專利名稱：利用大氣壓力、水流落差綜合發(fā)電的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水力發(fā)電方法及設(shè)備。
當(dāng)今世界電力是人類賴以生存的能源，而水力發(fā)電又是成本最低的能源。在地球表面上，存在著大氣及水這兩種物質(zhì)，并且這是生命存活的基礎(chǔ)。水、大氣兩種物質(zhì)性質(zhì)相似，但比重相差極大，大氣是最為豐富，是人類取之不盡，用之不絕的物質(zhì)，在地球表面無處不在空氣，在地球引力的作用下，地球表面的大氣壓力為1KG，相當(dāng)于10米高的水柱，或76毫米的汞柱，而水在地球上是十分寶貴，具有高落差可用于發(fā)電的水利資源卻更少。
為了將高處流水的能源轉(zhuǎn)換成電能，人們設(shè)計出了水輪機(jī)，其利用高處流水向下沖擊的速度將勢能轉(zhuǎn)化成動能，而將用流水推動水輪機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動導(dǎo)致磁場的變化發(fā)電，在我們所采用的技術(shù)中無一例外的是將水輪機(jī)轉(zhuǎn)子完全浸泡在水中運(yùn)行，承受著巨大的水流體的阻力，而且發(fā)電機(jī)也在自然環(huán)境中運(yùn)行，要承受大氣壓的阻力，因此，其能量率轉(zhuǎn)換十分低。
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種能源轉(zhuǎn)換高，并充分利用大氣壓發(fā)電的水利發(fā)電方法。
本發(fā)明利用大氣壓水力綜合發(fā)電的方法是將有落差的流水設(shè)置在封閉的管道內(nèi)，在管道內(nèi)流水途中有設(shè)置水輪機(jī)，并且其水輪機(jī)的工作環(huán)境在真空下工作。
所述的水輪機(jī)真空環(huán)境可以在下述位置中容易實現(xiàn)和保持將水輪機(jī)安裝在密閉管道內(nèi)，離水平面1個大氣壓的高度即10.33米的高度上；水輪機(jī)離高水位的入水高度距離也大于1個大氣壓的水柱高度。
所述的發(fā)電裝置可根據(jù)水利資源的實際，設(shè)計成各高度不一的多級電站。
本發(fā)明水輪機(jī)在真空環(huán)境下運(yùn)行，其水流沖擊水輪機(jī)速度的葉片速度大大地提高，并且水輪機(jī)不浸泡在水體中，大大減少了水體的阻力，能量的轉(zhuǎn)換大為提高，經(jīng)實驗表明將同樣的條件比較，水輪機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)行速度提高了8倍，因此，具有巨大的應(yīng)用價值。


圖1為現(xiàn)有水利發(fā)電的原理圖；圖2為本發(fā)明水利發(fā)電的示意圖；圖3為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明如圖1、2所示圖1、圖2均為水面落差高度為9.3米+H1+H2，圖1為水輪機(jī)設(shè)計在底部，并在正常條件下(非真空)運(yùn)行。圖2為在真空條件下水輪機(jī)轉(zhuǎn)子的運(yùn)行，其真空條件由如下方法試驗1、本實驗在福建省德化縣進(jìn)行，德化為丘陵地區(qū)，1大氣壓水柱高度為9.3米；2、本實驗水輪機(jī)設(shè)計在管道的9.3米處；3、在轉(zhuǎn)子運(yùn)行出水后，為使真空區(qū)水位不再上漲，沖擊轉(zhuǎn)子的射水孔口徑應(yīng)小于下排水管的口徑；4、H2為所需管道真空工作高度，H1進(jìn)水池水面高度與水輪機(jī)轉(zhuǎn)子高度的落差，其H1垂直距離應(yīng)大于9.3米，以保證空氣不進(jìn)入水輪機(jī)的機(jī)械工作區(qū)；其水輪機(jī)機(jī)械工區(qū)管道真空形成過程如下先關(guān)閉閥(2)，再打開閥(1)，水自然下落上漲；當(dāng)水漲出閥面(3)后將閥(3)關(guān)閉(閥3為排氣閥，也可抽氣用，并裝有真空表)；此后打開閥(2)，管中水便急速下降、下排，水輪機(jī)工作區(qū)為真空區(qū)；當(dāng)打開閥(2)水輪機(jī)工作時，真空表數(shù)值由9.3T\平方米急速下降8.2T\平方米(因轉(zhuǎn)子運(yùn)行后真空區(qū)產(chǎn)生水氣之故)后真空表數(shù)值保持不變。
比較二條件下的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，圖2條件下轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速比圖提高了8倍。
圖3是當(dāng)電站高度落差小于9.3*2+H2時密閉連通管道的安裝方法，其工作原理同圖2所示方法相同。其基礎(chǔ)是利用虹吸原理將水位引向大于1大氣壓力水柱高度，以便于水輪機(jī)工作區(qū)無壓力的保持。
權(quán)利要求
1.一種利用大氣壓水力綜合發(fā)電的方法，其特征是將有落差的流水設(shè)置在封閉的管道內(nèi)，在管道內(nèi)流水途中有設(shè)置水輪機(jī)，并且其水輪機(jī)的工作環(huán)境在真空下工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用大氣壓水力綜合發(fā)電的方法，其特征在于水輪機(jī)真空環(huán)境可以在下述位置容易實現(xiàn)將水輪機(jī)安裝在密閉管道內(nèi)，離水平面1個大氣壓的高度即10.33米的高度上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用大氣壓水力綜合發(fā)電的方法，其特征在于水輪機(jī)離高水位入水高度距離也大于1個大氣壓的水柱高度即為10.33米。
全文摘要
本發(fā)明利用大氣壓水力綜合發(fā)電的方法是將有落差的流水設(shè)置在封閉的管道內(nèi),在管道內(nèi)流水途中有設(shè)置水輪機(jī),并且其水輪機(jī)的工作環(huán)境在真空下工作。水輪機(jī)在真空環(huán)境下運(yùn)行,其水流沖擊水輪機(jī)速度的葉片速度大大地提高,并且水輪機(jī)不浸泡在水體中,大大減少了水體的阻力,能量的轉(zhuǎn)換大為提高,經(jīng)實驗表明將同樣的條件比較,水輪機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)行速度提高了8倍,因此,具有巨大的應(yīng)用前景。
文檔編號F03B13/00GK1372076SQ0110405
公開日2002年10月2日 申請日期2001年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月20日
發(fā)明者林國聯(lián), 鄭啟篤 申請人:林國聯(lián), 鄭啟篤