宏觀螺旋虹吸發電系統及其使用方法技術方案

一種宏觀螺旋虹吸發電系統及其使用方法，屬于新型水電領域。特別涉及一種將宏觀斜面虹吸發電系統涉及的斜面管道改變為纏繞在上升管組合體外壁面的螺旋管道。從而將靜態新型水力發電系統改變為動態新型水力發電系統。該裝置由鋼管和聚乙烯PE上升管結構而成。當系統充滿水后，新型虹吸現象形成。人們在不使用任何化石能源的情形下，連續不斷地為大型船舶電力推進器提供電力原動力配置。該裝置可以配置在航空母艦上，大幅度降低“新能源航母”運行成本。該裝置可以配置在大型運輸船舶上，大幅度降低“新能源船舶”貨物運輸成本。該裝置可以配置在大型平板生產浮動平臺上，形成游動水力發電站。該裝置可以引發船舶工業、石油鉆井平臺工業的一次大革命。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術的宏觀螺旋虹吸發電系統及其使用方法，屬于新能源艦船電力推進器原動力配置領域。由于未來一些大型艦船的原動力配置可能改變，結果會導致艦船的體型發生較大的變化。因此本專利技術的宏觀螺旋虹吸發電系統及其使用方法，可能孕育著一次航空母艦結構的革命。可能孕育著一次超大型油輪、貨船結構的革命。可能孕育著一次海上大型石油鉆井平臺原動力配置的革命。可能孕育著新能源船舶游動供電系統的革命。其實，本專利技術的宏觀螺旋虹吸發電系統，最根本的
是涉及地球重力能源的開發。
技術介紹
本專利技術的宏觀螺旋虹吸發電系統及其使用方法，是在原專利技術的宏觀斜面虹吸發電系統及其組合方法基礎上的升華。原專利技術的宏觀斜面虹吸發電系統及其組合方法，既然能夠在固定建筑中實施相對靜態發電組合，那么，它肯定能夠使用在艦船上，實施相對動態發電組合。但是由30°直角三角形原理制造的發電組合系統，占位空間太大不適宜在艦船上使用。所以，我們針對這個問題要進行研究和改進。我們知道斜面管道的特征是出水快，重力流過程中所生產的水力慣性可以形成水體的加速度。如果我們將斜面管道改變成螺旋管道，并纏繞在上升管組合體的圓柱體外壁面，占位空間太大的問題就解決了。至于出現發電能力下降的問題，我們可以采用增加發電系統的配置個數來解決。因為上述兩項專利技術都是開拓性專利技術，所以，沒有可以引證的技術文獻。
技術實現思路
一要解決的技術問題本專利技術的宏觀螺旋虹吸發電系統及其使用方法，是依據多次偶爾發現的若干自然規律的集合而提出來的。它能將柴電艦船的原動力配置系統，改變為水電艦船的原動力配置系統。可以解決的問題包括：第一將發電系統平衡地對稱地配置在航空母艦上，簡化柴油內燃機發電系統復雜的結構，節省大量的化石能源，大幅度降低航空母艦的運行成本。盡快實現全球遠征能力。第二將發電系統配置在大型浮式生產平臺上，航行時解決船體本身的電力推進原動力配置問題，停泊時為海洋工程工地提供電力能源供給服務。第三大量制造大型浮式生產平臺，為沿海國家或者地區提供廉價電力能源供給服務。長期控制這些國家和地區的電力能源制造權利。二技術方案(一)結構的功能本專利技術的宏觀螺旋虹吸發電系統及其使用方法的結構功能包括：1上升管組合體的功能、2螺旋管道的功能、3發電站的功能。1上升管組合體的功能本專利技術的宏觀螺旋虹吸發電系統及其使用方法，需要配置上升管組合體。原專利技術的宏觀斜面虹吸發電系統及其組合方法，涉及的上升管組合體外包裝體是由鋼筋混凝土制造的。而本專利技術的宏觀螺旋虹吸發電系統及其使用方法，涉及的上升管組合體是由鋼材制造的，二者的結構基本相同。上升管組合體的外包裝皮的體型，由厚壁鋼管通過環形連接體的雙頭螺栓座實施徑向螺栓連接。環形連接體的上下為單獨的聚乙烯PE上升管配置了軸向連接的雙頭螺栓內螺旋。上升管組合體的外包裝皮多數與介質海水無接觸。上升管組合體的底部直接插入在艦船自重吃水線以下，保證海水連續供給。上升管組合體的功能是改變自然水體的水位高度，這個高度隨著上升管組合體的高度而變化。通過隔板法蘭片和空心金屬球的結構原理，改變了原始虹吸現象水體自由液面的高度，形成了與原始虹吸現象大相徑庭的水體連續運行狀態。2螺旋管道的功能本專利技術的宏觀螺旋虹吸發電系統及其使用方法，需要配置螺旋管道。螺旋管道是斜面管道的變形。螺旋管道是動力水體下行的管道，上升管組合體的高度決定了螺旋管道軸線的長度。螺旋管道軸線的長度可以調整，當螺旋管道在上升管組合體外壁面纏繞密集時，螺旋管道的軸線就比較長，反之比較短；當上升管道直徑尺寸比較大時，螺旋管道的軸線就比較長。螺旋管道的上口與上升管組合體頂部設制的水體容積空間連接；螺旋管道的下口與發電機組的進水口的閥門連接。螺旋管道的主要功能包括：一是為上升管組合體提供強大的負壓；二是為水輪發電機組提供位能、動能、壓力能。3發電站的功能本專利技術的宏觀螺旋虹吸發電系統及其使用方法，需要配置發電站。發電站配置在上升管組合體的靠近位置，方便接受螺旋管道的供水。發電站需要配置哪一種水輪機組，專利技術人尊重水電專家的選擇。(二)結構的原理本專利技術的宏觀螺旋虹吸發電系統及其使用方法。其結構的原理包括：1描述30°直角三角形原理的變形、2上升管原理、3與原始虹吸原理的對比、4地球重力能源開發的實質。1描述30°直角三角形原理的變形本專利技術的宏觀螺旋虹吸發電系統及其使用方法，涉及30°直角三角形原理的變形。現在我們以30°直角三角形塑料膜版為教具，形象地說明該原理的實質。規定：當30°直角三角形模具板的長直角邊緊靠桌面，使短直角邊豎立時，直角三角形的頂角為A、直角為B、底角為C。直角邊AB是上升管組合體的軸線；直角邊BC是緯線管道的軸線；斜邊AC是斜面管道的軸線。根據幾何原理，30°直角三角形的AB＝1/2·AC。如果我們選擇25°～20°的直角三角形的話，AC與AB的比例數就會擴大。當AC的長度是AB長度的3倍以上時，管道AC的水體質量就是管道AB水體質量的3倍以上。當管道AC的水體向下坡重力流時，它所產生的負壓可以輕而易舉地將管道AB中一節組合上升管的水體抽出來。負壓的力量只要大于一節上升管自由水體的質量時，所有相關聯的上升管水體就會發生連鎖反應。而且這種反應的速度是光速。根據30°直角三角形原理創造的新興水力發電站，只能構筑在山脈、戈壁灘、淺海等區域，形成固定建筑機械；現在中國正在大規模開發中國南海的島礁，建造大型浮式生產平臺，建造大型浮式生活平臺。方便各人造島嶼的二期工程施工。工程供電需要將宏觀斜面虹吸發電系統架設在大型浮式平臺上。但是宏觀斜面虹吸發電系統的體型龐大，不適合配置。因此，需要改一改。經過研究分析：圓形截面的斜面管道具備兩個功能，：一是為上升管組合體提供強大的負壓；二是為水輪發電機組提供位能、動能、壓力能。只要能完成上述兩個任務，改變一下斜面管道的形狀也不是什么難題，使用螺旋管道取代斜面管道是最佳選擇。至于發電能力微弱下降的問題，可以采用增加宏觀螺旋虹吸發電系統的配置個數來解決。將斜面管道改變為螺旋管道的要點是：斜面管道的軸線長度是上升管組合體軸線長度的2-3倍。既然宏觀螺旋虹吸發電系統能使用在大型浮式生產(生活)平臺上，那么它一定可以配置在航空母艦上。因為航空母艦體型大，配置較高的宏觀螺旋發電系統后，艦船的重心仍然在艦船自重的吃水線以下。因此，凡是具備了上述條件的海上工程機械船舶，都可以配置宏觀螺旋發電系統。981石油鉆井平臺就可以配置。大型油輪、大型貨船也可以配置。2上升管原理本專利技術的宏觀螺旋虹吸發電系統及其使用方法，涉及上升管原理。一節6米長度的上升管的水體自由壓力是微不足道的。若干節上升管組合在一起，管道內水體的集合自由壓力是不可小視的。若干組合上升管并聯在一起，群體管道內水體總質量是十分可觀的。管道AC的水體是否能將管道AB中的水體連續地拉起來，人們百分之百的懷疑。上升管原理的結構圓滿地解決了這個關鍵性的技術問題。專利技術人給兩節上升管之間夾持了一組隔板法蘭片和空心金屬球，空心金屬球封閉在隔板法蘭片的中心圓孔上。空心金屬球的排水量略小于它的質量。當潛水泵的壓力超過一節上升管道自由水體的壓力時，壓力水體沖開空心金屬球上升至上面一節上升管。瞬間所有的上升管都會發生相同的壓力水體運動現象。這就是專利技術人一再聲稱所發現的系統的“本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種宏觀螺旋虹吸發電系統及其使用方法，其特征包括：原理特征、結構特征、安裝特征、運行特征。原理特征包括：原始虹吸原理是該專利技術的基礎原理，30°直角三角形原理是該專利技術的配置原理，上升管原理是該專利技術的結構原理，三個原理融合后，創造出新型虹吸現象；動態新型虹吸原理的要點是：將斜面管道改變為纏繞在上升管組合體外壁面的螺旋管道，延長螺旋管道的適配長度；利用組合上升管和螺旋管道的充水過程，將原始虹吸原理涉及的自由液面提高到可能實現的高度，從而創造了前所未有的動態發電高水頭。結構特征包括：豎立安裝在大型船舶上的宏觀螺旋虹吸發電系統，是由上升管組合體和纏繞在其外壁面的螺旋管組合體構成，其中上升管組合體的結構包括——上升管涉及的外壁面管道、環形連接體、聚乙烯PE給水管、隔板法蘭片和空心金屬球、水體容積空間、空心金屬球約束網罩；上述部分配件組成上升管組合體的外包裝皮，該形體是豎立的圓柱體分層組合管道；眾多聚乙烯PE上升管之間夾持著隔板法蘭片和空心金屬球，安裝在上下兩個環形連接體之間，形成水體上行分割通道；水體容積空間將原始水位提高到可能達到的高度；其中螺旋管組合體的結構包括——單元螺旋管、100°彎管、直管、支持鋼管、外壁面鋼管；若干單元螺旋管道的連續焊接，通過支持鋼管架設、纏繞在上升管組合體的外包裝皮和螺旋管道的外壁面管道之間，形成螺旋管組合體；螺旋管組合體的上端通過100°彎管與上升管組合體涉及的水體容積空間底孔連接；螺旋管組合體的下端通過直管穿出外壁面鋼管與水輪發電機組的供水閥門連接，形成水體下行通道。安裝特征包括：船舶的吃水線以下各層甲板安裝的是單純的上升管組合體，吃水線以上各層甲板安裝的是上升管組合體和螺旋管組合體的整體結構；船舶的上甲板露出的部分，豎立安裝在大型船舶上的宏觀螺旋虹吸發電系統，其外形與豎立圓柱體超級洲際導彈相似；水輪發電機組安裝在吃水線以上的中層甲板，發電尾水管橫向設置，使發電尾水從船舷兩側立面均等地分流至大海海平面。運行特征包括：充水階段——在上升管組合體底部的環形連接體下面安裝潛水泵，在關閉水輪發電機組的供水閥門后，啟動潛水泵電源。豎立聚乙烯PE上升管之間夾持的隔板法蘭片和空心金屬球分割分散了自由水體的質量壓力；在水體到達上升管組合體頂部的水體容積空間后，水體從水體容積空間的底孔下行灌滿螺旋管道；空氣從水體容積空間頂部的放氣豎直管總成的壁孔排出；當水體充滿系統后，放氣豎直管總成的壁孔向外射水；關閉潛水泵電源，拆掉潛水泵，換成過濾網片，給放氣豎直管總成外壁面套上橡膠皮套，表達系統充水階段完成；由于空心金屬球在重力的作用下覆蓋在隔板法蘭片上，水體不會倒流；發電階段——打開水輪發電機組的供水閥門，螺旋管道中的水體形成巨大水力慣性，同時產生巨大負壓，輕而易舉的將低位水源改變為高位水源，船舶一邊航行一邊發電，形成動態新型虹吸發電現象。...

【技術特征摘要】
1.一種宏觀螺旋虹吸發電系統及其使用方法，其特征包括：原理特征、結構特征、安裝特征、運行特征。原理特征包括：原始虹吸原理是該發明的基礎原理，30°直角三角形原理是該發明的配置原理，上升管原理是該發明的結構原理，三個原理融合后，創造出新型虹吸現象；動態新型虹吸原理的要點是：將斜面管道改變為纏繞在上升管組合體外壁面的螺旋管道，延長螺旋管道的適配長度；利用組合上升管和螺旋管道的充水過程，將原始虹吸原理涉及的自由液面提高到可能實現的高度，從而創造了前所未有的動態發電高水頭。結構特征包括：豎立安裝在大型船舶上的宏觀螺旋虹吸發電系統，是由上升管組合體和纏繞在其外壁面的螺旋管組合體構成，其中上升管組合體的結構包括——上升管涉及的外壁面管道、環形連接體、聚乙烯PE給水管、隔板法蘭片和空心金屬球、水體容積空間、空心金屬球約束網罩；上述部分配件組成上升管組合體的外包裝皮，該形體是豎立的圓柱體分層組合管道；眾多聚乙烯PE上升管之間夾持著隔板法蘭片和空心金屬球，安裝在上下兩個環形連接體之間，形成水體上行分割通道；水體容積空間將原始水位提高到可能達到的高度；其中螺旋管組合體的結構包括——單元螺旋管、100°彎管、直管、支持鋼管、外壁面鋼管；若干單元螺旋管道的連續焊接，通過支持鋼管架設、纏繞在上升管組合體的外包裝皮和螺旋管道的外壁面管道之間，形成螺旋管組合體；螺旋管組合體的上端通過100°彎管與上升管組合體涉及的水體容積空間底孔連接；螺旋管組合體的下端通過直管穿出外壁面鋼管與水輪發電機組的供水閥門連接，形成水體下行通道。安裝特征包括：船舶的吃水線以下各層甲板安裝的是單純的上升管組合體，吃水線以上各層甲板安裝的是上升管組合體和螺旋管組合體的整體結構；船舶的上甲板露出的部分，豎立安裝在大型船舶上的宏觀螺旋虹吸發電系統，其外形與豎立...

【專利技術屬性】
技術研發人員：賀學術，
申請(專利權)人：賀學術，
類型：發明
國別省市：陜西;61