Banská prečerpávacia elektráreň s generátorom s dvomi osadenými turbínovými strojmi, so samostatným čerpacím systémom

Číslo patentu: U 6844

Dátum: 05.08.2014

Autori: Kopec Petr, Haladová Petra, Bartoš Pavel

Je ešte 1 strana.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Technické riešenie sa týka zariadenia umožňujúceho využitie banských diel na akumuláciu a výrobu elektrickej energie.V súčasnej dobe sú známe systémy prečerpávacích vodných elektrámí vrátane myšlienky využívania možností už existujúcich výškových rozdielov V krajine vrátane využitia hydroenergetického potenciálu banských diel daného ako existujúcim výškovým rozdielom, tak prítomnosťou banských vôd. Banské prostredie však má svoje špecifiká, ktorým je treba systém technicky prispôsobiť a maximalizovať jeho efektivitu v existujúcich podmienkach. K špeciñkám banského prostredia sa radia najmä stiesnené priestory, netypické priestorové parametre a agresívne prostredie.Využitie výrazných výhod umiestnenia systému v banskom diele je teda podmienené odstránením nedostatkov existujúceho technického riešenia v súčasnosti využívaných systémov prečerpávacich elektrámi, kedy tieto nedostatky vyplývajú z umiestnenia V špeciñckom prostredí.Uvedené nedostatky odstraňuje banská prečerpávacia elektráreň s generátorom s dvomi osadenými turbínovými strojmi, so samostatným čerpacím systémom, ktorej podstataje v tom, že je tvorená turbinovým sústrojom, umiestneným v banskej chodbe nadväzujúcej na banskújamu ústiacu na povrchu, ktorý je napojený na prívodné potrubie vedúce z homej retenčnej nádrže, a ďalej na odpadné potrubie, ktoré ústi do spodnej banskej retenčnej nádrže aje vedené po celej dlžke banskej jamy až do úrovne nadväzujúcej banskej chodby,pričom na konci vertikálnej časti privodného potrubia umiestneného V banskej jame je napojený čistiaci a tiltračný systém hrubých sedimentov, kde na úrovni čistiaceho tiltračného systému hrubých sedimentov privodné potrubie ďalej pokračuje do banskej chodby, pričom má osadenú ñltračnú jednotku, následne sa rozdvojuje a nadväzuje na hydraulicky ovládaný guľový ventil prepojený s hydraulický ovládanou dýzou napojenou na turbínové stroje, pričom sú turbínové stroje vo svojej spodnej časti napojené na odpadne potrubie ústiace do spodnej retenčnej nádrže, umiestnené v spodnej časti banskej jamy, kde v spodnej banskej retenčnej nádrži je umiestnené výtlačné ponomé čerpadlo napojené na výtlačné potrubie, ktoré je vedené po celej dĺžke banskej jamy do hornej retenčnej nádrže, pričom prívodné potrubie, výtlačné potrubie aj odpadne potrubie sú vybavené záťažovým kotvením s kotviacimi výstuhami prichytenými do steny a nosnej konštrukcie banskej jamy, a ďalej potom do počvy banskej chodby a k banským výstuhám, pričom v banskej chodbe je ďalej umiestnený hydraulický agregát napojený na hydraulický ovládanú dýzu, hydraulicky ovládaný guľový ventil a na turbínové stroje, pričom turbínové stroje sú prepojené s výstupnými hriadeľmi generátora elektrickej energie, ktorý je napojený na transformačnú jednotku umiestnenú V banskej chodbe, ktoráje prepoj ená s rozvodnou stanicou, pričom riadiaci systém je umiestnený v banskej chodbe.Ďalej je výhodné, ak je riadiaci systém prepojený s centrálnym riadiacim pracoviskom, automatickým uzatváracim ventilom, homou retenčnou nádržou a výtlačným ponomým čerpadlom.Ďalej je výhodné, ak má prívodné potrubie na výstupe z homej retenčnej nádrže osadený automatický uzatváraci ventil.Ďalej je výhodné, ak je ñltračnájednotka vo svojej spodnej časti vybavená čistiacim otvorom.Ďalej je výhodné, ak má výtlačné potrubie pred vstupom do homej retenčnej nádrže osadený automatický uzatvárací ventil.Ďalej je výhodné, ak je súčasťou turbínového stroja skriňa, ktorej vrchná časť je odnímateľná a disponuje systémom otvárania.Ďalej je výhodné, akje centrálne riadiace pracovisko umiestnené v budove jamy.Ďalej je výhodné, akje hydraulicky ovládaná dýza demontovateľná a má osadený filter nečistôt.Ďalej je výhodné, ak je generátor elektrickej energie a skriňa turbínového stroja na svoj om povrchu vybavený ochrannou vrstvou a súčasťou skrine turbínového stroja sú priezory z tvrdeného skla.Výhodou navrhovaného riešenia je, že v špecifických banských podmienkach, ked je turbínový stroj umiestnený v horizontálnom banskom diele, je kapacita tlakového vodného média zo spádového potrubia v konečnej fáze smerovaná do dvoch turbinových stojov, umiestnených po oboch stranách generátora na jeho predlžených hriadeľoch, najmä V prípade požiadavky využitia vyšších výkonov prečerpávacieho systému v stiesnených priestoroch banského diela.Prehľad obrázkov na výkresochNa priložených listoch sú znázomené obrázky a legenda.Na obrázku k anotácií je znázomený celkový systém banskej prečerpávacej elektráme s generátorom s dvomi osadenými turbínovými strojmi, so samostatným čerpacím systémom v axonometrickom premietaní.Obr. l - celkový systém banskej prečerpávacej elektráme s generátorom s dvomi osadenými turbínovými strojmi, so samostatným čerpacím systémom V axonometrickom premietaní.Obr. 2 - detail spodného turbínového sústroja vrátane časti prívodného a odpadného potrubia v axonometríckom premietani.Obr. 3 - detailný pohľad na spodné turbinové sústroje v axonometrickom premietani.Obr. 4 - detail spodného turbínového sústroja vrátane časti prívodného a odpadného potrubia - bočný a pôdorysný pohľad.Systém banskej prečerpávacej elektrárne L je tvorený turbínovým sústrojom 2, umiestneným v banskej chodbe à nadväzujúcou na banskú jamu i ústiaeu v budove Q jamy Q, ktorý je napojený na prívodné potrubie Q vedúce z homej retenčnej nádrže 1 a ďalej na odpadne potrubie L 1, ktoré ústi do spodnej retenčnej nádrže m.Prívodné potrubie Q má na výstupe z hornej retenčnej nádrže 1 osadený automatický uzatvárací ventil g,je vedené po celej dĺžke banskej jamy A až do úrovne nadväzujúcej banskej chodby g, pričom na konci vertikálnej časti prívodného potrubia Q umiestneného v banskej jame i je prostrednictvom skrutkovanej príruby napojený čistiaci a filtračný systém QQ hrubých sedimentov, kde nad úrovňou čístiaceho a filtračného systému gł hrubých sedimentov prívodné potrubie Q ďalej pokračuje do banskej chodby ą, pričom má osadenú filtračnú jednotku Q vo svojej spodnej časti vybavenej čistiacim otvorom, následne sa rozdvojuje aje pevne prepojené s redukčným medzikusom a, 23, nadväzujúcím na hydraulicky ovládaný guľový ventil Q, 27,pevne napojený na tvarový medzikus Q, ě, prepojený s hydraulicky ovládanou dýzou Q, Z 5, napojenou na turbínové stroje m, l 7.Turbínové stroje Q, u sú vo svojej spodnej časti prostredníctvom odtokového hrdla napojené na odpadné potrubie u, ústiace do spodnej banskej retenčnej nádrže m, prírodného charakteru čí umelo vytvorené,umiestnené v spodnej časti banskej jamy i.V spodnej banskej retenčnej nádrži m je umiestnené výtlačné ponomé čerpadlo 2 napojené na výtlačné potrubie g, ktoré je vedené po celej dĺžke banskej jamy i do homej retenčnej nádrže 1 a ktoré má pred vstupom do homej retenčnej nádrže 1 osadený automatický uzatváraci ventil E.Prívodné potrubie Q, výtlačné potrubie g aj odpadne potrubie sú vybavené záťažovým kotvenim à s kotviacimi výstužami prichytenými do steny a nosnej konštrukcie banskej jamy i a ďalej potom do počvy banskej chodby ą a k banských výstuhám.V banskej chodbe g je ďalej umiestnený hydraulický agregát § 1 napojený prostredníctvom hydraulickej hadice na hydraulicky ovládanú dýzu Ä, 25, hydraulicky ovládaný guľový ventil Q, LZ a na turbínový stroj lQ, l 7.Turbínové stroje l 6, Ľ sú pomocou hriadeľových spojok Q, l 9, napríklad automaticky ovládaných, prepojené s výstupnými hriadeľmi §Q generátora Q elektrickej energie, ktorý je prostredníctvom vodiča napojený na transfonnačnú jednotku 32 umiestnenú V zadnej časti banskej chodby 3, ktorá je prostredníctvom vedenia prepoj ená s rozvodnou stanicou Q, ktorá nadväzuje na distribučnú sieť elektrickej energie.Riadiaci systém x umiestnený v banskej chodbe ą je prostredníctvom vodiča 39, napríklad optokábla,prepojený s centrálnym riadiacim pracoviskom Q, umiestneným napríklad v budove Q jamy, ďalej s automatickým uzatváracím ventilom E, l 5, s homou retenčnou nádržou 1 a výtlačným ponorným čerpadlom 2.Systém banskej prečerpávacej elektráme L aplikovaný do banského diela, kde je turbínový sústroj g umiestnený v banskej chodbe i umožňuje získať optimálne množstvo potencíálnej energie prúdiaceho kvapalného média, ktoré sa nachádza v homej retenčnej nádrži Z, ďalej prechádzajúceho prívodným potrubím Q,kde prestupuje filtračným systémom Q hrubých sedimentov, v ktorom sa zbaví hrubých usadenin a kalov typických pre špecifické banské prostredie, a ďalej prechádza filtračnou jednotkou gg slúžiacou na separáciu drobných častíc, ktoré by mohli poškodiť aktívne časti turbínového sústroja z. Ako pri filtračnej jednotke L 2,tak pri ñltračnom systéme Q hrubých sedimentov musí byť vykonávaná údržba podľa stanovených intervalov. Počas prevádzky možno vstupnú a výstupnú časť tiltračnej jednotky 22 uzavrieť a vykonať jednoduché vyčistenie z jej spodnej časti, ktorá je vybavená čistiacim otvorom.Kvapalné médium vďaka vhodnému prevýšeniu získa V spodnej častí prívodného potrubia Q potrebnú hydrodynamickú energiu, kedy prechádza cez redukčný medzikus E, 28, guľový ventil Q, 27, tvarový me 10dzikus 22, 26 až na ústie do hydraulicky ovládaných dýz 2 l, 25, kde je táto hydrodynamická energia premenená na kinetickú energiu lúčov kvapalného média, ktoré túto energiu odovzdáva obežným kolesám turbínových stojov lg, Ľ turbinového sústroja g, prepojených pomocou hriadeľových spojok 18, Q s výstupnými hriadeľmi 36 generátora elektrickej energie E, a na výstupných hriadeľoch x generátora Q elektrickej energie tak vznikne potrebný moment. Mechanická energia je transformovaná na elektrickú, tá je následne odvádzaná do transformačnej jednotky 32 a ďalej do rozvodnej stanice Q, ktorá slúži ako uzlový bod nadväzujúci na distríbučnú sieť elektrickej energie a privádza túto energiu v určitej napäťovej hladine.Kvapalne médium potom ďalej voľne padá do odpadného potrubia g, ktorým je vedené do spodnej banskej retenčnej nádrže Q umiestnenej v spodnej časti banskej jamy 4, a odtiaľ je výtlačným ponomým čerpadlom 2 kvapalina tlačená do výtlačného potrubia § ústiaceho v homej retenčnej nádrži 1.Prívodné potrubie Q má na výstupe z homej retenčnej nádrže 1 osadený automatický uzatvárací ventil ü a výtlačné potrubie § má automatický uzatvárací ventil L 5, ktoré po svojom uzatvorení umožňujú vypustenie potrubného systému v pripade údržby či z iných dôvodov. Prívodne potrubie Q, výtlačné potrubie § aj odpadné potrubie 1 l sú vybavené záťažovým kotvením 37 s kotviacimi výstužami prichytenými do steny a nosnej konštrukcie banskej jamy 4, a ďalej potom do počvy banskej chodby a k banským výstuhám, ktoré je nevyhnutné z dôvodu pôsobenia síl, najmä v odbočke vertikálneho potrubia, rázov a ďalších nepriaznivých faktorov súvisiacich s banských prostredím.Homá časť 34 skrine 35 turbinového stroja Q, l turbínového sústroja z je odnímateľná a disponuje systémom otvárania, čo umožňuje ľahký prístup na údržbu a tiež montáž a demontáž obežného kolesa. Ďalej je skriňa 3 vybavená priezormi napríklad z tvrdeného skla, ktoré slúžia prevažne na vizuálnu kontrolu. Z dôvodu kontaktu s agresívnou salinitnou vodou je výhodné, keď je skriňa ä turbínového stroja l§, Ľ a generátor Q elektrickej energie na svojom povrchu vybavený ochrannou vrstvou 38.Hydraulický agregát 31 umiestnený v banskej chodbe g v bezprostrednej blízkosti turbínového sústroja g slúži na zaistenie potrebného tlaku hydraulického média pre hydraulicky ovládané dýzy zl, 25, hydraulicky ovládané guľove ventily Q, 27 a príslušenstvo turbínových strojov Q, 17.V banskej chodbe à je ďalej umiestnený riadiaci systém Q, ktorýje prostredníctvom vodiča Ľ, napríklad optokábla prepojený s centrálnym riadiacim stanoviskom Q, ďalej s automatickým uzatváracím ventilom g, 15, s homou retenčnou nádržou 1 a výtlačným ponomým čerpadlom 2. Riadiaci systém g priamo komuníkuje s centrálnym riadiacim stanoviskom Lg umiestneným napríklad v budove á jamy 4, v ktorom sú znázomené funkčné údaje prebiehajúcich procesov jednotlivých systémov a komponentov banskej prečerpávacej elektrárne.Systém je možno využiť v oblastiach s potrebou akumulácie a dodávok elektrickej energie, najmä pri potrebe vyrovnania výkyvov v dodávke elektrickej energie, a to pri umiestnení v bani, aj v iných typoch špecifického prostredia, ktoré vykazuje obdobné charakteristiky.1. Banská prečerpávacia elektráreň s generátorom s dvomi osadeným turbínovými strojmi, so samostatným čerpacím systémom, v y z n a č u j ú c a s a tý m , že je tvorená turbínovým sústrojom (2),umiestneným v banskej chodbe (3) nadväzujúcej na banskú jamu (4) ústiacu na povrchu, ktorý je napojený na prívodné potrubie (6) vedúce z homej retenčnej nádrže (7) a ďalej na odpadné potrubie (l l), ktoré ústi do spodnej banskej retenčnej nádrže (10) a je vedené po celej dĺžke banskej jamy (4) až do úrovne nadväzujúcej banskej chodby (3), pričom na konci vertikálnej časti prívodného potrubia (6) umiestneného v banskej jame(4) je napojený čistiaci a ñltračný systém (30) hrubých sedimentov, kde na úrovni čístiaceho ñltračného systému (30) hrubých sedimentov prívodné potrubie (6) ďalej pokračuje do banskej chodby (3), pričom má osadenú filtračnú jednotku (29), následne sa rozdvojuje a nadväzuje na hydraulicky ovládaný guľový ventil(23, 27) prepoj ený s hydraulicky ovládanou dýzou (21, 25) napojenou na turbínové stroje (l 6, 17), pričom sú turbínové stroje (16, 17) v svojej spodnej časti napojené na odpadné potrubie (l l) ústiace do spodnej retenčnej nádrže (10), umiestnené v spodnej časti banskej jamy (4), kde v spodnej banskej retenčnej nádrži (10) je umiestnené výtlačné ponomé čerpadlo (9) napojené na výtlačné potrubie (8), ktoré je vedené po celej dĺžke banskej jamy (4) do homej retenčnej nádrže (7), pričom prívodné potrubie (6), výtlačné potrubie (8) aj odpadné potrubie (l l) sú vybavené záťažovým kotvením (37) s kotviacimi výstuhami prichytenými do steny a nosnej konštrukcie banskej jamy (4), a ďalej potom do počvy banskej chodby a k banským výstuhám, pričom v banskej chodbe (3) je ďalej umiestnený hydraulický agregát (31) napojený na hydraulicky ovládanú dýzu(21, 25), hydraulicky ovládaný guľový ventil (23, 27) a na turbínové stroje (l 6, 17), pričom turbínové stroje(21, 25), hydraulický ovládaný guľový ventil (23, 27) a na turbínové stroje (16, 17), pričom turbínové stroje(16, 17) sú prepojené s výstupnými hriadeľmi (36) generátora elektrickej energie (20), ktorý je napojený na transfonnačnú jednotku (32) umiestnenú v banskej chodbe (3), ktorá je prepojená s rozvodnou stanicou (13),pričom riadiaci systém (33) je umiestnený v banskej chodbe (3).2. Banská prečerpávacia elektráreň s generátorom s dvomi osadenými turbínovýmí strojmi, so samostatným čerpacím systémom podľa nároku l, v y z n a č u j ú c a s a t ý m , že riadiaci systém (33) je prepojený s centrálnym riadiacim pracoviskom (12), automatickým uzatváracím ventilom (14, 15), homou retenčnou nádržou (7) a výtlačným ponomým čerpadlom (9).3. Banská prečerpávacía elektráreň s generátorom s dvomi osadenými turbínovýmí strojmi, so samostatným čerpacím systémom podľa nároku l, v y z n a č u j ú c a s a t ý m , že prívodná potrubie (6) má na výstupe z hornej retenčnej nádrže (7) osadený automatický uzatvárací ventil (14).4. Banská prečerpávacia elektráreň s generátorom s dvomi osadenými turbínovýmí strojmi, so samostatným čerpacím systémom, podľa nároku l, v y z n a č uj ú c a s a t ý m , že filtračná jednotka (29) je vo svojej spodnej časti vybavená čistiacim otvorom.5. Banská prečerpávacia elektráreň s generátorom s dvomi osadenými turbínovýmí strojmi, so samostatným čerpacím systémom podľa nároku l, v y z n a č u j ú c a s a tý m , že výtlačné potrubie (8) má pred vstupom do homej retenčnej nádrže (7) osadený automatický uzatváraci ventil (15).6. Banská prečerpávacia elektráreň s generátorom s dvomi osadenými turbínovýmí strojmi, so samostatným čerpacím systémom podľa nároku l, v y z n a č u j ú c a s a tý m , že súčasťou turbínového stroja(16, 17) je skriňa (35), ktorej vrchná časť (34)je odnímateľná a disponuje systémom otvárania.7, Banská prečerpávacia elektráreň s generátorom s dvomi osadenými turbínovýmí strojmi, so samostatným čerpacím systémom podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c a s a t ý m , že centrálne riadiace pracovisko (12) je umiestnené v budove (5) jamy (4).8. Banská prečerpávacia elektráreň s generátorom s dvomi osadenými turbínovýmí strojmi, so samostatným čerpacím systémom podľa nároku l, v y z n a č u j ú c a s a t ý m , že hydraulický ovládaná dýza(2 l, 25)je demontovateľná a má osadený filter nečistôt.9. Banská prečerpávacia elektráreň s generátorom s dvomi osadenými turbínovýmí strojmi, so samostatným čerpacím systémom podľa nároku l, v y z n a č u j ú c a s a t ý m , že generátor (20) elektrickej energie a skriňa (35) turbínového stroja (16, 17) sú na svojom povrchu vybavené ochrannou vrstvou (38) a súčasťou skrine (35) turbinového stroja (16, 17) sú priezory z tvrdeného skla.

MPK / Značky

MPK: F03B 13/08, E21F 17/16, F03B 13/00

Značky: prečerpávacia, čerpacím, osadenými, samostatným, systémom, strojmi, generátorom, dvomi, turbinovými, elektráren, banská

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/9-u6844-banska-precerpavacia-elektraren-s-generatorom-s-dvomi-osadenymi-turbinovymi-strojmi-so-samostatnym-cerpacim-systemom.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Banská prečerpávacia elektráreň s generátorom s dvomi osadenými turbínovými strojmi, so samostatným čerpacím systémom</a>

Podobne patenty