专利汇可以提供具有多样能源输入的水电系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 是一个多样的 能源 转化系统,它使用液体、空气和电 磁场 为介材以产生电源。所运用的 力 能有:1. 水 喷射动力,这是后 水锤 压(Post-water Hammer)从主水管释放而来的;2. 真空 吸力,其是当大量高压水喷射后形成于主水管内的压差真空吸力,其从水库吸取水液直注入主水管;3.喷射 反冲 力;4.重力引起的水高势位能头;5.缓冲室所产生的气 压缩力 ;6.旋转的 惯性力 ;7.大地气压能;8.电 泵 的压能头。输出的则是单一集结的 电能 。此系统有闭路能源环和一条再增能源路线。,下面是具有多样能源输入的水电系统专利的具体信息内容。
1.一个水电系统,具有以下的建设物与设备:
一座主水库(1)设于地面上,其可以是天然湖泊或是人造水库, 它必须从基准线上有至少三公尺的势位能头,它可以是淡水或海水;
一条入口水管(2)形如铃;
一个电动水泵(6),压能头施于下游主水管(9),其马达是多 样速度型的;
一条渐缩水管(7);
一个闸阀(8)控制着水液进入主水管(9);
一条长1200米的厚钢合金制造的主水管(9),终于发电厂里大 约10米的高位,其内直径可有10cm到100cm大,其厚度为内直径的 大约15%,该主水管是条强坚无缝钢铁合金水管,其内表镀有一层厚厚 的平滑合金,此内表如遭气蚀严重损破,则可以重新镀之,该主水管 的中线为基准线,其间有多个膨胀式接头(Expansion Joint)连接 着;
一个释压阀(12),用以保护主泵(6),避免水冲的撞击,被释 水液从主水管进入主水库(1);
一列气压缓冲室(13A与13B),可吸收高压缩时产生的冲击溢水 量,随后于低压时,即可释回所蓄的水量,缓冲室顶端有小型单向 阀,该小型单向阀常态为关闭的以阻止空气外释,而蓄成气缩压能又 能于低压时使其开启以吸收大地气压的空气;
一个单向球型阀(5),它是由电动马达以单方向旋转运作的,连 接于主水管的末端,它的构造像球型阀(Ball Valve)但却有连续 360°自转的功能,该阀有一球型开关的元件配上同形的阀座,具有足 以均匀密封的应力,由穿孔把球圆表面分为四部分,其中两部分是用 于把该阀开通,而另两部分则是用于把该阀关掉,球圆旋转面有两边 的转陀螺形凹穴,以增加旋转力矩(Torque),该阀的“快速关闭” 即关时<2L/Cp,把整条主水管内所含的动能、压能与弹能转化为1400 米水锤压能头,即随该阀的再开启,压能再转化为高动能水喷射撞击 伯尔顿发电机组,该阀的旋转时速为每四秒一自转,开启时段应使高 水压释回原有的低流速,阀孔的直径是主水管内直径的两倍,该阀有 坚固抗衡的基础建设;
一个渐缩反冲喷口(29)设于阀(5)的即下游;
一组伯尔顿发电机组(Pelton turbine-generator)(14与 15),其斗盘接受高动能的水喷射,其轴连接于主发电机(15)以产 生电能,该主发电机上设有飞轮以蓄存机械能于转轴(Rotor),使它 维持稳定的旋转速度,该发电机组的功率为至少五万千瓦或以上;
一个底水库(17),设于发电厂内,接纳耗水;
一条外流管(18)输送耗水,耗水经用地吸力流回主水库(1);
一列压差真空吸水管(19-A,19-B,19-C)连接主水管(9)于主 水库(1),每条吸水管的直径是和主水管直径一样大,其水源于主水 库,当后水锤释放大量水喷射后所形成的低压真空吸力,压差是由主 水库至少三米的势位能头再加上大地气压10.3米的水压力能头,其将 大量吸进水液使水液涌入主水管,这是为避免严重的气蚀破损,水流 是由单向阀(20-A,20-B,20-C)控制的,该单向阀放置于主水管的 下部;
一个副泵(24),从主水库(1)引水进入主水管以充实下一回水 锤压所需的五米的压能头;
一条副泵水管(25)连接副泵(24)于主水管(1),其内直径 只有主水管内直径的一半;
一副单向球型阀(26),其与主球型阀(5)有一样的尺寸与速 度,它控制着从主水库经过副泵水管流入主水管的水量,它有一单向 阀(26-A)处于其下游,为避免水锤压的消减,此两个球型阀(5和 26)具有相对的开关运作的位值;
一组开动/再增压发电机(3),用以供应主水泵、球型阀等所需 的开始动能,它也是闭路能源圈以外再加增压能的输入能源;
一个再增压泵(27),用以周期性地增加输入压能于闭路能源 圈,以达到所设计的维持输出电能的标准;
一条加水管(21),每当水量因蒸发而有所减少时,则应加入水 液以保持一定的势位能头,水液是从周边天然水源处引进的。
2.如权利要求1所述的水电系统,其特征在于,被设计为主动 地使主球型阀(5)以“快速关闭”引起连续的高水锤压,使整条主水 管内的水流所拥有的动能、压能与弹性力能瞬间全转化为一高压能, 其中弹性力能是由水液分子间固有的动能转化而来的,该高压能的值 为水液密数乘以其流速与其压波速的积数,这是根据能源永恒原理与 水的原有本质的,即水的比重和其弹性模数Ev能产生1476m/s的压波 速,从而从一至少5米的稳流速能头可转化冲高到1400米的压能头; 随后该阀又全开,再现压能头转化为高动能的水喷射,从主水管冲出 撞击伯尔顿发电机组以产生电能。
3.如权利要求1所述的水电系统,具有一股巨大的压差 (Pressure Differential)真空吸力,当主水管(9)内所压缩的水液 大量喷射出时,即形成上游处一股巨大的真空吸力,压力的差距是由 主水库至少三米的势位能头再加上大地气压的10.3米,由此引进大量 的水液涌入主水管以促成压力的均衡,也同时起了充涌大量的带快速 能头的水以持续下一回的水锤运作的作用,此运作是根据“能源永恒 原理”的,即当水压能转化为水动能时,压能就随之急降,如同在文 杜利管(Venturi Tube)的脖子处所产生的现象,这急降压力拉动一 波水液的转移,从主水库(1)输送水液进入主水管(9),此输送功 能好比一台电动泵,只不过没有使用任何的电功率。
4.如权利要求1所述的水电系统,具有一副泵(24),该副泵 的能源来自电动马达,该副泵用以从主水库引水进入主水管,使其间 的水份量与压能适合于应对下一回的水锤压。
5.如权利要求1所述的水电系统,具有一条副泵水管(25), 该副泵水管连接副泵于主水管(9),其内直径是主水管内直径的一 半。
6.如权利要求1所述的水电系统,具有一副单向球型阀(26), 该副单向球型阀跟主单向球型阀(5)有同样的尺寸与旋转速度,这两 个阀(5与26)的旋转方式是这样的:即副球型阀先于主球型阀(5) 一小瞬间开启,其全关也是先于主球型阀(5)以避免水锤压的消失。
7.如权利要求1所述的水电系统,具有一渐缩反冲喷口 (29),该反冲喷口位于主球型阀(5)的下游方,喷射反冲力推动一 根钢棒以施其工。
8.如权利要求7所述的水电系统,其特征在于,还包括一反冲 棒,该反冲棒为一活塞(31),该活塞处于液压力室(30)内,其运 作使压液输入液压管(34)以施其工,喷口是用钢柱(29-c)支撑 着,并延导轨(29-d)往反运作,喷口设有弹簧(29-e)用以蓄积与 释放力能以推回喷口到原有位置,喷口还有一个排气孔(29-b)用以 让空气可自由出入空气室(29-a)。
9.如权利要求8所述的水电系统,其特征在于,压力室(30) 具有一条吸入水管(32)用以在真空低压时吸入底水库的水,并具有 一条外流的液压管(34)用以在高压时供应压液以施其工,这两条管 (32和34)分别由单向阀(33和35)控制。
10.如权利要求8所述的水电系统,其特征在于,液压管(34) 所产生的液压用以增加压能和水液于主水管(9)。
11.如权利要求7所述的水电系统,其特征在于,往复活塞 (31)施动一个直线运作以连续旋转运作配件(Linear to Rotary),该配件的旋转盘连接于一个发电机的转轴(Rotor)以产生 电能。
12.如权利要求7所述的水电系统,其特征在于,活塞棒施压其 力能于一淡化海水的压室,压室使用过滤膜去除盐份,过滤除盐膜须 要压力为8,000KPA。
13.如权利要求1到权利要求12中任一项所述的水电系统,其特 征在于,取用单向球型阀(5)直接作为反冲喷口,从而免去了渐缩的喷 口,这配件同样具有以上所说明的部分和功用,如液压室、活塞、弹 簧、液压管与其单向阀、真空吸入管与其单向阀、空气室、泄气孔、 钢合金柱和导轨。
14.如权利要求1所述的水电系统,具有一列缓冲室(13),该 缓冲室的顶端设有常态时关闭的单向阀(4),用以蓄积气压能于缓冲 室上部,该气压能是在高压时段水面向上涨紧而产生的,此蓄积的压 能又在下段的低压时释放于主水管内为压力源,这气压能呈现一种液 与气体边界间互动的力能,此力能的产生是没有使用电能的,再者, 当缓冲室内的压力降到比外界大地气压更低时,瞬间,单向阀(4)就 会开启,让大地气压的空气更将室内的水位压下;如此,使水压力施 进主水管而不消耗任何电能。
15.如权利要求1所述的水电系统,具有一伯尔顿水轮发电机 组,该发电机组的装机容量至少为(50MW)五万千瓦或以上,具有惯性 飞轮用以蓄积与释回机械力能,该飞轮具有足够的质量来维持平衡转 子的设计速度,故一旋转力能使用飞轮蓄藏其能量及将该能量释回于 转子。
16.如权利要求1所述的水电系统,具有一主水泵(6),其压 能头有130米到400米或以上的程度,其马达的能力足够大以产生在 主水管的稳流时至少5米的速能头,此速能头和主水管内压能测线的 压能头一起成为该系统最初的力能用以产生水锤压,使该系统能进行 能源的转化,其中使用的马达为多速样型的。
17.如权利要求1到权利要求16中任一项所述的水电系统,其 特征在于,它形成一独特的能源转化圈,即包含多样能源的输入,而 却只有单一集结的能源输出,即电能。
18.如权利要求1到权利要求17中任一项所述的水电系统,具 有一台开动/再增压发电机组(3),任何的移动能源系统,如果持续 地受到摩擦力和地心吸力的影响,其动能效应会渐渐缓慢下来,故此 有需要周期性地促增能源,这是通过从能源圈以外设置再增压泵 (27)以恢复能源圈的再平衡实现的。
19.如权利要求1到权利要求18中任一项所述的水电系统,具 有第二条的主水管,其尺寸、设备与功能都跟主水管(9)一致,其位 置跟主水管(9)相对应。
20.如权利要求2到权利要求19中任一项所述的水电系统,具 有两个相同的单向球型阀,它们以轮流开关的方式交替蓄积与释放后 水锤压喷射以保持发电机组运作的高效率。
21.如权利要求1到权利要求20中任一项所述的水电系统,具 有一股相续可转化的力能,以八种不同形态输入,其中只有一种是需 要电能源的,即(a)电泵的压能头,其他的七种皆是天然界与物理力 界产生的力能与其转化形态,如(b)地心吸力引发于主水库与底水库 的水势位头,其也是促成大地气压10.3米的水压头和水液的特有重 量;(c)水喷射速能头,是后水锤压转化而来的;(d)引发的压差 真空吸力,是大量水喷射后产生的,所产生的真空吸力将大量的水液 从高压处转移冲入低压处;(e)一股同等又相反方向的反冲力,即当 水喷射冲出主水管时所产生的反冲力能,这是依据牛顿的第三运动定 律的;(f)高压时段蓄积于缓冲室中的气压能;(g)呈现于大地气 压的气压能头向缓冲室中的低压水所施的压力能;(h)发电机主轴 (Rotor)具有的周转惯性力能。
22.如权利要求1到权利要求21中任一项所述的水电系统,其 特征在于,其运作的能源与质量的使用平衡可以这样表示:即,其总 可转化能源/质量的输入相等于能源的输出加上能源/质量的损失, 其中可转化能源/质量的输入包括:地心吸力引发于主水库与底水库 的势位头;1200米的水喷射速能头,是后水锤压转化而来的,其中压 力能包含着从液体分子间固有动能转化来的部分;水喷射的反冲力; 真空吸力,即后喷射产生于主水管内,将大量的高压水吸入低压处; 缓冲室中所蓄的气压能,即产生于水涨的高压时段;转子运作时产生 的惯性力能;10.3米水压的大地气压力冲入缓冲室而施于下降的水液 表面;电的机械能,即用于主水泵、副泵、周期性再增压泵及球型单 向阀的;以及周期性引进主水库的外界水液,
能源的输出包括:所产生的电能,至少为50MW,
能源/质量的损失包括:摩擦损失的能头;能源转化为热能而消 耗的部分;管壁膨胀所耗能源;以及水分子的蒸发消失。
23.如权利要求1到权利要求22中任一项所述的水电系统,其特 征在于,具有这样的能源运作:即有“单一集结的输出能源”,该 “单一集结的输出能源”的值大过电机械能输入量,该能源转化系统 可相比于风力发电系统,后者的单一能源输入为天然界的风力,所输 出的为单一的电能,有不同于该水电系统,该水电系统的多样输入能 源亦大部份为天然界的力能,此外加上一项电能的输入,而该水电系 统总输出的为“单一集结的电能”,并且该水电系统不是仅靠一项的 输入能源,而是靠多样的能源输入,来产生单一集结的总输出电能, 该多样的能源输入中大部分为天然界与物理界的力能,此电能输出量 大于单项的电化马达能源输入量。
24.如权利要求1到权利要求23中任一项所述的水电系统,具 有一闭路的水液圈,水液从一个地面主水库(1),经主水泵(6)施 压而涌进一条1200米长的主水管(9),其间流过释压阀(12)、缓 冲室(13-A与13-B)、真空吸水管(19-A,19-B与19-C)、再增压 水管,流到末端为一单向球型阀(5),该单向球型阀置位于电厂 (11)里的高处,持续旋转的球型阀(5)把快流的水柱以“快速关 闭”状态全关,使整条水柱内所含的动能与压能瞬间转化为一个具有 高压能的水锤,随即,该阀再全打开,高压水又转化为高动能的水喷 射冲出主水管(9)撞击伯尔顿水轮发电机来产生电能,耗水降落于底 水库(17),从底水库,水液由地心吸力经外流管(18)流返主水库 (1)完成水循环,如此持续操作。
25.如权利要求1到权利要求24中任一项所述的水电系统,具 有另一个次闭路水液圈,当单向球型阀(5)全开时,巨量的水喷射出 主水管(9)而产生一股真空吸力,此吸力将使大量的水液从主水库 (1)流经真空吸水管(19-A,19-B与19-C)直注主水管(9),回避 流过主水泵与上游的主水管,该流经真空吸水管的水液再加上液压管 (29)带来的压液与副泵(24)带来的水份,一同涌到伯尔顿水轮 机,再到底水库,然后由地心吸力引回主水库(1)完成次闭路水液 圈,如此持续操作。
26.如权利要求1到权利要求25中任一项所述的水电系统,其特 征在于,主水泵(6)的压能头被一高位水库(22)的势位能头所代 替,该高位水库设置于山坡上,势位能头Z减去向下流水管摩擦损失 能头相等于主水泵(6)的压能头。
27.如权利要求26所述的水电系统,具有一台电泵(23)用以 运送底水库(17)的水液到高位水库(22)中以使其循环操作。
28.如权利要求1至权利要求27中任一项所述的水电系统,其特 征在于,所使用的液体可以是水以外的液体,例如汞、油等。
本发明涉及一种水电系统,更具体而言,涉及一种利用水液的势位 能头,速能头与其弹性潜能产生电能的水电系统。
标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
---|---|---|
后桥轮毂轴承内圈单头压装机 | 2020-05-11 | 121 |
后桥轮毂轴承内圈单头压装机 | 2020-05-11 | 632 |
后桥衬套压装机 | 2020-05-11 | 1017 |
最后切割鼓、烟支最后切割装置及其切割方法和接装机 | 2020-05-12 | 890 |
一种后装机放射源到位精度的测量装置 | 2020-05-14 | 441 |
接装机最后传送鼓轮处的烟支输送装置 | 2020-05-14 | 893 |
曲轴后油封压装机 | 2020-05-12 | 77 |
中子后装机送源机构 | 2020-05-12 | 990 |
钴-60后装机放射源卡堵的检测装置 | 2020-05-14 | 40 |
一种汽车后桥衬套压装机 | 2020-05-13 | 630 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。