一种深水能源发电站、动力站、船舶动力装置及其海上浮城，其特征是包括水洞管（9），长度H在0≤H≤10000m;它的上端以横向水洞管(10)与水力透平(3)相接，水力透平(3)以联轴器(2)与发电机(1)相联接，水力透平(3)安装在船舶(4)上，水洞管(9)下端与水平增速进水管(6)相接通，水平增速进水洞管(6)以轴承(7)挂置在垂直的增速水洞管(9)上，水洞管（9）的上端具有带调节阀门的密封顶盖（23），进水管(6)的后方与片状的导向尾翼(8)相接。本发明专利技术结构简单，制造方便，能提供在碍清洁能源，为消除能源战争作贡献。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属水力机械领域，特别是深海能源增速水洞型水力透平发电站、动力站及、船舶动力装置及其海上浮城。
技术介绍
深水能源发电站、动力站及其海上浮城是一种以深水增速型水洞提供的水力能源发电站、动力站及其海上浮城是利用阿基米德水压机原理，即在封闭容器内部各处的液体压强相等，即在增速型水洞中的流速与截面积F成反比，即F1V1＝F2V2，详见：E.M.ΦATEB著ВЕТРОДАВИГАТЕЛИиВЕТРОУСАНОВКИ第19页运动转换定律和贝努利Bernulli方程原理将水的低速或零速静动能、高位能、高静压能转换为高速动能，用以推动水力透平进行发电或作为船舶动力装置或其他动力装置，并推导出方氏深水动力方程，其水深管H可以在水平面以下到10000m水深，单机功率可达100万KW以上,广阔的海洋是取之不尽的能源库，人类切莫为争夺能源而战。迄今为止，水力发电站大都采用高水位水坝的水位落差型水力透平发电装置，而这种自然形成的高位水源也即将用尽，使人们的目光转向海洋。本专利技术人在先申请了一种水洞增速型水力机械其名称为：“水平面流水洞增速型水力发电站、动力站及其海上浮城”，中国申请号：2014102466858，法国申请号：3013029，美国申请号：US2015/0132151A1,澳大利亚申请号：AU2014218435。本专利技术的内容与在先的申请内容可以有因地制宜的互补作用，而本专利技术着重于深海取能，其增速效果更为显著。根据前述内容，本专利技术既可以作为超大型水力发电站，又可以作为巨型船舶自身的推动力和能源补充船只和水下作业船只或潜水作业装置。当具有2～30个发电机组的海上浮城不但可以提供如三峡水电站那样的电站容量，而且可以移民到海上居住，进行各项工农业生产。如上所述发电装置除了可以通过海底电缆供陆上使用，而且可以以各种蓄电方式提供电能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种深水能源发电站、动力站、船舶动力装置及其海上浮城。本专利技术的技术方案是：一种深水能源发电站、动力站、船舶动力装置及其海上浮城,，其特征是包括一个将水的流速V1≤0～1m/sec增速到V2≥200m/sec的垂直增速型水洞管9，其长度H在0≤H≤10000m；它的上端以横向水洞管10与水力透平3相接，水力透平3以联轴器2与发电机1相联接，提供动力源形成的水力发电站，也可以由横向水洞管10以并联管向船舶4的螺旋桨5的原动力透平提供动力源，水力透平3安装在船舶4上，水洞管9下端与水平增速进水管6相接通，水平增速进水洞管6以轴承7挂置在垂直的增速水洞管9上，水洞管9的上端水平面附近具有带调节阀门的密封顶盖23，进水管6的后方与片状的导向尾翼8相接，使进水管6始终平行于水流方向并围绕水洞管9的轴线旋转，水洞管9为锥度筒体或圆柱筒体，它的中心轴线为垂直型、任意斜角型或螺旋线型，锥度管的增速比为1-10000，安装方式为与海底固定型或浮动型，材料为黑色金属、有色金属、陶瓷、塑料合金或钢筋水泥。本专利技术具有密闭罩15的船舶可以进行水下作业，或由水洞9制成的船舶双层壳船体并通过原动力透平为船舶提供动力；当众多发电机组安置在房屋12中，平台24的下部以桩13与海底14相固定，每个发电机组由单独的增速型水洞元件6、7、8、9、10系列提供高速水源，也可以并联方式提供水源，发电机1的单机功率从5千KW到100万KW以上,装有发电机的房屋12数量可以是2个到30个以上，形成总功率可达数千万KW的海上浮城；其水力透平除发电外，尚可联接带动工农业生产装置，当横向增速水洞10不与水力透平3相连接而是扬向上方注到通向陆地的引水槽构成水源站，本专利技术适用于江、河、湖、海洋领域。静止的海上浮城24的面积可达数平方公里的能提供居民生活及从事工农业生产电源的海上浮城。当水洞管9与船舶4相连接时，则水洞管9的横断面做成前进阻力小的水滴型断面水洞，水洞管为直线型或轴向收缩型。增速型水洞管9的下端不设置水平增速管6。水洞管9和进水管6的端面增设有带过滤网16和螺旋自转叶片15的清障装置。用于平衡水洞管9轴向力的装置为：以结构固结于海底或周边静止物、多个悬索重锤平衡或船舶自重。本专利技术的有益效果：本专利技术利用阿基米德水压机原理运动转换定律和贝努利(Bernulli)方程原理将水的低速或零速动静能、高位能、高静压能转换为高速动能，用以推动水力透平进行发电或作为船舶动力装置或其他动力装置，并推导出方氏深水动力方程，其水深水管H可以在水平面以下到10000m水深，单机功率可达100万KW以上,广阔的海洋是取之不尽的能源库，本专利技术为人类提供了取之不尽的清洁能源，可以避免人类为能源而发生战争现象的发生。附图说明图1是本专利技术的增速水洞管9向走行船舶4提供水力透平3的能源和螺旋桨5的能源装置。图2是增速水洞管9向海上静止平台24上的发电装置提供能源原理图。图3是本专利技术装置安设在海上浮城示意图。图4是水洞管9和水洞管6的横截面图。图5是水洞管9和水洞管6的进水口设置的排浮物装置。图6是本专利技术的轴向收缩型增速水洞管9的结构示意图。图7是自动旋转型套管。图8是以固结于地桩并有周向钢绳定位的水洞管的安装结构。图9是本专利技术与现有水力发电站的水力透平并联发电示意图。图10是现有水电站在拦河坝上新增发电站。图11是带内套管49的密封顶盖23及调节阀门50的安装示意图。图中：1为发电机，2为联轴器，3为水力透平，4为船舶，5为船舶螺旋桨，6为水平增速水洞管，7为轴承，8为定向尾翼，9为水洞管，10为横向水洞管，11为船舶尾舵，12为发电机房屋，13为桩，14为水底陆地，15为自动旋转螺旋括板，16为滤网，17为轴承，18为轴承，19为轴承，20为柱形筒体，21为锥形筒体，22为密封圈，23为带调节阀门的封闭顶盖，24为海上浮城，25为自动旋转型套管前商，26为自动旋转型套管导向尾盘，27是进水也，28是牵引桩，29是地桩，30是钢绳，31是新增高位透平，32是新增长传动轴，33是原有发电机，34是原有透平，35是钢绳，36是重锤，37是金属柔性蛇形管，38是透平排水管，39是现有水电站透平进水管，40是现有电站拦河坝改建，41是水库内水平面，42是水库外水平面，43是水底地面，44是新增拦河坝结构件，45是现有水电站拦河坝，46是新增发电间房屋，47是压力传感器，48是速度传感器，49是内套管，50是可调阀门(蝶形或其它形)，51是支承轴承座，52是带自锁性减速机，53是电动机，54是支架，55是蜗流空间，。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例一。如图1、4、5、6所示。一种深水能源发电站、动力站、船舶动力装置，包括一个将水的流速V1≤0～1m/sec增速到V2≥200m/sec的垂直增速型水洞管9，其长度H在0≤H≤10000m；它的上端以横向水洞管10与水力透平3相接，水力透平3以联轴器2与发电机1相联接，如图1所示，提供动力源形成的水力发电站，也可以由横向水洞管10以并联管向船舶4的螺旋桨5的原动力透平提供动力源，水力透平3安装在船舶4上，水洞管9下端与水平增速进水管6相接通，水平增速进水洞管6以轴承7挂置在垂直的增速水洞管9上，水洞管9的上端具有带调节阀门的密封顶盖23，进水管6的后方与本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种深水能源发电站、动力站、船舶动力装置及其海上浮城,，其特征是包括一个将水的流速V1≤0～1m/sec增速到V2≥200m/sec的垂直增速型水洞管(9)，水洞管(9)的上端安装在船舶(4)上或安装在与拦河击剑或陆地相接的结构件上，水洞管(9)的长度H在0≤H≤10000m，水洞管(9)的下端为悬浮状态(带重锤(36)或不带重锤(36))，或固结于带进水孔(27)的地桩(29上，它的上端以横向水洞管(10)与水力透平(3)相接，水力透平(3)以联轴器(2)与发电机(1)相联接，提供动力源形成的水力发电站，也可以由横向水洞管(10)以并联管向船舶(4)的螺旋桨(5)的原动力透平提供动力源，水力透平(3)安装在船舶(4)上或安装在与拦河坝或陆地相联的结构件上，水洞管(9)下端与水平增速进水管(6)相接通，水平增速进水洞管(6)以轴承(7)挂置在垂直的增速水洞管(9)上，水洞管(9)的上端水平面附近具有带电脑自动控制调节阀门的密封顶盖(23)，进水管(6)的后方与片状的导向尾翼(8)相接，使进水管(6)始终平行于水流方向并围绕水洞管(9)的轴线旋转，水洞管(9)为锥度筒体或圆柱筒体，它的中心轴线为垂直型、任意斜角型或螺旋线型，水洞管(9)的锥度管的增速比为1‑10000，安装方式为下端海底固定型或浮动型，材料为黑色金属、有色金属、陶瓷、塑料合金或钢筋水泥；电站型式为自身独立型、与现有水电站并联型、在现有水电站上单独增设型，其台数可以是单台或多台；透平带动其他负荷型；不用透平时的供水型超远程射供水动力工程时水洞管(9)上端在带调节阀门的封闭顶盖(23)的出口面安设可自由绕轴线转动的球铲型管及有关自动操作装置，作为亿公里级射程的装置可用于改良沙漠、摧毁小行星和适量向月球供水同时可以缓解地球变缓海平面上升所致的沿海大城市被淹没的矛盾；作为水力发电站装置可以设置于现有水力发电站的水库的拦河坝内侧，水洞管上部出口驱动的高位透平与现有水电站的发电机的上部同轴形成上下为发电机33的双驱动式发电系统；透平的出水可重新回到水库内，也可以单独驱动各自的发电机形成增容电站，这样本专利技术可以调整枯水期的缺损，水库深度不够可以挖井。这样可以不须新增并网及输电系统，现有水电站的枯水期的时间较长，一般为50％以上，并联发电或单独增容可使发电量增加一倍以上，而且可使水库始终保持高水位状态，由于透平及发电机处于高位状态，透平的排出水又可以回到水库中，这样如采用单独增容方案，则现有水电站的装机容量至少可以增加一位以上，而且是静水对水洞管没有侧流压力影响，新增拦河坝结构件将水洞管固结在拦河坝的内侧用以支承水洞管的重量和水洞管内向上的静压力，水洞管上端的带调节阀的密封顶盖的开口速度和大小，根据横向水洞管内的流速和压力表发出的信号进行计算机自动控制，从全封闭到全打开的时间进行全程控制；位于水平面以下的密封顶盖的中部安装一根下端带锥管的内套管，该锥管大径D2小于水洞管内径10‑20％，内套管的直径d与密封顶盖的直径D2之比在0.8‑0.4之间，它们的长度比l/H在0.05‑0.2左右，形成的在内套管的外壁，水洞管的内壁，加密封顶盖的下面的涡流空间，该涡流空气使水洞管的上端内始终保持高压强度。它的顶部安设压力传感器，内套管的水平面的上部安设可调阀门，它的两端立轴支撑在2轴承座内，其一端以联轴器与带自锁性的减速机相联接，减速机的另一端与电动机相联接，可调阀门的出口处安装速度传感器48可调阀门的开口度，根据2个传感器的讯号进行计算机自动控制。...
【技术特征摘要】
2015.08.10 CN 2015104842658;2015.11.09 CN 201510751.一种深水能源发电站、动力站、船舶动力装置及其海上浮城,，其特征是包括一个将水的流速V1≤0～1m/sec增速到V2≥200m/sec的垂直增速型水洞管(9)，水洞管(9)的上端安装在船舶(4)上或安装在与拦河击剑或陆地相接的结构件上，水洞管(9)的长度H在0≤H≤10000m，水洞管(9)的下端为悬浮状态(带重锤(36)或不带重锤(36))，或固结于带进水孔(27)的地桩(29上，它的上端以横向水洞管(10)与水力透平(3)相接，水力透平(3)以联轴器(2)与发电机(1)相联接，提供动力源形成的水力发电站，也可以由横向水洞管(10)以并联管向船舶(4)的螺旋桨(5)的原动力透平提供动力源，水力透平(3)安装在船舶(4)上或安装在与拦河坝或陆地相联的结构件上，水洞管(9)下端与水平增速进水管(6)相接通，水平增速进水洞管(6)以轴承(7)挂置在垂直的增速水洞管(9)上，水洞管(9)的上端水平面附近具有带电脑自动控制调节阀门的密封顶盖(23)，进水管(6)的后方与片状的导向尾翼(8)相接，使进水管(6)始终平行于水流方向并围绕水洞管(9)的轴线旋转，水洞管(9)为锥度筒体或圆柱筒体，它的中心轴线为垂直型、任意斜角型或螺旋线型，水洞管(9)的锥度管的增速比为1-10000，安装方式为下端海底固定型或浮动型，材料为黑色金属、有色金属、陶瓷、塑料合金或钢筋水泥；电站型式为自身独立型、与现有水电站并联型、在现有水电站上单独增设型，其台数可以是单台或多台；透平带动其他负荷型；不用透平时的供水型超远程射供水动力工程时水洞管(9)上端在带调节阀门的封闭顶盖(23)的出口面安设可自由绕轴线转动的球铲型管及有关自动操作装置，作为亿公里级射程的装置可用于改良沙漠、摧毁小行星和适量向月球供水同时可以缓解地球变缓海平面上升所致的沿海大城市被淹没的矛盾；作为水力发电站装置可以设置于现有水力发电站的水库的拦河坝内侧，水洞管上部出口驱动的高位透平与现有水电站的发电机的上部同轴形成上下为发电机33的双驱动式发电系统；透平的出水可重新回到水库内，也可以单独驱动各自的发电机形成增容电站，这样本发明可以调整枯水期的缺损，水库深度不够可以挖井。这样可以不须新增并网及输电系统，现有水电站的枯水期的时间较长，一般为50％以上，并联发电或单独增容可使发电量增加一倍以上，而且可使水库始终保持高水位状态，由于透平及发电机处于高位状态，透平的排出水又可以回到水库中，这样如采用单独增容方案，则现有水电站的装机容量至少可以增加一位以上，而且是静水对水洞管没有侧流压力影响，新增拦河坝结构件将水洞管固结在拦河坝的内侧用以支承水洞管的重量和水洞管内向上的静压力，水洞管上端的带调节阀的密封顶盖的开口速度和大小，根据横向水洞管内的流速和压力表发出的信号进行计算机自动控制，从全封闭到全打开的时间进行全程控制；位于水平面以下的密封顶盖的中部安装一根下端带锥管的内套管，该锥管大径D2小于水洞管内径10-20％，内套管的直径d与密封顶盖的直径D2之比在0.8-0.4之间，它们的长度比l/H在0.05-0.2左右，形成的在内套管的外壁，水洞管的内壁，加密封顶盖的下面的涡流空间，该涡流空气使水洞管的上端内始终保持高压强度。它的顶部安设压力传感器，内套管的水平面的上部安设可调阀门，它的两端立轴支撑在2轴承座内，其一端以联轴器与带自锁性的减速机相联接，减速机的另一端与电动机相联接，可调阀门的出口处安装速度传感器4...
【专利技术属性】
技术研发人员：方祖彭，方丹，赵亚芬，方芳，王蕾，
申请(专利权)人：方祖彭，方丹，赵亚芬，方芳，王蕾，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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