[发明专利]宏观斜面虹吸发电系统及其组合方法

摘要

一种宏观斜面虹吸发电系统及其组合方法，属于新型水电领域。其原理属于自然虹吸原理基础上的升华。该装置利用了上升管结构，将自由水面提升到可以实现的高度，从而创造出前所未有的高水头，通过斜面管道产生巨大的水力惯性。该装置是由建筑构成的水力机械，或砼体组合连接装配的水力发生系统。当系统充满水后，形成新型虹吸现象，人们可以在不使用任何能源的情形下，连续不断地收获制造电力所创造的无限价值。该装置可以不断连接扩大，结构成工整的矩形阵列的发电基地；亦可结构成环形阵列的发电基地。该装置可以构建在依山傍水的岩石山体中；可以安装在浅海中，形成千变万化的水力永动机系统。对于尽快改变世界电力能源结构起到巨大的推动作用。

主权项

一种宏观斜面虹吸发电系统及其组合方法，其特征包括：原理特征、结构特征、运行特征、组合特征。原理特征包括：原始虹吸原理是该发明的基础原理，30°直角三角形原理是该发明的配置原理，上升管原理是该发明的结构原理，三个原理融合后，创造出新型虹吸现象；静态新型虹吸原理的要点是：利用组合上升管和斜面管道的充水过程，将原始虹吸原理涉及的自由液面提高到可能实现的高度，从而创造了前所未有的发电高水头。结构特征包括：经纬渠道是安装宏观斜面虹吸发电系统的基地；构建在经线渠道中的上升管组合体，是由上升管组合体底座砼体、环形连接体、法兰砼体管道、普通砼体管道、水体容积空间砼体，结构成的上升管组合体的外包装皮，该形体是竖立的圆柱体分层组合砼体管道；众多聚乙烯PE上升管之间夹持着隔板法兰片和空心金属球，安装在上下两个环形连接体之间，形成水体上行分隔通道；水体容积空间将原始水位提升到可能达到的高度；由桥墩架体、钩挂法兰管、普通法兰管，结构成的斜面管道高端从2‑4面支撑着上升管组合体涉及的水体容积空间；斜面管道的低端连接着水轮发电机组的供水阀门。运行特征包括：充水阶段——在上升管组合体底座砼体的环形连接体下面安装潜水泵，在关闭水轮发电机组的供水阀门后，启动潜水泵电源；竖立聚乙烯PE上升管之间夹持的隔板法兰片和空心金属球分割分散了自由水体的质量压力；在水体到达上升管组合体顶部的水体容积空间后，均等地分流至斜面管道；空气从水体容积空间顶部的放气竖直管总成的壁孔排出；当水体充满系统后，放气竖直管总成的壁孔向外射水；关闭潜水泵电源，拆掉潜水泵，换成过滤网片，给放气竖直管总成外壁面套上橡胶皮套，表达系统充水阶段完成；由于空心金属球在重力的作用下覆盖在隔板法兰片上，水体不会倒流；发电阶段——打开水轮发电机组的供水阀门，斜面管道中的水体形成巨大水力惯性，同时产生巨大负压，轻而易举的将低位水源改变为高位水源，形成静态新型虹吸发电现象。组合特征包括：戈壁滩的宏观斜面虹吸发电系统及其组合方法的特征是，一条经线渠道为均布排列在渠道轴线上的上升管组合体提供水源供给；相间经线渠道的两岸是对位设置的水轮发电机组，发电尾水注入经线渠道中；上升管组合体顶部的水体容积空间通过斜面管道与对位的水轮机组供水阀门连接；斜面管道钩挂在桥墩架体的顶部；两条不同作用的经线渠道，通过纬线砼体管道连通，使经纬渠道自由液面保持平衡状态，达到水体无限循环的效果；戈壁滩的宏观斜面虹吸发电系统及其组合方法可以不断连接扩大，形成矩形整列的发电基地。浅海中的宏观斜面虹吸发电系统及其组合方法不需要设置渠道，亦可以不断连接扩大；环形整列的宏观斜面虹吸发电系统及其组合方法更适合抗风载。岩石山体中的宏观斜面虹吸发电系统及其组合方法的特征是，上升管组合体镶嵌在山脊的盾构井中，水体容积空间露出山顶部与斜面管道连接；矩形截面的斜面管道通过桥墩架设在山脊上，蜿蜒曲折向下与河湖岸畔的水轮发电机组的供水阀门连接；发电尾水通过盾构隧道与盾构井底部连通，形成系统的水体无限循环状态。