徑流集流器的製作方法

2023-06-02 04:52:46 1

專利名稱：徑流集流器的製作方法
技術領域：
本發明-徑流集流器，是利用水的自然動能和勢能進行發電、抽水或將其轉換成其它能量形式的裝置。
目前，人們建造水力發電站多採用攔河築壩的形式，其發電形式有兩種一種是直接在壩體內造排水道，在排水道底部裝水輪機;另一種是在水庫四周的某一側挖隧道，將水輪機置於隧道中。築壩提高了水的勢能，利用高水位的水衝擊水輪機進而發電。
這種攔河築壩建造電站的方法固然解決了水力發電問題，但存在不少缺點一、建造一座水電站的大部分人力、物力是投在築壩上的，築壩的施工時間長，費用高，所需勞動量大。二、築壩雖然選擇在落差較大、水流較急的河段，但水的自然動能和勢能卻沒有得到充分利用，因為相當一部分水的能量已消耗在壩所形成的水庫中。三、不利於船隻通行，船通過這些河段只有靠閘將水位升高和降低才能完成，通行的時間較長，閘的造價也高。此外，這種發電站不能建在水差較小，但動能較大的河段，無法建在地形複雜的河段，對於真正高水位差的瀑布也無能為力。
目前，將低水位的水提升到高水位，主要採取抽水方式，其動力是發動機和電動機，結果消耗高級能源，很不經濟。
本發明徑流集流器的任務就是直接並且充分地利用河水原有的自然動能和勢能進行發電、抽水或將其轉換成其它能量形式;使發電站的建造不受複雜地理環境的制約，不受洪水的影響;不需要築壩;大幅度縮短現場施工時間;費用少;此外，不影響船隻的正常運行;如果需要，建成的水電站或抽水站也可以移動。
本發明徑流集流器由三大部分組成水道(1)、袋子(2)和防護體(3)。水道外面附加浮體(8)，兩側有平衡杆(12)，底部有錐體(20)，見

圖1、圖2。水道內部裝有水輪機(13)和發電機(14)或抽水機(19)，見圖3、圖5;袋子呈方形，兩頭開口，較小的口與水道相連，較大的口與防護體相連，袋的上部(32)入口處有固定浮體(6)，有固定拉繩(5)與河岸或防護體相連。袋子下部有重物(34)、氣袋(33)和氣袋(7)(圖6)，每個氣袋可充氣、放氣;防護體為八面體防護體或一字形防護體，防護體外附加浮體(9)。袋子的入水口可以加防護網(4)。抽水站有抽水管道(10)。發電站有電纜架(11)。
徑流集流器的工作原理如下河水經防護體流入袋子，經袋子加壓後入水道衝擊水輪機，進而發電、抽水或將其轉換成其它能量形式。
下面結合附圖，對本發明作詳細說明。
本發明的徑流集流器由水道、袋子和防護體組成。
如圖3所示，水道(1)是一硬質的圓形體，水輪機(13)固定於水道內，水輪機連動發電機(14)，發電機位於水道的上部，也可置於水道中部，見圖4。流水衝擊水輪機(15)，水輪機直接連動發電機(16)發電。圖11是抽水站的結構。水經水道衝擊水輪機(17)，水輪機經變速器(18)將水輪的轉速加快後傳遞給抽水機(19)進行抽水。水道的底部有硬質的錐體(20)，將水道固定於河底。圖3、圖4和圖5中的平衡杆(21)用於保持水道平衡。
圖6是袋子的構造及工作原理。袋子為方形，有大小不同的兩個口，較小的口固定在水道上，較大的口與防護體連接。袋子本身是軟質的，袋子分上下兩部分，上部分(32)入水口有一固定浮體(6)。下部分又分兩層，一層氣袋(33)，一層重物(34)。(7)是下部入水口的氣袋，見圖6A。當氣袋(7)放氣後，氣袋(33)的氣由入水口向水道方向逐個放出。在重物(34)的作用下，袋子的下層就會沉入河底，而袋子的上部有浮體，用這種方式打開袋口(圖6B)，水就會流入袋內(圖6C)。流入袋子的水本身壓力較大，再加上袋子入口大而出口小，所以進入水道的水壓就很大。袋子底層附有重物，袋子的入水口有拉繩與防護體或河岸相連，防護體本身抓地能力很強，所以袋子是不會被水衝走的。
圖7為八面體防護體的構造。圖7A、B、C為置於河中的八面體防護體的三視圖(主視、側視、俯視)。圖中(22)表示中心節點，該節點為一立方體(D)，每一面都有一半圓槽(E)，因此這一八面體防護體也可以調整形體，以適應河床的變化。防護體框架的四個角上附有重物(26)、(27)、(28)和(29)，它們被置於河底，並緊緊抓地，見圖8。圖9是一字形防護體，可以斜著全封河道。這種防護體由立於河中的柱子(30)和可沿柱子排列方向移動的網線(31)組成。當有障物與網線相碰時，網線就靠水的衝擊力將障物帶至岸邊。
整個施工過程如下先將水道、袋子及防護體在陸地上造好並安裝好，給附加於袋子的氣袋衝氣，使浮體(8)與水道(1)相連，浮體(9)與防護體(3)相連，然後將全部電站或抽水站引入河中，(如圖10A所示)。這時，水電站或抽水站就象船一樣可在水中浮動，在牽引船或其它牽引力的作用下，將電站或抽水站拉到所要固定的位置。接著，使浮體(9)和防護體(3)分開，這樣防護體(3)就沉入河底。然後讓袋子下部的氣袋從入水口開始逐步放氣，這樣在重物的作用下袋子的下層就沉入水底。由於袋子上部入水口有浮體，袋子的入水口上部就無法下沉，這樣袋子的入水口就打開了。見圖10-B。與此同時，將水道的浮體(8)放開，使水道沉入水底並調整平衡杆，這樣，整個水電站或抽水站就建成了，見圖10-C。河水流入袋內，經袋加壓流入水道，衝擊水道內的水輪機後，水輪機連動發電機發電或抽水機抽水。
需要移動水電站或抽水站時，可用浮體(9)將防護體(3)從水底拉起，給袋中氣袋充氣，再將浮體(8)把水道(1)從水底拉起，收平衡杆(12)。這樣整個水電站或抽水站就全部從水底浮到水面，從而可將電站或抽水站轉移到其它地方。
建瀑布電站的施工是這樣的先將一字形防護體(3)斜著固定在上遊的河道上，後將袋子(2)由下遊拉到上遊，放於瀑布河流的一邊，給氣袋充氣，充足氣後，將袋子展開封住上遊的河面，同時將水道(1)拉入下遊水中固定，打開袋子的入水口，這樣整個瀑布電站就建立起來了，如圖18所示，其中35為出水袋。
圖11說明漲水和落水時電站的情況。圖中35表示船隻，6表示浮體。本圖說明袋子在不同水位中的變化情況圖12說明水電站或抽水站建於河下的情況，A、B、C分別為水電站和抽水站的主視、俯視、側視圖。圖中1為水道，2是袋子，4為防護網，5為拉繩圖13徑流集流器安置在落差很小，但動能較大的河段的示意圖。圖中1為水道，2為袋子，3為防護體圖14表示徑流集流器安置在有一定坡度的河段的示意15徑流集流器安置在瀑布上的示意16徑流集流器安置在河流三角洲地帶的示意17徑流集流器安置在不能行船的河流中的示意18徑流集流器安置在可行船的河流中的示意19利用徑流集流器所建造的瀑布電站本發明與現有技術相比，不需要築壩、施工期短，費用低;不受洪水的影響，能在各種不同的地理條件下建水電站或抽水站;不影響航運;建成的水電站或抽水站可根據需要隨時移動。
本發明可用於在各種有動能、勢能的河段建水電站、抽水站或將其成其它能量形式。除此之外，本發明還可應用於與此條件和要求相近的環境。
權利要求
1.一種用於水力發電站或抽水站的徑流集流器，其特徵在於它由水道、袋子和防護體組成。水道內裝有水輪機和發電機或抽水機，水道外面附加浮體，兩側有平衡杆，底部有小錐體；袋子呈方形，兩頭開口，較小的口與水道相連，較大的口與防護體相連，袋的上部入口處有固定浮體，下部有重物和氣袋，每個氣袋可充氣、放氣、防護體為八面體體防護體或一字形防護體，防護體外附加浮體。
2.根據權利要求(一)所述的徑流集流器，其特徵在於抽水機構由水輪機、變速器及抽水機組成。流水衝擊水輪機經變速器加速後傳遞給抽水機進行抽水。
3.根據權利要求(一)所述的徑流集流器，其特徵在於袋子入水口上部有輔助拉繩，與河岸或防護體連接，用以固定袋子。
4.根據權力要求(一)所述的徑流集流器，其特徵在於八面體體防護體四角設有重物，其底部有小錐體與河底固定，八面體體由框架構成，將線固定在框架上形成防護網。
5.根據權力要求(四)所述的徑流集流器，其特徵在於框架中有一中心節點，中心節點為一立方體，立方體的每一面都有一半圓槽。中心節點與框架各頂點相連。
6.根據權利要求(一)所述的徑流集流器，其特徵在於一字形防護體由柱子和網線組成。柱子立在水中，柱子上部裝網線以形成防護網，該網線可以沿著柱子排列方向移動。
全文摘要
本發明是一種徑流集流器，它是利用水的自然能量直接來發電或進行抽水。徑流集流器由水道、袋子和防護體組成，水道中安有水輪機和發電機或抽水機，袋子有兩個口，較小的口與水道相連，較大的口與防護體相連，防護體為八面體或一字形。本發明與現有技術相比可縮短施工時間，降低費用，並可在各種有能量的河流中建水電站或抽水站。
文檔編號B65D30/10GK1040659SQ8810499
公開日1990年3月21日 申請日期1988年8月19日 優先權日1988年8月19日
發明者秦國光 申請人:秦國光