Гидроэнергетическая установка

(51) 04 1/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Для этого в гидроэнергетической установке,включающей узел накопления гидравлической энергии и узел преобразования потенциальной энергии жидкости в вид, необходимый потребителю(электрическую, пневматическую, гидравлическую и т.п.), узел накопления гидравлической энергии выполнен в виде установленного выше уровня рабочей жидкости с заполненными жидкостью рабочими полостями гидравлического тарана,снабженного средством повышения уровня питания жидкостью в виде вертикально установленной трубной сборки с обратным клапаном на нижнем конце, опущенном в емкость слива рабочей жидкости и снабженной отсасывающим устройством на верхнем конце, сообщающейся напорным трубопроводом с питающим трубопроводом гидравлического тарана.(76) Латыпов Авис Самигуллинович Латыпова Юлия Ависовна(56) Справочное руководство мастера геологоразведочного бурения. - М.Недра, 1983,р.111.37(57) Изобретение относится к области накопления потенциальной энергии жидкостями для последующего преобразования ее в необходимый вид энергии. Технический результат - использование части усилия атмосферного давления для накопления в виде поднятой на более высокий уровень с целью последующего преобразования в необходимый вид энергии. Изобретение относится к области накопления потенциальной энергии жидкостями для последующего преобразования ее в необходимый вид энергии. Известна гидроэнергетическая установка(Политехнический словарь. - М. Сов.энциклопедия,1976, с. 111), включающая узел накопления гидравлической энергии в виде гидравлического тарана, состоящего из резервуара, сообщающегося высоконапорным трубопроводом с пневмокомпенсатором, имеющим в донной части обратный клапан, соединенный с низконапорным трубопроводом, заканчивающимся источником гидроударов клапанного типа. Основным недостатком известной гидроэнергетической установки является то обстоятельство, что она должна располагаться ниже уровня источника жидкости. Кроме того, для его работы требуется автономный источник энергии. Известна гидроэнергетическая установка(Справочное руководство мастера геологоразведочного бурения. - М. Недра, 1983,р.111.37),включающая всасывающий узел,нагнетательный узел и привод. К недостаткам известной гидроэнергетической установки следует отнести необходимость затрат дополнительной энергии на его привод, но есть и положительный фактор, так как всасывающий узел ее без существенных затрат энергии позволяет поднять жидкость до нагнетательного узла,находящегося на высоте 6-7 м. Это происходит за счет энергии атмосферного давления. Задачей изобретения является разработка гидроэнергетической установки,позволяющей после запуска использовать часть энергии атмосферного давления для накопления гидравлической энергии. Для этого в гидроэнергетической установке,включающей узел накопления гидравлической энергии и узел преобразования потенциальной энергии жидкости в вид, необходимый потребителю(электрическую, пневматическую, гидравлическую и т.п.), узел накопления гидравлической энергии выполнен в виде установленного выше уровня рабочей жидкости с заполненными жидкостью рабочими полостями гидравлического тарана,снабженного средством повышения уровня питания жидкостью в виде вертикально установленной трубной сборки с обратным клапаном на нижнем конце, опущенном в емкость слива рабочей жидкости и снабженной отсасывающим устройством, установленным на верхнем конце,сообщающейся напорным трубопроводом с питающим трубопроводом гидравлического тарана. В частных случаях исполнения высоту трубной сборки рассчитывают исходя из величины атмосферного давления на объекте эксплуатации в качестве источников гидроудара используют гидроударник прямого действия или электровибратор трубная сборка выполнена в виде отдельного блока, устанавливаемого выше по геодезическому уровню и соединяемого напорным трубопроводом с питающим трубопроводом гидравлического тарана. Изобретение поясняется рисунком, на котором представлена схема гидроэнергетической установки. Гидроэнергетическая установка состоит из накопительного резервуара 1, устанавливаемого на мачте или возвышенности (не показанных на рисунке), сообщающегося напорным трубопроводом 2 с пневмокомпенсатором 3, имеющим в донной части корпуса обратный клапан 4, над которым расположен отвод 5 к трубопроводу 2. Резервуар 1 имеет трубопровод 6 двойного назначения с перекидной задвижкой 7, над которым расположен запорный кран 8. К задвижке 7 подведен трубопровод 9 загрузочного насоса 10 и трубопровод 11 для подачи жидкости в гидроэнергопреобразователь 12,например гидроэлектрогенератор. Входной патрубок обратного клапана 4 соединен патрубком 13,оканчивающимся с одного конца источником гидроударов 14, а к другому концу его подведен питающий трубопровод 15 трубной сборки 16,обратный клапан 17 которой имеет пусковой отвод 18 с задвижкой 19 в емкости 20 или в отдаленном возвышенном водозаборе (не показанном на рисунке). На верхнем конце трубной сборки расположен узел 21 создания разрежения и безнапорного перепуска жидкости из промежуточной емкости 22 в трубопровод 15. Для пускового включения привода узла 21 имеется пусковой энергоисточник 23. Гидроэнергетическая установка эксплуатируется следующим образом после монтажа в соответствии с прилагаемым рисунком. Первоначально посредством загрузочного насоса 10 заполняют резервуар 1 (до указанного уровня), трубопроводы 11 и полость трубной сборки 16 жидкостью, а затем включают привод узла 20 посредством пускового энергоисточника 21. Одновременно через трубопровод 11 начинают подачу жидкости в энергопреобразователь 12. При этом начинают отсос жидкости из полости трубной сборки 16, которая через питающий трубопровод 15 поступает в источник гидроударов 14. При каждом цикле гидроудара в полости питающего трубопровода 15 повышается давление жидкости, которое открывает обратный клапан 4 пневмокомпенсатора 3,вследствие чего жидкость из питающего трубопровода 15 начнет поступать в полость пневмокомпенсатора 3. Часть жидкости деформирует баллон пневмокомпенсатора 3, а другая часть через трубопровод 2 будет поступать в накопительный резервуар 1. По мере открытия выпускного канала источника гидроударов 14 давление жидкости под обратным клапаном 4 снизится, поэтому он под действием накопленной в камере пневмокомпенсатора 3 энергии сядет на свое седло,а избыточное давление в пневмокомпенсаторе 3 продолжит выдавливание жидкости в резервуар 1. Таким образом, при каждом цикле гидроудара жидкость будет, проходя через трубную сборку 16 в резервуар 1, из которого она в соответствующем объеме будет поступать в энергопреобразователь 12 и возвращаться в емкость 20. Таким образом происходит круговорот жидкости в устройстве без использования внешнего источника энергии при необходимости получения ее для хозяйственной деятельности. В случае необходимости накопления жидкости, часть ее отделяют для привода узла 21, а остальная жидкость будет использована для хозяйственных нужд. После перехода энергопреобразователя в номинальный режим (через 30 - 40 с) пусковой энергоноситель 23 отключают. Пусковой энергоноситель может быть в виде ДВС с генератором, компрессором или насосом. При необходимости временной остановки установки жидкость из трубопроводов и трубной сборки и резервуаров не спускают. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Гидроэнергетическая установка, включающая узел накопления гидравлической энергии и узел преобразования потенциальной энергии жидкости в вид,необходимый потребителю,то есть электрическую, пневматическую, гидравлическую,отличающаяся тем, что узел накопления гидравлической энергии выполнен в виде установленного выше уровня рабочей жидкости с заполненными жидкостью рабочими полостями гидравлического тарана, снабженного средством повышения уровня питания жидкостью в виде вертикально установленной трубной сборки с обратным клапаном на нижнем конце, опущенном в емкость слива рабочей жидкости и снабженного отсасывающим устройством, расположенным на верхнем конце,сообщающейся напорным трубопроводом с питающим трубопроводом гидравлического тарана. 2. Гидроэнергетическая установка по п.1,отличающаяся тем, что высоту трубной сборки рассчитывают исходя из величины атмосферного давления на объекте эксплуатации. 3. Гидроэлектрическая установка по п.1,отличающаяся тем, что в качестве источника гидроударов используют гидроударник прямого действия или электровибратор. 4. Гидроэнергетическая установка по п.п.1 и 2,отличающаяся тем, что трубная сборка может быть выполнена в виде отдельного блока,устанавливаемого выше по геодезическому уровню и соединяемого напорным трубопроводом с питающим трубопроводом гидравлического тарана.