы болып табылады. Каплан турбиналарында қалақтардың айналуы олардың айналасында соққысыз ағынды қамтамасыз етеді, бұл турбинаның максималды мүмкін болатын тиімділігін сақтауға мүмкіндік береді. Статор өзегінде ойықтар бар. Полюстер ротордың сыртқы жағына бекітілген. Полюстік катушкалар бір-бірімен байланысқан. Орамға генератор тогы беріледі. Статорда магниттік тізбекте негізгі магнит ағыны тұйықталған [19]. Гидроциклонға орталықтан тепкіш күштердің айтарлықтай әсер етуі және құрамдастардың тығыздықтарының айырмашылығына байланысты қабылданған жұмыс режимдерінде гидроциклон құрылғысының периметрі бойынша жылдамдықтар мен қысымның таралуы зерттелді. 2 және 3-суреттерден көрініп тұрғандай, өндірілетін энергия мөлшері гидроциклон денесінің ағындық-қысымдық сипаттамасына байланысты. 2 және 3-суреттер су ағынының әртүрлі мәндерінде турбинаның қуаты мен жылдамдығының жалпы қысыммен байланысын көрсетеді. Сурет 2. – Су шығынының әртүрлі мәндеріндегі жалпы қысымды турбина қуатының өзгеруі Сурет 3. – Су ағынының әртүрлі мәндерінде жалпы қысымды турбинаның айналу жиілігінің өзгеруі 4 және 5-суреттерде турбинаның қуаты мен жылдамдығының су ағынына байланысты, алаңдағы әр түрлі қысым мәндерінде өзгеруі көрсетілген. Осы нәтижелерге сүйене отырып, турбинаның қуаты мен айналу жиілігі жалпы қысымға тура пропорционалды болды, бірақ су ағыны өзгерген жағдайда максималды қуат пен максималды жылдамдық үшін белгілі бір мәндер болды. Сурет 4. – Жалпы қысымның әртүрлі мәндеріндегі су ағынына байланысты турбина қуатының өзгеруі Сурет 5. – Жалпы қысымның әртүрлі мәндеріндегі су ағынына байланысты турбинаның айналу жиілігінің өзгеруі 6-суретте су шығынының жалпы қысыммен және су ағынының жылдамдығымен өзгеруін көрсетеді. Жалпы қысымның жоғарылауымен салыстырғанда су ағынының жоғарылауымен қысымның жоғалуы өте жоғары өскенін көрсетуге болады. Сурет 6. – Су шығынының әр түрлі мәндерінде жалпы шығыны бар жалпы қысымның өзгеруі Бүкіл әлемде микросу энергетикасы өсуде, халыққа микросу жүйелерінің қолайлы жерде қаншалықты іске асатынын көрсету маңызды. Микросу энергетикасына қойылатын жалғыз талаптар – су көздері, турбиналар, генераторлар, дұрыс жобалау және орнату, бұл әрбір жеке адамға ғана емес, сонымен бірге бүкіл әлемге және қоршаған ортаға көмектеседі. Өзеннің микро гидротурбиналық схемалары су қол жетімді және өзенмен қамтамасыз етілген кезде электр энергиясын өндіреді. Өзен кеуіп, ағын алдын ала белгіленген мөлшерден немесе турбина үшін минималды техникалық ағыннан төмен түскенде, генерация тоқтатылады. Орташа және жоғары бағаналы схемалар суды қабылдауға бұру үшін Weirs пайдаланады, содан кейін ол қысымды құбыр немесе пенсток арқылы турбиналарға жеткізіледі. Пенстоктар қымбат және конструкциясы әдетте үнемді емес, өйткені үйкеліс күші жоғары. Балама - суды өзеннің ұзын жағымен қысымды қабылдағышқа немесе алдыңғы бұғазға, содан кейін турбинаға қысқа бөгетпен ағызатын төмен еңісті канал арқылы жеткізу. Турбинаны таңдау негізінен қол жетімді қысым басына және су ағынының жылдамдығына байланысты болады. Гидроэнергетикалық турбиналар үшін екі негізгі жұмыс режимі бар: импульс және реакция. Импульстік турбиналар су ағынымен қозғалады және олар жоғары бағаналар мен төмен ағындар үшін жарамды. Реакциялық турбиналар су толтырылған жұмыс істейді және роторды іске қосу үшін ағып жатқан судың бұрыштық және сызықтық импульстерін пайдаланады және олар орташа және төмен бастар мен жоғары ағын жылдамдығы үшін қолданылады. Реттелетін турбиналар тартылатын ағынның мөлшерін көбейту немесе азайту үшін кіріс бағыттаушы қалақтарды немесе жүгіргіш қалақтарды жылжыта алады. Көлденең ағынды турбиналар биіктігі (5) метр немесе одан аз және су шығыны (1,0) м3/с немесе одан аз шағын гидрожобалар үшін ең жақсы болып саналады. Шағын су электр қондырғылары әдетте бөгет салуды қажет етпейтін өзен арналары болып табылады және жыл бойына қолжетімді су ағынына орнатылады. Қоқыс жәшігі бар қабылдау құрылымы суды құбыр (Пенсток) немесе құбыр арқылы турбинаға жібереді. Жоғары қысымда (50 м-ден астам) және төмен су ағынында (0,5 м3/с-тен аз) турбина әдетте су ағынын және турбинаның жылдамдығын реттеу үшін реттеу клапаны бар генераторға тікелей қосылған Пелтон типті. жүктеу/скачать 433,09 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|