RS20160265A1 - Usisavanje nanosa iz akumulacija - Google Patents

Abstract

Usisavanja nanosa iz akumulacija obavlja se pomoću opreme, gde se prvo utvrdi položaj nanosa (17) u akumulaciji, zatim se odredi površina nanosa na dnu (16) koju treba ukloniti. Radna cev (22) se postavlja u zoni nanosa, ispod nivoa (15) na određenoj horizontalnoj dubini, i postavljena je sa nizom plutača (23) radne cevi i sajlama (24) vezana za poziciju radne cevi, zatim se prikopča na odgovarajući razdelnik sa automatskim ventilom (21) i transportnom cevi (19). Radna cev (22) ima fleksibilne bočne pokrete u vodi, sa svojim elementima povezana je fleksibilnim spojnicama (25). Glava (28) usisne cevi (27) je povezana na radnu cev (22) i smeštena na poziciju usisavanja nanosa (17) u akumulaciji. Način rada glave (28) usisne cevi sa usisnom cevi (27) je povezan i pozicioniran pomoću korektora (29) pozicije usisnika i plovila (30) za poziciju usisnika. U toj fazi sistem je u potpunosti spreman, umrežen, kontrolisan sa pozicijom stručnog lica u mašinskoj sobi (9), pomoću odgovarajuće opreme. Primer proizvodnje električne energije, uređaj (18) za podpritisak vode uz pomoć elektronike i pumpe, naliva vodu u cev (11) preko krune brane, otvara se ventil na mestu redne turbine sa cevima (8). Voda u cevi (11) preko krune brane je pod slobodnim padom, povlači vodu zakonom spojenih sudova iz akumulacije, odnosno pomera i usisava nanos (17) u akumulaciji sa vodom u razmerama rada glave (28) usisne cevi. Protok vode u cevima dobija konstantnu brzinu. Transport vode sa nanosom je preko usisne cevi (27), radne cevi (22), transportne cevi (19), cevi (11) preko krune brane, do rednih turbina sa cevima (8), gde voda sa nanosom odlazi u rečni tok (5), ispod brane ili u separaciju. Dodatna pozicija, mogućeg istoka vode sa nanosom je preko cevi (12) kroz telo brane i cevi (13) kroz obalu akumulacije.Ovakav postupak ima mogućnost čišćenja mulja na celoj površini akumulacije, radna cev (22) je prenosiva, tako da se konsolidovani nanos može ukloniti sa celokupne površine dna (16) akumulacije na tehnički izvodljiv, praktičan i brz način.

Description

Usisavanje nanosa iz akumulacija

Danas širom sveta postoji ogroman broj izgrađenih akumulacija. Aktivnosti na izgradnji brana sa akumulacijama stagnira u novije vreme, prvenstveno zbog toga što je preostao ograničen broj tehnički, ekonomski i ekološki pogodnih lokaliteta. U izgrađenim akumulacijama primetno je zasipanje istih sa nanosom, koji postaje veliki problem za funkcionisanje namenskih objekata, dodatno se posvećuje pažnja mogućnostima kako da se postojeće akumulacije zaštite, rehabilituju i revitalizuju u što većoj meri. Ovo inovativno rešenje u potpunosti rešava novonastali problem zasipanja akumulacija sa nanosom, odnosno daje preventivu za buduću gradnju hidro objekata kako bi resurs akumulacija bio dugoročno održiv i praktičan za primenu.

Rehabilitacija akumulacija od nanosa može da ima veliki značaj prvenstveno za vodoprivredu i elektroprivredu, ekologiju, ukoliko se ovde prikazano inovativno rešenje iskoristi u cilju produžetka radnog veka postojećih akumulacija, kao i planiranju sistemskog rešenja u planiranju i izgradnji, budućoj eksplataciji akumulacija.

Navedeni proces zasipanja akumulacija prvenstveno zavisi od lokalnih klimatskih, hidroloških, geomorfoloških sedimenata obale, i drugih faktora. Izgradnjom brane sa akumulacijom remeti se prirodna ravnoteža strujanja vode u rečnom toku, na način da brzina vode opada i gubi svoj transportni kapacitet za nanos umanjujući se sve više i više duž akumulacije. Time, prirodno vučeni i veći deo suspendovanog nanosa, kao i fine čestice tranzitnog nanosa ostaje većim delom zarobljen u akumulaciji, čineći sedimentni sloj na dnu veštačkog jezera. Ovim idejnim rešenjem se rešavaju svi tipovi nanosa.

Položaj i oblik nanosnih naslaga u odredjenoj akumulaciji zavisi od veličine i sastava sedimenta sliva, oblika i pada dna akumulacije, količine i karakteristika nanosa kroz vreme, od režima rada akumulacije, pojave taložnosti i povezanosti mulja, prisustva vegetacije, karakteristika ispusta i njihovog položaja na samoj brani i drugih karakteristika. Ovo inovativno rešenje je moguće primenuti u svim nabrojanim uslovima postavke i usisavanja nanosnih naslaga, na način da nivo vode u akumulaciji je viši od položaja mašinske sobe, time zakonom spojenih sudova, razlikom nivoa vode, dobijamo istok vode iz akumulacije koji pokreće i odnosi sa strujanjem vode nanosne Nepovoljne posledice nanosa su merljive u redukciji korisne zapremine, stvaranju sprudova koji dopunski redukuju hidropotencijal akumulacija, ometaju plovidbu ili umanjuju estetske i ekološke kvalitete akumulacije, zamuljuju i pogoršavaju kvalitet vode. Problem zasipanja akumulacije je i kod vodosnabdevanja, gde taložni mulj je uzročnik mnogih negativnih patogenih faktora, razvoja algi, mikroorganizama, drugih uzročnika koji loše deluju na kvalitet vode za Ijudsku upotrebu, ovim inovativnim rešenjem omogućeno je neophodno redovno izmuljivanje i održavanje kvaliteta vode u akumulacijama.

Akumulacije u svetu imaju prvenstveno energetsku namenu. U toku njihove eksplatacije zapaženi su problemi koji nastaju usled zasipanja akumulacije rečnim nanosom, koji može da ugrozi ili oteža normalno funkcionisanje hidroelektrane, time da vremenom izgube deo svoje korisne zapremine vode. U slučaju akumulacija sa hidroenergetskom namenom, smanjenje korisne zapremine vode predstavlja veliki problem. Hidroenergetska postrojenja se koriste za pokrivanje viškova potrošnje električne energije upravo zbog fleksibilnog rada. Akumulaciono jezero je u suštini skladište potencijalne energije, tako da se efikasnije koristi ako ima projektovano skladištenje vode. Zasipanjem nanosom, smanjuje se zapremina vode u akumulaciji, koja rezultira smanjenjem energetske proizvodnje u hidroelektrani, redukuju se mogućnosti za proizvodnju hidroelektrane tokom kritičnih perioda potrošnje električne energije, direktno vremenski uslovljenih kada je potrošnja velika, a dotok u akumulaciju nedovoljan. Možemo dodatno pomenuti, usled navedenog, da dolazi do oštećenja turbina usled abrazivnog dejstva nanosnih čestica.

Pokušaću sa ovim inovativnim rešenjem da postavim koncept revitalizacije, održivog razvoja i upravljanja vodnim resursima akumulacija koji će podrazumevati projekte koji su društveno i ekološki prihvatljivi, ekonomski opravdani i tehnički izvodljivi. Primenjena ovde inovacija na akumulacijama, imaće koncept maksimalnog mogućeg produžetka trajanja akumulacija u prethodno projektovanim potrebama. Pri tome inovacija će pratiti opšte priznato načelo da je mnogo bolja prevencija, nego kasnije uklanjanje već istaloženih nanosnih naslaga.

Mere za kontrolu zasipanja akumulacija mogu se svrstati u dve kategorije, kao tehničku instalaciju za prevenciju i sprečavanje taloženja većeg dela nanosa u akumulaciji, i

tehničko rešenje za potpuno uklanjanje već istaloženih nanosnih naslaga. Tehničko rešenje održavanja nanosa u suspenziji tokom njegovog prolaska kroz deo akumulacije, na način da se on kontrolisano, kaskadno položenim perforiranim cevima i opremom pokupi sa dna korita akumulacije, nedozvoljavajući da isti formira konsolidovan nanos.

Opsežne današnje analize sprovedene u svetu su potvrdile da je problematika zasipanja akumulacija izuzetno kompleksna, da dinamika zasipanja se razlikuje po tipu akumulacija. Da današnja tehnološka rešenja ne daju potreban kvalitet i ekonomičnost sveukupnog rešavanja problema, da se rešenja traže u početnoj fazi budućeg planiranja hidro projekata. Današnja tehnologija je složena, neprimenjiva u potpuniosti i ekonomski neopravdana, time se ona i nerealizuje u praksi.

Navodim primer hidroelektrana u Srbiji. Akumulacija, Hidroelektrane Đerdap I na Dunavu je u svom četrdesetogodišnjem radu istaložila u proseku i preko 10 ( m ) muljnog nanosa ravnomerno raspoređenog po dnu akumulacije, on se konsolidovao i za posledicu ima da nepovoljno utiče na zaštitu priobalja, utiče negativno na plovidbu i ekosistem reke. Težina problema ogleda se u tome da na nizvodnoj hidroelektrani na Dunavu, Đerdap II imamo situaciju da prolaze samo manje količine nanosa, uglavnom fine čestice. Zaključak, da veliki deo nanosa iz sliva Dunava se zaustavlja i taloži duž akumulacionog jezera hidroelektrane Đerdap I. Direktni efekat navedenog primera je takav da se proces nasipanja akumulacije nastavlja do momenta da će bitno uticati na mogućnost instalisane proizvodnje električne energije, kao i plovnog puta. Današnji problem nanosa, uočenim iz navedenog primera se u potpunosti rešava primenom ovog inovativnog rešenja, i ne samo to, hidroelektrana dobija nove mogućnosti, izgradnje MW za generisanje viškova vode od poplavnih talasa, koje su do sada bile neiskorišćene svojim odlaskom preko preliva, odnosno veće dnevne proizvodnje električne energije, koja je pritom finansijski isplativija, a koja će finansijski pokrivati rad na čišćenju akumulacija sa ovim idejnim rešenjem, što je direktan stimulans da se ono i primeni u praksi kod izgrađenih hidroelektrana. Odnosno uz pomoć ovog inovativnog rešenja većinu hidroelektrana možemo posmatrati kao dodatne "reverzibilne hidroelektrane" koje već imaju izgrađene kapacitete akumulacija, izgrađenu električnu mrežu za snabdevanje potrošača, odnosno tehnički mogu dodatno imati uslugu mogućnosti deponovanja viškova električne energije od drugih proizvođača, termoelektrana i nuklearnih elektrana, Željeni oblik izuma biće opisan u priloženim crtežima, koji mogu da objasne funkcionalne principe izuma, ali se neće ograničiti na ovaj tehnički model, to je jedno od mogućih rešenja samog izuma. Crteži ilustruju:

Prikaz 1. Pogled odozgo, šema postavke tehničkih delova u zoni akumulacije sa branom u skladu sa postavljenim izumom.

Prikaz 2. Uzdužni presek, šema postavke tehničkih delova u zoni akumulacije sa branom u skladu sa postavljenim izumom.

U Prikazu 1. Pogled odozgo, prikazana je moguća šema postavke tehničkih delova u zoni akumulacije sa branom u skladu sa postavljenim izumom, na način, gde je definisana obala akumulacije (14) sa linijom nivoa akumulacije (15) i linijama predpostavljenog nanosa u akumulaciji (17). Akumulacija je nizvodno definisana sa konturama brane, odnosno sa telom brane (2) i pripadajućom krunom brane (3). U donjem delu, ispod brane nalazi se rečni tok (5) sa pripadajućim obalama reke (7) i nivoom reke (6).

Na obali reke (7) nalazi se smeštena mašinska soba (9) sa pripadajućim linijskim generatorima (10), potrebnom automatikom i rednim turbinama sa cevima (8), koje su svojom pozicijom smeštene u rečni tok (5). Mašinska soba (9) dobija vodu iz akumulacije iz tri moguća pravca, a to su, cev kroz telo brane (12), cev kroz obalu akumulacije (13) i prikazanim primerom sa cevi preko krune brane (11).

Dotok vode kroz cev preko krune brane (11) je omogućen sa uređajem za podpritisak vode (18), na način, kada je cev ispunjena vazduhom, ona se popunjava vodom preko pumpe, prethodno je ista zatvorena na mestu mašinske sobe (9) i na mestu veze sa transportnom cevi (19). Cev preko krune brane (11) kada je napunjena vodom, otvara se ventil na mestu rednih turbina sa cevima (8), voda pod razlikom nivoa akumulacije (15) i položaja otvora cevi u mašinskoj sobi (9), zakonom spojenih sudova, dobija ubrzanje i više desetina ( m/s ), što je dovoljno da preko transportne cevi (19) voda iz akumulacionog jezera povuče sa sobom deo nanosa iz akumulacije (17).

Transportna cev (19) je smeštena uz jednu obalu akumulacije (14), pričvršćena sa sidrištima transportnoj cevi (19) su duž nje smešteni razdelnici sa automatskim ventilima (21) na svakih više stotina metara, odnosno po potrebi projekta i veličine same akumulacije. Sve cevi, kao i transportna cev (19), su rađene od metala kako bi Izdržale sile koje deluju na njih, pritiska, Implozije, uvijanja ...

Razdelnici sa automatskim ventilima (21) su fiksirani za obalu akumulacije (14) i veza su predhodne transportne cevi (19) sa sledećom transportnom cevi (19) i radnom cevi (22), odnosno imaju ventil na mestu spajanja sa radnom cevi (22) koji može da dodatno posluži za kontrolisano uzimanje sveže vode iz akumulacije za potrebe čišćenja sistema i potrebe dodatne proizvodnje električne energije.

Radna cev (22) ima fleksibilne nastavke sa fleksibilnim spojnicama (25) koje omogućavaju slobodno kretanje cevi u akumulaciji. Radnu cev (22) pozicionira na svom horizontalnom položaju nivo vode u akumulaciji (15) uz pomoć plutača radne cevi (23) povezanih sa sajlama za poziciju radne cevi (24). Radna cev (22) je pokretna, prenosiva, priključena je za razdelnik sa automatskim ventilom (21) na jednom kraju, dok je na drugom kraju u stalnoj vezi sa usisnom cevi (27) i plovilom za poziciju usisnika (30).

Plovilo za poziciju usisnika (30) je snabdeveno sa potrebnom tehničkom opremom, automatikom, video i senzorskim nadzorom, ima na sebi opremu za podešavanje usisne cevi (27) sa hidro krilima (26), odnosno na njemu je okačen korektor pozicije usisnika (29). Pogon plovila je moguć sa četri pogonske elise, koje pokreće električna energija preko pogonske grupe i kabla smeštenog duž cevi, a za potrebe preciznog kretanja.

U Prikazu 2. Uzdužni presek, kojim je prikazana šema postavke tehničkih delova u zoni akumulacije sa branom u skladu sa postavljenim izumom, na način, gde je definisano dno akumulacije (16) sa pozicijom nanosa u akumulaciji (17) kog treba ukloniti. Pozicijom dna korita reke (4), koja je sa oblikom temelja brane (1) izvedena tako da ima plitak i koncentrisan rečni tok (5), koji će imati brze vodene struje od rada hidroelektrane, kako bi nanos izbačen iz radne turbine sa cevima (8) dobio ubrzanje u delu matice reke, da se što više razastre duž rečnog toka (5). Ovaj princip periodičnog puštanja nanosa biće uslovljen sa ekologijom reke, ribljim fondom, ti om nanosa, vremenom ne ove konsolidacie u donem toku reke, vremena kada visoke vode Glava usisne cevi (28) je osnovni tehnički deo za čišćenje nanosa iz akumulacije (17), usisavanje nanosa uz pomoć opisanog izazvanog strujanja vode u usisnoj cevi (27) koja može da dostigne velike brzine, i više desetina ( m/s ), što je dovoljno da se sedimentni nanos pokrene sa dna akumulacije (16), usisa i transportuje cevima sa vodom do izbacivanja nizvodno od brane, u rečni tok (5). Glava usisne cevi (28) je sastavni deo usisne cevi (27) na kojoj se nalaze i hidro krila (26), sa svim njihovom radnjama i položajem se manipuliše sa korektorom pozicije usisnika (29), koji se nalazi na plovilu za poziciju usisnika (30). Glava usisne cevi (28) sadrži po potrebi usisne spirale i drugu opremu za otkopavanje nanosa, odnosno ima štitnike i obezbeđana je mrežom za zaštitu usisavanja riba ...

Usisna cev (27) je postavljena gotovo vertikalno u odnosu na nivo nanosa u akumulaciji (17), na njoj su postavljena hidro krila (26) sa pogonskom grupom i rotacionim propelerima od 360 stepeni, koji po potrebi dodatno u osnoj rotaciji pomeraju precizno glavu usisne cevi (28) na mesto rada i preciznog pomeranja u nanosu akumulacije (17). Usisna cev (27) sa pripadajućim delovima se može vrlo lako pobosti u nanos i više metara, izazvati niz oscilacija vertikalnih i bočnih sa glavom usisne cevi (28), kako bi se nanos strujanjem vode pokrenuo, dubinski uklonio sa zahvaćene pozicije u kratkom vremenskom periodu.

Hidro krila (26) su korektor vertikalnih pokreta i oscilacija usisne cevi (27), da bi usled dejstva površinskih talasa fiksirala poziciju rada glave usisne cevi (28) za potrebe preciznog usisavanja nanosa u akumulaciji (17). Na hidro krilima (26) je smeštena dodatna oprema za pozicioniranje i nadzor rada usisavanja nanosa u akumulaciji (17), oprema sa ultrazvučnim talasima, sonarima, video nadzorom ...

Korektor pozicije ususnika (29) je sajla vezana za plovilo pozicije usisnika (30) na gornjem kraju i hidro krilom (26) na donjem kraju, a koji svojim promenjenim vertikalnim položajem menja položaj pozicije glave usisne cevi (28) uz pomoć opreme za podešavanje koja se nalazi na plovilu za poziciju usisnika (30).

Plutače radne cevi (23) su odgovarajućih dimenzija kako bi sa sajlama za poziciju radne cevi (24) omogućile horizontalan položaj radne cevi (22), na način da plutače radne cevi

(23) su dovoljno udaljene od radne cevi (22) kako bi plovnost akumulacijom bila neometana. Plutače radne cevi (23) su bočno obezbeđene sa gumom kako ne bi oštetile plovila, odnosno kako plovila ne bi oštetila njih.

Sistem funkcioniše na sledeći način. Raznom poznatom opremom se utvrdi nanos u akumulaciji (17), odredi se površina nanosa na dnu akumulacije (16), koja se usisava. Radna cev (22) se pozicionira ispod nivoa akumulacije (15) na određenu dubinu, pozicionirana sa nizom plutača radne cevi (23) I sajlama za poziciju radne cevi (24), prikopčana je na pogodan razdelnik sa automatskim ventilom (21). Radna cev (22) ima fleksibilne bočne pokrete sa svojim nizom elemenata povezanih fleksibilnim spojnicama (25). Glava usisne cevi (28) je sa usisnom cevi (27) povezana na radnu cev (22), smeštena je na mesto usisavanja nanosa u akumulaciji (17), sve je pozicionirano pomoću korektora pozicije usisnika (29) i plovila za poziciju usisnika (30). Sada je u potpunosti sistem umrežen i kontrolisan sa pozicijom stručnog lica u mašinskoj sobi (9) pomoću odgovarajuće opreme. Postavlja se zahtev proizvodnje električne energije, uređaj za podpritisak vode (18) uz pomoć elektronike i pumpe naliva vodu u cev preko krune brane (3), zatim se otvara ventil na mestu redne turbine sa cevima (8). Voda u cevi preko krune brane (11) je pod slobodnim padom i povlači vodu zakonom spojenih sudova iz akumulacije, odnosno pomera i usisava nanos u akumulaciji (17) sa vodom u razmerama rada glave usisne cevi (28).

Stručno lice smešteno u mašinskoj sobi (9) nadzire proces rada, po potrebi otvara dodatnu proizvodnju električne energije, otvaranjem ventila na razdelnicima sa automatskim ventilima (21), na taj način se zahvata sveža voda duž akumulacije koja pritom pročišćava cevovode. Voda ima ustaljeno linijsko strujanje prolazeći cevima preko krune brane (11), ona povlači vodu preko transportne cevi (19) i radne cevi (22) iz usisne cevi (27), odnosno omogućava rad glave usisne cevi (28). Glava usisne cevi (28) može imati dodatna tehnička rešenja sa hidro spiralama, koje bi pokretale konsolidovan nanos.

Navedenim primerom, akumulacija Hidroelektrane Đerdap I na Dunavu, sa primenom ovog idejnog rešenja može u potpunosti rešiti problem nastalog konsolidovanog nanosa. Primer, postavi se radna cev koja je unutrašnjeg prečnika 1.14 ( m ), sa postojećim osciliranjem nivoa akumulacije u odnosu na nivo reke možemo dobiti razliku visine koja bi

pokretala brzinu strujanja vode u cevima približno 30 ( m/s ). Sa površinom protoka radne cevi i brzine strujanja vode u njoj dobijamo prosečni protok koji iznosi cca 30 ( m<3>/s ). Periodičnim radom na otklanjanju nanosa sa dna akumulacije u trajanju 1 (dan) = 24 ( h ) = 86.400 ( s ), možemo u skladu sa idejnim rešenjem, inovativnim sistemom kordinacije prebaciti približno 2.600.000 ( m<3>/dan ) vode, koeficijentom zasićenosti vode sa nanosom od 20%, izbacujemo približno 500.000<(>m<3>/dan ) nanosa pokrenutog sa dna akumulacije i prebačenog ispod brane, nizvodno duž toka reke. Sa ovim postupkom i intezintetom rada u roku od 7 ( dana ) možemo jeftino i efikasno izbaciti sav nanos u reci Dunav, koji dolazi u akumulaciju Hidroelektane Đerdap I u toku jedne godine, odnosno sav postojeći konsolidovan nanos akumulacije u toku njegovog četrdesetogodišnjeg taloženja, može se primenom ove inovativne tehnologije rešiti u toku jedne godine. Da pomenem, predočeni rad postrojenja koristi 30 ( m<3>/s ) protočne vode, što je manje od 1% srednjeg dnevnog protoka reke Dunav na tom delu. Kada se očiste naslage nanosa u akumulaciji potrošnja protočne vode za uklanjanje godišnjeg nanosa se meri u promilima od godišnjeg protoka reke. Takva korištena voda ne stvara gubitak potencijalne energije vode, već dobitak.

Navedenim primerom, bio bi instalisan generator od 14 MW u mašinskoj sobi, odnosno niz njih po potrebi sa rednim turbinama i cevima pobodenim u rečni tok, ukoliko postoji ekonomska opravdanost za tim. Za potrebe "reverzibilne hidroelektrane" možemo instalisati primer dvadeset pozicija sa po 14 MW - 280 MW. Uglavnom kod današnjih zasićenih akumulacija imamo isplaćenu investiciju ulaganja u gradnju hidroelektrana, one se ovom tehnologijom potpuno revitalizuju sa gotovo neograničenim vremenom trajanja, odnosno daju joj se dodatne tehničke mogućnosti skladištenja viškova električne energije proizvedene iz termoelektrana, nuklearnih elektrana, vetroelektrana. U kombinaciji sa rastom obnovljivih izvora energije iz regiona sliva reke, može se dodatno precizno pratiti vreme padavina, dotok vode do određene hidroelektrane, planske proizvodnje na samoj hidroelektrani i potrošnje, gde se voda iz toka reke pogonjena od viškova električne energije drugih proizvođača prebacuje i skladišti u zoni niskog vodostaja akumulacije. Zatim da se razlika visokih voda akumulacije do maksimuma dopunjava od prirodnog dotoka vode iz reke, čime se međusobno dobija obostrana korist i skladištenja energije, kao i procesa prirodnog dotoka vode u više slojeve akumulacije, gde se direktno povećava potencijalna energija vode.

Dodatnim primerom, Austrijske hidroelektrane na gornjem toku reke Dunav imaju problem, tako što zaustavljaju sediment šljunka ispred brane, a koji je neophodan za nizvodnu stabilnost korita reke. Današnjom metodom, problem se rešava na način da godišnje 1.000.000 ( m<3>) materijala se izbageruje pomoću broda, preveze nizvodno van brane i razastre po dnu korita reke Dunav. Sa primenom ovog idejnog rešenja, materijal preko brane možemo prebaciti brže, jeftinije, efikasnije i u kontinuitetu.

Preporučeno je povremeno u periodu velikih voda da se vrši ispuštanje vode sa nanosem u maksimalnom budućem instalisanom kapacitetu. Nanos treba kontrolisano vremenski i količinski ispuštati da ne bi imao negativan uticaj na životnu sredinu ili eventualni pomor ribe nizvodno od brane, jer nanos sadrži kanalizacioni i drugi biološki otpad prouzrokovan delovanjem čoveka, a koji je agresivan za okolinu.

Masa nanosa u zapremini strujanja vode daje veći učinak proizvodnji električne energije, proporcionalno povećanjem zapreminske mase vode, tako da je nanos delotvoran u proizvodnji električne energije, stim da zbog abrazivnog njegovog dejstva na turbinu, istu treba izraditi od odgovarajućeg otpornog materijala.

Može dodatno da se instališe sistem za odvajanje korisnog nanosa na obali reke, pored mašinske sobe. Separacija materijala potrebnog za građevinarstvo, njegovo izdvajanje i čišćenje pomoću protočne vode i sita, odnosno protočnih bazena, gde teži materijal pada prema dnu, a strujanje vode odnosi mulj. Time besplatno dobijamo koristan materijal, gde isti neopterećuje nizvodan rečni tok i druge nizvodne hidroelektrane.

Većina postojećih hidroelektrana u svetu je ekonomski opravdalo i isplatilo ulaganje, za dalji njihov rad biće uslovljene remontima opreme, turbina, generatora i transporta električne energije. Ostaje ovde do sada ključan nerešen problem zamuljivanja akumulacija, nastalog problema i sa ekološkog aspekta očuvanja čovekove okoline, a koji se primenjenom i cenovno vrlo povoljnom tehnologijom rešava u potpunosti. Inovacija je uspela u svojoj zamisli, da pruži mogućnost revitalizacije postojećih hidroelektrana za njihovo buduće vekovno korišćenje.

Pozicija na crtežima (1) temelj brane

(2) telo brane

(3) kruna brane

(4) dno korita reke

(5) rečni tok

(6) nivo reke

(7) obala reke

(8) redne turbine sa cevima

(9) mašinska soba

(10) generatori

(11) cev preko krunе brane

(12) cev kroz telo brane

(13) cev kroz obalu akumulacije

(14) obala akumulacije

(15) nivo akumulacije

(16) dno akumulacije

(17) nanos u akumulaciji

(18) uređaj za podpritisak vode

(19) transportna cev

(20) sidrišta transportne cevi

(21) razdelnici sa automatskim ventilom

(22) radna cev

(23) plutače radne cevi

(24) sajle za poziciju radne cevi

(25) fleksibilna spojnica

(26) hidro krila

(27) usisna cev

(28) glava usisne cevi

29 korektor ozicie usisnika

Claims (14)

Patentni zahtevi

1. Postavka tehničkih delova u zoni akumulacije sa branom u skladu sa postavljenim izumom, za potrebe usisavanja konsolidovanog nanosa iz akumulacija (17), a koje treba da sadrže sledeće Inovativne elemente:

a) mašinsku sobu (9) opremljenu sa automatikom I rednim turbinama sa cevima (8) na mestu obale reke (7), ispod položaja brane, koja je povezana nizom cevi sa glavom usisne cevi (27), gde takvu vezu prati razlika nivoa vode akumulacije (15) u odnosu na nivo reke (6), pritom primenom zakona spojenih sudova se dovodi do ustaljenog strujanja vode u cevima, odnosno do kontinuiteta istoka vode pomešane sa nanosom,

b) plovilo za poziciju usisnika (30), koje sa opremom pomera i kontroliše rad glave usisne cevi (28) na mestu nanosa u akumulaciji (17), dodatno je povezano sa radnom cevi (22) preko usisne cevi (28),

c) gde je na odgovarajućem mestu postavljena cev preko krune brane (11) ili cev kroz telo brane (12) ili cev kroz obalu akumulacije (13), a koja istače vodu sa nanosom iz akumulacije preko mašinske sobe (9) u rečni tok (5), zakonom spojenih sudova.

2. Gde je glava usisne cevi (28) osnovni tehnički deo za usisavanje nanosa, postavljena na radno mesto usisavanja nanosa u akumulaciji (17) uz pomoć usisne cevi (27) i hidro krila (26), kontrolisana pokretima od strane plovila za poziciju usisnika (30).

3. U skladu sa prethodnim patentnim zahtevom, gde je usisna cev (27) gotovo vertikalno postavljena u odnosu na nivo nanosa u akumulaciji (17), gde sa hidro krilima (26) ima stabilno i predvidivo kretanje pomoću plovila za poziciju usisnika (30), dodatnog manipulativnog kretanja, gde pomoću strujanja vode usisava nanos u akumulaciji (17) i transportuje ga u radnu cev (22).

4. U skladu sa prethodnim patentnim zahtevima, gde su hidro krila (26) korektor vertikalnih pokreta I oscilacija usisne cevi (27), usled rada i dejstva površinskih talasa fiksiraju poziciju rada glave usisne cevi (28), imaju dodatnu opremu za pozicioniranje i nadzor rada usisavanja nanosa u akumulaciji (17) uz pomoć sonara I video nadzora.

5. U skladu sa prethodnim patentnim zahtevima, gde je plovilo za poziciju usisnika (30) smešteno u nivou akumulacije (15), koje sa potrebnom opremom i korektorom pozicije usisnika (29) precizno omogućava bočno pomeranje radne cevi (22), odnosno vertikalno pomeranje usisne cevi (27) sa položajem glave usisne cevi (28).

6. U skladu sa prethodnim patentnim zahtevima, gde radna cev (22) ima fleksibilne nastavke sajlama za poziciju radne cevi (24), sa jedne strane spojena je sa razdelnikom i automatskim ventilom (21), dok sa druge strane je spojena na usisnu cev (27), posredno je u stalnoj vezi sa plovilom za poziciju usisnika (30).

7. U skladu sa prethodnim patentnim zahtevima, gde je razdelnik sa automatskim ventilom (21) fiksiran za obalu akumulacije (14), on spaja prethodnu transportnu cev (19) sa sledećom transportnom cevi (19) i radnom cevi (22), može dodatno da posluži za kontrolisano zahvatanje čiste vode iz akumulacije.

8. U skladu sa prethodnim patentnim zahtevom, gde je transportna cev (19) pričvršćena sa sidrištima transportne cevi (20) za obalu akumulacije (14), duž nje su smešteni razdelnici sa automatskim ventilima (21) u razmaku po potrebi projekta i veličine same akumulacije.

9. Gde je dotok vode kroz cev preko krune brane (11) omogućen sa uređajem za podpritisak vode (18), na način, kada je cev ispunjena vazduhom, ona se popunjava vodom preko rada pumpe, prethodno je ista zatvorena na mestu mašinske sobe (9) i na mestu transportne cevi (19), oslobođena voda pod razlikom nivoa akumulacije (15) i položaja otvora cevi u mašinskoj sobi (9), zakonom spojenih sudova dobija ubrzanje, što je dovoljno da preko transportne cevi (19) voda iz akumulacionog jezera usisava nanos iz akumulacije (17) u razmerama rada glave usisne cevi (28).

10. U skladu sa prethodnim patentnim zahtevima, gde se na obali reke (7) nalazi mašinska soba (9) sa pripadajućim linijskim generatorima (10), potrebnom automatikom i rednim turbinama sa cevima (8) koje su svojom pozicijom smeštene u rečni tok (5), kao i pozicijom nadzora i upravljanja svim tehničkim delovima uz pomoć stručnog lica.

11. U skladu sa prethodnim patentnim zahtevima, gde se uz pomoć ovog inovativnog rešenja klasične hidroelektrane mogu koristiti kao dodatne "reverzibilne hidroelektrane", odnosno dopuniti im se kapacitet za potrebe dnevne i periodične proizvodnje energije.

12. U skladu sa prethodnim patentnim zahtevima, omogućava se uklanjanje nanosa u suspenziji tokom njegovog prolaska kroz deo akumulacije, na način da se on kaskadno položenim perforiranim cevima i opremom pokupi sa dna korita akumulacije, nedozvoljavajući da isti formira konsolidovan nanos.

13. Gde bilo koji budući dizajn i postavka tehničkih delova koristiti bilo koji deo predhodno navedenih patentnih zahteva, odnosno koristi koncept ovog inovativnog rešenja.

14. U skladu sa prethodnim patentnim zahtevima, gde postoji mogućnost instalacije separacije, izdvajanja i čišćenja krupnog nanosa pomoću protočne vode i sita, odnosno protočnih bazena, gde teži materijal pada prema dnu, a strujanje vode odnosi mulj.