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大气压强发电的方法

阅读:602发布:2020-05-12

专利汇可以提供大气压强发电的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种用 大气压 强发电的方法,大气压强(1公斤/厘米)能把 水 位压升到更高的高度,利用大气压强将水压升到一定的高度使其具有高位 势能 ,然后再将其转换成 动能 驱动水轮发 电机 组,就可达到发电的目的,用本 发明 建成的工厂具有不消耗一类 能源 ,不污染环境,一次性投资大为减少,建设工期短,不受客观环境约束等优点。,下面是大气压强发电的方法专利的具体信息内容。

一种用大气压强发电的方法,其特征在于:开启闸板23关闭闸板37,启动抽气机24,则一层梯级箱中的空气不断被抽出,下池44中的在外界大气压强的作用下不断充入一层梯级箱25中,直至一层梯级箱25中水被充满,关闭闸板23,开启闸板37,关闭闸板34,启动抽气机26,二层梯级箱45中的空气不断被抽出,一层梯级箱25通过抽气机24与大气轴流接通一层梯级箱25中的水在大气压强的作用下不断被压入二层梯级箱45中,关闭闸板37,开启闸板34,启动抽气机27,则二层梯级箱中的水被压升入三层梯级箱28中,
以此类推至五层梯级箱32充满水后,关闭闸板30,打开出水闸板40,五层梯级箱32中的水注入上池41中,上池41中的水顺引水道42而下,冲击安装在引水道出口处的水轮发电机组43,使其转动发电,顺引水道42而下的水重新流入下池44中完成一个循环,此循环周而复始,便可使发电机组不断发电。

说明书全文

一种大气压强发电的方法

以前主要有三种发电方法:火发电,即通过燃烧或石油,天燃气等可燃物质取得电力的发电方法。

力发电,即通过拦河构筑重力坝,提高水位,把水的势能转换成动能,从而通过水轮发电机组取得电力的发电方法。

核发电,即通过核反应堆产生动力推动发电机组取得电力的发电方法。

此外还有力发电等方法,但大规模用电主要采用上述三种方法。

水力发电受客观环境的约束,既使水能源充沛,地形地貌适宜,也需投入大量建设资金,而且建设周期甚长,投入人力巨大,不利于国民经济的快速发展。

火力发电直接消耗石油,煤,天燃气等一次能源,据有关材料报道,全球现有煤和石油的贮量不够开采100年时间,已成为极有限的能源,能源匮乏问题将越来越明显地困扰当今世界高速发展的经济,同时威胁火力发电的前景。此外,火力发电还存在严重的环境污染问题,越来越不为人们所接受。

核发电是一种高科技发电方法,能克服上述发电方法所存在的问题,但技术复杂投资巨大,目前还不能成为人类主要依赖的发电方式。

发明的目的是要设计一种通过科学合理地使用无处不在的大气压强即可发电的方法。使其不仅能克服消耗一次能源,污染环境,受客观条件约束及投资巨大等缺悍,而且还具有投资少,占地面积小等特点,可为国民经济发展代来巨大的经济效益,社会效益和环境效益。

大气压是能源,通过科学地利用,可为人类提供永无竭尽的动力,大气压强(1kg/cm)能把水位压升10米高,本发明的基本构思是“如果分隔梯次在10米范围内不断把水位压升到更高的高度,形成水的高位势能,然后再将其转换成动能驱动水轮发电机组,就可达到发电的目的”。

图1是把大气压强转换为水能的流程解析示意图;图中1,2,3,4,5为一,二,三,四五层梯级水箱,6,7,8,9,10,为抽气机11,12,13,14,15,为闸板,16,17,18,19,为通1003水管,20为下池,21为出水口A,B,C,D,E,F,G,H,为提水的每一阶段;图2是用大气压 强发电的方法的原理示意图。图中各标号分别是23,37,39,30,40闸板,24,26,27,29,31抽气机,36,35,38,33通水管,25,45,28,46,32,一,二,三,四,五层梯级水箱,41上池,42引水道,43发电机组,44下池,图4,图5,图6,是实现本发明所用设备的主视图,俯视图和侧视剖视图。

本发明压升水位的实现方法如图1示。

A.一层梯级箱收水

闸板11开启,闸板12关闭,启动抽气机6,抽出一层梯级箱1中的空气,随着一层梯级箱中空气不断被抽出,大气压强将下池20中的水压入一层梯级箱1中,当一层梯级箱1中水被充满后,关闭闸板11,水即被封闭在一层梯级箱1中;其状态如A示。

B.二层梯级箱收水,一层梯级箱失水

闸板12开启,闸板13关闭,启动抽气机7将二层梯级箱2内空气抽净,此时大气通过抽气机6轴流与一层梯级箱1贯通,一层梯级箱1内的水在大气压强的作用下被压升至二层梯级箱2中;水充满二层梯级箱后关闭闸板12和抽气机,水被封闭在二层梯级箱2中,其状态如B示;

C.三层梯级箱3收水,二层梯级箱2失水,一层梯级箱1第二次收水。

闸板11,13开启,闸板12,14关闭,原理如前述,则三层梯级箱3和一层梯级箱1收水,二层梯级箱2则失水,此步骤完成后,其状态如图1中C示。

以此类推可逐步达到如图1E示的压升水状态。此时,开启出水口21,具有高位势能的水就可从出水口21泄出,成为水轮发电机组的水动力。

此后再重复图1中D状态至E状态的步骤,又可达到G状态,重新具有水动力要求的具有高位势能的水。

图2是本发明的原理示意图。也是说明书摘要用图。其中共5层梯级箱组,每层4米高,上池与第4层梯级箱同高,上池下部设一引水道,引水道出口安装有水轮发电机组,水轮发电机组的下方为下池,其发电过程如下:

开启闸板23关闭闸板37,启动抽气机24,则一层梯级箱中的空气不断被抽出,下池44中的水在外界大气压强的作用下不断充入一层梯级箱25中,直至一层级箱25中水被充满,关闭闸板23,开启闸板37,关闭闸板34,启动抽气机26,二层梯级箱45中的空气不断被抽出,一层梯级箱25通过抽气机24与大气轴流接通一层梯级箱25中的水在大气压强的作用下不断被压入二层梯级箱45中,关闭闸板37,开启闸板34,启动抽气机27,则二层梯级箱中的水被压升入二层梯级箱20中,

以此类推至五层梯级箱32充满水后,关闭闸板30,打开出水闸板40,五层梯级箱32中的水注入上池41中,上池41中的水顺引水道42而下,冲击安装在引水道出口处的水轮发电机组43,使其转动发电,顺引水道42而下的水重新流入下池44中完成一个循环,此循环周而复始,便可使发电机组不断发电。

本发明的发电方法亦可如图3中的方框图所示,即水源47中的水注入下池48,下池48中的水通过前述的提水过程经多层梯级水箱49压升至供水箱50,将供水箱50的水放入上池51,上池水推动水轮发电机53发电,用过的水经缓冲池52回流到下池48完成一个循环。

用大气压强发电的工厂具有不消耗一类能源,不污染环境,一次性投资大为减少建设工期短,不受客观环境约束等优点。

用大气压强发电的工厂广泛建立后可取代现有发电厂,站。为此预计全人类将有充分的电能源,以电冶练为主的冶金工业可以得到长足的发展;以电力和电池为动力的陆地运输业可得到更广泛的使用;以一次能源为燃料的全部领域均可用电来取代,从而节约能源,减少环境污染将成为与之同来的更大的收益,故尔本发明具有极广泛的推广价值和实用意义。

实施例

以用本发明的原理设计1.1万千瓦大气压水力发电工厂为例。

1.1万千瓦水力发电机组所需水能技术指标为:出力水头高15米,过水量为25米3/秒,以此为本实施例的基准水能数据。

梯级箱设计:

如图(2)示:每组梯级箱设计为5级,每级梯级箱高为4米,总高为20米,上池最高水位16米,箱长20米,宽5米,每箱容积为400米3;通水管为金属管,每级3根,每根直径1000毫米;闸板为胶粘合液压自控闸板;轴流抽(充)气机,转数为1400转/分,抽(充)气量为400米3/分;电机功率为10瓦千/小时;充气加压为0.4公斤/厘米2。

因为:

1.水的入箱速度应等于充气机排出箱内空气的速度即400米3/分,故一层梯级箱大约可在1分钟内注满水。

2.梯级箱组向上池供水量应等于(1),第四层梯级箱向第五层梯级箱的供水量即400米3/分,(2).第五层梯级箱向上池放水量即400米3/分,即每组梯级箱每2分钟有约400米3的水供给上池向水轮发电机组提供动力。

3.由下一梯级箱向上一梯级箱压升水时,空气不得进入通水管内,因此需要一定高度的水位密封,于是在梯级箱压升水的过程中产生了两种水量损失。

损失1:为减少水的损失量,将通水管处设计成局部下凹型,下凹面积为2X6=12米2,下凹深度500毫米,通水管与箱底距离350毫米,水封高度150毫米。

损失2:由损失1理由,在通水管内需要滞留一定水量,每组梯级箱的损失量为:3.14X0.52X4米X3X4=37.68米3。因第五层不损失,故水总损失量为:24+37.68=61.68米3,考虑每层梯级箱的金属结构需占用一定体积,故累积水量总损失约为90米3,因此每组梯级箱在2分钟内实际向上池的供水量为310米3。

4.1.1万千瓦水轮发电机组的过水量为25米3/秒,每2分钟过水量为25X120=3000米3。

为此需要梯级箱组数为3000÷310=9.7组。所以为了保证发电机组有充足的动力水,根据以上计算,1.1万千瓦机组需要用11组梯级箱供水,其结构如图4,5,6示。其中48是液压传动及抽风机位置;47是十一组梯级箱,其总宽度为55米;49是水轮发电机组厂房;52是水轮发电机;53是引水道;50是总控室;51是下池;54是上池。

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