專利名稱:流管式水力發(fā)電船和發(fā)電潛水艇的制作方法
本發(fā)明提供了一種水力發(fā)電裝置。
迄今為止，利用水能發(fā)電，都要修攔河壩、引水渠等水工建筑物，利用水流落差，將江河中水的勢能用水輪機和發(fā)電機轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。但其主要缺點是(1)只有很少的地點才能修水壩、水渠等，因而大量分布的分散水能無法利用。(2)修攔河壩等水工建筑，造價極高、工期極長。一般占總投資的70%以上(國外85%以上)，平均每千瓦需投資1100元左右。一個大中型電站要修幾年、十幾年，投資數(shù)億、數(shù)十億元。此外還有其他缺點如淹沒大量農(nóng)田、建筑，要移民，不利行船，一般地址邊遠，施工條件惡劣、技術(shù)難度大，輸電損失大、輸電設(shè)備投資高，等等。
本發(fā)明的目的，是要提供一種能利用大量分散水能、投資小、工期短、見效快，并能克服上述其他缺點的水力發(fā)電裝置。
本發(fā)明的基本構(gòu)思如圖1所示。(1)是一種普通船的船身和船艙。船底下有流管(2)，被置于河水水面以下。流管(2)中裝有水輪機(5)，(5)的主軸與船艙中的水輪發(fā)電機相連。(3)是流管(2)的出水口。(2)的進水口(4)與一“降落傘式輔助流管”(或“擋水器”)(6)相連。(6)一般由高強度合成纖維或金屬絲等軟質(zhì)材料編織而成，其形狀是一個“降落傘”，頂部開口并與進水口(4)連接?！敖德鋫恪钡膸赘道K(7)的一端與進水口(8)的邊緣相連，另一端會集在一點與河中或岸上的固定物相連。“降落傘”(6)在河水的沖擊下會“張開”，其進水口(8)比(4)大得多。因此，“降落傘”(6)成為流管(2)的延伸物或“輔助流管”，其作用是擴大(2)的進水口(4)，使更多的水流進流管(2)?！敖德鋫恪?6)必要時也可用金屬、木材、水泥等硬質(zhì)或半硬質(zhì)材料制成，起到“擋水器”的作用，把更多的河水擋進流管(2)。
這就是“流管式水力發(fā)電船”的基本結(jié)構(gòu)。它用繩索、錨等牢固地固定在河中或河邊。河水沿圖1中箭頭方向流向該船，(6)在河水作用下，象降落傘一樣張開。河水通過進水口(8)和(4)流進流管(2)，沖動(2)中的水輪機轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動水輪發(fā)電機發(fā)電。發(fā)出的電能輸?shù)桨渡瞎┟裼没蚬I(yè)上用。變壓器等輸電設(shè)備和有關(guān)物品(包括工作人員)可以置于船艙(1)中，也可置于岸上建筑物內(nèi)。
這種發(fā)電船，平常不移動，故一般是非機動船。必要時也可以是機動船，但所需動力極小，偶爾用于使船在河中移動位置。
這種船不用于運輸，而是長期固定于河中發(fā)電。因此船及其流管的結(jié)構(gòu)、形狀，就不是為了減小水的阻力，而是使盡量多的水流進流管，發(fā)出更多的電。因此，它具有各種不同的型式，與現(xiàn)有船的結(jié)構(gòu)、形狀(和功能)相差很大，或有不同的實施例。
圖1中流管(2)的橫截面是圓形，也可是矩形或其他形狀。圖1中很顯然可以看出，進水口(4)比出水口(3)大。流管可以位于船底，也可從船頭穿過船身從船尾穿出，還可位于船側(cè)、船艙上，只要河水能從其中流進、流出。
圖2是第二個實施例。它有一個進水口(8)或(4)(盡量大)，但內(nèi)部分成很多分流管(10)(圖2中沒畫出，見圖4)，各分流管遍布整個船身，根據(jù)實際需要它可以有比圖4更復(fù)雜得多的結(jié)構(gòu)。各分流管可以有很多個出水口(3)(圖2、3、4)。水輪機-發(fā)電機(5)可以安裝在出水口(3)，但也可以安裝在船身上，各分流管(10)內(nèi)(圖4)。一個分流管內(nèi)可以安幾個水輪機-發(fā)電機，以充分利用水流能發(fā)電。此外，為了節(jié)約材料，船頭部分(進水口)做得較大，而船尾部分較小。這樣，從船頭看向船尾的正視圖，形狀如圖3，其中(9)是船尾。而俯視圖則是圖4所示的以船頭、船尾為底邊的梯形。
圖5是第三個實施例。發(fā)電船做得很長，并橫在河中，一端靠岸(13)固定，另一端不靠岸(便于過路船只通行)，由繩索(11)拉在對岸(13)固定，或由河中人工固定柱(12)固定。發(fā)電船的一側(cè)是一系列進水口(4)(盡量大，多進水)，另一側(cè)是一系列出水口(3)。每一個進、出水口由一個流管(2)連通，每一個流管(2)內(nèi)有水輪機。水流方向仍如圖中箭頭所示。
為了將發(fā)電船在河中固定得更牢固，可用圖6所示的固定法，使船與岸(13)成一小于九十度的夾角，并多加一個固定桿(14)，它兩端分別與船、岸(13)相連，形成一個穩(wěn)固的三角形被牢固地固定在河邊發(fā)電(圖5、圖6中船艙均未畫出)。
為了節(jié)約材料，可將口徑比進水口(4)小的出水口(3)一個個緊挨在一起，使出水口一邊的船側(cè)較短。這樣，發(fā)電船的俯視圖就如圖5、6所示是以船的兩側(cè)為底邊的梯形。
為了使更多的河水流進流管(4)，可在船的不靠岸端加一個擋水板(15)(圖6)。擋水板另一端還可靠在對岸或用繩索拉在對岸。
圖7和圖8是第四個實施例。船和流管是“組合安裝而成”，可以卸下拆開。流管有一個大進水口(4)，后面分成三個分流管(2)，其中兩個分別位于船的兩側(cè)，第三個則穿過船頭、船身從船尾穿出。每個分流管內(nèi)有水輪機。其他結(jié)構(gòu)與功能和圖1或圖2所示完全一樣。這樣，相當于一種特殊結(jié)構(gòu)的發(fā)電流管被“架”在一只船上，或被一只船“載在”或“浮在”水面上發(fā)電。它的側(cè)視圖如圖7，圖中只能看到一個分流管(2)和一個出水口(3)。而從船尾看向船頭的正視圖如圖8。圖中就能看到三個分流管的三個出水口(3)。
圖9是第五個實施例。由于一般河流都不太深(例如長江很多地方才3-4米深)，為了更多的利用水能，我們可以把船底下帶的矩形流管(2)的兩個側(cè)面一直伸到水底，和河底接觸。船不靠浮力，而靠這兩個側(cè)面支撐。河底成了流管的一面(下底面的一部分)，于是成了“無底流管”而節(jié)約了一個底面的材料。但在出水口(3)與河底之間要有一個傾斜的流管下底面(16)(下底面的另一部分)。確切地說，這種船的流管，是一種無完整下底面的流管。該發(fā)電船的其他結(jié)構(gòu)與功能和圖1或圖2所示完全一樣。
圖10是第六個實施例。船和流管也是“組合安裝”而成。流管的形狀更特殊
-首先，它有多個流管(2)(每個內(nèi)部都有水輪機)，每個流管的進水口(4)端，出水口(3)端分別固定連接在(或“綁在”)兩根固定桿(17)、(18)上，河水流向如圖10中箭頭所示，能直接流進一系列進水口(4)。
-固定桿(17)、(18)的一端就直接固定在岸(13)上。(這樣可以節(jié)約一只船)。另一端固定在船(19)上。
-船(19)的一端固定在岸(13)上，另一端與固定桿(17)的不靠岸端牢固連接，船(19)、岸(13)與固定桿(17)、(18)形成兩個三角形。這樣，可以將這一發(fā)電裝置更牢固的固定在岸邊。
這種發(fā)電裝置幾乎就是一個“光架子浮筒”，用桿(17)、(18)和船(19)固定的浮在岸邊。與流管(2)中的水輪機直接相連的發(fā)電機，可能要置放在流管(2)上面(露出水面，還須加防水面罩)，其余一切(變壓器、輸電設(shè)備、工作人員等)都可置于岸上建筑物內(nèi)。這樣，船(19)和桿(17)、(18)的大小和強度，只要能將一系列流管(2)浸在水下浮起和牢固固定在岸邊即可。這樣可以最大限度的節(jié)約這種發(fā)電裝置的材料。這就是它比與它相似的圖5、圖6所示的方案更優(yōu)越的地方。
一只發(fā)電船，只能利用一條河中一小部分水流能。我們可以建造數(shù)只、數(shù)十只以至數(shù)百只、數(shù)千只發(fā)電船，分散或集中分布于河中各處，組成“發(fā)電船陣”。這樣，我們得到的電能和對水流能的利用就會十分可觀了。
發(fā)電船的使用方法，一般是靠在河邊或河中不動。也可以拖在一條大輪船后面發(fā)電，供輪船上用電。特別是在輪船停泊時，它所帶的發(fā)電船還可發(fā)電供輪船之用。
發(fā)電船要求長期固定不動，受河水沖力比一般船大，所以固定方法要更可靠。除了通常的用繩索拉在岸上、“拋錨”等方法外，還可選用這些方法利用已有橋的橋墩，或在河中專門打柱(用鋼筋混凝土，可利用河中“暗礁”或“明礁”打柱)，將發(fā)電船用幾根柱子“頂住”、“卡住”或用繩索拉住。也可象修吊橋一樣，將鋼索橫在河中上空、兩端拉在兩邊岸上，再將發(fā)電船上的繩索拉在此鋼索上，固定于河中……。
如果將圖1-10所述的各種發(fā)電船的船艙密封(使其不透水、氣)，沉入水中，其余一切不變，仍可利用水流能發(fā)電。這就是“流管式水力發(fā)電潛水艇”。電線從水中牽到岸上，輸電設(shè)備和工作人員等可置于岸上建筑物內(nèi)。必要時發(fā)電潛水艇中也可有工作人員(這時艇中當然須有生命維持設(shè)備)。由于這種“潛水艇”并不在水底運動，其形狀也不一定是潛水艇或船的細長形，因此也可稱它為“流管式水力發(fā)電潛水器”?；蛟S在某些條件下，它比浮在水面上的發(fā)電船更好。
下面計算這種發(fā)電船的發(fā)電功率、尺寸和造價，看其是否具有實用價值。
(一)功率和尺寸以圖1為例，研究流管(2)。設(shè)進水口(8)或(4)的截面積為S米2，該處河水流速為V米/秒，出水口(3)的截面積為S′米2，該處流速為V′米/秒，水的密度為D，則根據(jù)流體力學(xué)中的連續(xù)性方程(流進、流出流管(2)的流量相等，都是Q米3/秒，或每秒流進、流出(2)的水的質(zhì)量相等，都是m/秒)Q＝VS＝V′S′ 或V′＝SV/S′m/秒＝DQ＝DSV流進(2)的河水的動能是E＝ 1/2 mV2，因此，流進(2)的水的功率為N＝ 1/2 m/秒V2＝ 1/2 DQV2＝ 1/2 DSV3水的密度D＝103千克/米3，并考慮到水輪機、發(fā)電機、輸電設(shè)備的效率n后，上式可寫成N＝0.5nSV3(千瓦) (1)因此，結(jié)論是(1)發(fā)電功率N只決定于河水流速V和進水口(8)或(4)的截面積S(n對選定的機組是一常量)，或只決定于流速V和流量Q。(2)可以減小出水口(3)的截面積S′(增大其流速V′)，以節(jié)省流管材料，而不影響發(fā)電功率。
此外，不難證明，(1)式與水電站常用公式N＝9.81nQh (h是落差) (2)是完全等效的(證明從略)一般河水的流速是幾米/秒，高的可達十幾米/秒(此即V的取值范圍)。例如，長江，武漢以上一般是7-10米/秒，三峽是7-8米/秒，巫峽是12米/秒。3米/秒左右的河流是常見的。
進水口面積S的大小，是發(fā)電船大小的主要標志，它與現(xiàn)有船的“寬×吃水”的大小相當。其實際取值從幾米2-幾百米2(從民間駁船、中小輪船到萬噸巨輪)。S這樣取值，可說明建造這樣大小的發(fā)電船在技術(shù)、經(jīng)濟上是完全現(xiàn)實的。
若水輪機效率取0.85，水輪發(fā)電機效率取0.9，輸電設(shè)備效率取0.95，則n＝0.85×0.9×0.95＝0.7，這比一般水電站實際情況要低。
將以上數(shù)字代入公式(1)，可計算出發(fā)電船有關(guān)發(fā)電功率N的各種數(shù)字，列表如下(表中N1、N2……N13的數(shù)字是n取0.7后送到用戶手里的實際有效功率)表一發(fā)電功率
表中數(shù)字表明可以建造各種發(fā)電功率的發(fā)電船-從相當于微型水電站(幾瓩-幾十、幾百瓩)到相當于國家大中型水電站(幾十、上百萬瓩)的發(fā)電船，都可以建造。
例如，流速為2-3米/秒的河、溝，在廣大農(nóng)村，到處可見(由表一可知，流速能上3米/秒，發(fā)電功率就已比較可觀了從幾十、幾百到幾千瓩)，在其中造一只相當于載重幾十噸的小船的發(fā)電船(S＝5-15米2)，可得幾十、上百瓩的電能，可供幾百個家庭作飯、照明之用，或供農(nóng)村打米、磨面甚至小工廠這類小生產(chǎn)用。若利用這種流速建造一只相當于中小輪船大小的發(fā)電船(S＝30-200米2)，可得幾百-一、兩千瓩電能，建造不到十只這種發(fā)電船，組成“發(fā)電船陣”，就相當于一個區(qū)、縣級骨干水電站(上萬瓩)。
又如，長江在武漢以上，特別是三峽一段，流速達7-8米/秒是常見的(其他大河達到這種流速的也很多)。利用這種流速造一只相當于載重幾千噸的中型輪船的發(fā)電船(S＝200米2左右)，就可得功率兩、三萬瓩，相當于一個國家小型水電站。造十只這樣的發(fā)電船，就相當于一個中型水電站(二、三十萬瓩)。造十只、二十只，就相當于一個大型水電站(五、六十萬瓩)。造二、三十只(或造十幾只萬噸巨輪級大小的發(fā)電船，S＝500米2左右)，就相當于上百萬瓩的特大型水電站。
(二)發(fā)電船造價的估算與比較。
我國現(xiàn)有大中型水電站造價是約1600元/瓩(小型電站還要加倍)。其中機電設(shè)備(包括安裝費)和其他費用約占30%(國外只占15%)，與本發(fā)明一樣。而水工建筑(包括移民等費用)約占70%(國外是85%)，以1000元/瓩計(實際上不止此數(shù))。發(fā)電船船體(相當于水工建筑)的造價，若低于1000元/瓩，則本發(fā)明經(jīng)濟價值比現(xiàn)水電高。我們按如下方式比較。
發(fā)電船一般不需動力，所以只需將它與現(xiàn)有非機動駁船的造價相比較。發(fā)電船多帶了流管(2)(見圖1)，實際上只相當于在現(xiàn)有駁船上多加一塊“底板”，再去掉吃水線下的“兩頭”(用作進、出水口)另外，船艙要修成“廠房”，好放發(fā)電機等物品。因此，這要多花一些費用。
但發(fā)電船可做得“頭大尾小”(如圖2、3、4)，而且可以比現(xiàn)有駁船短很多(為便于運輸，現(xiàn)代船舶長與寬大約是6∶1)，只要所帶流管能發(fā)電即可。這要節(jié)約很多費用。
以上二者相抵，我們設(shè)想相當于水工建筑的發(fā)電船船體與現(xiàn)有非機動駁船造價一樣。于是只須確定駁船造價即可。
發(fā)電船用鋼絲網(wǎng)(或鋼筋)水泥制造最為合適，因它與木船、鋼鐵船相比，造價最低。而它的兩個主要缺點(怕碰和比重大，對作運輸?shù)拇焕?，對停在岸邊不動的發(fā)電船，已不是缺點，甚至是優(yōu)點(例如，越重越不易被水沖走)。
下面是我國制造的三種具有代表性的水泥船，其造價及尺寸按最低、中等、最高分成三種。
資料來源交通部等，全國水泥船技術(shù)交流會議資料(1977.1-2月)
為了與發(fā)電船比較，上表中特別列出了“寬×吃水”的大小，它相當于發(fā)電船的進水口大小S的數(shù)值。而表中K＝造價/S(元/米2)，表示“單位進水口大小所相當?shù)脑靸r”。這樣，發(fā)電船船體的造價就等于KS。若發(fā)電船發(fā)電功率是N(由(1)式，N＝0.5nSV3，n＝0.7)，則發(fā)電船體單位瓩造價B＝ (KS)/(N) ＝ (KS)/(0.5×0.7SV3) ＝ (K)/(0.35V3) (3)將上表中最低、中等、最高三種K值代入上式，得B1＝ 350/(0.35V3) ＝ 1000/(V3) (元/瓩) (4)B2＝ 2500/(0.35V3) ＝ 7143/(V3) (元/瓩) (5)B3＝ 30000/(0.35V3) ＝ 85714/(V3) (元/瓩) (6)將流速V的各種數(shù)值代入(4)、(5)、(6)式，計算列表如下表三 發(fā)電船體單位瓩造價(最低、中等、最高三種可能數(shù)值)
注(1)現(xiàn)水電站水工建筑造價是1000元/瓩以上?。?！(2)同樣大小的鋼船、木船的造價最多比水泥船貴1倍左右我們知道，船造的越大，對運輸越有利。因體積(載重)與線度是“立方”關(guān)系，而面積(造船材料的多少)與線度是“平方”關(guān)系。但發(fā)電船不是用于運輸，從表三可知，發(fā)電船造得越大，單位瓩造價越高。因此，發(fā)電船不一定要造得大。我們總可以選造單位瓩造價最低的小船。雖然它的發(fā)電功率也小，我們可以多造一些-造數(shù)只、甚至數(shù)十只、數(shù)百只組成“發(fā)電船陣”，發(fā)電功率也就大了，并不影響實用。
比如，我們可以選造B1、B2所對應(yīng)的發(fā)電船(尺寸相當于載重百噸的川江中等駁船或農(nóng)用小船，見表二)，從表三B1、B2的值可以看出，發(fā)電船體的造價低得驚人對流速3米/秒(這到處常見)，瓩造價才三十幾-二百多元，在流速為7-8米/秒的長江三峽流域，每瓩才兩、三元到一、二十元。而在流速為12米/秒的長江巫峽，每瓩造價竟才幾角錢！不要忘記，現(xiàn)水電站水工建筑造價是1000元/瓩以上！眾所周知，葛洲壩水電站總功率是271.5萬瓩，平均1854元/瓩，總投資50.33億元，其中水工建筑34.1億元(按1254元/瓩計)。該處冬天流速是7米/秒(夏天還要高些)。若造發(fā)電船陣，則由表三可知3-21元/瓩，船體造價為271.5瓩×3(或×21)元/瓩＝815萬元-0.57億元，比起34.1億的水工建筑來，幾乎可以忽略不計，可整整節(jié)約30億元以上。
計劃中長江三峽水電站，總功率1300萬瓩。水工建筑即使按較低的1000元/瓩計，也要投資130億元，若造發(fā)電船陣，則由表三可知(流速按8米/秒計)，只需0.26億-1.82億元，可整整節(jié)約130億元。
即使采用造價最高的B3的值(一般不會這樣作)，當流速達到5米/秒，則發(fā)電船體的造價為686元/瓩，也比現(xiàn)有的1000元/瓩低得多。當流速達7-8米/秒(三峽)則造價也低到每瓩一、二百元，經(jīng)濟價值也是極為可觀的。
我國水利資源豐富，全國江河密布，可開發(fā)值達3.8億瓩(理論值6.8億瓩)，而現(xiàn)在已開發(fā)不到4%。若都采用極便價的發(fā)電船陣，其經(jīng)濟價值將難以估量。若在世界推廣，則其經(jīng)濟價值更是難以想象。
當然，表三中的數(shù)字是很粗略的估計，但畢竟是考慮了主要因素的主要造價，能夠反映出發(fā)電船造價的基本的數(shù)量級或大致范圍。實際造價的出入總可以以此為基礎(chǔ)來估計和比較，即使與表三中數(shù)字的出入達十幾倍(實際上無論如何也找不到相差這么多的理由)，發(fā)電船造價仍比現(xiàn)水電站低得多。
實際上，很多對本發(fā)明有利的因素，在計算表三時還沒考慮進去。
例如我國現(xiàn)水電站機電設(shè)備安裝費達368元/瓩(占機電設(shè)備費的73.6%)，而造發(fā)電船，電機設(shè)備可在造船廠里直接安裝在發(fā)電船上，不必在野外水壩上安裝。因此安裝費至少比現(xiàn)水電低得多。
又如，在用(1)式計算出的表一中，機電設(shè)備(包括輸電設(shè)備)效率只取0.7，比一般實際情況要低。
又如，流管(2)的進水口(4)(見圖1)若加降落傘式輔助流管(6)，則進水口S要大得多，因而發(fā)電功率要大得多，但造價增加不了多少。
又如，表二中現(xiàn)有水泥駁船的“造價”實際上有些是“售價”或出廠價，都比“造價”高。而現(xiàn)水電站的水工建筑總是“造價”不可能是售價。
本發(fā)明與現(xiàn)有水電站相比，除了如上所述具有大得多的經(jīng)濟價值(造價或成本極低)外，很明顯的還有如下優(yōu)點1.只有很少的地點才適宜修水電站，因而無法利用大量分散水能。而發(fā)電船則可置于任何河流的任意一處河邊，還可隨水位的變化而移動位置。大河造大船、小河造小船。因此，分散分布于全國(全球！)的大量江河、溪溝的分散水能，就可以比較容易地得到利用。
2.由以上的靈活性優(yōu)點，可將發(fā)電船置于離用電地點最近的河邊(很多城市、工廠都位于河邊)，因而輸電損失和輸電設(shè)備投資都會比現(xiàn)水電站小。
3.因此，還可選自然條件好、不太邊遠的岸邊置放發(fā)電船。而發(fā)電船本身則在工廠里較理想的條件下制造。這樣，施工條件比修水電站(大多地點邊遠、自然條件惡劣)要好，施工的技術(shù)要求也比修水電站低。
4.不影響行船，不用為修建行船設(shè)施而投資。而現(xiàn)水電站修了攔河壩，不僅過往船只極為不便，耽誤大量時間(有些河段就根本不能行船了)，而且修建行船設(shè)施還要花去大量投資。
5.無淹沒損失。而現(xiàn)水電站一般都要淹沒大量農(nóng)田、建筑、工廠甚至名勝古跡。我國現(xiàn)水電站的水庫淹沒費平均占總投資的17%左右，每萬瓩淹地一百多到二百多畝。
6.因此也就沒有移民安置這樣極其麻煩而又棘手的社會問題。我國一些大中型水電站平均移民150人左右/萬瓩，七十年代的移民費已達2千元/人，而八十年代將達4-5千元/人。
7.造發(fā)電船，比修水電站，技術(shù)難度顯然小得多，更容易實施。
8.最后，還有一個極重要的問題現(xiàn)水電站一次性投資太大(達數(shù)億、數(shù)十億元);而且工期太長，見效極慢(達數(shù)年甚至十幾年，有些準備工作都要好幾年)。我國一些大中型水電站，如白山水電站等，從解放初期就開始動手，一直折騰到現(xiàn)在(三十多年了)還沒最后完成。這就是所謂“火電快，水電慢”。這樣，即使水電最終的成本低，也沒有那么多資金來積壓、沒那么多時間來等待(特別是對我們這個還不富裕的國家)，致使好多水電站有好的水力資源而無力動工，致使我國至今仍以“貴一點”的火電為主、“便宜一點的”水電為輔。而發(fā)電船就無這一嚴重缺點它可以造一只、投入使用一只，一邊造，一邊投入使用。一邊投資，一邊收回投資。若錢不夠，可以先造一只小一點的船，用它發(fā)電后，再造另一只，最后積累起來，達到大、中型水電站那樣的效果。
(注本說明書水電方面的數(shù)字資料均屬常識，大部分引自一般水電書籍和《水力發(fā)電》等雜志最近各期。)
權(quán)利要求
1.一種水力發(fā)電裝置，它有一種船，帶有很牢固地將船固定在岸邊或河水中的設(shè)備(錨、繩索等)和變壓器等輸電設(shè)備，其特征是這種船的結(jié)構(gòu)中有流管(2)，流管(2)的進水口(4)、出水口(3)均與河水連通，流管內(nèi)裝有與水輪發(fā)電機相連的水輪機。
2.如權(quán)利要求
1所述的水力發(fā)電裝置，其特征是流管(2)的進水口與一“降落傘式輔助流管”或“擋水器”(6)相連，(6)的進水口(8)的邊緣與(6)的系繩(7)相連。
3.如權(quán)利要求
1或2所述的水力發(fā)電裝置，其特征是(1)流管(2)內(nèi)有多個分流管(10)，有多個出水口(3)分布于船側(cè)和船尾，分流管(10)內(nèi)裝有多個與發(fā)電機相連的水輪機(5)(圖2、3、4);(2)該發(fā)電船帶進水口(4)的船頭的寬度大于帶出水口(3)的船尾的寬度，其俯視圖是以船頭、船尾為底邊的梯形(圖4)。
4.如權(quán)利要求
1或2所述的水力發(fā)電船，其特征是(1)它有多個從船身穿過的流管(2)，各流管(2)的各進水口(4)均位于發(fā)電船的同一側(cè)面，而(2)的各出水口(3)均位于發(fā)電船的另一側(cè)面，并集中于該側(cè)面的中央(圖5、6);(2)該發(fā)電船的一端固定在岸(13)上，另一端則與固定桿(14)的一端牢固相連，固定桿(14)的另一端固定于岸(13)上，發(fā)電船、岸(13)和固定桿(14)形成一個三角形(圖6);(3)該發(fā)電船帶進水口(4)的一側(cè)的長度大于帶出水口(3)的一側(cè)的長度，其俯視圖是以船的兩側(cè)為底邊的梯形(圖6);(4)擋水板(15)的一端與發(fā)電船的不靠岸端相連，另一端與對岸(13)相連(圖6)。
5.如權(quán)利要求
1或2所述的水力發(fā)電裝置，其特征是(圖10)(1)它有多個流管(2)，每個流管(2)的進水口(4)端，出水口(3)端分別固定連接在兩根固定桿(17)、(18)上;(2)固定桿(17)、(18)的一端直接固定在岸(13)上，另一端固定在船(19)上;(3)船(19)的一端固定在岸(13)上，另一端與固定桿(17)的不靠岸端固定相連，船(19)、岸(13)與固定桿(17)、(18)形成兩個三角形。
6.如權(quán)利要求
1或2所述的水力發(fā)電裝置，其特征是它的流管有如下結(jié)構(gòu)在一個大的進水口(4)后面，分成三個分流管(2)，其中兩個分流管分別位于船的兩側(cè)，第三個分管穿過船頭、船身，從船尾穿出，而大進水口(4)位于船頭的前面，這種由三個分流管組成的流管“架”在一只船上(圖7、8)，可以拆下來。
7.如權(quán)利要求
1或2所述的水力發(fā)電裝置，其特征是它只帶有一個位于船底的流管(2)，(2)的進水口(4)在船頭、出水口(3)在船尾，(2)的橫截面是圓形(圖1)。
8.如權(quán)利要求
1或2所述的水力發(fā)電裝置，其特征是它只帶有一個從船身穿過的流管，流管的進水口位于船頭、出水口位于船尾，流管的橫截面是矩形。
9.如權(quán)利要求
1或2所述的水力發(fā)電裝置，其特征是它的流管(2)無完整的下底面(2)的上底面就是船底，(2)的兩側(cè)面直接和河底接觸，河底成為流管(2)的下底面的一部分，在(2)的出水口(3)與河底之間有一個傾斜板(16)，構(gòu)成流管(2)下底面的另一部分(圖9)。
10.一種潛水艇或潛水器，帶有能將其長期固定于河底的設(shè)備，密封艙內(nèi)有變壓器等輸電設(shè)備，其特征是它的結(jié)構(gòu)中有權(quán)利要求
1或2、3、4、5、6、7、8、9所述的流管，水輪發(fā)電機置于潛水艇密封艙內(nèi)，與流管中的水輪機主軸相連。
專利摘要
一種流管式水力發(fā)電船或潛水艇，固定在河邊不動。河水從進水口(8)和(4)流進位于船底或船身的流管(2)。沖動流管中的水輪機(5)并帶動發(fā)電機發(fā)電，從出水口(3)流出。電能輸往岸上供實用。發(fā)電船及其流管有各種不同形狀結(jié)構(gòu)和功能。發(fā)電功率N＝0.5nsv
文檔編號E02B9/00GK86105027SQ86105027
公開日1987年4月22日 申請日期1986年8月12日
發(fā)明者王濟堂 申請人:王濟堂導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan