OSZACOWANIE STRAT HYDRAULICZNYCH NA KRATACH MEW Z UWZGLĘDNIENIEM RUMOSZU ROŚLINNEGO
Więcej
Ukryj
1
Poznań University of Life Sciences
Data publikacji: 30-12-2016
Acta Sci. Pol. Formatio Circumiectus 2016;15(4):369-382
SŁOWA KLUCZOWE
STRESZCZENIE
Małe elektrownie wodne (MEW) to obiekty hydrotechniczne, które stanowią element alternatywnych źródeł energii [Paish 2002]. Charakteryzują się głównie małą mocą jednostkową, w Polsce poniżej 5 MW. Powstają często na istniejących już stopniach wodnych. Prąd elektryczny produkowany w tych elektrowniach służy do zaspokojenia potrzeb lokalnych. W przypadku eksploatacji MEW istotne jest zapewnienie stałego przepływu przez turbiny. Aggidis i in. [2010] przeanalizowali koszty wyposażenia MEW w zależności od zastosowanego turbozespołu. Turbiny przed uszkodzeniem są zabezpieczone kratami, których zadaniem jest zatrzymanie zanieczyszczeń stałych takich jak rumosz roślinny, niesionych przez wodę. Kraty jako elementy stałe urządzenia powodują straty hydrauliczne, co przekłada się na obniżenie sprawności instalacji. Straty te wynikają nie tylko z rozstawy krat czy ich kształtu oraz stanu technicznego komory wlotowej, ale również rumoszu roślinnego – rodzaju oraz ilości nagromadzonego materiału tego typu, który skutecznie hamuje przepływ. Rumosz roślinny występujący na kratach charakteryzuje się różnorodnością pod względem składu gatunkowego, okresu wegetacji i zależy od obszaru, na którym budowla hydrotechniczna się znajduje. Istotne jest utrzymanie krat w czystości poprzez regularne usuwanie nagromadzonego materiału. W modernizowanych i nowoczesnych elektrowniach montowane są czyszczarki mechaniczne, w urządzeniach starszego typu wymagana jest interwencja obsługi obiektu. W prezentowanej pracy przeanalizowano wpływ kształtu oraz położenia krat, a także rumoszu roślinnego gromadzącego się na kratach MEW na straty hydrauliczne na kratach. Przedstawione w pracy wyniki uzyskano z badań laboratoryjnych wykonanych w laboratorium. W badaniach analizowano wpływ nachylenia krat (30°, 60° i 80°) dla trzech różnych kształtów prętów (cylindrycznego, zakrzywionego i płaskiego) oraz rumoszu roślinnego dawkowanego w różnych porcjach wagowych (0,25, 0,375 oraz 0,5 kg) na wielkości strat hydraulicznych powstających na kratach. Sumaryczne straty na kratach wyznaczono, mierząc różnicę położenia zwierciadła wody przed i za kratami na stanowisku w laboratorium. Z zależności empirycznych wyznaczono poszczególne składowe strat na kratach, poza startami wynikającymi z rumoszu roślinnego. Następnie z bilansu obliczonych strat oraz straty pomierzonej w laboratorium wyznaczono stratę wynikającą z ograniczonego przepływu.