发电机，假设其排 水量为4万吨，以1万元/吨计则其整体费用仅为4亿元人民币，而供水站因不需透平和泵， 更为经济。
[0015] 本发明不须设置高矗的拦河坝，其主要部件如大功率水力透平及其发电机均可沿 用现有技术的装备，如能得到广泛实施不是很可能避免能源争夺之战吗？本发明人今年82 岁，从事机械设计研究工作整整60年，此刻我即兴而歌曰："如果大海能够按照此法安排， 就让能源之战渐渐走远"呼吁！世界各国政要与同仁共勉之！ 长江只有一条，只能提供一个三峡发电站，而我国的海疆里可以提供无限个的三峡容 量的发电站，何况现在所知世界明智国家已对核电持放弃势态！
[0016] 例：设在专用船舶⑷上并列安设2台20(MW垂直轴式弗伦西斯（Francis)透平， 其旋转直径为5m，净水压头为IlOm总装机容量为400MW。如安设24个700MW机组则总装 机容量可达三峡大坝总容量，本发明的海上浮城多台枢纽发电机组可以满足以上要求。
[0017] 下面结合附图详细说明本发明的实施方案：图1是双机座水力发电站对称机组直 线水洞增速型专用船舶或海上浮城。
[0018] 图2单机座水力发电站螺旋型等角螺线或不等角螺线增速型水洞专用船舶或海 上浮城。
[0019] 图3是单机座水力发电站多方位直线水洞增速型专用船舶或海上浮城。
[0020] 图4是专用船舶4与水下桩塔9水底地面的地桩群19、锚铸21局部剖面图。
[0021] 图5是水力透平2及发电机1的剖面安装剖面图。
[0022] 图6是海上浮城特别多台水力枢纽发电机组的海上浮城局部平面布置图。
[0023] 图7是专用船舶或海上浮城的水源站
[0024] 1是发电机
[0025] 2是水轮机
[0026] 3是增速型水洞
[0027] 4是专用船舶或海上浮城
[0028] 5是增速型水洞入口
[0029] 6是增速型水洞出口
[0030] 7是发电机剖面图
[0031] 8是水力透平剖面图
[0032] 9是水下桩塔
[0033] 10是巨型径向轴承
[0034] 11是周向制动装置之钢绳
[0035] 12是内圈
[0036] 13是中圈
[0037] 14是外圈
[0038] 15是水力透平的安置基座
[0039] 16是增速型水洞3的进口调节、开闭门
[0040] 17是增速型水洞3额出口调节、开闭门
[0041] 18是尾舵
[0042] 19是水底地面的地桩群
[0043] 20是水底陆地
[0044] 21是船用专制锚链
[0045] 22是环形进流总管
[0046] 23是环形泄流管（槽）
[0047] 24是进流管
[0048] 25是泄流管（槽）
[0049] 26是扬程管
[0050] 27是引水河床
[0051] H是提水扬程 实施本发明的最佳方案是利用现有技术中的成熟的就目前而言单机容量可达700丽 各类水力透平及发电机作基本动力部，并以海洋船舶设计制造业为基础，供配电行业相配 合，以第三次工业革命的使命为动力，理应收到世界各国政府的有力支持，凡世界有爱心于 子孙后代的同仁们的共同努力并不难办成此事且得到普及运用！！本发明人当不遗余力参 与其有关设计及研制工作。
【主权项】
1. 一种水力机械站，特别是一种江、河、海、洋水平面流水洞增速型发电站、动力 站、水源站及其海上浮城，其特征为：作为发电站是一种单台机组功率在< 1〇〇〇勝至> 1000000KW的水洞增速型水力发电站的基本元件带有发电机（1)、水力透平（2)的水源进口 处设置一个或数个使江、河、海、洋平面流水的自然流速V 1 < lm/sec增至V2 > 200m/sec的 增速型水洞（3)的出口（6)，增速型水洞（3)的横向断面壳体具有周向密闭性其进口（5)始 终处于水面以下，其截面积Fl >>F2--出口（6)并具有使发电机恒速运动的径向或周 向局部开口调整装置，增速型水洞（3)的出口（6)它的位置可以在进口（5)相同平面也可 是其上方或下方位置。增速型水洞（3)的横断面壳体可以是圆形、方型、椭圆形，水力透平 (2)的安置基座（15)是海上浮城或专用船舶（4)上的一个平台，每个增速型水洞（3)的进 口（5)及出口（6)都有各自的开闭且可调节的门（16)和（17)。增速型水洞（3)的纵向轴 线可以是直线型、相同平面螺旋型、等角或不等角螺线型，不同平面具有轴向导角型，为使 海上浮城或专用船舶（4)左、右两方的水冲压力相平衡以双台机组为佳，当海上浮城或专 用船舶（4)与水下桩塔（9)以固结方式相联接时，每个水力透平（2)的径向设置1个及1个 以上的信流方向的增速型水洞（3)。当海上浮城或专用船舶（4)可以回绕水下桩塔（9)的 轴线旋转以迎合水流方向时，则每台水力透平（2)设施一个增速型水洞（3)，这时海上浮城 或专用船舶（4)底部的重心部位与水下桩塔（9)的顶部以巨型且有可轴向移动的球绞轴承 (10)相联接，以及为平衡海浪冲击增加对船舶左右弦的倾翻的稳定性在左右两弦设置一定 吃水深度附体的专用船舶（4)，其特大者可供人居住及农、工、商业设施的海上浮城（4)，本 发明可供立式、卧式水力透平，它的水流动压增速水洞（3)的出口水流速度分别可达60~ 120m/sec的别通（pelton)透平（含单喷口和多喷口透平），水流速度在20~117m/sec间 的弗伦西斯（Francis)透平和达纳尔（Diagonal)透平，和水流速度达（05~32m/sec的怖 尔勃（Bulb)透平和标准s型透平，当作为发电站时由透平轴带动发电机、当作为动力站时 由透平轴带动各类负荷机械、当作为水源站时可将增速型水洞（3)的出口 (6)(或经环形进 水总管（22))与扬程管（26)相接将水扬注入引水河床（27)。 当采用海上浮城特别多台枢纽发电机组时，各透平发电机组的中心呈圆形布置，其径 向以进流管（24)与环形进流总管（22)相联接，其外侧通过增速型水洞（3)出口（6)与增 速型水洞（3)相联接，各个水力透平（2)的出水由各自的卸流管（槽）（25)卸向环形流管 (槽）（23)或各自卸向自由水面及具有上述诸设施的海上浮城。
2. 根据权利要求1所述结构其特征为：作为多台的枢纽发电站其水力透平（2)、发电机 (1)的数量可以是数台或数十台及其电站所属供蓄变电系统。
3. 根据权利要求1所述结构其特征为：增速型水洞（3)的材料含：钢结构型、复合或单 层钢板型、工程塑料、铝合金。
4. 根据权利要求1所述结构其特征为：海上浮城或专用船舶（4)的周向的制动装置的 传动方式可由独立电源之动力源的原动机（柴油机或独立电源之电动机）驱动具有自锁性 能的减速机（如涡轮付）其慢速轴带动钢丝绳滚筒（11)的两端以多箍的方式缠绕于水下 桩塔（9)的外缘，周向制动装置接受水流方向讯号将海上浮城或专用船舶（4)定位于某个 方向。
5. 根据权利要求1所述结构其特征为：巨型径向轴承（10)由内圈（12)的内径固结于 桩塔（9)的外缘，其外径与中圈（13)的内径间具有间隙，并可以上下移动，中圈（13)的外 径是一种凸形的球形体，它与具有凹形球形体的外圈（14)的内圈（12)相配合，外圈（14) 的外径固结在安置基座（15)上。
6. 根据权利要求1所述结构海上浮城或专用船舶的左右弦之平台与船体之联结可以 是焊接整体，也可以是群铰链联体，其与桩塔（9)的联结可以是球形径向的轴承（10)相联 结，也可以是固结模式，桩塔（9)的数量及位置因地适宜地设施。
7. 作为浮游式海上浮城或专用船舶设置的它驱式船舶螺旋推进器及其动力传动装置， 与锚链（21)相联接的水底地面地桩群（19)，供与海底输配电缆相联接的灯塔式活动供电 枢纽。
【专利摘要】本发明属水力机械领域，是利用运动转换定律和贝努利(Bernoulli)方程由设置在专用船舶或海上浮城上的水平面增速型水洞3将自然水流速度V1≤1m/sec增至V2≥200m/sec的高速水源推动透平2，并带动发电机1形成的发电站；由透平2带动各种负荷机械形成的动力站；及由增速型水洞3的出口6连接扬程管26形成的水源站，该站不需要其他动力装置及水泵可将渤海之水提升向西灌向新疆塔克拉玛干沙漠，或将大西洋之水提升向东灌向北非沙哈拉沙漠，以彻底改善全球气候条件。故本发明可以代替为数不多的高位水坝，使广泛的江河海洋的平面水流动力转化为取之不尽的廉价、清洁且可持续的能源，是第三次工业革命的重大主题项目。
【IPC分类】F04F5-10, F03B13-00, B63B35-44, F03B11-00
【公开号】CN104632509
【申请号】CN201410246685
【发明人】方祖彭, 方丹, 赵亚芬, 王蕾, 方芳
【申请人】方祖彭, 方丹, 赵亚芬, 王蕾, 方芳
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年6月6日
【公告号】DE102014016254A1, US20150132151