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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Micro y pequeñas centrales hidroeléctricas. Equipos para micro y pequeñas centrales hidroeléctricas. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes alternativas de energía "MNTO INSET" se especializa en el desarrollo, producción en serie y entrega completa de unidades hidráulicas para pequeñas HPP de hasta 5000 kW y micro HPP con una capacidad de 3 a 100 kW (Fig. 1.2). Las microcentrales hidroeléctricas y las unidades hidroeléctricas para pequeñas HPP producidas por MNTO INSET tienen características de alta energía y están diseñadas para operar en una amplia gama de presiones y caudales. Se trata de fuentes de electricidad autónomas, respetuosas con el medio ambiente y de rápida amortización para la población de zonas remotas y de difícil acceso, así como para pequeñas industrias.
Los equipos son producidos en serie, se distinguen por su confiabilidad, alto rendimiento técnico y operativo y precios asequibles. Las principales soluciones técnicas utilizadas en la creación de los equipos se realizan a nivel de invenciones y están protegidas por patentes. Existe una experiencia exitosa en la operación de equipos utilizando presas, canales, sistemas de abastecimiento de agua y saneamiento existentes para empresas industriales e instalaciones municipales, instalaciones de tratamiento, sistemas de riego y conductos de agua potable. Turbinas hidráulicas para pequeñas centrales hidroeléctricas OJSC "Tyazhmash" diseña, fabrica y suministra turbinas hidráulicas para pequeñas centrales hidroeléctricas. En la actualidad, OAO "Tyazhmash" ha desarrollado una serie de unidades hidráulicas radiales-axiales unificadas para pequeñas centrales hidroeléctricas en versiones verticales y horizontales (Fig. 1.3) y turbinas de hélice verticales. Las unidades hidroeléctricas unificadas se pueden utilizar tanto en la construcción de nuevas centrales hidroeléctricas como en la modernización de las existentes o la restauración de las inactivas. Las características de las unidades hidráulicas desarrolladas son:
El equipo hidráulico para pequeñas centrales hidroeléctricas, desarrollado y suministrado por OJSC "Tyazhmash", se creó teniendo en cuenta las condiciones específicas de su operación. Toda la unidad hidráulica opera en modo automático, con mínima supervisión y mantenimiento periódico. El diseño del equipo elimina la posibilidad de contaminación de cuerpos de agua con desechos de aceite de los sistemas de la unidad hidráulica. Para simplificar y reducir el costo de instalación del equipo, se suministra en bloques ampliados y para tamaños pequeños, en una sola unidad, lo que ahorra significativamente dinero en el proceso de instalación y reduce el tiempo de puesta en funcionamiento del equipo. Las turbinas hidráulicas están equipadas con instrumentación y un sistema de control automático de la unidad, lo que permite operar el equipo en modo automático sin la presencia de personal de mantenimiento en la UHE.
Turbina de hélice vertical (Polukaplan) La turbina hidráulica de hélice vertical (half-kaplan) sirve como accionamiento para un generador de corriente trifásico. El flujo de agua al impulsor desde la entrada de agua rectangular pasa a través de las paletas guía. Las paletas guía están diseñadas para controlar el flujo de agua a través de la turbina cuando cambia la carga en el hidrogenerador. Las paletas guía son también el elemento de cierre de la turbina. El impulsor de la turbina tiene cuatro palas, las palas se reinstalan de acuerdo con la presión cuando la unidad hidráulica se detiene. El agua se elimina de la turbina mediante una tubería de succión (cono ubicado verticalmente). La tubería de succión está diseñada para un uso más completo de la energía del flujo de agua por la turbina. La rotación de las paletas guía se realiza mediante un servomotor a través de un anillo de control flotante. Los servomotores de las paletas guía están controlados por el sistema de control automático de la unidad hidráulica. Un cojinete guía lubricado con agua fija la posición del eje de la turbina y percibe las cargas radiales que surgen del desequilibrio mecánico, hidráulico y eléctrico del rotor. Turbina hidráulica radial-axial vertical (Francis) Una turbina hidráulica radial-axial vertical (Francis) sirve como accionamiento para un generador de corriente trifásico. El flujo de agua a través de la cámara en espiral y la paleta guía se alimenta al sistema de paletas del impulsor y crea un par en el rotor de la turbina y el rotor del generador conectado rígidamente a él. El agua se extrae del impulsor a través de un tubo de succión cónico de eje recto. El mantenimiento de una frecuencia estable de rotación del eje de la turbina se lleva a cabo cambiando el caudal de agua que pasa a través del impulsor girando las paletas de guía instaladas en la ruta de flujo de la turbina frente al impulsor. Las paletas de guía están controladas por un servomotor hidromecánico, que incluye dos servomotores, un anillo de control y partes del mecanismo de rotación de las paletas. Los servomotores de las paletas guía están controlados por el sistema de control automático de la unidad hidráulica. Para excluir los desplazamientos radiales del rotor durante el funcionamiento, la turbina está equipada con un cojinete de guía lubricado con agua. Para evitar la formación de vacío detrás de los álabes guía cuando se cierran bruscamente, se construyen válvulas de ruptura de vacío en la cubierta de la turbina. Turbina hidráulica radial-axial horizontal (Francis) Una turbina hidráulica radial-axial horizontal (Francis) sirve como accionamiento para un generador de corriente trifásico. El flujo de agua a través de la cámara en espiral y la paleta guía se alimenta a las palas del impulsor y crea un par en el eje de la turbina. El eje de la turbina está conectado al eje del generador. El generador convierte la energía mecánica de rotación en energía eléctrica. El mantenimiento de una velocidad estable del eje de la turbina se lleva a cabo cambiando el caudal de agua que pasa a través del impulsor girando las paletas guía. El giro de los álabes guía instalados delante del impulsor es realizado por el sistema de control automático de la unidad hidráulica por medio de un servomotor de accionamiento hidromecánico. Servo motor gira el anillo de ajuste conectado a las palancas para girar las paletas de guía con la ayuda de pendientes. Los sensores están instalados en la varilla del servomotor y en las paletas guía para controlar la posición de las paletas guía. El agua se extrae del impulsor a través del cono de la tubería de succión. El eje de la turbina gira sobre cojinetes lisos equipados con un sistema de lubricación líquida circulante. Para garantizar una regulación suave de la velocidad establecida cuando cambia la carga, se instala un volante en el eje de la turbina. En la fig. 1.4. se muestra la apariencia de varios impulsores, y en las Figuras 1.5 y 1.6 los diámetros calculados de las turbinas.
Turbinas de chorro cruzado o de chorro doble Cita Las turbinas hidráulicas dobles o de chorro cruzado (Fig. 1.7) fabricadas por Energo-Alliance LLC se pueden usar ampliamente en cualquier área de la economía nacional, desde granjas de conductos de agua potable hasta la eliminación de descargas de agua industrial de empresas industriales, centrales eléctricas de distritos estatales y aguas residuales.
Las instalaciones con turbinas de chorro cruzado se pueden utilizar cuando se utilizan diferencias de altura en los niveles del agua (derivación de presión) y la velocidad de los cursos de agua costeros, la energía de las olas del mar y la velocidad de las corrientes de agua en las aguas costeras de los mares y océanos, así como la energía de las olas del oleaje. La operación de estas centrales eléctricas no requiere combustible costoso, lubricantes, líneas eléctricas costosas, incluso no se necesitan represas en todos los casos. La generación de electricidad es respetuosa con el medio ambiente. La calidad de la electricidad permite venderla a la red. Es posible desmontar la turbina hidráulica e instalarla en una nueva ubicación. el uso de Las turbinas se pueden utilizar con cabezas de 1,5 a 200 metros. La potencia de las turbinas hidráulicas se puede variar tanto cambiando el diámetro del impulsor como cambiando su longitud. La alta eficiencia de estas turbinas, a diferencia de las clásicas, se mantiene prácticamente en el rango de 25 - 100% de potencia, lo cual es muy importante cuando las unidades funcionan con cargas parciales. Las turbinas están equipadas con un dispositivo para regular el flujo de agua a través de la turbina durante el funcionamiento, equipado con un accionamiento manual o electromecánico. Las turbinas también están equipadas con un dispositivo antiaceleración accionado por carga. Este tipo de turbina es la más racional para micro y pequeñas unidades HPP, especialmente en alturas bajas. Bajo las mismas condiciones (cabeza, potencia), las unidades hidráulicas con turbinas de chorro cruzado son más pequeñas, así como costos y gastos significativamente más bajos para la construcción de estructuras hidráulicas, en comparación con las turbinas clásicas. Integridad del equipo de instalación hidráulica:
El costo de 1 kW de capacidad instalada es de 200 a 1300 dólares estadounidenses, en el rango de potencia de la unidad hidroeléctrica 500 - 5 kW. Unidad hidráulica sumergible con una turbina de tipo de chorro cruzado (kit de modelo), cuya apariencia se muestra en la fig. 1.8 se utiliza para generar electricidad, utiliza la energía de alta velocidad del flujo de los cursos de agua costeros, así como la energía de alta velocidad de las corrientes costeras en las aguas de los mares y océanos. Caudal: desde 2 m/s; potencia: hasta 15 kW; Parámetros de corriente eléctrica: Directa -12, 24 V, variable - 220, 380 V, 50 Hz. Se han realizado pruebas de modelo. Está previsto que la producción comience en 2004.
Una unidad hidráulica de turbina de chorro cruzado (Fig. 1.9) utiliza presiones de fluido estáticas creadas por presas o un sistema de tuberías para generar electricidad. Alturas: de 1,5 a 50 metros; Gastos: hasta 7 cu. EM; Potencia: hasta 500 kW; Parámetros de corriente eléctrica: 220, 380 V, frecuencia 50 Hz.
Autor: Magomedov A.M.
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Comentarios sobre el artículo: Vladimir Las turbinas insertadas son una completa basura, si funcionan, entonces la eficiencia no es más del 50 por ciento. En Uzbekistán se suministraron 6 turbinas de 500 kW cada una, por alguna razón no reciben más de 1500 kW... Anatoly Necesitamos una turbina con una potencia de 1-3 kW, para funcionamiento en agua de mar, con una caída de presión de 0 a 3 kg/cm2. El flujo es pulsante, con un cambio de dirección. Se necesita toma de fuerza en cualquier dirección del flujo. Raupov Nasim Mahmadsharipovich Estoy trabajando en el tema de Unificación, necesito datos técnicos de generadores hidroeléctricos y turbinas hidroeléctricas unificadas con un rango de presión y flujo de agua.
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