194599. lajstromszámú szabadalom • Vízi erőmű
3 194 599 4 vége pedig önmaga alá vissza van hajlítva. Az 5 lebegőgát oldalsó 1 gátak felőli oldalai flexibilis 2 gumizárral vannak ellátva. Az 1—2. ábrák szerinti 5 lebegőgát emelése úgy történik, hogy a kettős 4 fal belső terében levő víz és levegő mennyiségének megfelelő beállításával a folyóvíz felhajtóerejét kihasználva felfelé mozgatjuk a flexibilis 4 falat, és az alatta levő zárt térbe az 1 gáton átvezetett 6 csövön keresztül 12 vizet préselünk, amely a 4 falba zárt rugalmas légpárna alatt összenyomhatatlan, de alakját változtatni képes vízpárnát képez. Süllyesztéskor növeljük a víz részarányát a 4 fal üregében, az alatta levő vízpárna fölösleges részét pedig kiengedjük, illetve kiszivattyúzzuk. A 3—4. ábrákon bemutatott lebegtethető 22 turbinának üreges 19 tengelye, hengeres 16 palástja, valamint ennek belső terében elrendezett, 23 állórészből és 24 forgórészből álló generátora van. A 16 palástra hajlított ívű 17 turbinalapátok vannak felerősítve. A 22 turbina két homlokoldalának pereme 2 gumizárral van ellátva, a palást ezzel határos két peremén egy-egy 14 fogaskoszorú van kialakítva. A 22 turbina 25 zárólemezek által határolt belső terében 12 víz és 3 levegő van. A 3 levegőt és 12 vizet az üreges 19 tengely belsejében elrendezett 15, 20 csöveken át egymástól függetlenül vezetjük be, illetve ki. A 19 tengely középső szakaszához 18 tömítőgyűrűkkel ellátott csatlakozóelemen át lefelé vezetett 21 csonk van kapcsolva, amely a zárt belső tér legmélyebb pontjához van vezetve. A generátor 23 állórészei és 24 forgórészei a 22 turbina két végében egymással koncentrikusan vannak elrendezve, és 27 áramkivezetésekkel vannak ellátva. A 24 forgórészek 26 tengelye szükség esetén (nem ábrázolt) külső irányfordítóval és automata sebességváltóval van ellátva. Az 5. ábrán összeszerelve látható az első példa szerinti vízi erőmű. A 22 turbina 19 tengelyét az 1 í gátakra épített, a felvíz felé megdöntött 28 pillérek- j ben elrendezett 30 csapágyak hordozzák (6. ábra). A 28 pillérekben egy-egy a felvíz felé döntött 31 veze-j ték van kialakítva, amelyekben egy-egy 29 csúszótuskó van elrendezve. A 29 csúszótuskók tartalmazzák a 30 csapágyakat, és hidraulikus 32 munkahengerek segítségével emelhetők, illetve süllyeszthetek. A 22 turbinát úgy lebegtetjük, hogy a belső terébe szivattyúzott víz mennyiségét, illetve a levegő és a víz arányát úgy változtatjuk, hogy a folyóvíz felhajtóereje egyensúlyt tartson a 22 turbinára ható nehézségi erővel. Emeléskor a levegő, süllyesztéskor a víz részarányát növeljük. A 22 turbina a 32 munkahengerek segítségével is emelhető, illetve süllyeszthető, ezek azonban inkább csak stabilizáló funkciót látnak el, illetve javítás esetén jutnak szerephez, amikor teljesen ki kell emelni a 22 turbinát. Az 5 lebegőgát és a 22 turbina megfelelő beállításával a folyóvíz szintjének nagy mértékű változásai ellenére is állandó vízmagasságot tudunk biztosítani a 22 turbina számára. Mivel az 5 lebegőgát rugalmas, a 22 turbina alá kerülő nagyobb méretű hordalék (fa, jég) áthaladását nem akadályozza meg, így elkerülhetők az üzemzavarok és károsodások. 5 10 15 20 25 30 35 40 A generátor természetesen különállóan is elhelyezhető, helykihasználás és beruházási költségek szempontjából azonban előnyösebb a turbina belső terében elrendezett generátor alkalmazása. Ez azzal a további előnnyel is jár, hogy a generátort motorként üzemeltetve árvízveszély esetén szivattyúként működtethetjük a turbinát, és meggyorsíthatjuk a víz levonulását. A turbina egyébként a 14 fogaskoszorúk útján külső motorral is meghajtható. Mivel az 5 lebegőgát és a lebegtethető 22 turbina 17 turbinalapátjai között átfolyó víz magassága tetszés szerint állítható be, a vízi energia maximálisan kihasználható anélkül, hogy hatalmas víztárolókat és duzzasztógátakat kellene építeni. A találmány szerinti erőmű saját maga végzi a duzzasztást, és a vízszint változásaitól függetlenül állandóan jó hatásfokkal dolgozik anélkül, hogy a folyóra telepített más erőművek teljesítményét károsan befolyásolná. A találmány szerinti megoldás a tengeri ár-apály energiájának hasznosítására is alkalmas. A 7. ábra szerinti példa esetében nem alkalmazunk lebegőgátat, csupán 34 fenéklemezt erősítünk a 33 folyómederben kialakított 9 betonágyra. Ez az egyszerűbb megoldás kisebb folyóknál előnyös, ahol viszonylag kisebb mértékben változik a vízszint. A találmány szerinti megoldással kis hozamú és kis esésű folyókból is gazdaságosan nyerhetünk energiát. Beruházási költségei viszonylag alacsonyak, mivel nem kell nagy víztárolót és duzzasztógátat építeni. A turbina és a fenéklemez, illetve a lebegőgát közötti távolságot célszerű a legkisebbre beállítani. A turbina süllyesztésének mértéke a legkisebb bemerítéstől addig terjedhet, amíg a turbina felső éle még a vízszint fölött van (a tengely fölötti rész visszafelé akar forogni, tehát fékez). Célszerű annyira süllyeszteni, hogy a tengely még éppen a vízszint fölött legyen. A további süllyesztés helyett (ha van) a lebegőgát emelésével csökkenthetjük a turbina alatti rés vastagságát. A turbinatartó szerkezetre ható függőleges irányú erő a turbina zárt belső terébe juttatott víz és levegő mennyiségének megfelelő szabályozásával minimálisra csökkenthető. 45 Szabadalmi igénypontok 1. Vízi erőmű, amelynek áramló természetes víz medrébe merített, lapátokkal ellátott, vízszintes ten-50 gelyű turbinája és elüiez társított generátora van, azzal jellemezve, hogy zárt belső térrel és üreges tengellyel (19) rendelkező turbinája (22) van, amelynek belső tere a tengely (19) üregén, valamint ezzel összekötött, a belső tér legmélyebb pontjához vezetett 55 csatlakozó csonkon (21) át folyadékot — előnyösen vizet — betápláló, illetve eltávolító eszközzel — célszerűen szivattyúval — van összeköttetésben, és a turbina tengelye (19) a vízszintessel hegyesszöget bezáró vezetékben (31) elcsúsztatható csapágyakkal (30) van 6° ellátva. (1984.09.28.) 2. Az 1. igénypont szerinti vízi erőmű azzal jellemezve, hogy a turbina (22) két homlokoldalánál a tengelyre (19) merőlegesen egy-egy függőleges sima 65 3
