專利名稱：液體重力勢能發(fā)動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于動力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，是一種利用液體的重力勢能做功的發(fā)動機(jī)。
現(xiàn)有的水力發(fā)電技術(shù)是先修堤壩，把上游的水集中起來，水憑借重力作用沿河床坡降由高處向低處流動，利用水的重量和水流向下的沖擊力推動水輪機(jī)轉(zhuǎn)動，使水能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再由水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。這種水力發(fā)電技術(shù)依賴較大的水流量，較高的水頭，尤其需要投入巨資修建堤壩等水工建筑物，并且在枯水季節(jié)往往因水量不足而減少發(fā)電。要多發(fā)電，就要多投資，修建更大的堤壩蓄水，這些問題使水電成本增高，而且使發(fā)展水電受到限制。以煤為燃料的火力發(fā)電面臨的問題更為嚴(yán)重。資源日益減少、熱效率低、污染嚴(yán)重、發(fā)電成本高，解決上述問題已成為世界公認(rèn)的難題。
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種用較少的液體就可以產(chǎn)生強(qiáng)大的重力勢能，重力勢能通過傳動變速裝置可轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，機(jī)械能通過發(fā)電機(jī)又可轉(zhuǎn)化為電能，其液體并可循環(huán)使用的液體重力勢能發(fā)動機(jī)。
依照本發(fā)明，為達(dá)到上述目的，液體重力勢能發(fā)動機(jī)由一個其上輪與下輪垂直安裝，傳送鏈(帶)上的垂直運(yùn)行段設(shè)置有多個水槽的液體重力勢能發(fā)生裝置、與發(fā)生裝置相連的傳動變速裝置、發(fā)電機(jī)構(gòu)成。并且還有支承框架、收集槽和水泵。
本發(fā)明為動力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域提供了一種完全不用任何燃料、無污染、不依賴大型水工建筑的新型發(fā)動機(jī)。根據(jù)物體的質(zhì)量越大，舉得越高，產(chǎn)生的重力勢能就越大這一原理，本發(fā)明為求得較大的重力勢能、并使該重力勢能具有實用性，采取的技術(shù)方案是首先設(shè)計一種液體重力勢能發(fā)生裝置，該裝置有支承框架，支承框架上設(shè)置有上輪和下輪，上輪和下輪垂直安裝并間隔一定的距離，上輪和下輪設(shè)有軸水平調(diào)整裝置。傳送鏈(帶)套裝在上輪和下輪上，封閉連接后呈長環(huán)形。傳送鏈(帶)上有連續(xù)排列的水槽，水槽與水槽按等距離間隔設(shè)置。傳送鏈(帶)及傳送鏈(帶)上設(shè)置的水槽有垂直運(yùn)行段，垂直運(yùn)行段上有2個以上裝滿液體的水槽。起動時，先由水泵將液體揚(yáng)至高位水池，液體自高位水池注入到傳送鏈(帶)上的水槽內(nèi)，注入液體的水槽在液體的重力作用下拉動傳送鏈(帶)，傳送鏈(帶)帶動上輪和下輪，由此產(chǎn)生了液體重力勢能。液體重力勢能發(fā)生原理可概括為“當(dāng)2個以上盛滿液體的水槽上下垂直并處于自由落體狀態(tài)時，在單位時間內(nèi)產(chǎn)生的重力勢能大于在同一時間內(nèi)將液體補(bǔ)充到一個水槽所需的能量”。這個原理即《雙輪垂直連續(xù)槽液體重力勢能發(fā)生原理》。按照該原理，液體重力勢能發(fā)生裝置產(chǎn)生的能量總是大于水泵消耗的能量，因此本技術(shù)方案具有實用性。
液體重力勢能發(fā)生裝置做功的多少，取決于垂直運(yùn)行段水槽內(nèi)液體的總質(zhì)量。上輪與下輪之間的距離越大，設(shè)置的水槽越多，槽內(nèi)液體的總質(zhì)量就越大；槽內(nèi)液體的總質(zhì)量越大，舉得越高，具有重力勢能就越大，可以做的功就越多。
液體重力勢能發(fā)生裝置起動后，上輪或下輪帶動傳動變速裝置，傳動變速裝置又帶動發(fā)電機(jī)，從而將液體的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能。
注入液體的水槽由上輪運(yùn)動到下輪后，水槽翻轉(zhuǎn)，液體全部流入收集槽內(nèi)，水槽翻轉(zhuǎn)后空槽向上運(yùn)動并在傳送鏈(帶)的帶動下循環(huán)工作。收集槽內(nèi)的液體由水泵揚(yáng)至高位水池，液體經(jīng)高位水池又注入到傳送鏈(帶)上的水槽內(nèi)，再次做功，液體達(dá)到了循環(huán)使用的要求。
現(xiàn)對液體重力勢能發(fā)動機(jī)試驗如下
根據(jù)物理學(xué)動能原理可知，自由落體的能量等于物體的重量與重心下降高度的乘積。即N′＝rQH(kg.m/s)(1-1)式中N′--水流量的理論功率(kg.m/s)r--水的容重，一般取1000kg/m3Q--水流量(m3/s)H--水頭(m)在工程設(shè)計中，功率多用W或KW表示，1KW＝102Kgm/s將式(1-1)換算成W或KW，可寫成N′=1000102QH=9.81QH(KW).........(1-2)]]>設(shè)一臺32m揚(yáng)程水泵，50t/h，7.5kw/h(1)求水泵每秒鐘供水量。50t3600s=0.0139t/s......(1-3)]]>(2)求0.0139t/s的N′(每秒鐘液體重心下降高度為1m)9.81×0.0139×1＝0.136(KW) (1-4)(3)求0.0139t/s能耗7.5kw3600s=0.00208kw/s......(1-5)]]>(4)求每秒新增N′。
由式(1-4)-式(1-5)得0.136-0.00208＝0.1339(KW) (1-6)設(shè)裝滿液體的水槽為C，
那么在單位時間(s)內(nèi)產(chǎn)生的功率與能耗的關(guān)系為式(1-4)+C1+C2+C3......＞(1-5)(C的個數(shù)大于2)由試驗可知，液體重力勢能發(fā)動機(jī)不用任何燃料，不用大的水工建筑即可實現(xiàn)發(fā)電。該技術(shù)方案大大提高了現(xiàn)有水庫、堤壩的發(fā)電使用效率(可不用水泵與收集槽)，甚至可以在只要有液體的地方都可以用該發(fā)動機(jī)發(fā)電。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有不消耗燃料、無污染、總投資少、運(yùn)行成本低、適用范圍廣、便于管理等顯著優(yōu)點(diǎn)。
結(jié)合附圖
及實例進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體方案。
附圖是液體重力勢能發(fā)動機(jī)的總體圖。
參見附圖，液體重力勢能發(fā)動機(jī)由液體重力勢能發(fā)生裝置、傳動變速裝置、發(fā)電機(jī)構(gòu)成，包括高位水池(1)、上輪(2)、下輪(3)、傳送鏈(帶)(4)、水槽(5)、傳動變速裝置(8)、發(fā)電機(jī)(9)、收集槽(10)、水泵(11)、支承框架(12)、軸水平調(diào)整裝置(13)。
實現(xiàn)本發(fā)明的最好方式，用附圖所示的具體方案進(jìn)一步闡明。高位水池(1)設(shè)置在高于上輪(2)的位置上，液體靠水泵(11)供給。上輪(2)和下輪(3)垂直安裝在支承框架(12)上，上輪(2)與下輪(3)靠軸水平調(diào)整裝置(13)調(diào)整水平。傳送鏈(帶)(4)套裝在上輪(2)和下輪(3)上，封閉連接后呈長環(huán)形。傳送鏈(帶)(4)上有連續(xù)排列的水槽(5)，水槽(5)與水槽(5)有等距離間隔(6)。由于上輪(2)和下輪(3)垂直安裝并間隔有一定的距離，所以傳送鏈(帶)(4)及傳送鏈(帶)(4)上設(shè)置的水槽(5)有垂直運(yùn)行段(7)。垂直運(yùn)行段(7)有2個以上裝滿液體的水槽(5)，裝滿液體的水槽(5)在重力作用下拉動傳送鏈(帶)(4)不斷向下運(yùn)動。傳送鏈(帶)(4)帶動上輪(2)和下輪(3)。上輪(2)[也可以是下輪(3)]與傳動變速裝置(8)連接，傳動變速裝置(8)與發(fā)電機(jī)(9)連接。在下輪(3)的下面設(shè)置收集槽(10)，收集槽(10)收集的液體靠水泵(11)供給高位水池(1)。
權(quán)利要求
1.一種液體重力勢能發(fā)動機(jī)，具有傳動變速裝置、發(fā)電機(jī)，其特征是還具有高位水池(1)、上輪(2)、下輪(3)、傳送鏈(帶)(4)、水槽(5)、收集槽(10)、水泵(11)、支承框架(12)、軸水平調(diào)整裝置(13)，根據(jù)《雙輪垂直連續(xù)槽液體重力勢能發(fā)生原理》，上輪(2)安裝在支承框架(12)的上部，下輪(3)安裝在支承框架(12)的下部，兩輪上下垂直并間隔有距離，傳送鏈(帶)(4)套裝在上輪(2)、下輪(3)上，封閉連接后呈長環(huán)形，傳送鏈(帶)(4)上設(shè)置有連續(xù)排列的水槽(5)，水槽(5)與水槽(5)之間按等距離間隔(6)，傳送鏈(帶)(4)設(shè)置有垂直運(yùn)行段(7)，垂直運(yùn)行段(7)有2個以上裝滿液體的水槽(5)呈直線向下運(yùn)動。
全文摘要
液體重力勢能發(fā)動機(jī),屬動力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。其目的是設(shè)計一種用較少的液體就可以產(chǎn)生強(qiáng)大的重力勢能的發(fā)動機(jī)。包括液體重力勢能發(fā)生裝置、傳動變速裝置、發(fā)電機(jī)等設(shè)備。根據(jù)液體的流動性質(zhì),在液體重力勢能發(fā)生裝置中提出并運(yùn)用了《雙輪垂直連續(xù)槽液體重力勢能發(fā)生原理》。運(yùn)用該原理,液體在重力勢能發(fā)生裝置中產(chǎn)生強(qiáng)大的重力勢能,重力勢能通過傳動變速裝置轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,機(jī)械能通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。
文檔編號F03B9/00GK1170821SQ9611052
公開日1998年1月21日 申請日期1996年7月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月16日
發(fā)明者李建閣 申請人:李建閣