بخشی از مقاله
چکیده:
از انجاییکه تامین اب برخی از نقا ط کشورعموما از نقاط مرتفع بوده ودر بسیاری ازموارد آب به نقاط مرتفع پمپاژ می شود طراحی وساخت کاربرد فشار شکن هیدروالکتریک در روی خطوط لوله سیالات ونصب انها در سراشیبی ها ودر دامنه کوهها قابل استفاده می باشد . فشار شکن هیدروالکتریک دربرابرافت فشار ایجاد شده درداخل لوله های رانش سیال با نیروی مقاومتی که در برا بر جریان هیدرولیکی از خود نشان میدهدنیروی ایجاد شده را به یک ژنراتور تولید کننده انرژی الکتریکی انتقال میدهد تا به انرژی الکتریکی تبدیل گردد.
انرژی الکتریکی ایجاد شده ناشی از افت هیدرولیکی اب بسته به اختلاف ارتفاع بین ابتدا وانتهای خط ابرسانی و قطرآن برای تامین برق جهت درمدار قرار دادن چاه اب شرب ویاحتی تامین برق روستاهای مجاورخط می تواند کاربرد داشته باشد . این فرایند در مدیریت ومصرف بهینه انرژی کاربرد ویژه ای دارد.
-1مقدمه
باعنایت به اینکه ایران از جمله کشورهایی است که در بحران خشکسالی وکمبود شدید اب بخصوص در برخی از استانها من جمله استان اصفهان قرار گرفته است ،از طرفی تو لید برق وابستگی شدید به اب دارد لزوم وضرورت ارایه طرح هایی درخصوص مدیرت انرژی،مدیریت مصرف ومصرف بهینه انرژی - اب،برق،گازوسوخت - در دانشگاهها وصنایع وشرکت های خدماتی از جمله اب،برق،گازوسایر ارگانها وپیاده سازی انها در حوزه های مربوطه در مدیریت کلان کشور بسیار حا ئز اهمیت وکلیدی می باشد.
در ده اخیر رویکرد کشور در خصوص مدیریت انرژی به سمت وسوی تکنولوژی های نوین بوده ،بگونه ای که از انرژی خورشید در سیستم گرمایش - ابگرمکن های خورشیدی - ،روشنایی چراغ های راهنمایی ورانندگی وکلیه نقاطی که نیاز به روشنایی یا گرما دارد ، ولی از نظر فنی واقتصادی انتقال تاسیسات به آن نقاط مقرون به صرفه نمی باشد کاربرد وسیع دارد . ازاین رو وبا توجیه های فنی ،اقتصا دی و پدافندی در حوزه اب وبرق ودر راستای مدیریت انرژی بکارگیری تورب والکتریک ها در مسیر های ابرسانی شیبدار که در کشور نقاط متعددی را شامل می شود ضروری است .این توربوالکتریک ها بواسطه تبدیل انرژی هیدرولیکی به انرزی الکتریکی فرایند تولید برق پاک ومقرون به صرفه را برای ما مهیا میکنند.
-2شرح فرایند
حرکت سیال درون لوله وکانال های ابرسانی تابع قوانین خاص هیدرولیکی می باشد که منتج این قوانین وروابط هیدرولیکی رابطه های افت فشار یا افت هیدرولیکی سیال ،رابطه انرژی ناشی از اختلاف ارتفاع بین مبدائ ومقصد می باشد . در شکل شماره 1 رابطه انرژی هیدرولیکی آمده است.
انرژی حرکتی - جنبشی - ناشی از حرکت سیال درون خطوط لوله های ابرسانی بخصوص در مسیر هایی که اختلاف ارتفاع زیاد می باشد بواسطه تغییرات سرعت ناشی از اختلاف ارتفاع موجب تغییر ات انرژی هیدرولیکی می گردد. از سوی دیگر باتوجه به رابطه توان هیدرولیکی ،توان ناشی از حرکت سیال در مسیر خط لوله بستگی مستقیم به حجم - دبی - سیال واختلاف ارتفاع بین نقاط مبداء ومقصد دارد که بصورت زیر می باشد.
توان بدست امده ازدریافت کاهش سرعت سیال درون لوله هادی= دبی گذرنده از درون لوله هادی* بلندای - ارتفاع - جریان تا درون توربوژنراتور* وزن مخصوص سیال 102/برابر بازدهی ان در شکل شماره - 2 - توان هیدرولیکی بدست امده از بکارگیری توربوژنراتور در مسیر دستگاه فشار شکن قرارگرفته را نمایش میدهد.
در شکل شمار - 3 - 2،توان الکتریکی فراوری شده از جنبش انرژی هیدرولیکی که از درون فشارشکن عبورکرده بدست امده است و4 دبی هیدرولیکی جریان اب در لوله می باشد که برابر است باسرعت جریان در لوله در سطح مقطع لوله و+ ارتفاع فشار هیدرولیکی، دانسیته اب و بازدهی تغییر در انرژی می باشد.
شکل شماره - 3 - نقشه شماتیکی ازبکارگیری یک فشار شکن هیدروالکتریک به گونه ای که از افت فشار ناشی ازجریان عبوری ازکانل یا لوله انرژی الکتریک حاصل می شود را نشان می دهد.
در شکل شماره - - 4 رابطه بین توان الکتریکی تولید شده از جریان اب در لوله وانرژی جنبشی ناشی از تغییرات سرعت در سیال نشان داده شده است
