水平面流增速型发电站、动力站、水源站及其海上浮城

摘要

本发明属水力机械领域，是利用运动转换定律和贝努利(Bernoulli)方程由设置在专用船舶或海上浮城上的水平面增速型水洞3将自然水流速度V₁≤1m/sec增至V₂≥200m/sec的高速水源推动透平2，并带动发电机1形成的发电站；由透平2带动各种负荷机械形成的动力站；及由增速型水洞3的出口6连接扬程管26形成的水源站，该站不需要其他动力装置及水泵可将渤海之水提升向西灌向新疆塔克拉玛干沙漠，或将大西洋之水提升向东灌向北非沙哈拉沙漠，以彻底改善全球气候条件。故本发明可以代替为数不多的高位水坝，使广泛的江河海洋的平面水流动力转化为取之不尽的廉价、清洁且可持续的能源，是第三次工业革命的重大主题项目。

主权项

一种水力机械站，特别是一种江、河、海、洋水平面流水洞增速型发电站、动力站、水源站及其海上浮城，其特征为：作为发电站是一种单台机组功率在＜1000KW至＞1000000KW的水洞增速型水力发电站的基本元件带有发电机(1)、水力透平(2)的水源进口处设置一个或数个使江、河、海、洋平面流水的自然流速V₁≤1m/sec增至V₂≥200m/sec的增速型水洞(3)的出口(6)，增速型水洞(3)的横向断面壳体具有周向密闭性其进口(5)始终处于水面以下，其截面积F1＞＞F2——出口(6)并具有使发电机恒速运动的径向或周向局部开口调整装置，增速型水洞(3)的出口(6)它的位置可以在进口(5)相同平面也可是其上方或下方位置。增速型水洞(3)的横断面壳体可以是圆形、方型、椭圆形，水力透平(2)的安置基座(15)是海上浮城或专用船舶(4)上的一个平台，每个增速型水洞(3)的进口(5)及出口(6)都有各自的开闭且可调节的门(16)和(17)。增速型水洞(3)的纵向轴线可以是直线型、相同平面螺旋型、等角或不等角螺线型，不同平面具有轴向导角型，为使海上浮城或专用船舶(4)左、右两方的水冲压力相平衡以双台机组为佳，当海上浮城或专用船舶(4)与水下桩塔(9)以固结方式相联接时，每个水力透平(2)的径向设置1个及1个以上的信流方向的增速型水洞(3)。当海上浮城或专用船舶(4)可以回绕水下桩塔(9)的轴线旋转以迎合水流方向时，则每台水力透平(2)设施一个增速型水洞(3)，这时海上浮城或专用船舶(4)底部的重心部位与水下桩塔(9)的顶部以巨型且有可轴向移动的球绞轴承(10)相联接，以及为平衡海浪冲击增加对船舶左右弦的倾翻的稳定性在左右两弦设置一定吃水深度附体的专用船舶(4)，其特大者可供人居住及农、工、商业设施的海上浮城(4)，本发明可供立式、卧式水力透平，它的水流动压增速水洞(3)的出口水流速度分别可达60～120m/sec的别通(pelton)透平(含单喷口和多喷口透平)，水流速度在20～117m/sec间的弗伦西斯(Francis)透平和达纳尔(Diagonal)透平，和水流速度达(05～32m/sec的怖尔勃(Bulb)透平和标准s型透平，当作为发电站时由透平轴带动发电机、当作为动力站时由透平轴带动各类负荷机械、当作为水源站时可将增速型水洞(3)的出口(6)(或经环形进水总管(22))与扬程管(26)相接将水扬注入引水河床(27)。当采用海上浮城特别多台枢纽发电机组时，各透平发电机组的中心呈圆形布置，其径向以进流管(24)与环形进流总管(22)相联接，其外侧通过增速型水洞(3)出口(6)与增速型水洞(3)相联接，各个水力透平(2)的出水由各自的卸流管(槽)(25)卸向环形流管(槽)(23)或各自卸向自由水面及具有上述诸设施的海上浮城。