一种液能驱动系统的制作方法

文档序号:11273255阅读:203来源:国知局
一种液能驱动系统的制造方法与工艺

本专利技术涉及一种液体驱动系统,特别是一种新型水力发电设备。



背景技术:

水力发电是一种清洁而珍贵的可再生能源,可是目前常见的水力发电厂都要受许多自然条件的局限,使这种发电形式不能广泛发展,现有的水力发电厂都需找一个有足够落差的水流,还得长期都能有足够水流量的地方才能建厂,能达到这些条件的地方又太少,而且现有的水力发电厂它投资大建设周期长发电量。许多的电厂还会因地理位置或天气季节的变化而造成时而水量太少时而水量太多而影响正常工作。



技术实现要素:

本专利技术要解决的技术问题是,为了克服现有技术中存在的不足而提供的一种可以不需受条件局限或少受条件局限的水力发电形式,它甚至可以在任何地点任何条件下都能建厂。充分利用液体或水可以不用人为提供能量就能自然长途流动的特性,使一条水路中的水可以先后依次流经沿途设置的许多水轮机,为所经过的许多的水轮机提供驱动力,即一条水流通道中的水多次使用从而得到更多的收效,也为抽水泵或类似能推动水流的耗能设备的使用创造了有利条件,在系统中达到了水泵用能少而水轮机产生能量多的好效果,通过水泵或类似设备可为水流通道或水流通道首端提供水源和调控水流量和流速,由于水泵或类似设备的使用可以使如现有水力发电厂中由于水的水流量和流速不足不能用来驱动水轮机的水,现如今变得完全可以用来驱动水轮机从而带来了巨大优势起到了非常关键的作用。本技术还在于将现有的水力发电厂所用的有足够落差的水流驱动水轮机改为可以利用没有落差的常见的横流式水流就可以驱动水轮机建厂,因此大大降低了建水电厂的条件。本专利技术关键还在于通过对这种非落差的横流式水流的关察和研究,总结提出了这种非落差横流式水流驱动力的有关几个重要因素和对其进行调控的方法,通过对这几个因素的人为调控能使水流动力变的非常强大,从而使许多的水轮机都能得到足够水流驱动力。系统中还可以将所用的水流路线设为首尾相连的循环式水路通道,水可以在一条水流通道中连续多次循环流动,从而使系统中可得到长期方便稳定足够的水量。在所有的水力发电厂中水量的多少也是整个发电厂收益多少的关键,而这种循环式水流通道的水量可以人为掌控所以说它有无限量的水。这种发电形式建厂不但可以不受自然条件局限而且它投资小建设周期短发电量多,是一种便利高效甚至可以在任何地方都能建厂的新型水力发电设备。

本专利技术方案其特征在于:包括水流通道2,水流通道2中设有一个或一个以上的多个水轮机15,水流通道中有液体也可以是水1,工作中水在水流通道中流向水轮机从而冲动水轮机转动,这个冲动水轮机转动的水为非落差的横流式水流形式,在这个水流通道2中以这样的水流形式冲动水轮机转动工作的水轮机可有一个或一个以上的多个,水流经过第一处的水轮机冲动第一处的水轮机转动后又继续流向第二处的水轮机又冲动第二处的水轮机转动,就这样工作中水可以先后依次流向后面更多的水轮机,同样方法使多个水轮机都转动起来,水轮机带动连接在一起的被驱动设备或发电机作功,在这个系统中水流通道2可以设置这样工作形式的多个水轮机甚至是几十个以上的水轮机,其中每一个水轮机都可以得到同样的或足够的水流驱动力,是一种一水多用可以依次驱动这样的许多个水轮机工作的大功能水流通道或者说液能驱动系统。

本专利技术其特征在于:在所述的第一处的水轮机之前方或者说水流通道2的首端,用人为耗能或用耗能设备向这个水流通道里推进水,其中人为耗能或耗能设备应该是主要专为提供水轮机用水的设计,所述的耗能设备可以是水泵或类似设备,水流通道里的水还可以是不需人为耗能的自然流动的自然水。

本专利又一技术方案其特征在于:所述的用人为耗能或用耗能设备向这个水流通道里推进水,其水流通道2中设有挡水堤4,耗能设备或水泵3从挡水堤4的一侧将水抽走越过挡水堤4,进入到挡水堤的另一侧的水流通道首端中。

本专利又一技术方案其特征在于:所述的水流通道2设置为首尾相连的循环式水流通道,工作中水在水流通道中进行多次循环流动。

本专利又一技术方案其特征在于:所述的首尾相连的循环式水流通道,用人为耗能或者说用耗能设备将水流通道尾端12中的水推进水流通道首端11中,所述的耗能设备可以为水泵或类似装置。

本专利又一技术方案其特征在于:所述的水流通道2中设有挡水堤4,耗能设备或水泵3从挡水堤4的一侧将水抽走越过挡水堤4进入到挡水堤的另一侧的水流通道首端11中。

本专利又一技术方案其特征在于:所用的水流通道的后端或者说尾端用人为耗能或人为耗能设备将水排走,所述的耗能设备可以为水泵或类似装置。

本专利又一技术方案其特征在于:可从水流通道沿途中利用水的重力施压,或通过人为手段特意给水施加外力提高水压,或者说通过利用设备向水流通道中的水增加压力,所述的利用水的重力施压包括通过增加水流通道里水的深度而增大水压强的施压方式,也包括利用窄而深的水流通道实施增压,窄而深水流通道的具体形式为水流通道(2)中的水深度和水流通道的容水宽度相比深度是宽度的8倍以上,或7倍以上,或6倍以上,或5倍以上,或4倍以上,或3倍以上,或2倍以上,或1倍以上,或一半以上,以上数据为较规则的水流通道的描述,如不规则的水流通道则可以按最佳有效深度和最佳有效宽度计算。

本专利又一技术方案其特征在于:它们所用的水轮机是一个一周都分部有多个轮叶(6)的圆形水轮,可由支架固定于水流通道中,这个水轮一侧的轮叶(6)插入水中其余的轮叶(6)位于水面之上,或者说水轮一侧的轮叶(6)位于上方处于水面之上,其余的轮叶位于下方处于水面之下,水流通道之中的水冲动轮叶使水轮顺着水流方向转动起来,当水轮转动时连为一体的位于水面之上的多个轮叶(6)都能被先后依次转入水下,同时原本位于水下的轮叶(6)又依次转出水面之上,工作中这些排列在水轮一周的多个轮叶都能先后依次被水冲动转入水下后又转出水面,转出水面后又转入水下工作中轮叶就这样进行多次循环转动。

本专利又一技术方案其特征在于:通过人为增大水流通道的水压或利用施加设施增大水压,使在水流通道中依次排列的多个水轮机的驱动能主要来源于水流通道沿途产生的水压,所述的驱动能主要来源于水流通道产生的水压是指水轮机转动的动力主要是靠在水流通道沿途中产生的水压力而带来,于现有技术区别开现有水力发电基本都是用水流动能驱动水轮机,本发明可以是以因水流通道中的水压力而得到的水轮机驱动力为主要的动力来源的工作形式,或者说驱动水轮机的动能有一半或一半以上来源于水流通道沿途产生的水压的力量,也可以说水轮机所用驱动能中有水流通道中的水压力也有水流动能其两者中所用水压的力量大于水流动能的力量,水轮机带动连接在一起的被驱动设备或发电机作功。

下面将本专利技术方案用另一种文字表述形式做再一次叙述:

本专利技术解决方案在于:充分利用液体或水可以不用人为耗能就可以自然远程流动的特点,在这个水流通道的沿途中依次设置多个水轮机,水流依次经过一个又一个的水轮机为所经过的多个水轮机提供驱动能,从而使一个水流通道的水得到许多次的利用,达到了又节能又高收益的目地。

本专利技术解决方案在于:在本系统中设置有非落差的横流式水流通道,在这个水流通道中每隔一段都设有水轮机,水轮机连接有被驱动设备或发电机,水流通道中有水,水在这个非落差的横流式水流通道中流向第一处的水轮机水流冲动水轮机使其转动,然后水又流向第二处的水轮机为第二处的水轮机提供水流驱动力使其转动,相同方法水又流向第三处,第四处等,整个过程中水流先后依次经过多个水轮机使多个水轮机都能转动起来。系统中从第一处的水轮机处到第二处的水轮机或更多的水轮机之间,这一段的水流通道里的水不用人为耗能或者说不用如水泵等类似的耗能设备来推动水而是靠自然流动的水驱动水轮机。

这里的意思主要是讲从第一处的水轮机处开始算,一至到第二处的水轮机或者到之后的更多的水轮机之间的这段水流通道里没有如抽水泵这样的类似耗能设备,在这一段水流通道里可能设置有许多的水轮机,它们都是靠没有人为耗能而自然流动的水流向一个又一个的水轮机为其提供驱动力的。这里主要讲的是从第一水轮机的地方向后一段的水轮通道中可以依次设置许多的水轮机,并且这些水轮机的转动主要是靠没有人为耗能或者说没有水泵这一类的耗能设备而自然流动的水,其中所说的从第一水轮机的地方向后一段的水流通道并不包括第一处水轮机之前的水流通道,而且这里讲的第一处水轮机并不一定就是排列为最前面的第一位的水轮机,。所说的这个设有水轮机的水流通道可以很长即一米至千米以上或万米以上,在实际工作中可以自由设置水流通道的长度。在水流通道中可以依次设置许多的水轮机,即可以设置一至几十个以上或几百个以上,在实际工作中可根据实际情况自由设置水轮机的多少。是一种设置有水轮机的可以很长的水流通道,也是一种在一条水流通道中可以设置很多的水轮机的水流通道,并且它门的每个水轮机都可以得到一样的水流驱动力。

本专利技术的解决方案在于:其中所述的非落差横流式水流是和目前现有的水电站所用的落差水流相比,落差水流都会宊然向下方或斜下方流去,这个向下方或斜下方流动的水路线于水平线形成很明显的较大的角度变化,而本发明技术所用的水流路线近似横线,水路线于水平线没有形成明显的较大角度变化,其中所说的横也就是如同水平线或地平线一样都是横线,将这种水流路线的水流称为非落差的横流式水流,将这种水流通道称非落差的横流式水流通道。其中说到的近似横线或横流式水流只是指于现有的落差式水流电站的水流路线相比有很大差别,但还是可以有较小的差别并不一定就是如同水平线一样标准的平线或横线。

本专利技术的又一解决方案在于:在本系统中也可以人为耗能推动水的流动,在水流通道中也可以由能推动水流动的设备如水泵等类似装置推动水流通道中的水流动。也可以说用水泵或类似设备向水流通道中抽水,以起到为水流通道中提供水源,或者说起到调控水的流量和流速的作用。

本专利技术的又一解决方案在于:在这个水流通道中可以可以用能推动水流的设备或者说水泵,向水流通道中提供水源或调控水的流量和流速。可以将这个水流通道设置成一个首尾相连的可以循环流动的循环式水流通道。或者说在一个首尾相连的水流通道中设有水泵,水泵的一端置于水流通道的尾端水中,另一端置于水流通道的首端,水泵从水流通道的尾端将水推向水流通道的首端从而使水循环流动起来。或者说在一个首尾相连的水流通道中首尾之间有挡水堤,水泵将水从水流通道的尾端将水抽走越过挡水堤流进水流通道的首端。

本专利技术的又一方案在于:将本系统中所述的水流通道中的水设有足够深度,水深可以增大水压促进水快速流动。水流通道最好是窄而深的形式,比如说把一个宽而浅的水形容为平躺下的水将它竖立起来水就有了一定的高度产生了更大的水压这样更有利于水的流动。水流通道中的水只要够深度就可以工作,但最好是用窄而深形式的水流通道所以在这里将所用的水流通道较好的宽度和深度的比例进行一下描素。如果水深为二米宽是一米就可以说深是宽的二倍,下面仔细描素一下多种情形的水流通道的水深与宽的比例,即深是宽的一半以上,或堔是宽的一倍以上或一倍半以上,或二倍以上,或二倍半以上,或三倍以上,或四倍以上,或五倍以上,或六倍以上去或七倍以上,或八倍以上,或九倍以上。以上深度应为水流通道的最佳有效深度和最佳有效宽度。

本专利技术的又一方案在于:所用的水轮机是一个一周都分部有多个轮叶而形成的圆形水轮,可由支架固定于水流通道中,这个水轮一侧的轮叶插入水下其余的轮叶位于水面之上。或者说水轮一侧的轮叶位与上方处于水面之上,其余的轮叶位与下方插入水中。水流通道中的水冲动水中的轮叶使水轮顺着水流方向转动起来,当水轮转动时连为一体的位于水面之上的多个轮叶都能被先后依次转入水下,同时原本位于水下的轮叶又依次转出水面之上,工作中这些排列在轮一周的多个轮叶都能先后依次被水冲动转入水下后又转出水面,转出水面后又转入水下工作中轮叶就这样进行多次循环转动。

本专利技术的又一方案在于:水轮的转动同时带动被驱动设备或发电机。或者说水轮机的轮轴或转轴可以连接有变速箱,变速箱连接被驱动设备或发电机。

通过以上解决方案本专利技术与现有技术相比有了很多优势,即现有技术要受条件局限适合建厂的地方很少,而本专利技术不受条件局限可以在很多地方甚至任何地方都能建厂,也可以不受季节水量困扰,它投资少建厂周期短可装机量大发电多是一种可以广泛发展的水力发电形式。本专利技术在权利要求和说明书中述的原理上也可以多种实现方法并不限于本实施例中所述。

本专利技术关键在于对非落差的横流式水流的观察研究,提出完全可以用非落差的横流式水流取代现有的水电站所用的落差水流驱动水轮机的形式,这样也能有相同效果甚至效果更好。充分利用水能不需人为耗能就可以自然远程流动的特性节省人为耗能,又提出了一个条水流通道的水多次用利用的方案,使工作中可以得到更多的效益。还总结出有关水流驱动力大小的几个重要因素,并制定出能调控这几个因素的方法从而可以使水的驱动力变的非常强大。由于使用了一水多用收效更多所以系统中可以使用如水泵这类的推动水流的用能设备,出现了水泵耗能少而水轮机输出能多的好效果。对抽水泵进行调控提高瞬时水流速度增加瞬时流量从而就可以增大水流动力或者说增大水流驱动力。调整好水轮机的轮叶的挡水面积,即挡水面积越大驱动力就越大反之驱动力就小。在工作中水的琉速越高水轮机得到的驱动力就越大,为了有利水的流速还可以将水流通道设置的有足够深度最好是窄而深形式的水流通道,水越深水压越大越有利水的流速。或者说系统中需要为水增加水压提高水的流速,增加水压其方法不限于文中所述。急时排走水流通道下游的水保证水流畅通,或者说保证水流通道的首尾的水位差使水能快速流动,水排走的越快水道越空越有利使上游的水快速流动,还可以利用抽水泵帮助水流通道下游的水急时排走或者说清空水道。在所有水力发电的系统中水量的多少才是水流动力的最重要因素,即水量越多水动力就可以越大,这个电厂发电量就越大,在本技术方案中还可以使用首尾相连的循环式水流通道,水流通道尾端的水被水泵抽出再进入到水流通道的首端去,这个过程中抽水泵一边加速排走水流通道尾端的水一边又加速向水流通道首端进水,为水的快速流动起到了非常好的效果,同时由于水在水流通道中可以是循环流动的形式所以只需一次将水向水流通道内补足就可以长时期工作,因此可以说本系统中可以保证长期都有所需的足够水量甚至是超大量的水,以便于建超大规模的发电厂。以上便是本发明的主要研发内容,通过这些方案可见它打破了传统水力发电要利用足够落差和足够水量才可以建厂的模式,利用非落差的横流式水流它的动力一点也不会小,都说洪水猛如兽不难看出本系统中的水流通道中完全可以由如一场人造洪水般有惊人的水流动力,完全可以驱动设置在水流通道中的许多的水轮机,这种电厂它投资小收益高不受条件局限甚至任何地方都可建厂,从而使水力发电这种清洁方便的能源变得可以随处可行有利于大量广泛的发展

附图说明

图1为基本系统构造示意图。

图2为循环式水流通道路线示意图。

图3为循环式水流通道可紧密排列的一种方式。

图4为循环式水流通道可紧密排列的又一种方式。

图5为水轮机设置于水流通道中的示意图。

图6水流通道横断面及水轮机的局部一轮叶与水流通道的关系示意图。

图7是一种上小下大的水流通道示意图

图8为利用活塞式重物向水施加压力,增大水压的一种示意图

图9水流通道首端和尾端为两个直立水管,位处下方的水流通道可以有活塞或重物施压的循环式水流通道,工作示意图。

图中,水1,水流通道2,水泵3,挡水堤4,水流通道路线5,轮叶6,轮轴7,水道底面8,水道堤9,第二轮叶10,水流通道首端11,水流通道尾端12,水轮机15,抽水泵3,液流通道2,图中箭头示出水流方向。

具体实施方式

附图为本专利技术的实施例。

下面结合附图对本专利技术的内容作进一步说明:

参照图1,示出了本发明的基本方案,在一个水流通道2中设有挡水堤4(挡水的堤为阻挡水的堤或者说是防止水倒流的堤),还有一个水泵3,水泵的两头一头置于挡水堤4的一侧水中另一头置于水流通道2中,水泵从挡水堤的一侧水中将水抽走越过挡水堤进入水流通道首端11中,水在水流通道中流走,其中挡水堤就是能挡水的堤图中挡水堤的两侧的水由于挡水堤阻挡水要通过水泵才能越过挡水堤。水泵3抽进水流通道首端11的水沿着这个水流通道2向一个方向流动,水流通道上设置有一个或一个以上的水轮机,水轮机的转轴连接被驱动设备或发电机,水流驱动水轮机水轮机驱动被驱动设备或发电机。由于水的特性可以在水流通道中长距离自动流走所以我们可以在水流通道上每隔一段都设有水轮机,水轮机可以这样设置几个几十个甚至几百个以上。抽水泵3向水流通道抽水,通过调控水泵的流速和流量同时也调控了水流通道的水的流速和流量,根据被驱动设备所需动力调埪水流通道中的水的流量和流速。

在本发明技术中利用水可以不用人为提供动能就能自然长途流动的特性,使一条水流通道的水在长距离沿途中可以设置许许多多的水轮机,即一水多用得到了最大收效,这也是本发明的一个关键技术,正因这个优势所以在本系统中可以使用抽水泵,达到了水泵的输入少水轮机的输出多的效果。这个想法是否成立很关键还需要平时多观察,我们在日常生活中可以看到一条大河不管它有几百里或是有几千里长,也不管河中的水在沿途中会遇到很多阻碍物,河里的水总是能从河上游流到下游去,这个河中的阻碍物可能是许多的桥樑或许多巨石或树木或土坡,其中水流都能对它们产生冲击力,经过几百里几千里最后又可以都流到最下游去。假如将这些阻碍物换成本系统中所说的许多的水轮机那么水流也就会对水轮机产生冲击力从而驱动水轮机转动。如果河里的水流量和流速都足够条件则水轮机就会有很好的工作效果。这样就可以不用抽水泵只凭原本河水的自然流动就可以工作,当然也可以对原有的河流进行深度和宽度新建达到本文中所说的深度和宽度的较好比例也能使水加快流速,然后水流再驱动水轮机。由以上可以看出本技术提出的一水多用即一条水道可以驱动许许多多的水轮机工作是可行的,如图1图2中所述的在水流通道中使用水泵后达到水泵的用能少而水轮机产生的能量输出多这样的效果是不难理解的。

水轮机由水流通道2的前端向后端依次排列,每隔一段都设置有水轮机,在长距离的水道中可以设置很多个,在工作中水流可以依次流经每一个水轮机为水轮机提供冲动力使水轮转动,水流径过第一个水轮机驱使第一个水轮机转动后又从水轮机的轮叶6的或左右或上下的地方继续向下流走,又流到下一个水轮机处又可以冲动第二个水轮机转动,同样然后又流向第三个第四个以至于依次流经整个系统的每一个水轮机使每一个水轮机都转动起来。

本技术和现有水力发电站相比将现用的不常见的较大落差的水流驱动电机改为常见的没有落差的横流形式的水流驱动电机,打破了传统思维方式并带来了新的优势。常见的横流式水流一至被以为驱动力不够所以常期以来一至不被电厂利用,也是水力发电不能大量广泛发展的主要原因。在本发明技术中票将不可能变为可能将没有落差的横流式水流变成有足够驱动力而发电,如何使横流式水流变的有所需的强大动力这才是本发明的一个关键研究和解决的问题。通过观察研究提出有几个重要因素需要掌握,即1水流量越大越好,2水的流速越快越好,3水轮机的轮叶6的阻挡水流冲击的一面它的挡水面积越大所得的驱动力越大。4水流通道的水越深越好,水越深水的压强越大水流越快,最好是窄而深的水道。5水流通道越通畅越好,水流通道下游或者说尾端的水排走的越快水道排的越空越好。

本发明的关键在于提出用常见的非落差横流式水流完全可以取代现用的落差式水流建厂,还制定出掌控以上几个要素的方法,通过对以上总结的几个要素的把握和调控水流通道中的水流可具有超强的驱动力。以下具体分析一下这几个要素的特点,在本系统中利用了抽水泵向水流通道中抽水,水泵的抽水量和抽水速度也调控了水流通道2里的水的流量和流速,利用抽水泵提高瞬时水的流速增加瞬时水流量,就可以增大水的冲击力或驱动力,为了增大水动力水泵可以为一个或多个。在水流通道中如果水量很多水流速又很快,可是这个水流通道很宽水又浅这样还是达不到很好的水流驱动效果,所以这里的水必需有一定深度,最好是窄而深形式的水流通道,水越深水的压强越大越有利于水的高速流动,同时也增大了水流驱动力。根据水轮机的需要调整好轮叶6的挡水面面积,挡水面积越大得到的驱动力就越大。水流通道还要越通畅越好,如果下游的水不能急时排走也会影响整个水流通道的流速,所以清理水流通道的障碍使水道通畅急时排空下游水道的水才能保证上游的水再快速地流下来,也可以使水流通道上游位高下游位低加速下游的水流速,甚至还可以使用抽水泵排走水。

在图2中还用了抽水泵循环抽水法这些都能使水道下游的水快速清空从而加速水流。通过以上几点的分析可以知道水流通道里的水会有超强的水流驱动力,观察一些有关洪水灾难的影视记录片会发现,水量大浪头高的洪水它的流动速度就越快冲击力就越大,当洪水来时可以冲毁大楼冲垮大桥冲走大型车辆等,许多重而大的物体都可以被洪水巨浪冲走,所以人们常说洪水猛如兽。在本系统中如果用一个或多个抽水泵大量地快速地向水流通道里抽水,而水流通道又是一个窄而深的水道其中水很深所产生的水压也很大,下游的水道又能急时清空,这样的结果就是能在水流通道里制造一场人为的人造洪水强大的水流不愁驱动不了这些水轮机。

在以上图1所述的方案中水量的多少是水力发电站的水驱动力大小的一个重要条件,抽水泵要有足够的用水来源,它的来源可以是大自然中的任何可用水源,如河流,水渠等都可以为水泵的用水来源,抽水泵的使用也可以将原有河流中或水道中的水从新调控使水的流速和流量达到所需的条件,从而驱动水轮机。抽水泵的使用还可以将原本不容易流在一起的水或者说不容易流进水流通道的水推进水流通道中。当然系统中也可以不用抽水泵,直接在够条件的河琉或水道中设置水轮机即可,或者将现有的够条件的河流进行深度和宽度的从建形成较深的水流,最好是文中所说的窄而深的水道,比如说水的深度是水流通道宽度的几倍,这样就可以将原本宽而浅的河水变的窄而深其中水的深度增大了水压也增大了,水的流速也就可以加快了,如果水的流量和流速都足够条件这样就可以不用抽水泵完全利用水的自然流动来驱动沿途设置的多个水轮机。当然如果有水流或河流能达到流速和流量等所需的条件,那么也可以不需从新建修就可以在这个水流道上沿途设置多个水轮机进行工作。

实施例2,为了有利工作和保证系通中长期都有足够便利的水量,本发明的一个较好的方案是,将水流通道设置成一个首尾相连的循环式水道,这样在工作中水可以在水流通道中多次无数次的循环流动,从而保证了系统中的水长久不缺。由于现有的技术中和本系统的水力发电都需要水流量越多越好,水越多水动力越大电厂装机量也就越大,而常见的水力发电站都是利用现有的自然条件中有限的水量工作,完全不能人为左右水量所以总是覚得水流量不够大装机量不够多。而这种循环式水流通道只需要第一次在水流通道中补进足够的水量就可以长时间工作,在本系统中如果需要水流量大只需在这种循环水流通道中第一次向水流通道中加水时,将很多的水加入进水流通道中就可以了,并且一次加足水可工作很长一个时期,这种形式在工作中想有多大水量就能有多大水量也能有多大的水流通道,由此带来了很大的工作优势,同时也改变了常见水力发电站常常会因地理位置或天气季节变化而造成时而水太少时而水太多的不良现象。这种循环式水流通道有独立的特征可以不依赖自然条件甚至任何地方都可以建厂。

图2,是本发明的一个可循环式水流通道工作示意图,图中水泵3将水从挡水堤4的一侧抽向挡水堤的另一侧的水流通道首端11中,图中的箭头所指为水流通道中的水流方向,图中的水流通道路线5为一个近似圆圈的首尾相连的水流通道,工作中水通过水泵3将水从水流通道尾端12中的水抽到挡水堤4一侧的水流通道首端11中,水流通道首端11中的水在这个首尾相连的水流通道路线5中流走最后又流到水流通道尾端12中,然后水再次又被水泵3抽走越过挡水提4流进水流通道首端11中,水从水流通道首端11中又流向水流通道尾端12开始再一次的循环流动,工作中水就这样在这个首尾相连的水流通道中进行无数次的循环。

分析它的工作过程,水总是会由高处流向低处,水泵从水流通道尾端12将水抽出同时也降低了水流通道尾端12的水位这样就能促使远处的水向水流通道尾端水位低处流动,再将水泵抽出的水加入到水流通道首端11中这样就好比又增高了水流通道首端11中的水位,水流通道首端11的水位增高后会加速向水流通道尾端12低处流去,这样在这个水泵3的两端两边都同样起到了加速水流的作用,形象地比喻这种情形为水泵在水流通道的尾端拉水在水流通道的首端推水使水流通道中的水快速地流动起来,其中水泵起到了很好的效果。在本系统中这个发电厂的发电量多少还决定于水量的多少和水泵的用能不缺,即水量越多发电量就可以越多,其中水泵需要耗能由于水轮机可以带动发电机生产电所以水泵的用电不会缺少。通过以上循环式水流通道可以得知系统中水量多少完全可以人为调控不会缺少,所以从原理上讲本系统可以建成无限量大的水力发电厂,由于水路沿途的水轮机很多因此形成了水泵的耗能量少而发电机生产的能量多的现象。

这种循环形式的水流通道在工作时假如抽水泵正好将流到水流通道尾端12来的水又同时全部抽到水流通道的首端去,这就是其中的一种较好的效果,这样可以保证水流通道的高度畅通,有利于加速水流。工作中抽水泵需要大量向水流通道首端里抽水,如果水流通道的尾端流来的水供不上水泵所用,这种状态也可能因水泵抽水快而水流通道流水慢引起,可以从外界再向水流通道尾端里加进来一定水量就可以解决这种问题,一直调节到水泵两端水流平衡达到最佳状态为至,水流通道的水量调节到足够或最佳效果后就可以长时间不用再从外界向水流通道里加水了。

实施例3,图3图4所示为这种循环式水流通道为了节省占地将水流通道紧密排列的示意图,为了节省用地或者说为了让本系统紧密结合在一起便于管理,图中挡水堤4两侧的水路都可以多弯曲盘绕使弯曲的水道与水道间隔距离短小这样充分利用土地缩小占地。图中都示有挡水堤4,挡水堤4两侧的线表示水流通道路线,图中的箭头表示水流方向,各图中的水流路线上都示有水轮机15,表现出水轮机可以在水路上设置,当然在水路上每隔一段都可以设有水轮机15,图中只少许示出了几个水轮机的位置,没有全部示出。为了节省占地还可以利用一些生活中没有充分利用的地方来设置水流通道,甚至还可以利用河道渠道或道路等和它门结合或者说利用它门的可利用地方,水流通道或直或弯可随机设置水道路线,其形式应该有多样图中只少许举例在实际工作中也可以照此原理作多样变化。本专利技术中所述的所有水流通道都可以是露天水道,即水面为露天的水道。也可为有覆盖物覆盖的水流通道。或可密封管道,也可以将水流通道设置在地下为了充分利用土地在水流通道的上方地面上还可以再作他用或种地等。

水流通道2还可以与一些工作特点相似的或者说有相同之处的设备接合利用,比如说在本人申请的专利号为201520863082,2的名为一种真空制盐及净化水的蒸发系统的专利内容中,讲述的有水在日晒升温水池中可以经过日晒为水升温然后水在容器里降压蒸发,在容器里蒸发降温后的低温水又流进下一个日晒升温水池中升温,升温后又在容器里进行降压蒸发,在容器里蒸发降温后的水又流进下下一个日晒升温水池中升温,然后又再容器里蒸发,后又流进再下一个日晒升温水池升温,工作中水就这样由一个水池再流进下一个水池一至可连续很多水池,日晒升温水池还可以设置透明物覆盖形成温室,为了不让水蒸气的小水珠在透明物上挡光线,还可以在塭室内水面上覆盖一层透光塑料纸,技术中也提出了水可以.偱环流动。通过以上可以看出这种制盐和净化水的蒸发系统它的工作过程水流方式与本次讲的水力发电的水流方式很相似,都有一条循环流动的水流通道,在本次所讲的新型水力发电系统中图3和图4这种发电所用的紧密排列的水流通道假如将图中表示的水轮机15换成以上所讲的制盐或制水中的日晒升温水池或容器,也就成了专利中所讲的水可在多个水池中循环流动的一种制盐和制淡化水的蒸发系统,在制水和制盐的工作中,这种结构还可以一个水泵提供串连的许多水池的水流动的能量,减少水泵的使用也减少了水泵的用能。其中本次的水力发电中讲的图3图4这种紧密排列的水流通道其原理用于所讲的制盐制水同样也起到了节省占地的作用。如果我们讲的这种水力发电能与这个制盐和制净化水的系统接合使它又能制盐制水又能发电那么就更好了,当然这其中也可以发电和制盐制水各有各的水流通道或者同用一个水流通道也可根据实际情况进行创造接合。

实施例4,图5所示为本发明中所述的水轮机的结构示意图,文中所述的水轮机也就是能利用水的冲动力驱动轮子转动,把这种工作中的轮子统称水轮机,日常生活中也有许多这样的轮子,还有现用的水力发电厂也要用到水轮机,总之水轮机也有多样都可以着情利用,甚至还可以在现有的水轮机上进行改造利用。图5所述可以理解为是多样中的其中一种水轮机15。图中所示有一个水轮通道,水流通道中有水1并且有一定的深度,水轮机15上的水轮机由圆心连接许多叶轮6这些叶轮围绕圆心一周排列构成一个圆形轮,这个圆形轮可以由支架支撑固定于水道中,轮的一边的轮叶插入水中另一部分的轮叶位于水面之上,图中水面之上的轮叶位于插入水中的轮叶的上方。如图中有一个轮叶6插入水中,箭头所指为水流方向,其中水的流动会冲动插入水中的轮叶使轮叶向水流方向一起运动,从而能使原先处在水面之上的轮叶转入水中,而原先处在水中的轮叶转向水面之上,工作中轮的一周排列的轮叶6都能围绕圆心循环转圈,每个轮叶都能转入水中又转出水面然后又转进水中。其原理和现有的水车很相似,不过水车是由水流冲动轮叶使整个水车转动,然后由水车上的容水设备通过水车转动将水提升到一定高度达到所需目地,而本发明中所说的水轮机不需要向上提水,它的作用是只需水轮机转动,设在轮心中的轮轴7与被驱动设备相连,水轮机的转动带动了轮轴7转动,轮轴7带动被驱动装置或发电机转动,轮轴7还可以连接有变速箱用于调节转速然后在驱动被驱动设备。图5所示的这种工作结构的水轮机有它的长处,其行体可以很大也可以小,支架的损耗能量少,轮叶也能充分接受水流冲击力,也很适合用于这种非落差的横流式水流,工作中还可以将水流通道底面8设有阻挡石沙的设备以防石头或泥沙于轮叶接触而影响水轮机转动。权利要求中述的水轮机包括一切用水流驱动的可转动的轮子,其形式应该有多样不限于图5所述的这一种,但在众多形式的水轮机里有效果好的也有效果不好的,所以还得根据实际情况进行改造或选优使用,比如我们常见的风力发电机它是用风来吹动风轮机转动的,这种形式的风机其实它的支架损耗的动力很大,如果将这种风轮机的用风吹动风轮机转动的形式改换为用水流冲动的水轮机,即将轮子全部放进水中,就如同图5中的水轮机工作中水流方向是流向轮子构成的圆的正面,即也就是水流的流向和图5中的轮轴7朝向相同,这种工作结构的水轮和以上所说的风轮机相似它的支架所损耗的力较大,所以这种工作形式的水轮机就可以最好不用,当然如果根实际情况需要使用也可以用之。

实施例5,图6所示为一个水流通道2的断面和设置于其中的水轮机局部的工作示意图。图中有一个看上去窄而深的水流通道2,水流通道中有水1,一个水轮机的其中一个轮叶6深插入水中,这里的水轮机应该是一个如图5中所示的完整的水轮机,在图6中只表现了水轮机局部的一个轮叶6与轮心相连,轮心处有轮轴7,还可以由支架通过轮轴将整个水轮机撑起将水轮机固定在水流通道中,图中将支架和更多的轮叶6没有表现出来实际工作中应该是完整的。图中的水流通道2显的深而窄,它的水深度是这个断面宽度或者说是水流通道宽度的大约三倍,所以说它是一个窄而深的水流通道。在图中轮叶6插在水中的部位显的也很深长,轮叶6的左右都留出了较多的位置,工作中水还可以从轮叶6的左右上下继续向下一个水轮机处流去,文中提到的轮叶挡水面积说的也就是轮叶能阻挡水向下流走的一面的挡水面积,从原理上讲这个挡水面积越大它所得到的水流驱动力就越大,在实际工作中轮叶的大小可以根据水流的情况和水轮机所带动的用能设备的所需能情况设置挡水面积,图6中表现的轮叶6左右的留空也比较大,在工作中都可以根据实际情况或留的多或留的少自由调配,工作中各方面都可随机调整不限于图中所表现的形式。在本系统工作中需要水的高速流动产生强大的水流冲击力,而水的流速与水的压强有关,比如说用容器盛水时由于水受重力,就有相当于那么多重量的压力,向容器的壁及底面作用,对任何方向的面,压力总是垂直于接触面的,而且深度相同时,压强也相同,液体越深,则压强也越大。由以上可以看出这个盛有水的容器如果它的水很深则水的压强就很大,而且这个很大的压强会向容器的四壁作用,假如将这个水压强很大的容器的一面壁打开一个缺口,那么这个很大的压强就会向缺口的一面起作用所以就会推动水急速的向缺口外流去,容器中的水越深压强越大水就向缺口外流的越快。通过以上举例不难看出我们所用的水流通道2就好比这个打开缺口的容器,其中水流通道下游被清理的很畅通没有堵塞或者说水流通道下游能急时被清空,那么这个下游畅通的没有堵塞的水流通道就如同以上所说的那个容器缺口,水流通道中的水由于很大的水压强就会如同容器缺口那样急速的流走。由此可见在本系统的水流通道2中水需要有一定的深度才有利适合驱动水轮机工作。这个水流通道它不管宽度是多少只要水够一定的深度就有水压也就能正常工作。但窄而深的水流通道具有很好的优势,比如说有两个水流通道其中两者的水量相同或者说水流量相同,但其中的一个水流通道宽另一个水流通道窄,所以两个水流通道的水一个深一个浅,水深的这个水流通道水的压强大所以流速就快,而水浅的这个水流通道相比之下压强小流速也就慢,两个水流通道由于水量或水流量相同所以如果水道宽水就浅,如果水流通道窄水就要深些,因此提倡用窄而深形式的水流通道效果效好。将原本浅而宽的水流通道改变为深而窄的水流通道,也就是将原本水浅所以水压强小的水流通道改变为水深水压强大的水流通道,这其中当然是经过改变后使水变深水压变大后的水流通道的水流速快效果好。窄而深形式的水流通道有利于充分利用水道里的水通过增加深度而为水增加压强,由此看来这种窄而深形式的水流通道也是一个很重要的技术特征,所以在这里将这种窄而宽的水流通道它的水深度和宽度作一较细的表述,即这种水流通道它的深度是宽度的一半以上,或一倍以上,或二倍以上,或三倍以上,或四倍以上,或五倍以上,或六倍以上,或七倍以上,或八倍以上,或九倍以上,当然在水流通道中水只要够一定深度就可以正常工作,所以说水也可以是任意深度只是窄而深的水流通道效果好。在以上数剧中都表达了一种窄而深的水流通道形式,如以上所述的或九倍以上也就是说这个水流通道的水的深度为水道宽度的九倍以上,当然为了增加水压水流通道的水越深越好不限于以上数据。在以上所说的水流通道的宽度和水的深度都是按建设的比较规则的水道来说的,即就是这种规则的水流通道它的水流通道底面全程基本上一个平面上,没有较大的凸凹现象,如果水流通道底面有些地方凸有些地方凹就会造成水深浅不已这样就不规则了,它的全程宽度也基本相同没有时而太窄时而太宽的现象,以这种比较规则的水流通道为标准计算它的水深度和宽度。如果有一些不够规则的水流通道,即水流通道中的水深浅不已水道的宽度也时而宽时而窄,这种水流通道应该就以它的最佳有较深度和最佳有效宽度来计算。总之本技术特征的意旨在于增加水的深度提高水的压强从而加速水的流动。

以上所述在本系统中的水轮机的转动可以驱动与它相连的被驱动设备,这个被驱动设备应该包括很多种可驱动的设备,而驱动发电机只是其中之一,驱动形式也可以是多种多样。一个水轮机可以驱动一个或多个被驱动设备,也可以由多个水轮机驱动一个被驱动设备。本系统所述用到能推动水流动的设备如水泵等,这个设备可以是一个也可以是多个,可以在水流通道首端或首尾端,甚至可以在这个水流通道的首端于尾端之间的多处设置,所用的推动水流的设备都可以起到加速水流的作用。本系统所述的用推动水流的设备可有多种,其推动水流的方法也可有多种,在实际工作中不限于实施例所述的形式可以相同目地不同方法实现,图中述的挡水堤可以有也可以没有。本系统所用的水流通道可以是全程都近似水平的平行水路,或者说水流通道可以是在一个平面上的平行水路。也可以为水流通道前端高后端低的水流通道工作中水由高处流向低处,但也可以在一个平面上。在水流通道的最尾端还可以有一个深坑有利抽水泵工作。在本发明系统中所述的水流通道里是水,也可以说是可适合利用的液体,或流体等,液体包括范围很多甚至还有水银等,本系统由于所用的地方很多甚至可设计在移动设备上如车,船,飞行器等所以水流通道的形式和其中的水都可以根据所需而变化,所说的水也可以说是液体或流体,水只能说是其中的一种。由其说本系统如图2所述的偱环式水流通道,由于它的整体工作系统都可以是一个独立的体系,所以说也可以将这个整体的独立系统设计到任何一个地方,比如说可移动设备上,如车或船或飞行器,都可以根据具体所用的设备特点对其进行研发利用。整个系统可以很大也可以很小,液体也可根据具体情况选用适合的,通过创造设计可将其用于更多的地方或设备上。本系统所说的水泵向水流通道抽水,可以是全部水流通道的水流都是由抽水泵所抽。也可以是其中一部分为水为水泵所抽,比如说自然界中原本有水流的水流通道中再从以外将不容易流进这个水流通道的水抽进来,这种形式就是一部分为水泵所抽。

在本发明系统中水流通道里的水需要一个能推动水流动的设备将水推走,在日常生活中能推动水流动的或者说能推动水向一个方向流动的技术有多样,具体设备也有多种,都可以与本系统接合利用,或者说研发创造再利用。所说的水泵或抽水泵应该是能推动水流动的设备中的一种,或者说是能推动水流动的设备的一个代表。总之推动水流动的方法和设备不限于图中所表现的形式。

本系统中水流通道中的水可以是大自然中的可利用之水,可以是江河,河流,水渠等等。也可以对它们进行改建,比如说自然河流都会因季节变化有时水太大有时水太小,通过改建可以控制水流量使水太大时多余的水不能流进水流通道中,还可以对它们的水道进行深度和宽度的改建增加水的深度提高水压再利用。

在本发明系统中水流通道中的水可以是不用人为提供动能或者说不用水泵就可以自然流动的水。也可以是抽水泵抽来的水或者说是水泵推动的水。水流通道中的水可以是循环流动的水。也可以是水流走后不再回来的不循环形式的水。水流通道下游的排走水形式可以是水自动向位低处流走,也可以是借助抽水泵抽排的形式。

在本发明系统里其中有一个技术特征,就是这种水力发电厂它所用的驱动水轮机的水流是靠抽水泵抽来的水,而在现有技术中也有利用抽水泵的电站,比如说现用的抽水蓄能电厂它也用到抽水泵,本发明所用的技术特征与这种抽水蓄能电站的技术特征相比,两者虽都用了抽水泵可是抽水蓄能电站抽上去的水是进了蓄水池并且要在蓄水池里停留很长一段时间,停留时间之长甚至是几个月,要等到适合的时间才会开始将蓄水池里的水放走用于驱动水轮机,而且还有不同处就是它还需要一个较大的水流落差。而本发明中所述的抽水泵所抽的水可以不需停留直接进入水流通道流向水轮机,本发明系统中这种用抽水泵抽的水不需停留畜存就可以直接流向水轮机的水道称为水流通道2,而如抽水蓄能电站所抽上去的水需要长时间停留储存畜水池里,所以本发明将这种形式的还要用来长时期蓄水的容水系统不称为水流通道。在本发明中也提到用水泵推动使水在水流通道2中循环流动,而在抽水畜能电厂中使用了水流向水轮机使水轮机转动,然后还是这些水又可以将它抽上去储存停留一段时间后又将它放走再次流向水轮机,本发明将这种再次抽上去的水,又要经过蓄水池进行一段时间储存然后再次流向水轮机形式的水不称为在水流通道中循环的水,因为它其中还要径过蓄水池。

本专利技术中提到系统中用的是非落差的横流式水流来驱动水轮机,先说在现有的水力发电站中大都是用较大落差的水流来冲动水轮机,这里的落差就是由高位向低位落下的位差,首先说它的水位分上位的水和下位的水,水不再一个平面上,而且这个高低的差距也不会小一般大多数电站少说也要有一两米以上,很多电站的水落差高度都有几米甚至几十米,这种所用的落差水流一般都是水由一个平面宊然转向下方或斜下方流去,向下流的这个水流路线与水平线形成一个很大很明显的角度,或者说与上位的水的平面宊然向下方或斜下方流去,其中向下流的水流路线与上位的水面成很大转折。再说本发明说的非落差的横流式水流,它应该说水流通道里的水没有现有的落差水流电站那样的水位有那么大的高低差距,它几乎在一个平面上,它的水流路线与水的平面线也没有宊然向下形成如同以上说的那么大的加角。它的水流路线可以是大约在一个平面上,看上去水就是横向流动,在本系统中将这样的水流形式称为非落差的横流式水流。

长期以来现有的水力发电厂基本上都是用有较大落差的水流来进行驱动水轮机的,当然落差水流也有它的优势,本发明也不是不能使用落差水流,如果说有人在本发明系统的水流通道里,在水流通道首端或其他任何部位也设计有落差水流或者说设计有落差水流驱动水轮机,也就是说这个系统中有非落差的横流式水流驱动水流机也有如常见的水力发电站那样用落差水流驱动水轮机,那么这种形式也不是说就不可行,当然也可以行的通。如果在以上所说的这种情况下,本专利文中所说的本系统中所用的是非落差的横流式水流就可以解释为本系统中用到非落差的横流式水流,或者解释为本系统主要用非落差的横流式水流驱动水轮机,或者说本系统可以用非落差的横流式水流来驱动水轮机。

本发明的这种新型发电形式和现有的常见水力发电厂有一些不同之处也有许多相同之处,在专利这种特殊的文件中有必要写的更细更清楚便于画分界线,特别是本发明技术中充分利用水能自然流动的特点,使路途很长的水流通道沿途上每隔一段都能设置有水轮机,这种方法不但能节省如水泵这类的耗能设备的用能而且还能用一条水流通道的水驱动许许多多的水轮机,所以说这种新型发电形式它可用同一条水路的水同时至少驱动一至十个水轮机,或十至二十个以上的水轮机,或二十至四十个以上的水轮机,或者说可驱动几十个至上百个以上的水轮机,或一百至二百个水轮机以上,在水流通道中可以根据据体情况随意设置水轮机的多少当然水轮机越多收效就越多。在系统中水流通道越长越有利多设置水轮机,所以可以说本系统用的水流通道的长度可以是一至一百米以上,或一百米至二百米以上,或二百米至四百米以上,或四百米至七百米以上,或七百米至一千米以上,或一千米至一千五百米以上,或一千五百米至二千米以上,或二千米至三千米以上,或三千米至五千米以上,或五千米至一万米以上,甚至是二万米以上三万米以上四万米以上,在工作中可根据实际情况随意决定水流通道的长度。在这种新型发电系统中也会由于水轮机多水流通道长或水流量大或水轮机结构不同等多种原因,造成它的发电效果与现有技术也有所不同,其中所用的每一个水轮机都可以带动一个可以很大也可以小的发电机,这个发电机可以是一至十千瓦,或十至十五千瓦,或十五至二十千瓦,或二十至二十五千瓦以上,或三十至四十千瓦以上,或四十至七十千瓦以上,或七十至一百千瓦以上,其每个水轮机都可以根据实际条件随意掌握它所带动的发电机的大小。由于本系统的水流通道可以很长水轮机可以很多所以它的整个系统的发电量也可以很大。

本系统所用的水流通道2从首端到尾端有一段的距离,在这段距离的沿途中设有多个水轮机,每隔一段距离都有一处水轮机,水流通道中的水流向水轮机冲动水轮机转动,其中水流通道中的水朝着水流方向有一个冲动力,从而为水轮机提供转动能量,这个朝着水流方向推动水流动的水流动力来源有从水流通道首端或者说前端向水流通道里流进水时产生的推动力。在水流通道中水流动力或者说水轮机的驱动力中除了这个来源于首端的推动力而外,还有水流通道中水的自重造成的水压力,而这个水压来源于水流通道中沿途各处的水,并且水越深水压越大水流动力就越大或者说水轮机的驱动力就越大。可见通过增大水流通道中水的压力也能起到提高水轮机功效的作用,所以在本发明中提倡用窄而深形式的水流通道主要是为了增加水的深度使水的水压变大,水压力又可以转化为水轮机的驱动力。由此可见在本系统中驱动水轮机的动力来源可以有两种,一种是来源于水流通道首端的进水推力,一种是来源于水流通道沿途各处的水压力。分析这两种力的方向一者是朝着水流方向的推力,一者是水自身产生的重力,两种力都能驱动水轮机,特别是用这种从水流通道沿途中向水增加水压的方法来提高水轮机的动力是很有效的方案,当然增加水压的方案在日常生活或者说现有技术中也有很多种,都可以用来于本发明系统结合或改进使用,甚至还可以创造发明出更多方法,如这次在图8中还示出可以用重物给水施压,或者通过活塞向水施加压力等,在本发明的说明书中或者权利要求书中,将这种通过水流通道沿途用各种方法向水施加压力增加水压提高水轮机的驱动力的技术特征,称为通过水流通道沿途向水增加压力。在增加水压的方法中有用到利用水或者说利用水自身的重力增压,比如说提倡的增加水的深度使水压变大就是利用水重力增压,还提出可以用各种能给水增压的方法与本水流通道结合利用,如图8还示出了利用重物或通过活塞施加的力向水增加水压等方案,所以在权利要求书中还可述为其特征在于在水流通道的沿途中通过增加水重力或通过施加外力向水增压。其中所说的施加外力可以理解为来至水流通道中水以外的施加力量。这个水流通道应该是如常见的水流通道,但是为了增大水流通道中水的水压就又特意增加了方案方法达到使水压增大的目地,其方法应该包括多种多样的但在这里都称作从水流通道的沿途向水施加外力增加水压。

图7所示是种一上小下大的不规则水流通道2,为了得到较大的水压有时可以将水流通道设为上小下大的形式,上小下大形式的水流通道可以利用有限的水而产生较大的水压,液体压强的大小只取决于液体的种类即密度和深度,而和液体的体积没有直接的关系,所以说上小下大的水流通道虽说上部小容水少可是如果它的深度没减小或者说深度不变那么它的水压就没减小或者说水压没变,在图7中这个水流通道的下部显的宽大些并且设有水轮机,水轮机还示出了多个轮叶6围绕轮轴7一周分布形成圆形水轮机,图中的轮轴7它的这个轴朝向水流通道中的水1的水流动的方向这是一种可全部置于水中的水轮机,实际工作中也可以使用各种各样的水轮机并不限于图中所示,在液体中深度越深压强越大图中的水轮机处在最深处所以可以得到最大的驱动力,由于图中水流通道的下部宽大而上部减窄所以上部的容水量也就减少了但是堔度没减小只要水的深度没减小它的水压就没减小,由此可见这种上小下大形式的水流通道可以用较少量的水而产生较大的水压从而也能产生较大的水轮机驱动力,这种效果也可以说有利于节省如设置在水流通道首端的水泵用能,向这种效果的实施方法还可以有多种向这种不规则形式的水流通道也可以形式多样实际生产中不限于图7所示。

图8所示是所述的从水流通道的沿途向水施加外力增加水压的一种实施例,在本系统的水流通道中可以用各种方法给水增加水压,从而也可以达到增大水轮机的水流驱动力的作用,在现有技术中能给液体增加压力的方法有很多都可以参考利用或结合,其实施中不限于图中所示。这些方法都总结通称为从水流通道的沿途向水施加外力或压力而增加水压。在图8所示为水流通道1的断面其中有水1,在水的上部有活塞a或者重物a,水轮机可以设在下部水中。在以上主要讲了用增加水的深度来增大水压的方法,这种方法主要是利用加在水上部的更多的水自身的重量给下部的水施加压力。当然能给下部的水施加压力的方法也可有多种不限于只能用水的重量给水施加压力,比如说图8所示的利用重物a给水施加压力,重物a也可以是可漂浮在水上的物体,也可以是活塞a或者说通过活塞a向水施加压力,也可以利用弹簧的推力推动活塞向水施压。在本系统中水轮机可以带动各种各样的被驱动设备尤其是可以带动发电机生产电能,而增加水流通道中的水压可以给水轮机提供更多的驱动力,不难看出在这里增加水压它起到的作用是巨大的,利用各种各样的方法甚至更复杂的方法给水增大压力是值得的,还有必要研究出更多更好的增加水压或者说增加水流通道中水压的方法与本系统结合,利用人为手段给水加压或者说利用人为手段从水流通道的沿途向水施加压力,提高水轮机的驱动力是本发明的一种较好的技术特征,其方法应该有多样不限于本专利文本中所述方案,图8中所示的活塞或重物施压是一种实施例之一。

本发明所述的循环式水流通道如图2图3图4图9所示是一种可以独立的水流系统,偱环式的水流通道系统可以分离出来按置于任何需用的地方,特别是一些缺少能源的地方电力不容易去的地方现都可以将本系统根据情况设置利用。甚至还可以设置在车上或飞行器上或船上等等为其提供能量,由于水轮机可以驱动发电机生产电所以本可独立系统也能自供抽水泵的用电,也可以有电池水泵用能或者说作为抽水泵最初的起动用电。还可以通过人为加工对这个可独立的液体驱动系统进行创造或改进让其更适合与所用设备结合,比如说要将本系统设置于船上或者说设置在移动用能设备上,这种情况下就有必要将本系统做的更精细些其体积也可以小些,在形式上或材料上都可以根据具体情况作具体按排,如图3图4中弯曲的水流通道与水流通道之间还可以更紧密,水流通道也可以是管道,为了不让液体容易蒸发或走失还可以制做出更有效的水流通道或密封管道等,所述的水流通道中的液体也可以在多种多样的液体中选用更适合的,比如说可以选用比重大的或者说密度大的液体提高驱动力,或者选用不容易蒸发的或者说不容易移失的液体等。当然也可以在水流通道中特意用人为手段向水流通道中的水施加压力,由于所用地方不同或者说环境不同所以在实际生产中可以根据具体情况选用最适合的方案,它的方案也应该是多样的如图8所述的利用重物a或利用通过活塞a向水施加压力也算是其中的一种方案,这种利用重物a或通过利用活塞a向水流通道里的水施加压力的方案它的优点是有利于最大限度的给水施压,还可以用少量的水产生较大的水压力,由于所用的水少所以也可以減少抽水泵的用能,利用重物a或通过活塞a可以最大限度的加大了水压提高了水轮机工作效果又可减少用水所以说它也有利于减小本系统的体积和重量,这样更有利于将本系统设置于一些小的设备中去。

在本系统中从水流通道的沿途给水施加压力提高水轮机的驱动力是很好的方案,甚至可以作为水轮机的主要动力来源,可见它的重要所以还有必要创造出更多的增加水压的方法,在这里就不一一写出,在以上讲过利用加深水流通道里的水堔度使水压变大,以及利用水位高增压或利用水的重量增压等通称利用水增压。除此之外还可以有很多方案总之为了增加水流通道中的水压特意用人为手段施用各种各样的方法通称人为增压,或者说从水流通道的沿途向水流通道中的水人为施压。在水流通道里如果水很深水压很大这种水压也可以说是自然形成的或者说很似自然形成的,为了给水增压还可以有很多方法但这些方法都是用人为手段特意施加的压力将水压变大的,这种增大的水压的方法看上去都不象是自然能形成的,它们往往需要在自然的水流通道中加上一些人为设施或人为手段是为了特意增大水压或为了增大水轮机的驱动力,如这种在自然水流通道中又增加了一部分设备或者说增加了方案为了增大水压或增大水轮机的驱动力的方法通称人为施压。

人为施压方法很多不限于文中所述。图9所示为一种循环式水流通道其中排列有多个水轮机15在工作,水轮机可以用一种能全部设置在水中的水轮机如图7中的水轮机,图9中水流通道首端11和水流通道尾端12就象两根直立的水管分别站立起来与下面部分的水流通道相比位置高了许多,水泵3可将水流通道尾端12水道中的水抽出又进入到水流通道11中去,然后水从直立起来的水流通道首端11中顺着管道向下流,后又流进相连的处于下方的水流通道中流动,当水流进水流通道尾端12时由于它是直立向上的管道所以水又向上流,然后再次被水泵3抽出进入到水流通道的首端11中去,图中箭头表示水流方向,工作中就这样进行多次循环。首端和尾端直立的管道有利于增大水流通道的水压。处于下方的水流通道可以是管道,也可以是密封式管道里面充有水或液体。这样的结构可以通过提高首端和尾端两个直立的管道中的水位来增大水流通道的水压,还可以比图7中的结构用水少,即省掉了图7中水轮机上部的较窄的水道部分只需在首端和尾端有两根直立的水管道。

图9中水流通道中也可以有增压设施,如图8中的重物a或活塞a的施压方法这里也可以利用,通过活塞a向水流通道中的水施压。也可以通过弹簧推动活塞a向水施压,将弹簧的一端固定另一端连接活塞a,活塞a压在水面上由于弹簧的力量向下施压,如果在水流通道的沿途中都设有这样的施压设备那么没有施压的部分可以形成如图9中所示的两个直立的水柱施压。所述的两个直立的水柱施压在图9中即就是所示的水流通道尾端12和水流通道首端11直立的水管,看上去是两根直立的水管由于水流通道中的水压大所以将水挤压进了这两个直立的水管中并且水能上升一定高度,施压设施一般都可在除直立水管以外的位处下方的水流通道中,水在这两根直立的水管中可以保持平稳不动如果用抽水泵将水流通道尾瑞12中的水抽出又进入水流通道首端11中去,这样水就会在如图9所示的水流通道系统中进行偱环流动工作。以上所述为其中一种在水流通道的沿途再通过人为手段给水施压或者说通过增压设备给水流通道增大水压的工作方式示意图,这种工作方式不但能更大限度地给水施压还可以减少水流通道的用水量也减少了抽水泵的用能,如图7所示为了少用水所以水轮机上部的水流通道显的更窄了但深度还没变,还是这样深图9中所示的结构可以连图7中的上部窄的部分水道都不用了,当然也就更少用水了。如果在船上等有限体积的设备上使用还可以起到减小体积和重量等效果,在如这种受体积所限的设备上使用还可以进行适应具体情况的创造性的调整。

在本发明的系统中利用从水流通道沿途中产生的水压作为水轮机的主要动力来源是本发明的一个较好的技术方案之一,这里讲的水流通道沿途主要是指设有水轮机的这一段的水流通道也可以说从设有水轮机的地方算起一至到排列在后的水轮机这一段的水流通道。水流通道中的水压在各处都有还可以人为增大,从而使水流通中排列的许多的水轮机都可以得到同样的水压推动力,每个水轮机都可以得到同样的或者说足够的驱动力。

假如说水轮机主要依靠从水流通道首端进水时水的流速产生的推力即水琉动力来驱动依次排列的多个水轮机,那么就有可能产生前面的水轮机得到的驱动力大而排在后面的水轮机得到的驱动力小,越排在后面的水轮机得到的驱动力就越小,这样就会影响工作效果,也不利于依次排列多个水轮机的工作形式。而通过主要利用水流通道沿途中产生的水压来驱动水轮机是本发明的较好的技术方案之一,所述的水流通道沿途产生的水压驱动水轮机可以理解为从水流通道首端开始向水道进水时水的流速造成的水流推动力可以驱动水轮机除外,还有从水流通道的沿途产生的水压也能为水轮机提供驱动力,这部分从水流通道沿途产生的水压带来的水轮机驱动力可以称为是从水流通道沿途产生的水压驱动力。以上讲了有水流动力和水压驱动力两者都可以驱动水轮机,系统工作中两者的力量都有并且两者的力量都很重要,工作中也有可能一者力用的多一者力用的少,如果所说工作中水流动力提供的水轮驱动力大就可以称为是以水起初的流速推力为主的水流动力在工作,如果相比之下工作中在水流通道的沿途中的水压提供的水轮机驱动力大就可以说是以水流通道沿途产生的水压作为水轮机的主要动力来源,以水流通道沿途产生的水压作为水轮机的主要动力来源也可以说是一半或一半以上的水轮驱动力来源于水流通道沿途产生的水压。举例说水轮机所用的驱动力为100而水流通道中的水压为50或50以上甚至是接近100。或者说在水轮机的转动工作里它所用的动力来源中水流动力所占的成分少而水流通道中的水压力带来水轮机驱动力大。当然在工作中两者的力都可以根据实际情况或大或小并不限于哪一种形式。也不能说只能主要利用水流通道沿途中产生的水压来驱动水轮机,只是说增大水流通道中的水压力后又能转变为水轮机的驱动力是一种较好的方案之一。现有的水力发电形式或类似设备基本上都是以水流动能为主来驱动水轮机的,本发明所述的以水流通道沿途产生的水压力为主要的水轮机驱动能的来源,也和现有技术的以水流动能为主驱动水轮机的形式有了区分,即现有的水力发电形式是以水流动能为主要的水轮机驱动能来源,而本发明可以是以水流通道中的水压力为主要的水轮机的驱动能来源。在有一段长度的水流通道中可能形成有一个很大的水压,在这个水流通道中如果依次排列有许多个水轮机那么它们的每一个水轮机都可以处在同一大小的水压中并且都可以得到同一大小的水压驱动力,所以这种效果更有利于依次排列许多的水轮机工作的形式。如果以水流动力为主驱动水轮机那么在工作中可能排在前的水轮机得到的驱动力大排在后的水轮机得到的驱动力小这样就不利于依次排列许多水轮机工作的形式。

通过以上技术方案我们就可以在任何地方任何条件下都可以用水发电,它与现有技术相比投资少建厂周期短效益高,不受自然条件局限,是一种可以广泛发展的可再生清洁能源。本发明主要原理在实施中可灵活处理不限于实施例文中所述的有限形式。

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