Литература -->  Производство газовых тканей 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 [ 94 ] 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152

чаще применяются горизонтальные турбины (фиг. 8) при непосредственном соединении с генератором. В средне- и высоконапорных установках также преобладают горизонтальные турбины и непосредственное соединение с генератором, хотя за последние годы начинают все чаще применяться вертикальные турбины. Точно так же при турбинах Пельтона с несколькими насадками встречается и вертикальное расположение вала, так как в этом случае представляется меньше конструктивных трудностей. За последние годы, в целях экономии в помещении, стали устанавливать вертикальные турбины и при высоких напорах.

Мощность турбин сильно растет и достигает в Европе уже 48 500 IP (турбина Френсиса на Г. с. Гердекке на Руре). Особенно высокие мощности достигнуты в С. Америке; напр., турбина Френсиса в 70 ООО Н* на Ниагаре, турбина Пельтона в 56 ООО Н* на Биг-Крик № 2, пропеллерные в 30 ООО IP на Ла-Габель.

Отвод отработавшей воды производится каналами, которым придается правильная форма. При проектировании отводящих каналов надо исходить из того, чтобы при сильных колебаниях горизонта нижнего бьефа машинное здание не затоплялось. На некоторых установках С. Ш. А. отводящие


Фиг. 8.

каналы используются для искусственного повышения напора при посредстве избытков воды. Так, па установке Алькона водослив заменен 6 трубопроводами, которые берут начало в напорном бассейне и входят в нижнюю часть водоотводной трубы; скорость в конце этого трубоводослива -10,7ж/ос, что производит значительное высасывающее действие на отходящую от турбины воду. На установке Митчел турбины помещеныв камерах на особых основаниях, поднимающихся на верховой стороне водослива; вода паводков обтекает эти основания и переливается через водослив непосредственно над выходом отводящей трубы турбины, образуя здесь прыжок воды; таким образом производится высасьшанне отработанной воды и, благодаря понижению уровня перед прыжком, непосредственно увеличивается напор. На установке Island Falls ставят эжектор Муди, в к-ром спиральный подход к турбине расширен книзу настолько, что охватывает и верх отводящей трубы; особый цилиндрич. затвор, иомещенный непосредственно под турбиной, отделяет отводящую трубу от спирали; при открытии затвора вода из спирали поступает не только в турбину, но и под нее, производя высасывающий эффект на отработанную турбиной

т. Э. т. V.

воду; при действии электора, при уменьшении напора с 18,3 до 15,2 м, турбины еще дают мощность, превьинающую нормальную.

Регулирующие сооружения необходимы вследствие колебаний в естественном стоке водного источника, питающего Г. с, и в спросе на энергию. Хотя мощность реки можно считать в течение суток постоянной, но потребление энергии испытывает довольно значительные суточные колебания. Поэтому для полного использования суточной мощности, равной средней суточной нагрузке Г. с, необходимо перераспределение (регулирование) наличной энергии водного источника, т. к. иначе значительная часть энергии (напр., ночью) не может быть использована. Далее, мощность водного источника в течение года подвергается значительным изменениям, и в большинстве случаев изменения в режиме реки не совпадают с изменениями в спросе на электрическ. энергию. Мощность источника меняется также в течение периода лет. Т. о. полное использовапие энергии реки без искусственного регулирования стока или без применения резерва в виде тепловой электрической станции для покрытия излишков в спросе (так назыв. пиков графика нагрузки) оказывается невозможным. Без регулирования наибольшая нагрузка Г. с. может соответствовать только мощности реки в самое маловодное время, и в таком случае мощность Г. с, в зависимости от так паз. коэфф. пользования, или н а г р у з-к и (отношение средней нагрузки к наибсль-шей), составит не более 10-15% наличных запасов водной энергии.

Регулирование стока бывает суточным, годовым или многолетним и достигается тем, что избыток воды за время малой нагрузки, большого стока (паводка) или за годы с обильными осадками накапливается в особых резервуарах, или водохрани.лищах, и расходуется затем в моменты наибольшет! нагрузки или в засушливое время. Определение объема водохранилища является основной задачей проектирования Г. с, так как от этого зависит, в конечном счете, мощность установки и регулярность ее действия. В отличие от тепловых станций, мощность к-рых определяется ожидаемой нагрузко!!, выяснение мощности Г. с. исходит из условий стока, а при его регу.лировании--из объема водохранилища. Поэтому и ошибка в расчетах м. б. допущена скорее в сторону преувеличения, чем преуменьшения, так как с увеличением высоты водоудержательной плотины количество собираемой воды изменяется со все увеличивающейся прогрессией, и каждый лишний метр кладки отралгается все меньшей составной частью на стоимости энергии. При расчетах надо исходить из того, чтобы потребность в воде покрыва.лась из водохрани.лища дал-се в самое засушливое время (месяц, год), и чтобы к началу периода низких вод водохрани.лнще было наполнено. Самый расчет можно производить аналитически или графически. Основными элементами расчета являются величина естественного стока и нагрузка станции, вы-])ажаемая в единицах объема воды, т. е. в количестве используемой воды, при чем



необходимо учитывать и потери воды на испарение и фильтрацию в водохранилище и подводящих сооружениях. Можно строить календарные графики распределения этих элементов и из них определять необходимый объем водохранилища. Если в начале графика (фиг. 9) водохранилище пусто, то за время Т необходимый объем водохранилища д. б. W=8=81 + 83-2- Но чаще сток изо-браяеают (фиг. 10) в виде интегральной кривой, у к-рой калсдая ордината равна объему протекшей воды от начала подсчета за время t; разность ординат у-Ух равна объему протекшей за время воды. Средний сток выражается прялюй ОЕ, а испо.льзуемое Г. с. количество воды-прямой ОЕ, и.пи интегральной же кривой, обычно наклоненной к горизонту под меньшим углом, чем линия среднего стока. Необходимый объем водохранилища получается в виде отрезка \\ ординаты мелоду касательными к крайним точкам перегиба кривой .1 по обе стороны


ifСредний расход q I sa время Т

\ Т fed, времени- дни,

месицы, годы и m..i.J

Опорожнение Q<<?

/-пустое есдохрс.чилище

Фпг. 9.

линии ОЁ, параллельными линии используемого хэасхода ОЕ. При полном регулировании стока линии ОЕ и 0Ь\ совпадают, и объем водохранилища равен отрезку V.

При постройке больших водохранилищ с высокими водоудержательными плотинами особе 1Шое значение приобретают их прочность и устойчивость, T9.K как прорыв такой плотины грозит большим затоплением. Поэтому расчет должен производиться особенно точно, и все нормы и коэфф-ты должны браться особенно осторожно. На основания плотин необходимо обратить самое серьезное внимание и, как правило, возводить их

только на вполне наделсных скалистых грунтах, не останавливаясь перед больпшми расходами. Кроме того, необходимо всеми способами бороться с фильтрацией воды как под основание, так и через тело плотины. Одна из лшвестн. старых испанских плотин в Пуетесе, высотою в 50 ж, была прорвана спустя 11 лет пос;ш постройки только потому, что одна часть основания плотины не бы.ла доведена до скалы.

При многолетнем регулировании надо принимать во внимание сток наиболее засушливого года. Однако, если потребление энергии


нельзя сократить на время наинизшего стока в засушливые годы, то в нормальные годы часть естественного стока не будет использована. Во избежание этого устанавливают

CyffiovHuu бассейн 4


точный бассейн lvp6. камера

Фиг. 11.

дополнительные тепловые резервы (теплосиловые установки), покрывающие в засушливые годы недостающую энергию воды и позволяющие более полно использовать средние условия стока реки.

Годовое регу.лирование стока связано в большинстве случаев с устройством водог хранилищ И.ЛИ использованием озер; его можно достигнуть, однако, и путем совместного использования энергии двух рек с противоположным водным режимом, у которых периоды высоких и низких вод не совпадают и, взаимно покрывая друг друга, дают более или менее равномерный сток на протяжении года. Суточное регулирование допускает, помимо устройства особьгх резервуаров (фиг. 11) и теплового резерва, и регулирование помощью аккумуляторов и насосных установок. Первый способ применим при небольших Г. с. с генераторами постоянного тока; он заключается в том, что параллельно с генератором включается аккумулятор.


Основной Вспомогат. аггрегат щроо-насосный аггрегат

Фиг. 12.

который заряжается в часы малой и разряжается в часы усиленной нагрузки. При применении насосов излишек мощности основного аггрегата передается вспомогательному,



состоящему пз электромотора, центробежного насоса высокого давления и высокона-нориой турбины (фиг. 12); в часы малой нагрузки насос, приводимый в движение электромотором, накачивает воду из верхнего или нижнего бьефа в высокорасположенный суточный сберегательный бассейн; в часы большой нагрузки работа насоса прекращается, вода из бассейна под напором поступает в турбину, к-рая вращает электромотор и превращает его из двигателя в дополнительный генератор. Кпд ?/i системы равен отношению меясду количеством Ла энергии, получаемой от вспомогательной динамома-шины, и излишком Л\ энергии реки в период малой нагрузки, т. е. у Величина кпд /i в значительной степени зависит от местных тонографическ. условий, позволяющих расположить запасный резервуар около Г. с. на достаточной высоте. На Г. с. Рокки (Соед, Штаты Америки) суточное регулирование производится путем перекачи-ва1П1я воды в часы избытка энергии из нижнего бьефа в верхний.

При выборе наивыгоднейшей мощности Г. с, необходимо найти такую зависимость мощности от водохранилища и теплового резерва, при к-рой стоимость единицы получаемой энергии была бы наименьшей. Т. о., помимо техническ. соображений, необходимо учесть и все экономич. факторы. В частности, унификация тока и кустование станций, широко проводимые за последние годы, позволяют поставить вопрос о регулировании работы Г. с. на более широкую базу, чем это Бозмолжо при обособленной работе ка-я>дой Г. с. Наиболее широкие перспективы в этом отношении имеются в СССР благодаря национализации природных источников энергии и крупной промышленности.

II. Гидроэлектрические станции в главнейших странах. Рост и современная мощность Г. с. характеризуются статистическими данными, опубликованными в нaчaJШ 1928 г. Геологич. к-том С. Ш. А. [J. Согласно этим данным, мощность Г. с. во всем мире составляла: в 1920 г. 23 млн., в 1923 г. 29 млн., а в конце 1926 г. 33 млн. ЕР. В конце 1926 года мощность Г. с. распределялась по частям света следующим образом (в тыс, УР):

в Европе.....13 100 в Африке......14

С. Америке . . 16 800 Океании.....240

Ю. Америке . . 750-------- -

> Азии......2 100 В с е г о 33 004

Мощность Г. С. В отдельных государствах составляла (в тыс. БР):

в с. Ш. А. (вкл. в Бразилии .... 500

Аляску) .... 11 764 СССР.......361

Канаде..... 4 556 > Австрии.....325

Италии .... 2 300 Мексике.....300

Франции .... 2 ООО Англии......250

Норвегии ... 1 900 Финляндии .... 220

Швейцарии . . 1 850 Индии......200

> Японии .... 1 750 > Юго-Славии ... 180

> Швеции .... 1 350 Чехо-Стговакип . 155

Германии ... 1100 Польше......90

1) Испании .... 1 ООО Румынии.....30

В Швейцарии из старых Г. с самой мощной является Лауфенбург на Рейне (фиг. 13), мощностью в 60000 IP. Самыми вы-соконапорнымн Г, с. являются: Вуври, мощностью в 6 700 ЕР, подводящая воду из горного озера Таней С1 416 м над уровнем моря),

с напором в 950 м, и Вернайя на Роне, об-.тадающая напором в 500 м и мощностью в 6 ООО IP. О быстроте развития Г. с. в Швейцарии можно судить по следующим данным: общая мощность вновь построенных пли расширенных Г. с, составила за десятилетие


Фиг. 13.

1891-1900 гг. 121 ООО Н>, 1901-1910 гг.- 387 ООО IP, 1911-1920 гг.-620 ООО IP и 1921-1926 гг.-586 ООО IP. К концу 1920 г. общая мощность Г. с. достигла 1 867 ООО IP, и была начата постройка 8 новых крупных Г. с., из которых наиболее мощными являются: Вернайя (111 OOOIP), Рибург-Шверштадт (56 000 IP) и Гандек (100 000 №).

В Германии до 1914 г. не было Г. с. мощностью свыше 50 000 IP. После войн]л построен целый ряд Г. с, из к-рых четыре- на реке Изаре: Финзинг, Ауфкирхен, Эйт-тинг и Фромбах-обладают общею мощностью в 82 200 IP; Г. с. Тегинг-76 ООО IP;


Фиг. 14.

Г. С. Цверибах в Бадене использует напор в 485 м; Г. с. Кахлет на Дунае, построенная в 1927 г. (фпг. 14), обладает мощностью в



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 [ 94 ] 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152