Вестник МГТУ. 2015, №4.

Борисова Л. Ф., Коробко А. Н. Несамоходное гидроэнергетическое судно… 596 плотины из железобетонных конструкций были изготовлены на берегу и отбуксированы к месту установки по морю. Это дало существенную экономию капитальных вложений. Способ признан в мире как наиболее эффективный при строительстве плотин ПЭС. Предлагается в качестве наплавного блока НГЭС использовать нефтеналивные суда, переоборудованные соответствующим образом. Известно, что наливные суда оборудованы танками для хранения жидкости и имеют дедвейт от 30 до 90 тыс. т. Наливные суда таких типов, как теплоход "Победа" дедвейтом 84 500 т при осадке 13,5 м, теплоход "Пабло Неруда" дедвейтом 51480 т при осадке 12,2 м, теплоход "Смольный" дедвейтом 37 000 т (осадка 10,1 м), супертанкер "Кубань" дедвейтом 150500 т (осадка 17 м), супертанкер "Яре Викинг" (Jahre Viking, Happy Giant, Knock Nevis, Mont, списан в 2010 г.) дедвейтом 565000 т (осадка 24,6 м), супертанкер Ti Europe дедвейтом 420 000 т (осадка 24,5 м) оборудованы танками для хранения и перевозки жидкостей. Конструкции указанных судов выполнены по схожим принципам (рис. 1). Нефтяные танкеры, как правило, имеют от 8 до 12 танков, танки нумеруются, начиная с бака. Каждый резервуар разделен на два или три независимых отсека передней и кормовой переборкой. Реконструкцию судна для построения наплавного блока несамоходного гидроэнергетического судна (НГЭС), работающего на приливной воде, рассмотрим на примере наливного судна − теплохода "Пабло Неруда", конструктивная схема которого изображена на рис. 1. Реконструированная схема наплавного блока НГЭС показана на рис. 2. Машинное отделение судна освобождается от оборудования, и на свободных площадях устанавливается турбинный водовод, который оснащается двумя ортогональными турбинными агрегатами (1), работающими на общий генератор (8). На судне остаются только вспомогательные механизмы, обеспечивающие безопасность мореплавания при буксировке судна к месту использования. В основе конструкции и принципа действия использован принцип сообщающихся сосудов. Тело танкера переоборудуется таким образом, чтобы создать внутри него водоток забортной приливной воды в танки, используемые в качестве бассейна. При достаточно высокой амплитуде прилива (более 4 м) можно создать напор воды, заполняющей танки, достаточный для вращения гидротурбины, которая размещается в теле танкера на пути водотока и соединяется с гидрогенератором. Если все танки образуют один наполняемый водой бассейн, то при правильном полусуточном цикле приливов НГЭС может вырабатывать электроэнергию непрерывно в течение 4 − 5 час с перерывами соответственно в 2 − 1 час четыре раза в течение суток (это конструкция однобассейновой НГЭС двустороннего действия). Для устранения неравномерности выработки электроэнергии можно танки разделить на две группы, образовав двухбассейновую конструкцию, в которой в одном из бассейнов поддерживается уровень "малой" воды, а в другом − "полной". В предлагаемом решении непрерывность действия обеспечивается двухбассейновой схемой исполнения. При этом нижний, горизонтальный, уровень составляет система водоводов (3, 4), с помощью которых внешняя приливная вода распределяется между танками. Танки с помощью водоводов объединяются в две группы, образующие два вертикальных бассейна (танки 1 и 3, 2 и 4). Вертикальные бассейны наполняются приливной водой, причем в одном из бассейнов поддерживается уровень "малой" воды, а в другом – "полной". Бассейны сообщаются между собой по вмонтированным трубам-водоводам. Конструкция приливной электростанции с использованием двух вертикальных бассейнов защищена патентом 2 . Внешняя приливная вода поступает в горизонтальный уровень по турбинному водоводу с поворотными задвижками (2) с ручным управлением. Задвижки перекрывают входы в водовод и поддерживают постоянно разницу в уровнях воды в вертикальных бассейнах. Во входном (турбинном) водоводе установлены две ортогональные турбины (1), которые валами через дифференциалы соединены с общим генератором (8). Ортогональные турбины соединяются с генератором посредством редуктора-дифференциала. Генератор размещается в водонепроницаемом колодце. При открытии задвижек турбинных водоводов приливная вода заполняет пустые танки и вращает турбины и ротор генератора, который вырабатывает электрическую энергию. На концах вала генератора устанавливаются дифференциалы, автоматически подключающие турбины к генератору. В зависимости от направления движения воды подключается та или другая ортогональная турбина так, что направление вращения турбины происходит всегда в одну сторону, в эту же сторону вращается ротор генератора. Для повышения КПД генератора используются ветромеханические насосные устройства, управляющие осевыми насосами, которые размещаются в специальных водоводах на верхней палубе судна. Осевые насосы обеспечивают максимальную разницу в уровнях воды в вертикальных бассейнах. 2 Приливная электростанция : пат. 125586 Рос. Федерация. № 2012143912/13 ; заявл. 15.10.12 ; опубл. 10.03.13, Бюл. № 7. 5 с.; Российский Морской Регистр Судоходства (РМРС) [Электронный ресурс]. URL: http://izobata.ru/2013/06/ rossijskij-morskoj-registr-sudoxodstva-rmrs/.