重浮力平衡式聚能水工扬提水方法.pdf

上传人:111****112 文档编号:727664 上传时间:2018-03-08 格式:PDF 页数:16 大小:1.02MB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201210134023.2

申请日:

2012.05.03

公开号:

CN103382710A

公开日:

2013.11.06

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):E02B 1/00申请公布日:20131106|||公开

IPC分类号:

E02B1/00; E02B9/00; F03D9/00; F03B13/06

主分类号:

E02B1/00

申请人:

李方立

发明人:

李方立

地址:

416000 湖南省吉首市湘西电视台

优先权:

专利代理机构:

代理人:

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明方法涉及一种重浮力平衡式聚能水工扬提水方法:主要由架设于自然山体上的轨道、运行于轨道上的载水厢体环链和转轮及水动力装置或风动力装置、太阳能动力装置等组成;其特点在于:所述轨道是架设于自然山体上并形成循环轨道,所述载水厢体环链运行于所述循环轨道上,形成扬提水循环重力平衡式载水厢体环链运行结构;本发明方法可采用多个整体装置的接续应用,其动力和水可一程程传递,在山体的一个面或多个面上斜卧或垂直运行应用;其原理上可无限多高程;可任意跨流域调水形成翻山越岭的人工新河流;是彻底改变传统扬提水的新方式,是扬提水领域革命性创新,可形成人类水工、水利史上扬程最高、流量最大的扬提水新方法。

权利要求书

1.  一种《重浮力平衡式聚能水工扬提水方法》:主要由轨道、运行于轨道上的厢体环链和转轮及水动力装置或风动力装置、太阳能动力装置等组成;其特点在于:所述轨道是架设于自然山体上或翻越山顶或山口,架设在山体二面或一面并形成循环轨道(1),所述厢体环链是载水厢体环链(2),其每个厢体(2A)之间设有多向链接装置(2A1),每个厢体(2A)上设有滚轮(2A2)并运行于所述循环轨道(1)上;或不设滚轮(2A2)采用磁浮轨、厢的磁浮式(2D)运行;形成以山顶或山口高为支点的扬提水循环重力平衡式载水厢体环链(2)运行结构;所述转轮其一轮(3A)设于载水厢体环链(2)中山下装水端(4),另一轮(3B)设于翻越山顶或山口背面的载水厢体环链(2)中山下卸水端(5);所述载水厢体环链(2)运行在装水端(4)转轮(3A)进入水中的弯弧段时,其厢体(2A)上的进、出水装置(2H)打开装水;同时,其厢体(2A)间的面张开形成迎水动力面,推动自身载水厢体环链(2)运行或通过外动力推动其运行,也就是说装水端及转轮可不设于水中,其水通过管渠流进所述厢体中;所述厢体(2A)上的进、出水装置(2H)在运行到卸水端(5)处时将打开卸水;所述进、出水装置(2H)上设有拉紧弹簧、磁性水密封胶条和锁紧扣如门碰锁,当其碰到外触发装置时其进、出水装置(2H)将打开或关闭;其所述载水厢体环链(2)的横截面为矩形、圆形等最好采用长方形。

2.
  根据权利要求1所述的《重浮力平衡式聚能水工扬提水方法》,其特征在于:所述载水厢体环链(2)在所述循环轨道(1)上运行,在卸水端(5)不设所述转轮(3B)或在装水端(4)不设转轮(3A);在翻越山顶或山口段所述循环轨道(1)可由转轮替代,其转轮轴可与风力机动力连接;在所述厢体(2A)外面加设可开合的外置水动力板(2A3);所述入水下转轮(3A)中设置扇叶式水动力板(3C)以加大利用流水动力面;在所述卸水端(5)附近设水动能回收装置(6); 为进一步加大利用水动力,可在所述装水端(4)附近上下游江河段设置水动力装置通过近或远传动包括电、液气压连接转轮推动载水厢体环链(2)运行扬提水;根据地形条件增设人工防撞保护设施(8A)和加强导流设施(8B),以增大水动力应用;在所述载水厢体环链(2)运行到所述山顶或山口高处,设可卸厢体中部分水的装置(7)。

3.
  根据权利要求2所述的《重浮力平衡式聚能水工扬提水方法》,其特征在于:所述循环轨道(1)和载水厢体环链(2)及转轮(3A)、(3B)是架设于山体或大坝的一或两个面上;其转轮为山体或坝下的装水转轮(3A)和山体或坝上的卸水转轮(3B),扬提到高处的水设有可把水或部分水通过管道(9)下泄到山体或坝下水动力回收装置(9A)上,或再通过电力或传动装置(9B)返馈到上述转轮(3A)或(3B)中助载水厢体环链(2)重力平衡运行;或在山体或大坝的二个面上同设所述循环轨道(1)和载水厢体环链(2)及转轮(3A)、(3B),其山上的两转轮(3B-3A)中心动力轴(3D)相连,同时,所述载水厢体环链(2)在卸水转轮(3B)的高处,把水卸下并流进装入山体或大坝另一面载水厢体环链(2)的厢体(2A)中向下运行,以形成山体或大坝两面载水厢体环链(2)的重力平衡式结构运行。

4.
  根据权利要求3所述的《重浮力平衡式聚能水工扬提水方法》,其特征在于:在处于山上或山下的所述转轮(3A)、(3B)上设有可利用风动力装置(10);所述风动力装置(10)包括传动装置(10A)可把动力传递给转轮(3A)、(3B);其也可远距通过管、线把高压液体、气体或电力转换成动力(10B)传递给转轮(3A)、(3B);所述太阳能动力装置(11)是通过电动或磁能把动力(10C)传递给转轮(3A)、(3B)带动所述载水厢体环链(2)运行;当然,在有电能利用的地方还可利用剩余电力通过发电、动力双功电机(10D)助动所述转轮 (3A)、(3B)和载水厢体环链(2)运行;同时,所述发电、动力双功电机(10D)又可成为调节高峰用电的蓄能发电机;其也可成为太阳能电力的动力电机(10C);本发明方法可成为扬提水和抽水蓄能的双功发电站。

5.
  根据权利要求4所述的《重浮力平衡式聚能水工扬提水方法》,其特征在于:所述载水厢体环链(2)的运行利用浮力,在所述载水厢体环链(2)运行的上行链段设浮力外厢体(2B),其是一段体式(2B1)或多段体式(2B2),其每段浮力外厢体(2B)的水平高度控制在标准大气压强10.34米水柱高程内,以充分利用大气压强和真空虹吸作用即托里拆利实验原理;在所述的多段体式(2B2)浮力外厢体(2B)的每段之间连接处外设有气压密封储液池(2C),所述气压密封储液池(2C)中设有气间隙(2C0)连通上段浮力外厢体(2B)中液体,所述气压密封储液池(2C)是对下段浮力外厢体(2B)中液体起高密封的作用,同时,又对上段浮力外厢体(2B)中液体起低密封的作用,其作用就是使每个浮力外厢体(2B)中的液体上部高密封不受到大气压力、而下部低密封可受到大气压力,即利用托里拆利实验原理以大气压顶托浮力外厢体(2B)中的液体少或不外泄;从而给穿过浮力外厢体(2B)中液体的所述载水厢体环链(2)产生浮力,其所述载水厢体环链(2)从浮力外厢体(2B)下部就象进入静水中一样不受到来自上部水压力产生浮力;在上述浮力应用时,所述载水厢体环链(2)是采用无滚轮(2A2)的磁浮式(2D)运行,即在载水厢体环链(2)的每个厢体(2A)上不设滚轮(2A2)或设隐轮(2A4),并且所述载水厢体环链(2)的每个厢体(2A)在处于垂或斜直运行段时厢体(2A)与厢体(2A)之间是紧密相贴的呈柱状体,厢体(2A)与厢体(2A)之间的连接装置(2A3)或处于收缩状态;在所述每个厢体(2A)中靠地面一侧和靠垂直两侧设有永磁体(2A5),在与其对应的循环轨道(1)的地面和两侧设有永磁体(2A6), 通过永磁体(2A5)、(2A6)相互产生的斥力实现所述载水厢体环链(2)磁悬浮运行,其应用磁体设置面采用非磁化金属或非金属;其主要应用于载水厢体环链(2)的斜卧式运行方式中;所述多段体式(2B2)浮力外厢体(2B)可根据地形和高程需要设多个斜卧或垂直的浮力外厢体(2B)连接;其原理可实现不限高程的大流量扬提水。

6.
  根据权利要求5所述的《重浮力平衡式聚能水工扬提水方法》,其特征在于:所述循环轨道(1)和载水厢体环链(2)及转轮(3A)、(3B)是架设于人工架体上,其载水厢体环链(2)呈垂直或直斜环链运行状态,其转轮呈上下设置,在载水厢体环链(2)处于垂直下行链段和水中链段时,其厢体(2B)外设有可利用高处落水和流水重力和动力的可开合水斗(2B6),或在所述上下转轮中设有进水仓(3E),在上下转轮之间设有管道(3F),形成利用落水动力和重力的装置;或在所述载水厢体环链垂直和斜卧的上行链段外,设有上述浮力外厢体(2B)应用浮力;或设所述载水厢体环链(2)磁悬浮的运行应用。

7.
  根据权利要求6所述的《重浮力平衡式聚能水工扬提水方法》,其特征在于:所述载水厢体环链(2)的每个厢体(2A)是倾斜式厢体(2A7)设计,其中设有倾斜式位移重力装置(2A8);或在所述架体上和倾斜式位移重力装置(2A8)上设永磁体(2A9)、(2A10)通过载水厢体环链(2)运行,所述永磁体(2A9)、(2A10)在运行中将相互产生磁斥力或设弹力储能装置(2A11)通过位移重力装置(2A8)的重力压缩,其中心卡杆锁住、在外触装置作用下释放弹力推动位移重力装置(2A8)加速位移。

8.
  根据权利要求1至7所述的《重浮力平衡式聚能水工扬提水方法》,其特征在于:本发明方法的整体装备在作大型或巨型长距离、超高程扬提水时,因其载水厢体环链(2)越长其重量就越大,会使厢体(2A)间链接装置(2A1) 难以承受;所以,本发明方法的整体装备可采用多个整体装备的接续应用:即最下一个装水端(3A)装水,扬提水到该装置上卸水端(3B),其水流进另一个高一程的本发明方法整体装备的下装水端(3A),在垂直方向上如此一程接续一程的大流量扬提水到高或超高程;或在水平方向的多个山上连续设置多个装备组合接续应用,即从水源处装水端3A翻山越岭扬提水到卸水端3B后,水流进另一个装备的装水端3A如此接续应用。

9.
  根据权利要求8所述的《重浮力平衡式聚能水工扬提水方法》,其特征在于:按上述本发明方法和结构的一个设计应用实例:所述载水厢体环链2的厢体(2A)的横截面呈长方形,其长边(宽)为2米卧于地面轨道1上,短边(高)为1米,纵向深2米,其厢体(2A)的容积是4立方米;假如所述载水厢体环链(2)以每秒1米的速度运行,其载水厢体环链(2)的扬提水量就是每秒2立方米;其每秒2立方米的载水量与所述载水厢体环链(2)的长度和高度无关,也就是说不管扬程有多高,其流量都是每秒2立方米,而且每个所述厢体(2A)所受到的水压在任何扬提水高程都不会大于一个大气压强的水压;其原理也就是说:选择适应的地形,以所述山顶或山口为支点,使山的二面或一面的载水厢体环链,形成基本平衡状态,并在外动力或自身重力推动下,在运行中一边装水一边卸水完成扬提水运行;其方法的整体装备的启动要通过变慢速的水或外动力或抽水泵,使载水厢体环链的上行装水厢体和下行装水厢体装满水,以达到平衡或非平衡运转;其山体二面载水厢体环链的重量基本平衡后就只需很小的水动力或结合其它多种自然能量,就可推动载水厢体环链运转扬提水;其载水厢体环链只与山体二面角度和长度有关,根据杠杆和斜面原理:以山顶或山口为支点,其山体二面的载水厢体环链越陡越长,其重量就越大,反之就越小,这与扬程或载水量无关。

说明书

重浮力平衡式聚能水工扬提水方法
技术领域
本发明方法涉及水利、水工技术装备领域,特别是一种聚能水工扬水、提水技术方法。
背景技术
在现有的水工扬水、提水技术方法中,主要用各种电、油动力的抽水泵和风力扬提水机方法较多,太阳能和水动力的也有;主要是把水扬提到高处、山上或山的背后应用;前一类抽水能耗大!后一类提水扬程低流量小且扬程不能很高!同时,在有高山阻隔的地方,要把水抽提到山的背面,大水量一般采用筑坝打洞引水,小水量如:打直径一米的引水洞,几乎是不可能做到的!且对环境生态破坏大!每年在干旱季抽提水都是耗能大户!严重制约国民经济的健康发展!这也是世界性的难题!在专利文献中也未看到有很好的低能耗、高扬程、大流量的水工扬水、提水技术方法和设计。
发明内容
基于现实和专利文献中的水工扬水、提水技术方法和设计,其能耗大、扬程低、流量小等现实不足和难题!而且,能源危机和环境污染问题已越来越严重!也基于本人在先申请的中国发明专利的继续创新!并在此基础上提出一种“重力平衡式水工扬提水方法”同时,在此基础上又提出一种“重浮力平衡式水工扬提水方法”,因该创新诞生于我女儿说:“有龙抬头这一天”的第二天!即今年二月二十六日!而该创新的结构形式也像!所以我戏称该创新为:“龙抬头水工扬水方法!”其正式名称为:《重浮力平衡式聚能水工扬提水方法》本创新的方法设计方案,将实现利用多种自然清洁能源聚合零碳排放的扬提水或发电应用;特别是一种不限扬提水高程的、实现把大 流量的水提扬到靠江河等流水的山背后或山上、高处应用的目的。
为实现上述方法和目的;结合本人在先申请已公开的中国发明专利:《多种自然能量聚合自动能源动力方法及系统和应用》专利申请;本《重浮力平衡式聚能水工扬提水方法》的技术原理和方法是:主要由轨道、运行于轨道上的厢体环链和转轮及水动力装置或风动力装置、太阳能动力装置等组成;其特点在于:所述轨道是架设于自然山体上或翻越山顶或山口,架设在山体二面或一面并形成循环轨道,所述厢体环链是载水厢体环链,其每个厢体之间设有多向链接装置,每个厢体上设有滚轮并运行于所述循环轨道上;或不设滚轮采用磁浮轨、厢的磁浮式运行;形成以山顶或山口高为支点的扬提水循环重力平衡式载水厢体环链运行结构;所述转轮其一轮设于载水厢体环链中山下装水端,另一轮设于翻越山顶或山口背面的载水厢体环链中山下卸水端;所述载水厢体环链运行在装水端转轮进入水中的弯弧段时,其厢体上的进、出水装置打开装水;同时,其厢体间的面张开形成迎水动力面,推动自身载水厢体环链运行或通过外动力推动其运行,也就是说装水端及转轮可不设于水中,其水通过管渠流进所述厢体中;所述厢体上的进、出水装置在运行到卸水端处时将打开卸水;如此循环运行实现翻越高山或高处扬提水;其原理就是说:选择适应的地形,以所述山顶或山口为支点,使山的二面或一面的载水厢体环链,形成基本平衡状态,并在外动力或自身重力推动下,在运行中一边装水一边卸水完成扬提水运行;其方法的整体装备的启动要通过变慢速的水或外动力或抽水泵,使载水厢体环链的上行装水厢体和下行装水厢体装满水,以达到平衡或非平衡运转;其山体二面载水厢体环链的重量基本平衡后就只需很小的水动力或结合其它多种自然能量,就可推动载水厢体环链运转扬提水;其载水厢体环链只与山体二面角度和长度有关,根据杠 杆和斜面原理:以山顶或山口为支点,其山体二面的载水厢体环链越陡越长,其重量就越大,反之就越小,这与扬程或载水量无关;其所述载水厢体环链的横截面为矩形、圆形等最好采用长方形。
本发明方法进一步特点还在于:所述载水厢体环链在所述循环轨道上,运行在卸水端不设所述转轮或在装水端不设转轮;在翻越山顶或山口段所述循环轨道可由转轮替代,其转轮轴可与风力机动力连接;在所述厢体外面加设可开合的外置水动力板;所述入水下转轮中设置扇叶式水动力板以加大利用流水动力面;在所述卸水端附近设水动能回收装置;为进一步加大利用水动力,可在所述装水端附近上下游江河段设置水动力装置通过近或远传动包括电、液气压连接转轮推动载水厢体环链运行扬提水;根据地形条件增设人工防撞保护设施和加强导流设施,以增大水动力应用;在所述载水厢体环链运行到所述山顶或山口高处,设可卸厢体中部分水的装置;这样低处得水、高处也可得水。
本发明方法进一步特点还在于:所述循环轨道和载水厢体环链及转轮是架设于山体或大坝的一或两个面上;其转轮为山体或坝下的装水转轮和山体或坝上的卸水转轮,在大自然中其所述装水端等于或低于或高于卸水端;形成重力平衡或非重力平衡式结构运行;通过外动力把水扬提到高处,其扬提到高处的水设有可把水或部分水通过管道下泄到山体或坝下水动力回收装置上,或再通过电力或传动装置返馈到上述转轮或中助载水厢体环链重力平衡运行;或在山体或大坝的二个面上同设所述循环轨道和载水厢体环链及转轮,其山上的两转轮中心动力轴相连,同时,所述载水厢体环链在卸水转轮的高处,把水卸下并流进装入山体或大坝另一面载水厢体环链的厢体中向下运行,以形成山体或大坝两面载水厢体环链的重力平衡式结构运行。
本发明方法进一步特点还在于:在处于山上或山下的所述转轮上设有可利用风动力装置;所述风动力装置包括传动装置可把动力传递给转轮;其也可远距通过管、线把高压液体、气体或电力转换成动力传递给转轮;所述太阳能动力装置是通过电动或磁能把动力传递给转轮带动所述载水厢体环链;当然,在有电能利用的地方还可利用剩余电力通过发电、动力双功电机助动所述转轮和载水厢体环链运行;同时,所述发电、动力双功电机又可成为调节高峰用电的蓄能发电机;其也可成为太阳能电力的动力电机;本发明方法可成为扬提水和抽水蓄能的双功发电站。
本发明方法进一步特点还在于:所述载水厢体环链的运行利用浮力,在所述载水厢体环链运行的上行链段设浮力外厢体,其是一段体式或多段体式,其每段浮力外厢体的水平高度控制在标准大气压强10.34米水柱高程内,以充分利用大气压强和真空虹吸作用即托里拆利实验原理;在所述的多段体式浮力外厢体的每段之间连接处外设有气压密封储液池,所述气压密封储液池中设有气间隙连通上段浮力外厢体中液体,所述气压密封储液池是对下段浮力外厢体中液体起高密封的作用,同时,又对上段浮力外厢体中液体起低密封的作用,其作用就是使每个浮力外厢体中的液体上部高密封不受到大气压力、而下部低密封可受到大气压力,即利用托里拆利实验原理以大气压顶托浮力外厢体中的液体少或不外泄;从而给穿过浮力外厢体中液体的所述载水厢体环链产生浮力,其所述载水厢体环链从浮力外厢体下部就象进入静水中一样不受到来自上部水压力产生浮力;在上述浮力应用时,所述载水厢体环链是采用无滚轮的磁浮式运行,即在载水厢体环链的每个厢体上不设滚轮或设隐轮,并且所述载水厢体环链的每个厢体在处于垂或斜直运行段时厢体与厢体之间是紧密相贴的呈柱状体,厢体与厢体之间的连接装置或处于收缩 状态;在所述每个厢体中靠地面一侧和靠垂直两侧设有永磁体,在与其对应的循环轨道的地面和两侧设有永磁体,通过永磁体相互产生的斥力实现所述载水厢体环链磁悬浮运行,其应用磁体设置面采用非磁化金属或非金属;其主要应用于载水厢体环链的斜卧式运行方式中;所述多段体式浮力外厢体可根据地形和高程需要设多个斜卧或垂直的浮力外厢体连接,本发明方法可实现不限高程的大流量扬提水。
本发明方法进一步特点还在于:所述循环轨道和载水厢体环链及转轮是架设于人工架体上,其载水厢体环链呈垂直或直斜环链运行状态,其转轮呈上下设置,在载水厢体环链处于垂直下行链段和水中链段时,其厢体外设有可利用高处落水和流水重力和动力的可开合水斗,或在所述上下转轮中设有进水仓,在上下转轮之间设有管道,形成利用落水动力和重力的装置;或在所述载水厢体环链垂直和斜卧的上行链段外,设有上述浮力外厢体应用浮力;或设所述载水厢体环链磁悬浮的运行应用。
本发明方法进一步特点还在于:利用重力位移的杠杆原理,其所述载水厢体环链的每个厢体是倾斜式厢体设计,其中设有倾斜式位移重力装置;或在所述架体上和倾斜式位移重力装置上设永磁体,通过载水厢体环链运行,所述永磁体在运行中将相互产生磁斥力或设弹力储能装置,通过位移重力装置的重力压缩,其中心卡杆锁住、在外触装置作用下释放弹力推动位移重力装置加速位移;此适合在无电又无流动水的静水中如:水库、湖泊、山塘应用;还可聚合应用风能和太阳能等,以实现利用多种自然清洁能源聚合零碳排放的扬提水应用。
本发明方法进一步特点还在于:本发明方法的整体装备在作大型或巨型长距离、超高程扬提水时,因其载水厢体环链越长其重量就越大,会使厢 体间链接装置难以承受;所以,本发明方法的整体装备可采用多个整体装备的接续应用:即最下一个装水端装水,扬提水到该装置上卸水端,其水流进另一个高一程的本发明方法整体装备的下装水端,在垂直方向上如此一程接续一程的大流量扬提水到高或超高程;此接续扬提水可在山体的一个面或多个面上斜卧或垂直运行应用;当然,本发明方法的基本原理和结构可应用于各种地形;如图1所示的装备在水平方向连续设置多个装备组合应用,即从水源处装水端扬提水到卸水端后,水流进另一个装备的装水端如此接续应用,形成跨流域调水的翻越山岭的人工新河流;本发明方法所述的循环轨道或可采用上下层循环运行结构(如近似于图1B的图示结构);或可采用索道吊运载水厢体环链运行的结构;本发明方法的装备扬程可高可低、流量可大可小、可适应各种环境应用;任何根据本发明方法的原理和结构的设计或实施都构成对本发明方法的侵权。
按上述本发明方法和结构的一个设计应用实例:所述载水厢体环链的厢体的横截面呈长方形,其长边(宽)为2米卧于地面轨道上,短边(高)为1米,纵向深2米,其厢体的容积是4立方米;假如所述载水厢体环链以每秒1米的速度运行,其载水厢体环链的扬提水量就是每秒2立方米;其每秒2立方米的载水量与所述载水厢体环链的长度和高度无关,也就是说不管扬程有多高,其流量都是每秒2立方米,而且每个所述厢体所受到的水压在任何扬提水高程都不会大于一个大气压强的水压。
本发明方法的有益效果是:
本发明方法的扬提水原理和结构彻底改变了传统扬提水方式,是革命性的重大创新;通过本发明方法的创新装备或装备间的多方式接续应用其动力和水的一程程传递,其原理上扬提水可无限高程;可任意形成跨流域调水的翻 山越岭人工新河流;可用很小的流水动力或在静水中或聚合其它多种自然清洁能源应用,把水扬提到高程或无限高程;它将为人类水利水工扬提水应用带来革命性的重大突破;并可形成扬提水蓄能发电应用,本创新所述载水厢体环链的每个厢体所承受的水压不大于一个大气压强的水压力,这样就有利于超高程扬提水应用和减少对所述载水厢体环链和循环轨道材料的要求和降低制造成本,同时,本发明方法极大地节约了抽、扬、提水用能。
附图说明
图1是本发明方法的斜卧山体二面上应用结构示意图
图2是本发明方法的斜卧山体一面上应用结构示意图
图3是本发明方法的垂直或直斜架体式结构示意图
图4是本发明方法的依山体或架体整体装备接续应用示意图
图5是本发明方法的浮、重、磁、弹力应用结构示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明方法的具体实施方式作进一步详细说明:
实施例:由图1、图2所示,本《重浮力平衡式聚能水工扬提水方法》的技术方法是:主要由轨道、运行于轨道上的厢体环链和转轮及水动力装置或风动力装置、太阳能动力装置等组成;其特点在于:所述轨道是架设于自然山体上或翻越山顶或山口,架设在山体二面或一面并形成循环轨道1,所述厢体环链是载水厢体环链2,其每个厢体2A之间设有多向链接装置2A1,每个厢体2A上设有滚轮2A2并运行于所述循环轨道1上;或不设滚轮2A2采用磁浮轨、厢的磁浮式2D运行(如图5G所示);形成以山顶或山口高为支点的扬提水循环重力平衡式载水厢体环链2运行结构;所述转轮其一轮3A设于载水厢体环链2中山下装水端4,另一轮3B设于翻越山顶或山口背面的载水厢 体环链2中山下卸水端5;所述载水厢体环链2运行在装水端4转轮3A进入水中的弯弧段时,其厢体2A上的进、出水装置2H打开装水;同时,其厢体2A间的面张开形成迎水动力面,推动自身载水厢体环链2运行或通过外动力推动其运行,也就是说装水端及转轮可不设于水中,其水通过管渠流进所述厢体中;所述厢体2A上的进、出水装置2H在运行到卸水端5处时将打开卸水;所述进、出水装置2H上设有拉紧弹簧、磁性水密封胶条和锁紧扣如门碰锁(如图5C所示),当其碰到外触发装置时其进、出水装置将打开或关闭或采用平行滑移开闭门装卸水;如此循环运行实现高处或翻越高山扬提水;其所述载水厢体环链的横截面为矩形、圆形等最好采用长方形。
本发明方法进一步特点还在于:所述载水厢体环链2在所述循环轨道1上运行,在卸水端5不设所述转轮3B或在装水端4不设转轮3A(如图5D所示);在翻越山顶或山口段所述循环轨道1可由转轮替代,其转轮轴可与风力机动力连接(如图1B所示);在所述厢体2A外面加设可开合的外置水动力板2A3;所述入水下转轮3A中设置扇叶式水动力板3C以加大利用流水动力面;在所述卸水端5附近设水动能回收装置6;为进一步加大利用水动力,可在所述装水端4附近上下游江河段设置水动力装置通过近或远传动包括电、液气压连接转轮推动载水厢体环链2运行扬提水;根据地形条件增设人工防撞保护设施8A和加强导流设施8B,以增大水动力应用;在所述载水厢体环链2运行到所述山顶或山口高处,设可卸厢体中部分水的装置7;这样低处得水、高处也可得水。
本发明方法进一步特点还在于:本实施例(如图3中所示)所述循环轨道1和载水厢体环链2及转轮3A、3B是架设于山体或大坝的一或两个面上;其转轮为山体或坝下的装水转轮3A和山体或坝上的卸水转轮3B,在大自然中 其所述装水端等于或低于或高于卸水端,形成重力平衡或非重力平衡式结构运行(如图C、D、F所示);扬提到高处的水设有可把水或部分水通过管道9下泄到山体或坝下水动力回收装置9A上,或再通过电力或传动装置9B返馈到上述转轮3A或3B中助载水厢体环链2重力平衡运行(如图A);或在山体或大坝的二个面上同设所述循环轨道1和载水厢体环链2及转轮3A、3B,其山上的两转轮3B一3A中心动力轴3D相连,同时,所述载水厢体环链2在卸水转轮3B的高处,把水卸下并流进装入山体或大坝另一面载水厢体环链2的厢体2A中向下运行,以形成山体或大坝两面载水厢体环链2的重力平衡式结构运行(如图B)。
如图2、图4所示:本发明方法进一步特点还在于:在处于山上或山下的所述转轮3A、3B上设有可利用风动力装置10;所述风动力装置10包括传动装置10A可把动力传递给转轮3A、3B;其也可远距通过管、线把高压液体、气体或电力转换成动力10B传递给转轮3A、3B;所述太阳能动力装置11是通过电动或磁能把动力10C传递给转轮3A、3B带动所述载水厢体环链2运行;当然,在有电能利用的地方还可利用剩余电力通过发电、动力双功电机10D助动所述转轮3A、3B和载水厢体环链2运行;同时,所述发电、动力双功电机10D又可成为调节高峰用电的蓄能发电机;其也可成为太阳能电力的动力电机10C;本发明方法可成为扬提水和抽水蓄能的双功发电站。
本发明方法进一步特点还在于:本实施例(如图2所示)所述载水厢体环链2的运行利用浮力,在所述载水厢体环链2运行的上行链段设浮力外厢体2B,其是一段体式2B1或多段体式2B2,其每段浮力外厢体2B的水平高度控制在标准大气压强10.34米水柱高程内,以充分利用大气压强和真空虹吸作用即托里拆利实验原理;在所述的多段体式2B2浮力外厢体2B的每段之 间连接处外设有气压密封储液池2C(如图5F所示),所述气压密封储液池2C中设有气间隙2C0连通上段浮力外厢体2B中液体,所述气压密封储液池2C是对下段浮力外厢体2B中液体起高密封的作用,同时,又对上段浮力外厢体2B中液体起低密封的作用,其作用就是使每个浮力外厢体2B中的液体上部高密封不受到大气压力、而下部低密封可受到大气压力,即利用托里拆利实验原理以大气压顶托浮力外厢体2B中的液体少或不外泄;从而给穿过浮力外厢体2B中液体的所述载水厢体环链2产生浮力,其所述载水厢体环链2从浮力外厢体2B下部就象进入静水中一样不受到来自上部水压力产生浮力;在上述浮力应用时,所述载水厢体环链2是采用无滚轮2A2的磁浮式2D运行,即在载水厢体环链2的每个厢体2A上不设滚轮2A2或设隐轮2A4(如图5G所示),并且所述载水厢体环链2的每个厢体2A在处于垂或斜直运行段时厢体2A与厢体2A之间是紧密相贴的呈柱状体,厢体2A与厢体2A之间的连接装置2A3或处于收缩状态;在所述每个厢体2A中靠地面一侧和靠垂直两侧设有永磁体2A5,在与其对应的循环轨道1的地面和两侧设有永磁体2A6,通过永磁体2A5、2A6相互产生的斥力实现所述载水厢体环链2磁悬浮运行,其应用磁体设置面采用非磁化金属或非金属;其主要应用于载水厢体环链2的斜卧式运行方式中(如图5G所示);所述多段体式2B2浮力外厢体2B可根据地形和高程需要设多个斜卧或垂直的浮力外厢体2B连接,本发明方法可实现不限高程的大流量扬提水。
本发明方法进一步特点还在于:本实施例所述循环轨道1和载水厢体环链2及转轮3A、3B是架设于人工架体上(如图4A所示),其载水厢体环链2呈垂直或直斜环链运行状态,其转轮呈上下设置,在载水厢体环链2处于垂直下行链段和水中链段时,其厢体2B外设有可利用高处落水和流水重力和动 力的可开合水斗2B6,或在所述上下转轮中设有进水仓3E,在上下转轮之间设有管道3F,形成利用落水动力和重力的装置(如图2A所示);或在所述载水厢体环链垂直和斜卧的上行链段外,设有上述浮力外厢体2B应用浮力;或设所述载水厢体环链2磁悬浮的运行应用。
本发明方法进一步特点还在于:本实施例,利用重力位移的杠杆原理(如图2A、图5A所示)所述载水厢体环链2的每个厢体2A是倾斜式厢体2A7设计,其中设有倾斜式位移重力装置2A8;或在所述架体上和倾斜式位移重力装置2A8上设永磁体2A9、2A10通过载水厢体环链2运行,所述永磁体2A9、2A10在运行中将相互产生磁斥力或设弹力储能装置2A11(如图5H所示)通过位移重力装置2A8的重力压缩,其中心卡杆锁住、在外触装置作用下释放弹力推动位移重力装置2A8加速位移;此适合在无电又无流动水的静水中如:水库、湖泊、山塘应用,还可聚合应用风能和太阳能等,以实现利用多种自然清洁能源聚合零碳排放的扬提水应用。
如图4A、B所示:本发明方法进一步特点还在于:本发明方法的整体装备在作大型或巨型长距离、超高程扬提水时,因其载水厢体环链2越长其重量就越大,会使厢体2A间链接装置2A1难以承受;所以,本发明方法的整体装备可采用多个整体装备的接续应用:即最下一个装水端3A装水,扬提水到该装置上卸水端3B,其水流进另一个高一程的本发明方法整体装备的下装水端3A,在垂直方向上如此一程接续一程的大流量扬提水到高或超高程;此接续扬提水可在山体的一个面或多个面上斜卧或垂直运行应用;当然,本发明方法的基本原理和结构可应用于各种地形;如图1所示本发明方法整体的装备还可在水平方向的多个山上连续设置多个装备组合接续应用,即从水源处装水端3A翻山越岭扬提水到卸水端3B后,水流进另一个装备的装水端3A 如此接续应用,形成跨流域调水的翻越山岭的人工新河流;本发明方法所述的循环轨道或可采用上下层立体斜卧式循环运行结构(其近似于图1B的图示结构),而不是采用所述的平面斜卧式结构;或可采用索道吊运载水厢体环链运行的结构;本发明方法的装备扬程可高可低、流量可大可小、可适应各种环境应用;任何根据本发明方法的原理和结构的设计或实施都构成对本发明方法的侵权。
按上述本发明方法和结构的一个设计应用实例:所述载水厢体环链2的厢体2A的横截面呈长方形,其长边(宽)为2米卧于地面轨道1上,短边(高)为1米,纵向深2米,其厢体2A的容积是4立方米;假如所述载水厢体环链2以每秒1米的速度运行,其载水厢体环链2的扬提水量就是每秒2立方米;其每秒2立方米的载水量与所述载水厢体环链2的长度和高度无关,也就是说不管扬程有多高,其流量都是每秒2立方米,而且每个所述厢体2A所受到的水压在任何扬提水高程都不会大于一个大气压强的水压;其原理也就是说:选择适应的地形,以所述山顶或山口为支点,使山的二面或一面的载水厢体环链,形成基本平衡状态,并在外动力或自身重力推动下,在运行中一边装水一边卸水完成扬提水运行;其方法的整体装备的启动要通过变慢速的水或外动力或抽水泵,使载水厢体环链的上行装水厢体和下行装水厢体装满水,以达到平衡或非平衡运转;其山体二面载水厢体环链的重量基本平衡后就只需很小的水动力或结合其它多种自然能量,就可推动载水厢体环链运转扬提水;其载水厢体环链只与山体二面角度和长度有关,根据杠杆和斜面原理:以山顶或山口为支点,其山体二面的载水厢体环链越陡越长,其重量就越大,反之就越小,这与扬程或载水量无关。其厢体2A的容积可大可小,如40立方米、400立方米或更大,或0.4立方米、0.04立方米或更小。

重浮力平衡式聚能水工扬提水方法.pdf_第1页
第1页 / 共16页
重浮力平衡式聚能水工扬提水方法.pdf_第2页
第2页 / 共16页
重浮力平衡式聚能水工扬提水方法.pdf_第3页
第3页 / 共16页
点击查看更多>>
资源描述

《重浮力平衡式聚能水工扬提水方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《重浮力平衡式聚能水工扬提水方法.pdf(16页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、10申请公布号CN103382710A43申请公布日20131106CN103382710ACN103382710A21申请号201210134023222申请日20120503E02B1/00200601E02B9/00200601F03D9/00200601F03B13/0620060171申请人李方立地址416000湖南省吉首市湘西电视台72发明人李方立54发明名称重浮力平衡式聚能水工扬提水方法57摘要本发明方法涉及一种重浮力平衡式聚能水工扬提水方法主要由架设于自然山体上的轨道、运行于轨道上的载水厢体环链和转轮及水动力装置或风动力装置、太阳能动力装置等组成;其特点在于所述轨道是架设于自然。

2、山体上并形成循环轨道,所述载水厢体环链运行于所述循环轨道上,形成扬提水循环重力平衡式载水厢体环链运行结构;本发明方法可采用多个整体装置的接续应用,其动力和水可一程程传递,在山体的一个面或多个面上斜卧或垂直运行应用;其原理上可无限多高程;可任意跨流域调水形成翻山越岭的人工新河流;是彻底改变传统扬提水的新方式,是扬提水领域革命性创新,可形成人类水工、水利史上扬程最高、流量最大的扬提水新方法。51INTCL权利要求书3页说明书7页附图5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书7页附图5页10申请公布号CN103382710ACN103382710A1/3页21一种重浮力。

3、平衡式聚能水工扬提水方法主要由轨道、运行于轨道上的厢体环链和转轮及水动力装置或风动力装置、太阳能动力装置等组成;其特点在于所述轨道是架设于自然山体上或翻越山顶或山口,架设在山体二面或一面并形成循环轨道1,所述厢体环链是载水厢体环链2,其每个厢体2A之间设有多向链接装置2A1,每个厢体2A上设有滚轮2A2并运行于所述循环轨道1上;或不设滚轮2A2采用磁浮轨、厢的磁浮式2D运行;形成以山顶或山口高为支点的扬提水循环重力平衡式载水厢体环链2运行结构;所述转轮其一轮3A设于载水厢体环链2中山下装水端4,另一轮3B设于翻越山顶或山口背面的载水厢体环链2中山下卸水端5;所述载水厢体环链2运行在装水端4转轮。

4、3A进入水中的弯弧段时,其厢体2A上的进、出水装置2H打开装水;同时,其厢体2A间的面张开形成迎水动力面,推动自身载水厢体环链2运行或通过外动力推动其运行,也就是说装水端及转轮可不设于水中,其水通过管渠流进所述厢体中;所述厢体2A上的进、出水装置2H在运行到卸水端5处时将打开卸水;所述进、出水装置2H上设有拉紧弹簧、磁性水密封胶条和锁紧扣如门碰锁,当其碰到外触发装置时其进、出水装置2H将打开或关闭;其所述载水厢体环链2的横截面为矩形、圆形等最好采用长方形。2根据权利要求1所述的重浮力平衡式聚能水工扬提水方法,其特征在于所述载水厢体环链2在所述循环轨道1上运行,在卸水端5不设所述转轮3B或在装水。

5、端4不设转轮3A;在翻越山顶或山口段所述循环轨道1可由转轮替代,其转轮轴可与风力机动力连接;在所述厢体2A外面加设可开合的外置水动力板2A3;所述入水下转轮3A中设置扇叶式水动力板3C以加大利用流水动力面;在所述卸水端5附近设水动能回收装置6;为进一步加大利用水动力,可在所述装水端4附近上下游江河段设置水动力装置通过近或远传动包括电、液气压连接转轮推动载水厢体环链2运行扬提水;根据地形条件增设人工防撞保护设施8A和加强导流设施8B,以增大水动力应用;在所述载水厢体环链2运行到所述山顶或山口高处,设可卸厢体中部分水的装置7。3根据权利要求2所述的重浮力平衡式聚能水工扬提水方法,其特征在于所述循环。

6、轨道1和载水厢体环链2及转轮3A、3B是架设于山体或大坝的一或两个面上;其转轮为山体或坝下的装水转轮3A和山体或坝上的卸水转轮3B,扬提到高处的水设有可把水或部分水通过管道9下泄到山体或坝下水动力回收装置9A上,或再通过电力或传动装置9B返馈到上述转轮3A或3B中助载水厢体环链2重力平衡运行;或在山体或大坝的二个面上同设所述循环轨道1和载水厢体环链2及转轮3A、3B,其山上的两转轮3B3A中心动力轴3D相连,同时,所述载水厢体环链2在卸水转轮3B的高处,把水卸下并流进装入山体或大坝另一面载水厢体环链2的厢体2A中向下运行,以形成山体或大坝两面载水厢体环链2的重力平衡式结构运行。4根据权利要求3。

7、所述的重浮力平衡式聚能水工扬提水方法,其特征在于在处于山上或山下的所述转轮3A、3B上设有可利用风动力装置10;所述风动力装置10包括传动装置10A可把动力传递给转轮3A、3B;其也可远距通过管、线把高压液体、气体或电力转换成动力10B传递给转轮3A、3B;所述太阳能动力装置11是通过电动或磁能把动力10C传递给转轮3A、3B带动所述载水厢体环链2运行;当然,在有电能利用的地方还可利用剩余电力通过发电、动力双功电机10D助动所述转轮3A、权利要求书CN103382710A2/3页33B和载水厢体环链2运行;同时,所述发电、动力双功电机10D又可成为调节高峰用电的蓄能发电机;其也可成为太阳能电力。

8、的动力电机10C;本发明方法可成为扬提水和抽水蓄能的双功发电站。5根据权利要求4所述的重浮力平衡式聚能水工扬提水方法,其特征在于所述载水厢体环链2的运行利用浮力,在所述载水厢体环链2运行的上行链段设浮力外厢体2B,其是一段体式2B1或多段体式2B2,其每段浮力外厢体2B的水平高度控制在标准大气压强1034米水柱高程内,以充分利用大气压强和真空虹吸作用即托里拆利实验原理;在所述的多段体式2B2浮力外厢体2B的每段之间连接处外设有气压密封储液池2C,所述气压密封储液池2C中设有气间隙2C0连通上段浮力外厢体2B中液体,所述气压密封储液池2C是对下段浮力外厢体2B中液体起高密封的作用,同时,又对上段。

9、浮力外厢体2B中液体起低密封的作用,其作用就是使每个浮力外厢体2B中的液体上部高密封不受到大气压力、而下部低密封可受到大气压力,即利用托里拆利实验原理以大气压顶托浮力外厢体2B中的液体少或不外泄;从而给穿过浮力外厢体2B中液体的所述载水厢体环链2产生浮力,其所述载水厢体环链2从浮力外厢体2B下部就象进入静水中一样不受到来自上部水压力产生浮力;在上述浮力应用时,所述载水厢体环链2是采用无滚轮2A2的磁浮式2D运行,即在载水厢体环链2的每个厢体2A上不设滚轮2A2或设隐轮2A4,并且所述载水厢体环链2的每个厢体2A在处于垂或斜直运行段时厢体2A与厢体2A之间是紧密相贴的呈柱状体,厢体2A与厢体2A。

10、之间的连接装置2A3或处于收缩状态;在所述每个厢体2A中靠地面一侧和靠垂直两侧设有永磁体2A5,在与其对应的循环轨道1的地面和两侧设有永磁体2A6,通过永磁体2A5、2A6相互产生的斥力实现所述载水厢体环链2磁悬浮运行,其应用磁体设置面采用非磁化金属或非金属;其主要应用于载水厢体环链2的斜卧式运行方式中;所述多段体式2B2浮力外厢体2B可根据地形和高程需要设多个斜卧或垂直的浮力外厢体2B连接;其原理可实现不限高程的大流量扬提水。6根据权利要求5所述的重浮力平衡式聚能水工扬提水方法,其特征在于所述循环轨道1和载水厢体环链2及转轮3A、3B是架设于人工架体上,其载水厢体环链2呈垂直或直斜环链运行状。

11、态,其转轮呈上下设置,在载水厢体环链2处于垂直下行链段和水中链段时,其厢体2B外设有可利用高处落水和流水重力和动力的可开合水斗2B6,或在所述上下转轮中设有进水仓3E,在上下转轮之间设有管道3F,形成利用落水动力和重力的装置;或在所述载水厢体环链垂直和斜卧的上行链段外,设有上述浮力外厢体2B应用浮力;或设所述载水厢体环链2磁悬浮的运行应用。7根据权利要求6所述的重浮力平衡式聚能水工扬提水方法,其特征在于所述载水厢体环链2的每个厢体2A是倾斜式厢体2A7设计,其中设有倾斜式位移重力装置2A8;或在所述架体上和倾斜式位移重力装置2A8上设永磁体2A9、2A10通过载水厢体环链2运行,所述永磁体2A。

12、9、2A10在运行中将相互产生磁斥力或设弹力储能装置2A11通过位移重力装置2A8的重力压缩,其中心卡杆锁住、在外触装置作用下释放弹力推动位移重力装置2A8加速位移。8根据权利要求1至7所述的重浮力平衡式聚能水工扬提水方法,其特征在于本发明方法的整体装备在作大型或巨型长距离、超高程扬提水时,因其载水厢体环链2越权利要求书CN103382710A3/3页4长其重量就越大,会使厢体2A间链接装置2A1难以承受;所以,本发明方法的整体装备可采用多个整体装备的接续应用即最下一个装水端3A装水,扬提水到该装置上卸水端3B,其水流进另一个高一程的本发明方法整体装备的下装水端3A,在垂直方向上如此一程接续一。

13、程的大流量扬提水到高或超高程;或在水平方向的多个山上连续设置多个装备组合接续应用,即从水源处装水端3A翻山越岭扬提水到卸水端3B后,水流进另一个装备的装水端3A如此接续应用。9根据权利要求8所述的重浮力平衡式聚能水工扬提水方法,其特征在于按上述本发明方法和结构的一个设计应用实例所述载水厢体环链2的厢体2A的横截面呈长方形,其长边宽为2米卧于地面轨道1上,短边高为1米,纵向深2米,其厢体2A的容积是4立方米;假如所述载水厢体环链2以每秒1米的速度运行,其载水厢体环链2的扬提水量就是每秒2立方米;其每秒2立方米的载水量与所述载水厢体环链2的长度和高度无关,也就是说不管扬程有多高,其流量都是每秒2立。

14、方米,而且每个所述厢体2A所受到的水压在任何扬提水高程都不会大于一个大气压强的水压;其原理也就是说选择适应的地形,以所述山顶或山口为支点,使山的二面或一面的载水厢体环链,形成基本平衡状态,并在外动力或自身重力推动下,在运行中一边装水一边卸水完成扬提水运行;其方法的整体装备的启动要通过变慢速的水或外动力或抽水泵,使载水厢体环链的上行装水厢体和下行装水厢体装满水,以达到平衡或非平衡运转;其山体二面载水厢体环链的重量基本平衡后就只需很小的水动力或结合其它多种自然能量,就可推动载水厢体环链运转扬提水;其载水厢体环链只与山体二面角度和长度有关,根据杠杆和斜面原理以山顶或山口为支点,其山体二面的载水厢体环。

15、链越陡越长,其重量就越大,反之就越小,这与扬程或载水量无关。权利要求书CN103382710A1/7页5重浮力平衡式聚能水工扬提水方法技术领域0001本发明方法涉及水利、水工技术装备领域,特别是一种聚能水工扬水、提水技术方法。背景技术0002在现有的水工扬水、提水技术方法中,主要用各种电、油动力的抽水泵和风力扬提水机方法较多,太阳能和水动力的也有;主要是把水扬提到高处、山上或山的背后应用;前一类抽水能耗大后一类提水扬程低流量小且扬程不能很高同时,在有高山阻隔的地方,要把水抽提到山的背面,大水量一般采用筑坝打洞引水,小水量如打直径一米的引水洞,几乎是不可能做到的且对环境生态破坏大每年在干旱季抽提。

16、水都是耗能大户严重制约国民经济的健康发展这也是世界性的难题在专利文献中也未看到有很好的低能耗、高扬程、大流量的水工扬水、提水技术方法和设计。发明内容0003基于现实和专利文献中的水工扬水、提水技术方法和设计,其能耗大、扬程低、流量小等现实不足和难题而且,能源危机和环境污染问题已越来越严重也基于本人在先申请的中国发明专利的继续创新并在此基础上提出一种“重力平衡式水工扬提水方法”同时,在此基础上又提出一种“重浮力平衡式水工扬提水方法”,因该创新诞生于我女儿说“有龙抬头这一天”的第二天即今年二月二十六日而该创新的结构形式也像所以我戏称该创新为“龙抬头水工扬水方法”其正式名称为重浮力平衡式聚能水工扬提。

17、水方法本创新的方法设计方案,将实现利用多种自然清洁能源聚合零碳排放的扬提水或发电应用;特别是一种不限扬提水高程的、实现把大流量的水提扬到靠江河等流水的山背后或山上、高处应用的目的。0004为实现上述方法和目的;结合本人在先申请已公开的中国发明专利多种自然能量聚合自动能源动力方法及系统和应用专利申请;本重浮力平衡式聚能水工扬提水方法的技术原理和方法是主要由轨道、运行于轨道上的厢体环链和转轮及水动力装置或风动力装置、太阳能动力装置等组成;其特点在于所述轨道是架设于自然山体上或翻越山顶或山口,架设在山体二面或一面并形成循环轨道,所述厢体环链是载水厢体环链,其每个厢体之间设有多向链接装置,每个厢体上设。

18、有滚轮并运行于所述循环轨道上;或不设滚轮采用磁浮轨、厢的磁浮式运行;形成以山顶或山口高为支点的扬提水循环重力平衡式载水厢体环链运行结构;所述转轮其一轮设于载水厢体环链中山下装水端,另一轮设于翻越山顶或山口背面的载水厢体环链中山下卸水端;所述载水厢体环链运行在装水端转轮进入水中的弯弧段时,其厢体上的进、出水装置打开装水;同时,其厢体间的面张开形成迎水动力面,推动自身载水厢体环链运行或通过外动力推动其运行,也就是说装水端及转轮可不设于水中,其水通过管渠流进所述厢体中;所述厢体上的进、出水装置在运行到卸水端处时将打开卸水;如此循环运行实现翻越高山或高处扬提水;其原理就是说选择适应的地形,以说明书CN。

19、103382710A2/7页6所述山顶或山口为支点,使山的二面或一面的载水厢体环链,形成基本平衡状态,并在外动力或自身重力推动下,在运行中一边装水一边卸水完成扬提水运行;其方法的整体装备的启动要通过变慢速的水或外动力或抽水泵,使载水厢体环链的上行装水厢体和下行装水厢体装满水,以达到平衡或非平衡运转;其山体二面载水厢体环链的重量基本平衡后就只需很小的水动力或结合其它多种自然能量,就可推动载水厢体环链运转扬提水;其载水厢体环链只与山体二面角度和长度有关,根据杠杆和斜面原理以山顶或山口为支点,其山体二面的载水厢体环链越陡越长,其重量就越大,反之就越小,这与扬程或载水量无关;其所述载水厢体环链的横截面。

20、为矩形、圆形等最好采用长方形。0005本发明方法进一步特点还在于所述载水厢体环链在所述循环轨道上,运行在卸水端不设所述转轮或在装水端不设转轮;在翻越山顶或山口段所述循环轨道可由转轮替代,其转轮轴可与风力机动力连接;在所述厢体外面加设可开合的外置水动力板;所述入水下转轮中设置扇叶式水动力板以加大利用流水动力面;在所述卸水端附近设水动能回收装置;为进一步加大利用水动力,可在所述装水端附近上下游江河段设置水动力装置通过近或远传动包括电、液气压连接转轮推动载水厢体环链运行扬提水;根据地形条件增设人工防撞保护设施和加强导流设施,以增大水动力应用;在所述载水厢体环链运行到所述山顶或山口高处,设可卸厢体中部。

21、分水的装置;这样低处得水、高处也可得水。0006本发明方法进一步特点还在于所述循环轨道和载水厢体环链及转轮是架设于山体或大坝的一或两个面上;其转轮为山体或坝下的装水转轮和山体或坝上的卸水转轮,在大自然中其所述装水端等于或低于或高于卸水端;形成重力平衡或非重力平衡式结构运行;通过外动力把水扬提到高处,其扬提到高处的水设有可把水或部分水通过管道下泄到山体或坝下水动力回收装置上,或再通过电力或传动装置返馈到上述转轮或中助载水厢体环链重力平衡运行;或在山体或大坝的二个面上同设所述循环轨道和载水厢体环链及转轮,其山上的两转轮中心动力轴相连,同时,所述载水厢体环链在卸水转轮的高处,把水卸下并流进装入山体或。

22、大坝另一面载水厢体环链的厢体中向下运行,以形成山体或大坝两面载水厢体环链的重力平衡式结构运行。0007本发明方法进一步特点还在于在处于山上或山下的所述转轮上设有可利用风动力装置;所述风动力装置包括传动装置可把动力传递给转轮;其也可远距通过管、线把高压液体、气体或电力转换成动力传递给转轮;所述太阳能动力装置是通过电动或磁能把动力传递给转轮带动所述载水厢体环链;当然,在有电能利用的地方还可利用剩余电力通过发电、动力双功电机助动所述转轮和载水厢体环链运行;同时,所述发电、动力双功电机又可成为调节高峰用电的蓄能发电机;其也可成为太阳能电力的动力电机;本发明方法可成为扬提水和抽水蓄能的双功发电站。000。

23、8本发明方法进一步特点还在于所述载水厢体环链的运行利用浮力,在所述载水厢体环链运行的上行链段设浮力外厢体,其是一段体式或多段体式,其每段浮力外厢体的水平高度控制在标准大气压强1034米水柱高程内,以充分利用大气压强和真空虹吸作用即托里拆利实验原理;在所述的多段体式浮力外厢体的每段之间连接处外设有气压密封储液池,所述气压密封储液池中设有气间隙连通上段浮力外厢体中液体,所述气压密封储液池是对下段浮力外厢体中液体起高密封的作用,同时,又对上段浮力外厢体中液体起低密封的作用,其作用就是使每个浮力外厢体中的液体上部高密封不受到大气压力、而下部低说明书CN103382710A3/7页7密封可受到大气压力,。

24、即利用托里拆利实验原理以大气压顶托浮力外厢体中的液体少或不外泄;从而给穿过浮力外厢体中液体的所述载水厢体环链产生浮力,其所述载水厢体环链从浮力外厢体下部就象进入静水中一样不受到来自上部水压力产生浮力;在上述浮力应用时,所述载水厢体环链是采用无滚轮的磁浮式运行,即在载水厢体环链的每个厢体上不设滚轮或设隐轮,并且所述载水厢体环链的每个厢体在处于垂或斜直运行段时厢体与厢体之间是紧密相贴的呈柱状体,厢体与厢体之间的连接装置或处于收缩状态;在所述每个厢体中靠地面一侧和靠垂直两侧设有永磁体,在与其对应的循环轨道的地面和两侧设有永磁体,通过永磁体相互产生的斥力实现所述载水厢体环链磁悬浮运行,其应用磁体设置面。

25、采用非磁化金属或非金属;其主要应用于载水厢体环链的斜卧式运行方式中;所述多段体式浮力外厢体可根据地形和高程需要设多个斜卧或垂直的浮力外厢体连接,本发明方法可实现不限高程的大流量扬提水。0009本发明方法进一步特点还在于所述循环轨道和载水厢体环链及转轮是架设于人工架体上,其载水厢体环链呈垂直或直斜环链运行状态,其转轮呈上下设置,在载水厢体环链处于垂直下行链段和水中链段时,其厢体外设有可利用高处落水和流水重力和动力的可开合水斗,或在所述上下转轮中设有进水仓,在上下转轮之间设有管道,形成利用落水动力和重力的装置;或在所述载水厢体环链垂直和斜卧的上行链段外,设有上述浮力外厢体应用浮力;或设所述载水厢体。

26、环链磁悬浮的运行应用。0010本发明方法进一步特点还在于利用重力位移的杠杆原理,其所述载水厢体环链的每个厢体是倾斜式厢体设计,其中设有倾斜式位移重力装置;或在所述架体上和倾斜式位移重力装置上设永磁体,通过载水厢体环链运行,所述永磁体在运行中将相互产生磁斥力或设弹力储能装置,通过位移重力装置的重力压缩,其中心卡杆锁住、在外触装置作用下释放弹力推动位移重力装置加速位移;此适合在无电又无流动水的静水中如水库、湖泊、山塘应用;还可聚合应用风能和太阳能等,以实现利用多种自然清洁能源聚合零碳排放的扬提水应用。0011本发明方法进一步特点还在于本发明方法的整体装备在作大型或巨型长距离、超高程扬提水时,因其载。

27、水厢体环链越长其重量就越大,会使厢体间链接装置难以承受;所以,本发明方法的整体装备可采用多个整体装备的接续应用即最下一个装水端装水,扬提水到该装置上卸水端,其水流进另一个高一程的本发明方法整体装备的下装水端,在垂直方向上如此一程接续一程的大流量扬提水到高或超高程;此接续扬提水可在山体的一个面或多个面上斜卧或垂直运行应用;当然,本发明方法的基本原理和结构可应用于各种地形;如图1所示的装备在水平方向连续设置多个装备组合应用,即从水源处装水端扬提水到卸水端后,水流进另一个装备的装水端如此接续应用,形成跨流域调水的翻越山岭的人工新河流;本发明方法所述的循环轨道或可采用上下层循环运行结构如近似于图1B的。

28、图示结构;或可采用索道吊运载水厢体环链运行的结构;本发明方法的装备扬程可高可低、流量可大可小、可适应各种环境应用;任何根据本发明方法的原理和结构的设计或实施都构成对本发明方法的侵权。按上述本发明方法和结构的一个设计应用实例所述载水厢体环链的厢体的横截面呈长方形,其长边宽为2米卧于地面轨道上,短边高为1米,纵向深2米,其厢体的容积是4立方米;假如所述载水厢体环链以每秒1米的速度运行,其载水厢体环链的扬提水量说明书CN103382710A4/7页8就是每秒2立方米;其每秒2立方米的载水量与所述载水厢体环链的长度和高度无关,也就是说不管扬程有多高,其流量都是每秒2立方米,而且每个所述厢体所受到的水压。

29、在任何扬提水高程都不会大于一个大气压强的水压。本发明方法的有益效果是本发明方法的扬提水原理和结构彻底改变了传统扬提水方式,是革命性的重大创新;通过本发明方法的创新装备或装备间的多方式接续应用其动力和水的一程程传递,其原理上扬提水可无限高程;可任意形成跨流域调水的翻山越岭人工新河流;可用很小的流水动力或在静水中或聚合其它多种自然清洁能源应用,把水扬提到高程或无限高程;它将为人类水利水工扬提水应用带来革命性的重大突破;并可形成扬提水蓄能发电应用,本创新所述载水厢体环链的每个厢体所承受的水压不大于一个大气压强的水压力,这样就有利于超高程扬提水应用和减少对所述载水厢体环链和循环轨道材料的要求和降低制造。

30、成本,同时,本发明方法极大地节约了抽、扬、提水用能。附图说明0012图1是本发明方法的斜卧山体二面上应用结构示意图0013图2是本发明方法的斜卧山体一面上应用结构示意图0014图3是本发明方法的垂直或直斜架体式结构示意图0015图4是本发明方法的依山体或架体整体装备接续应用示意图0016图5是本发明方法的浮、重、磁、弹力应用结构示意图具体实施方式0017下面结合附图对本发明方法的具体实施方式作进一步详细说明0018实施例由图1、图2所示,本重浮力平衡式聚能水工扬提水方法的技术方法是主要由轨道、运行于轨道上的厢体环链和转轮及水动力装置或风动力装置、太阳能动力装置等组成;其特点在于所述轨道是架设于。

31、自然山体上或翻越山顶或山口,架设在山体二面或一面并形成循环轨道1,所述厢体环链是载水厢体环链2,其每个厢体2A之间设有多向链接装置2A1,每个厢体2A上设有滚轮2A2并运行于所述循环轨道1上;或不设滚轮2A2采用磁浮轨、厢的磁浮式2D运行如图5G所示;形成以山顶或山口高为支点的扬提水循环重力平衡式载水厢体环链2运行结构;所述转轮其一轮3A设于载水厢体环链2中山下装水端4,另一轮3B设于翻越山顶或山口背面的载水厢体环链2中山下卸水端5;所述载水厢体环链2运行在装水端4转轮3A进入水中的弯弧段时,其厢体2A上的进、出水装置2H打开装水;同时,其厢体2A间的面张开形成迎水动力面,推动自身载水厢体环链。

32、2运行或通过外动力推动其运行,也就是说装水端及转轮可不设于水中,其水通过管渠流进所述厢体中;所述厢体2A上的进、出水装置2H在运行到卸水端5处时将打开卸水;所述进、出水装置2H上设有拉紧弹簧、磁性水密封胶条和锁紧扣如门碰锁如图5C所示,当其碰到外触发装置时其进、出水装置将打开或关闭或采用平行滑移开闭门装卸水;如此循环运行实现高处或翻越高山扬提水;其所述载水厢体环链的横截面为矩形、圆形等最好采用长方形。0019本发明方法进一步特点还在于所述载水厢体环链2在所述循环轨道1上运行,在卸水端5不设所述转轮3B或在装水端4不设转轮3A如图5D所示;在翻越山顶或山口段说明书CN103382710A5/7页。

33、9所述循环轨道1可由转轮替代,其转轮轴可与风力机动力连接如图1B所示;在所述厢体2A外面加设可开合的外置水动力板2A3;所述入水下转轮3A中设置扇叶式水动力板3C以加大利用流水动力面;在所述卸水端5附近设水动能回收装置6;为进一步加大利用水动力,可在所述装水端4附近上下游江河段设置水动力装置通过近或远传动包括电、液气压连接转轮推动载水厢体环链2运行扬提水;根据地形条件增设人工防撞保护设施8A和加强导流设施8B,以增大水动力应用;在所述载水厢体环链2运行到所述山顶或山口高处,设可卸厢体中部分水的装置7;这样低处得水、高处也可得水。0020本发明方法进一步特点还在于本实施例如图3中所示所述循环轨道。

34、1和载水厢体环链2及转轮3A、3B是架设于山体或大坝的一或两个面上;其转轮为山体或坝下的装水转轮3A和山体或坝上的卸水转轮3B,在大自然中其所述装水端等于或低于或高于卸水端,形成重力平衡或非重力平衡式结构运行如图C、D、F所示;扬提到高处的水设有可把水或部分水通过管道9下泄到山体或坝下水动力回收装置9A上,或再通过电力或传动装置9B返馈到上述转轮3A或3B中助载水厢体环链2重力平衡运行如图A;或在山体或大坝的二个面上同设所述循环轨道1和载水厢体环链2及转轮3A、3B,其山上的两转轮3B一3A中心动力轴3D相连,同时,所述载水厢体环链2在卸水转轮3B的高处,把水卸下并流进装入山体或大坝另一面载水。

35、厢体环链2的厢体2A中向下运行,以形成山体或大坝两面载水厢体环链2的重力平衡式结构运行如图B。0021如图2、图4所示本发明方法进一步特点还在于在处于山上或山下的所述转轮3A、3B上设有可利用风动力装置10;所述风动力装置10包括传动装置10A可把动力传递给转轮3A、3B;其也可远距通过管、线把高压液体、气体或电力转换成动力10B传递给转轮3A、3B;所述太阳能动力装置11是通过电动或磁能把动力10C传递给转轮3A、3B带动所述载水厢体环链2运行;当然,在有电能利用的地方还可利用剩余电力通过发电、动力双功电机10D助动所述转轮3A、3B和载水厢体环链2运行;同时,所述发电、动力双功电机10D又。

36、可成为调节高峰用电的蓄能发电机;其也可成为太阳能电力的动力电机10C;本发明方法可成为扬提水和抽水蓄能的双功发电站。0022本发明方法进一步特点还在于本实施例如图2所示所述载水厢体环链2的运行利用浮力,在所述载水厢体环链2运行的上行链段设浮力外厢体2B,其是一段体式2B1或多段体式2B2,其每段浮力外厢体2B的水平高度控制在标准大气压强1034米水柱高程内,以充分利用大气压强和真空虹吸作用即托里拆利实验原理;在所述的多段体式2B2浮力外厢体2B的每段之间连接处外设有气压密封储液池2C如图5F所示,所述气压密封储液池2C中设有气间隙2C0连通上段浮力外厢体2B中液体,所述气压密封储液池2C是对下。

37、段浮力外厢体2B中液体起高密封的作用,同时,又对上段浮力外厢体2B中液体起低密封的作用,其作用就是使每个浮力外厢体2B中的液体上部高密封不受到大气压力、而下部低密封可受到大气压力,即利用托里拆利实验原理以大气压顶托浮力外厢体2B中的液体少或不外泄;从而给穿过浮力外厢体2B中液体的所述载水厢体环链2产生浮力,其所述载水厢体环链2从浮力外厢体2B下部就象进入静水中一样不受到来自上部水压力产生浮力;在上述浮力应用时,所述载水厢体环链2是采用无滚轮2A2的磁浮式2D运行,即在载水厢体环链2的每个厢体2A上不设滚轮2A2或设隐轮2A4如图5G所示,并且所述载水厢体环链2的每个厢体2A在处于垂或斜直运行段。

38、时厢体2A与厢体2A之间是紧密相贴的呈柱状体,说明书CN103382710A6/7页10厢体2A与厢体2A之间的连接装置2A3或处于收缩状态;在所述每个厢体2A中靠地面一侧和靠垂直两侧设有永磁体2A5,在与其对应的循环轨道1的地面和两侧设有永磁体2A6,通过永磁体2A5、2A6相互产生的斥力实现所述载水厢体环链2磁悬浮运行,其应用磁体设置面采用非磁化金属或非金属;其主要应用于载水厢体环链2的斜卧式运行方式中如图5G所示;所述多段体式2B2浮力外厢体2B可根据地形和高程需要设多个斜卧或垂直的浮力外厢体2B连接,本发明方法可实现不限高程的大流量扬提水。0023本发明方法进一步特点还在于本实施例所述。

39、循环轨道1和载水厢体环链2及转轮3A、3B是架设于人工架体上如图4A所示,其载水厢体环链2呈垂直或直斜环链运行状态,其转轮呈上下设置,在载水厢体环链2处于垂直下行链段和水中链段时,其厢体2B外设有可利用高处落水和流水重力和动力的可开合水斗2B6,或在所述上下转轮中设有进水仓3E,在上下转轮之间设有管道3F,形成利用落水动力和重力的装置如图2A所示;或在所述载水厢体环链垂直和斜卧的上行链段外,设有上述浮力外厢体2B应用浮力;或设所述载水厢体环链2磁悬浮的运行应用。0024本发明方法进一步特点还在于本实施例,利用重力位移的杠杆原理如图2A、图5A所示所述载水厢体环链2的每个厢体2A是倾斜式厢体2A。

40、7设计,其中设有倾斜式位移重力装置2A8;或在所述架体上和倾斜式位移重力装置2A8上设永磁体2A9、2A10通过载水厢体环链2运行,所述永磁体2A9、2A10在运行中将相互产生磁斥力或设弹力储能装置2A11如图5H所示通过位移重力装置2A8的重力压缩,其中心卡杆锁住、在外触装置作用下释放弹力推动位移重力装置2A8加速位移;此适合在无电又无流动水的静水中如水库、湖泊、山塘应用,还可聚合应用风能和太阳能等,以实现利用多种自然清洁能源聚合零碳排放的扬提水应用。0025如图4A、B所示本发明方法进一步特点还在于本发明方法的整体装备在作大型或巨型长距离、超高程扬提水时,因其载水厢体环链2越长其重量就越大。

41、,会使厢体2A间链接装置2A1难以承受;所以,本发明方法的整体装备可采用多个整体装备的接续应用即最下一个装水端3A装水,扬提水到该装置上卸水端3B,其水流进另一个高一程的本发明方法整体装备的下装水端3A,在垂直方向上如此一程接续一程的大流量扬提水到高或超高程;此接续扬提水可在山体的一个面或多个面上斜卧或垂直运行应用;当然,本发明方法的基本原理和结构可应用于各种地形;如图1所示本发明方法整体的装备还可在水平方向的多个山上连续设置多个装备组合接续应用,即从水源处装水端3A翻山越岭扬提水到卸水端3B后,水流进另一个装备的装水端3A如此接续应用,形成跨流域调水的翻越山岭的人工新河流;本发明方法所述的循。

42、环轨道或可采用上下层立体斜卧式循环运行结构其近似于图1B的图示结构,而不是采用所述的平面斜卧式结构;或可采用索道吊运载水厢体环链运行的结构;本发明方法的装备扬程可高可低、流量可大可小、可适应各种环境应用;任何根据本发明方法的原理和结构的设计或实施都构成对本发明方法的侵权。按上述本发明方法和结构的一个设计应用实例所述载水厢体环链2的厢体2A的横截面呈长方形,其长边宽为2米卧于地面轨道1上,短边高为1米,纵向深2米,其厢体2A的容积是4立方米;假如所述载水厢体环链2以每秒1米的速度运行,其载水厢体环链2的扬提水量就是每秒2立方米;其每秒2立方米的载水量与所述载水厢体环链2的长度和高度无关,也就是说。

43、不管扬程有多高,其流量都是每秒2立方米,而且每个所述厢体2A所说明书CN103382710A107/7页11受到的水压在任何扬提水高程都不会大于一个大气压强的水压;其原理也就是说选择适应的地形,以所述山顶或山口为支点,使山的二面或一面的载水厢体环链,形成基本平衡状态,并在外动力或自身重力推动下,在运行中一边装水一边卸水完成扬提水运行;其方法的整体装备的启动要通过变慢速的水或外动力或抽水泵,使载水厢体环链的上行装水厢体和下行装水厢体装满水,以达到平衡或非平衡运转;其山体二面载水厢体环链的重量基本平衡后就只需很小的水动力或结合其它多种自然能量,就可推动载水厢体环链运转扬提水;其载水厢体环链只与山体二面角度和长度有关,根据杠杆和斜面原理以山顶或山口为支点,其山体二面的载水厢体环链越陡越长,其重量就越大,反之就越小,这与扬程或载水量无关。其厢体2A的容积可大可小,如40立方米、400立方米或更大,或04立方米、004立方米或更小。说明书CN103382710A111/5页12图1说明书附图CN103382710A122/5页13图2说明书附图CN103382710A133/5页14图3说明书附图CN103382710A144/5页15图4说明书附图CN103382710A155/5页16图5说明书附图CN103382710A16。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 固定建筑物 > 水利工程;基础;疏浚


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1