專利名稱：吸排式循環(huán)推力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及推動(dòng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力部分，更確切更具體地講是運(yùn)用液體或氣體作為介質(zhì)并借用動(dòng)力源推動(dòng)水輪機(jī)或氣輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)有關(guān)機(jī)器如發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的一種裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界各地的發(fā)電廠(電站)有水力、火力、風(fēng)力、地?zé)?、太陽能、原子能等，最常見的還數(shù)水力和火力發(fā)電廠。利用水力、火力或風(fēng)力，其發(fā)電原理都是利用其介質(zhì)即液體或氣體(水、蒸汽或風(fēng))來推動(dòng)水輪機(jī)，汽輪機(jī)或風(fēng)輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)中帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，由此而發(fā)出電來，也就是說由水能、熱能或風(fēng)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，再由機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
眾所周知，水力發(fā)電是人類改造大自然、利用大自然最成功的一個(gè)典范，是取之不盡，用之不竭的綠色再生資源，在諸多的發(fā)電方案中，它是運(yùn)行成本最低的一個(gè)，因此成為建電站的首選項(xiàng)目。然而建水電站受著諸多條件的限制，首先，必須要有一定的流差和流量，同樣多的水、水頭越高發(fā)電量相應(yīng)也就越多，為了提高水頭多發(fā)電，就須得修筑大壩來儲(chǔ)水，而修建大壩并非易事，由于水電站大多建在江河中，江河上有船只上下來往航行，因而在修建攔河大壩的同時(shí)務(wù)必修建船閘；水位提高之后免不了會(huì)淹沒田地、房屋及森林等，因此，建水電站往往需要移民；江河中的水流在各個(gè)年份及一年四季中其流量時(shí)多時(shí)少，相差懸殊，遇上枯水期其發(fā)電量大為減少，甚至發(fā)不出電來；水的流速與水頭高低成正比，即水頭越高其流速相應(yīng)越快，由于受著諸多條件的制約而不可能將大壩筑得很高，因此在流速很有限的條件下，為了增加推力相應(yīng)多發(fā)電，在水源能達(dá)到工藝要求的條件下而將水輪機(jī)做得很大，例如眾所周知的我國三峽水電站，每個(gè)轉(zhuǎn)輪￠為10.46m，重量為448t，水輪機(jī)重3323t，額定水頭高80.6m，流量991.8m3/s，單機(jī)出力700MW，總機(jī)出力18200MW。長江葛洲壩水電站，由于水頭僅高18.6m，為了單機(jī)多發(fā)電而將轉(zhuǎn)輪￠做得更大為11.3m。水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)稱為水電廠的主機(jī)，還有為控制水流的開關(guān)即主閥，還有其他不少輔助設(shè)備如油系統(tǒng)，氣系統(tǒng)、水系統(tǒng)和調(diào)節(jié)裝置等。
估算三峽電站工程總投資為2039個(gè)億(元)，自從1993年開工計(jì)劃到2009年竣工，為時(shí)17年之久。
風(fēng)力發(fā)電更是靠天吃飯，大自然里的風(fēng)時(shí)大時(shí)小，時(shí)有時(shí)無，不可人為地將其改變，只好聽天由命，受制于大自然，除非人為地制造空氣流動(dòng)。
火電廠是當(dāng)今世界最普遍采用的一種發(fā)電方式，它是利用燃料的燃燒將水加熱，使水變?yōu)樗魵猓筛邏焊邷氐乃魵馔苿?dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)即將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再由汽輪機(jī)在旋轉(zhuǎn)中帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)即將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，由于受人們認(rèn)知的限制，人類在將燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的過程中，大部分的化學(xué)能被消耗散發(fā)掉了，因此小型火電廠的總效率只有21％-25％，大型火電廠的總效率也只有36％-38％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水電廠總效率的80％以上，因此期望研究出一種全新概念的過程，能將燃料大部分化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能，這是火力發(fā)電研究中的一個(gè)重要課題。
我國大多數(shù)火電廠選擇用煤做燃料，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)大型火電廠的供電煤耗率為320g/KW·h左右，中型火電廠為400g/KW·h左右，小型火電廠高于450g/KW·h，所以國家目前大力提倡發(fā)展大型和特大型火電廠，關(guān)閉小型火電廠。從有關(guān)報(bào)道獲悉，全國年產(chǎn)煤量人均在1噸以上，其中消耗在火電廠占了個(gè)少半，即全國火電廠每天耗煤量達(dá)150-200萬噸，一個(gè)火電廠每天消耗原煤少則數(shù)百噸，多則數(shù)千噸上萬噸，火電廠確實(shí)是個(gè)頭等耗煤大戶。不言而喻煤的大量燃燒帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染，排放于大氣中的NO和SO2等廢氣會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)，破壞臭氧層，形成酸雨等，對(duì)人類、動(dòng)物和植物的生態(tài)環(huán)境帶來極為不良影響，因此建火電廠應(yīng)采出相應(yīng)的措施來杜絕或減少對(duì)環(huán)境污染的危害。我國將電廠鍋爐煙氣脫硫技術(shù)的研究列為國家重點(diǎn)科研項(xiàng)目，先后引進(jìn)了石灰石——石膏法、噴霧干燥法、磷氨肥法、爐內(nèi)噴鈣及爐后煙氣增濕(LIFAC)法、活性鈣吸附法、海水脫硫等十多種不同的鍋爐煙氣脫硫設(shè)備，并進(jìn)行了應(yīng)用性的研究，于以篩選推廣。這些脫硫方法雖然大大地降低了火電廠燃料在燃燒中對(duì)環(huán)境的污染，但是設(shè)備的投資占電廠總投資的10％-25％，個(gè)別甚至更高；年運(yùn)行費(fèi)用占電廠總運(yùn)行費(fèi)用的8％-18％。
火電廠動(dòng)力設(shè)備的所有工作都是以鍋爐為核心沿燃燒系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)兩條線展開的。下面涉及具體數(shù)據(jù)以某超高壓火電廠為例(該火電廠過熱蒸汽壓力為13.5Mpa，過熱蒸汽溫度為535℃)。
一、燃燒系統(tǒng)生產(chǎn)流程參照?qǐng)D3。來自煤場(chǎng)的原煤經(jīng)皮帶機(jī)1輸送到位置較高的原煤倉2中，原煤從原煤倉底部流出經(jīng)煤機(jī)3均勻地送入磨煤機(jī)4研磨成煤粉。自然介的大氣經(jīng)吸風(fēng)口23由送風(fēng)機(jī)18送到布置于鍋爐垂直煙道中的空氣預(yù)熱器17內(nèi)接受煙氣的加熱，從空氣預(yù)熱器出來的250℃左右的熱風(fēng)分成兩路一路直接引入鍋爐的燃燒器11，作為二次風(fēng)進(jìn)入爐堂助燃；另一路經(jīng)一次風(fēng)熱風(fēng)道24被引入磨煤機(jī)入口，用來干燥、輸送煤粉，流動(dòng)性極好的干煤粉與一次風(fēng)組成的氣粉混合物，經(jīng)管道輸送到粗粉分離器5進(jìn)行粗粉分離，分離出來的粗粉再送回到磨煤機(jī)入口重新研磨，合格的細(xì)粉和一次風(fēng)混合送入細(xì)粉分離器6進(jìn)行粉氣分離，分離后的細(xì)粉送入粉煤倉7儲(chǔ)存起來，由給粉機(jī)8根據(jù)鍋爐熱負(fù)荷的大小控制煤粉倉底部放出的煤粉流量，同時(shí)從細(xì)粉分離器分離出來的一次風(fēng)作為輸送煤粉的動(dòng)力，經(jīng)過排粉機(jī)9加壓后與給粉機(jī)送出的細(xì)粉再次混合成氣粉混合物，由燃煤器噴入爐膛12燃燒。
一次風(fēng)、煤粉和二次風(fēng)通過燃煤器，噴射進(jìn)入爐膛后充分混合著火燃燒，火焰中心溫度高達(dá)1600℃?；鹧妗⒏邷?zé)煔馀c布置在爐膛四壁的冷水壁13和爐膛上方的過熱器15進(jìn)行強(qiáng)烈的輻射、對(duì)流換熱，將熱量傳遞給水冷壁中的水和過熱器中的蒸汽。燃盡的煤粉中少數(shù)顆粒較大的成為灰渣落到爐膛底部的冷風(fēng)斗25中，由排渣設(shè)備26從沖渣溝27和沖灰溝28中連續(xù)或定期排走，而大部分顆粒較小的粉煤燃盡后成為飛灰被煙氣攜帶上行。在爐膛上部出口處的煙氣溫度仍高達(dá)1100℃。為了吸收利用煙氣攜帶的熱量，在水平煙道及垂直煙道內(nèi)，安裝有過熱器，再熱器(本圖中未示出)和省煤器16，煙氣和飛灰流經(jīng)這些受熱面時(shí)，進(jìn)行對(duì)流換熱，將煙氣和飛灰的熱量傳給流經(jīng)這些設(shè)備的蒸汽、水和空氣，回收熱能提高鍋爐熱效率。最后穿過空氣預(yù)熱器后的煙氣和飛灰溫度已下降到110-130℃，失去了熱能利用價(jià)值，經(jīng)除塵器19除去煙氣中的飛灰后經(jīng)煙道20由引風(fēng)機(jī)21經(jīng)煙囪22從高空排入大氣。
二、汽水系統(tǒng)生產(chǎn)流程參看圖3。儲(chǔ)存在水箱41中的鍋爐給水由水泵45強(qiáng)行打入鍋爐的高壓管路46，并導(dǎo)入省煤器。鍋爐給水在省煤器管內(nèi)吸收管外煙氣和飛灰的熱量，水溫上升到300℃左右，但從省煤器出來的水溫仍低于該壓力下的飽和溫度(約330℃)，屬高壓未飽和水。水從省煤器出來后沿管路進(jìn)入布置在鍋爐外面頂部的氣泡10中。汽包下半部是水，上半部是蒸汽，高壓未飽和水沿汽泡底部的下降管14到達(dá)鍋爐外面底部的下聯(lián)箱，鍋爐底部四周的下聯(lián)箱上并聯(lián)安裝了許多水管，這些水管穿過爐墻進(jìn)入鍋爐爐膛，在爐膛四周內(nèi)壁構(gòu)成水冷壁13，高壓未飽和水在水冷壁的水管內(nèi)由下向上流動(dòng)吸收爐膛中心火焰的幅熱傳熱和高溫?zé)煔獾膶?duì)流傳熱，由于蒸汽的吸熱能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水，所以規(guī)定水冷壁內(nèi)的水的汽化率不得大于40％，否則很容易因?yàn)楣べ|(zhì)來不及吸熱發(fā)生水冷壁水管熔化爆管事故。
水冷壁上部出口的汽水混合物再重新回到鍋爐頂部的汽泡內(nèi)。在汽泡內(nèi)由汽水分離器進(jìn)行分離，分離出來的高壓飽和水與從省煤器送來的高壓未飽和水混合后，再次通過下降管、下聯(lián)箱、水冷壁，進(jìn)行下一個(gè)水的汽化循環(huán)，汽包、下降管、下聯(lián)箱和水冷壁構(gòu)成水汽化后的循環(huán)蒸發(fā)設(shè)備。而分離出來的高壓飽和干蒸汽由飽和干蒸汽管29導(dǎo)入鍋爐內(nèi)爐膛頂部的過熱器中，繼續(xù)吸收火焰和煙氣的熱量，成為高溫高壓的過熱蒸汽。壓力和溫度都符合要求并攜帶著巨大熱能的過熱蒸汽由主蒸汽管30送入汽輪機(jī)31，蒸汽在推動(dòng)汽輪機(jī)31的同時(shí)，由汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)32旋轉(zhuǎn)而發(fā)電，電能經(jīng)變壓器52由低壓變?yōu)楦邏汉?，?jīng)安裝在鐵塔55上的高壓線54送走。做功后的低溫低壓乏汽從汽輪機(jī)乏汽口34排出，進(jìn)入凝汽器35，水池51中的水經(jīng)吸水濾管48進(jìn)入凝汽器成為冷卻水49，帶走乏汽的汽化潛熱，乏汽全部凝結(jié)成凝結(jié)水，落入熱井36中，再由凝結(jié)水泵37輸送到低壓回?zé)峒訜崞?8，接受從汽輪機(jī)中抽入的做了部分功的蒸汽44對(duì)凝結(jié)水加熱，以提高熱力循環(huán)的熱效率。抽出的蒸汽釋放出汽化潛熱后，自身全部凝結(jié)成水，由疏水管39送到熱井中。從低壓回?zé)峒訜崞鞒鰜淼牡蛪何达柡蜔崴诔跗?0中進(jìn)行除氧處理，除氧用的蒸汽來自汽輪機(jī)中做了部分功的抽汽43。汽水循環(huán)過程中總會(huì)有水汽泄漏、損失，因此必要時(shí)需向汽水系統(tǒng)補(bǔ)充經(jīng)化學(xué)處理過的化學(xué)補(bǔ)充水42，凝結(jié)水和補(bǔ)充水全匯集在給水箱中，進(jìn)行再一次汽水動(dòng)力循環(huán)，從而完成了一個(gè)完整的封閉的蒸汽動(dòng)力循環(huán)過程。還有冷卻水出水管50，勵(lì)磁機(jī)33，油枕53都為附屬配件。
從上述中不難看出，火電廠的生產(chǎn)流程所需設(shè)備繁多，環(huán)節(jié)復(fù)雜，其中一個(gè)環(huán)節(jié)出了問題將會(huì)影響全局，因而維護(hù)難度比較大。
綜上所述，當(dāng)今水利與火力發(fā)電分別存在投資大；運(yùn)行成本高；環(huán)境污染重或解決方法難。資源消耗多；建站周期長；廠址難選擇；供電不均衡和輸電成本高等弊病。
當(dāng)今世界各地使用的交通工具如汽車、火車、飛機(jī)、輪船等，除了少部分使用電能驅(qū)動(dòng)外，大多數(shù)都少不了使用燃料(石油、煤、燃?xì)獾?，不僅運(yùn)行成本高，而且必須要有發(fā)動(dòng)機(jī)才能將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能而投資大即造價(jià)高，同時(shí)又大量消耗了十分有限的資源和相應(yīng)污染了環(huán)境，由此研制無須燃料與電能的驅(qū)動(dòng)裝置成為當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決以上所述不足，旨在提供一種投資少，運(yùn)行成本低，結(jié)構(gòu)簡單，無資源消耗，無環(huán)境污染，既可用來發(fā)電也可用于直接推動(dòng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)和車輛行駛等多功能的推力裝置，采用以下技術(shù)方案于以實(shí)現(xiàn)。
A、改進(jìn)傳統(tǒng)吸排裝置當(dāng)今時(shí)代使用的風(fēng)機(jī)有離心式和軸流式兩種，而水泵和油泵除了離心式和軸流式外還有旋渦式、往復(fù)式、葉片式、齒輪式、螺桿式等多種，除特殊作業(yè)外，使用最為普通的為離心式和軸流式，這兩種機(jī)械常用來做為風(fēng)機(jī)和水泵，以抽水為例說明如下。
顧名思義，離心式水泵是借用離心力促使葉輪在旋轉(zhuǎn)中將水向四周甩出，但傳統(tǒng)的抽水機(jī)每個(gè)水泵都只有一個(gè)出口，所占位置不到周長的四分之一，而水在葉輪的高速旋轉(zhuǎn)中憑借離心力向四周甩出在四周圍即360°的任何一個(gè)點(diǎn)上的出水量都是絕對(duì)均等的即一點(diǎn)不多一點(diǎn)不少，由此可知在四周四分之三以上的圓周無出水口，因而水流被迫轉(zhuǎn)彎流向出口使致磨擦阻力增大導(dǎo)致效率降低；同時(shí)水是有重量的，垂直作用在物體單位面積上所受到的壓力在物理學(xué)上稱為壓強(qiáng)，在國際單位制中壓強(qiáng)的單位為“帕斯卡”，簡稱“帕”，因此，抽水時(shí)揚(yáng)程越高所形成的壓力相應(yīng)也越大，這種壓力對(duì)水泵葉輪產(chǎn)生一種反壓力，即水泵葉輪在旋轉(zhuǎn)中將水不斷甩出的同時(shí)水對(duì)葉輪產(chǎn)生一種推力，由于出水口僅在葉輪圓周的每一個(gè)點(diǎn)上，在水的推力下就形成了葉輪必向反方向偏位的趨勢(shì)，由此導(dǎo)致葉輪軸在旋轉(zhuǎn)中與軸承相貼處在圓周上松緊不一，即一邊松一邊緊，從而加大軸承中滾珠的磨擦，這種磨擦的輕重隨著抽水揚(yáng)程高低的變化而變化，其結(jié)果是或多或少地降低了機(jī)械做功效率即耗能增多。另外，由于水在進(jìn)入葉輪被甩出的過程中必須要轉(zhuǎn)一個(gè)90°的彎而形成阻力，由于以上幾個(gè)因素的存在導(dǎo)致了離心式比軸流式必然多耗能的后果。
軸流式水泵是將數(shù)片成螺旋狀為一個(gè)螺距的幾分之一等距離安裝在軸的圓周，旋轉(zhuǎn)中將水往前推送而不轉(zhuǎn)彎，因此它比離心式節(jié)能，一般節(jié)能可達(dá)0.5左右。為了克服水在往前輸送中的反壓力，務(wù)必要在與葉片同一根軸的后位安裝止推軸承，運(yùn)轉(zhuǎn)中由于有止推軸承的阻擋和經(jīng)向軸承的定位而使軸在水的反壓力作用下不會(huì)后退和左右偏斜，但只因有反壓力的存在(軸向力)導(dǎo)致軸在旋轉(zhuǎn)中使得止推軸承中的滾珠與前后擋圈(定圈和動(dòng)圈或緊環(huán)與松環(huán))劇烈地磨擦，根據(jù)牛頓第三定律，作用力與反作用力必須相等，方向相反，因而磨擦力的大小同樣隨著反壓力的多少而變化，磨擦力所帶來的阻力而浪費(fèi)了相當(dāng)一部分能源。
在現(xiàn)有技術(shù)中，不管是離心式還是軸流式或是其他，都是一臺(tái)機(jī)子只能是單個(gè)水泵，同時(shí)須得安裝兩個(gè)或兩個(gè)以上的軸承與軸承座，由此必然導(dǎo)致機(jī)械笨重，制造成本較高、工效較低等弊病。
改為將尺寸完全一致，構(gòu)造完全一樣，重量絕對(duì)相等的葉輪或葉片或活塞與連桿分別安裝在同一根抽的兩端，選擇的樣式可以是其中的一種、二種或兩種以上，但必須是成雙成對(duì)地安裝，因此，它至少有兩個(gè)出口，以抽水為例，若采用離心式葉輪，水的排出原理是借用葉輪在快速旋轉(zhuǎn)中所形成的離心力將水從葉輪中甩出，從理論上講它的出水量四周即在整個(gè)圓周的某一點(diǎn)上都是一致的，由此將傳統(tǒng)的單出口改為相互對(duì)稱的雙出口或多出口(以葉輪大小而定)這樣不管揚(yáng)程有多高所形成的壓強(qiáng)有多大都不會(huì)給經(jīng)向軸承增加磨擦，道理很簡單，其壓力一個(gè)在左，一個(gè)在右，或一個(gè)在上，一個(gè)在下，即相互成一字形對(duì)稱，二者完全相等，落在同一個(gè)葉輪的兩側(cè)由此相互抵消由有變無，促使葉輪始終定位準(zhǔn)確，即不右偏也不左偏，并無上下移位的條件；除此以外，當(dāng)水從葉輪四周被甩出后由于在整個(gè)圓周上至少有兩個(gè)出口或兩個(gè)以上的出口，從而大大地減少或杜絕了水一出葉輪就被殼體阻堵務(wù)必轉(zhuǎn)彎的現(xiàn)象發(fā)生，即水一旦被甩出葉輪就短距離或直接進(jìn)入了出水管即實(shí)現(xiàn)水流更順暢，少阻力或無阻力，由此達(dá)到效率提高相應(yīng)節(jié)能的目的。
當(dāng)采用軸流式時(shí)，將數(shù)片葉片斜向(螺旋狀)分別安裝在同一根組合式軸的兩端，所謂組合式，就是以連軸器將三根軸相互連接成一字形排例即三合一，其中兩端用于安裝轉(zhuǎn)輪即螺旋葉片，中間用于安裝起支承作用并分開一定距離(靠近兩端連軸器)的軸承和軸承座，正中位用于安裝傳動(dòng)輪(被動(dòng))以便與動(dòng)力機(jī)傳動(dòng)輪(主動(dòng))相連。兩端頭的螺旋葉其規(guī)格與尺寸完全一致，但方向相反，即一端為左旋一端為右旋，由此在運(yùn)轉(zhuǎn)中兩端的水流背道而馳即方向相反，促使一端將水往左輸送另一端將水往右輸送，運(yùn)轉(zhuǎn)中螺旋葉片將水往前推，水的反壓力將葉片往后推，由于兩端的反壓力完全相等并落在同一根軸上而被相互抵消由有變無，換句話說，一個(gè)人挑一付擔(dān)子，相對(duì)而言兩端有同樣重的貨物時(shí)覺得輕松，當(dāng)卸去一頭貨物時(shí)反而很費(fèi)力，其原由是缺少平衡(配重)之力。另外，傳統(tǒng)的軸流式葉片只是在軸的每一端頭長度上的三分之一或四分之一螺距安裝單獨(dú)的三片或四片螺旋葉(參見圖1和圖2)，這樣水輪機(jī)每運(yùn)轉(zhuǎn)一周從理論上講只能將短距離內(nèi)的(截面積×葉片安裝長度-該長度內(nèi)葉片與軸的體積)水推移相應(yīng)的路程，如設(shè)順轉(zhuǎn)時(shí)往前推或往上推，反轉(zhuǎn)時(shí)往后推或往下推，其做工原理不變，現(xiàn)將其改為一個(gè)螺距或兩個(gè)螺距或更多(參見圖4)，這樣每運(yùn)轉(zhuǎn)一周就會(huì)將一個(gè)螺距內(nèi)的水推移相應(yīng)的路程，比改前多出三分之二或四分之三；當(dāng)用來放水發(fā)電時(shí)由于受力良好，同樣多的水就能多發(fā)電，試想軸上如果不安裝葉片，水便不能推動(dòng)其水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，即失去其作功能力。
該裝置還可以將兩種或兩種以上的轉(zhuǎn)輪成雙成對(duì)地分別以同樣的數(shù)量安裝在同一根組合式軸的兩端，如軸流式、離心式、活塞式任選一種或兩種或兩種以上，其優(yōu)越性在于，可以節(jié)省軸承和軸承座及傳動(dòng)輪的安裝個(gè)數(shù)及中間軸的根數(shù)，即不管轉(zhuǎn)輪多少都只須安裝兩個(gè)經(jīng)向軸承與相應(yīng)的軸承座和一根中間軸，并由此減少了磨擦阻力，由于兩端轉(zhuǎn)輪為對(duì)稱安裝而抵消了運(yùn)轉(zhuǎn)中的軸向力，因而無須安裝止推軸承，可以把軸流式結(jié)構(gòu)的螺旋葉之螺距適當(dāng)減小使其經(jīng)向力也相應(yīng)降低。
電力生產(chǎn)最困難之處是電廠供應(yīng)的電能不能提前生產(chǎn)、儲(chǔ)存，電能生產(chǎn)必須生產(chǎn)與使用同進(jìn)進(jìn)行，否則將造成電網(wǎng)頻率的波動(dòng)，如果根據(jù)客戶用電量而頻繁地停機(jī)和開機(jī)及增減負(fù)荷不利于火電廠機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和安全性，由于白天用電量遠(yuǎn)多于晚上而造成用電高峰時(shí)供應(yīng)不上，當(dāng)用電低谷時(shí)又大大過剩，因此有條件的發(fā)電廠家，在用電低谷時(shí)將剩余的電用來抽水儲(chǔ)能，到用電高峰時(shí)再放水發(fā)電，按照現(xiàn)有技術(shù)水平，花費(fèi)一個(gè)KW的電用于抽水，將所抽的水放下發(fā)電最多只能發(fā)出0.75KW，是個(gè)賠本做法，但是發(fā)電廠收費(fèi)峰電與谷電的價(jià)格是有區(qū)別的，即峰電高于谷電，國外為4∶1，因而還是有一定的利潤空間。
如果改用發(fā)明的對(duì)稱式雙轉(zhuǎn)輪水輪機(jī)，正向(順轉(zhuǎn))發(fā)電，反向(反轉(zhuǎn))抽水，順轉(zhuǎn)由水推動(dòng)水輪機(jī)，反轉(zhuǎn)以動(dòng)力帶動(dòng)水輪機(jī)，順反轉(zhuǎn)做功原理一樣，節(jié)能效果一樣，以節(jié)能0.3計(jì)， 比原來多＝1.53-0.75＝0.78。
B、循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)形成推力如果把上端開口，下部位互相連通(無堵塞)的管道稱為連通器，往連通器里只灌注同一種液體，不管其管道多長，多彎或大小不一，也不管其內(nèi)壁如何凸凹不平，當(dāng)液體不再流動(dòng)時(shí)，其液體之液面總是保持相平的。“帕斯卡定律”是密閉液體傳遞外加壓強(qiáng)的規(guī)律，即加于密閉液體的任一部分的壓強(qiáng)，都能保持它原來的大小，由液體向各個(gè)方向傳遞到各處(包括液體內(nèi)部以及與液體接觸的器壁)。
根據(jù)“帕斯卡定律”將同一臺(tái)抽水機(jī)的進(jìn)水管與出水管的進(jìn)口端和出口端都放到同一個(gè)水池中，不管出水管的另一端有多高，也不管水泵離水池是遠(yuǎn)還是近、是高還是低，一切符合工藝要求后，啟動(dòng)抽水機(jī)，其結(jié)果不言而喻——不僅比往上抽水時(shí)水在管道中流速要快得多，同時(shí)無須多大動(dòng)力，其耗能量與空載負(fù)荷(空轉(zhuǎn))相等。原由是往上走的水所產(chǎn)生的壓強(qiáng)(反壓力)被往下走的水所形成的吸力二者相等而被完全抵消由有變無，僅只剩下一點(diǎn)點(diǎn)機(jī)器其本身在運(yùn)轉(zhuǎn)中的磨擦力。當(dāng)在運(yùn)轉(zhuǎn)中關(guān)停抽水機(jī)時(shí)，管道中的水便相應(yīng)會(huì)立即停止流動(dòng)，并且其管道中仍保持滿管水而不空，即使進(jìn)水管底閥已破損，水也不會(huì)流出管道，原因是進(jìn)出水管中的水位一致，壓強(qiáng)一樣，只要管壁不進(jìn)空氣，水就不會(huì)往外流。
如果把存滿水的進(jìn)水管和出水管相互對(duì)接，與水池?zé)o關(guān)，再啟動(dòng)抽水機(jī)，情況就不同了，不僅水管里的水流速會(huì)更快，而且當(dāng)突然關(guān)停抽水機(jī)時(shí)，水流還會(huì)照樣循環(huán)運(yùn)行少許時(shí)間。道理很簡單，這和用手轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)沒貼地的自行車車輪一樣，當(dāng)手松開后車輪在慣性力的作用下還會(huì)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)好一陣子，雜技表演中的轉(zhuǎn)碟就是借用這一原理，在旋轉(zhuǎn)中速度越快自轉(zhuǎn)的延續(xù)時(shí)間也就會(huì)越長。
事實(shí)足以證明，物件要在旋轉(zhuǎn)中形成慣性力可以自動(dòng)旋轉(zhuǎn)好一陣子，除了減少磨擦阻力達(dá)到工藝要求外，它的四周或兩端必須對(duì)稱平衡，比如要轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)只有半邊的車輪就沒那么容易，并且只要一停止使用外力，半邊輪轉(zhuǎn)至最低位時(shí)再也不會(huì)繼續(xù)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，因?yàn)樗闹苤亓坎幌嗟榷纬刹涣藨T性力之原故。又如在一個(gè)圓形盆子里存上半盆水，用手在水中靠近盆的四周邊緣快速旋轉(zhuǎn)，不難發(fā)現(xiàn)，盆里的水很快就會(huì)隨手轉(zhuǎn)動(dòng)的方向旋轉(zhuǎn)起來，并且周邊高中間低不會(huì)是水平，將手抽出后，在慣性力和離心力的作用下水還會(huì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)好一陣子。
要使水在封閉的環(huán)形管道(本文是指無入口、無出口、無盡頭又無堵塞且不間斷的封閉式循環(huán)通道)內(nèi)來回往復(fù)流動(dòng)需要多少外力即輸入多少功率？應(yīng)該是等于推動(dòng)一個(gè)以中心為支承點(diǎn)的四周或兩端完全相等的物件旋轉(zhuǎn)所需的能量，或者等于將靜置時(shí)為水平狀的一個(gè)天平秤被推至傾斜所需的力。如果不計(jì)算其磨擦阻力和旋轉(zhuǎn)速度或流速，所需之力微乎其微，若以重量來衡量大約為一公斤的千分之一至萬分之一或更少，比如說玩蹺板、天平秤、自行車輪等，只要在其中一端頭或某一側(cè)邊略加重一點(diǎn)點(diǎn)，被加重處就會(huì)往下轉(zhuǎn)動(dòng)至最低位為止。事實(shí)上在現(xiàn)實(shí)生活中無一點(diǎn)磨擦的運(yùn)轉(zhuǎn)是不存在的，因?yàn)槿魏挝锛獙?shí)現(xiàn)原地旋轉(zhuǎn)少不了一個(gè)支承點(diǎn)，這個(gè)支承點(diǎn)的接觸面即使是再小再光滑也或多或少地存在磨擦系數(shù)。另外，當(dāng)某一物件需要長時(shí)間并按一定速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，就必須依靠動(dòng)力(電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)等)而并非人力所能及的，而動(dòng)力機(jī)器在旋轉(zhuǎn)中本身存在一定的磨擦阻力，所以動(dòng)力在空轉(zhuǎn)時(shí)(不帶動(dòng)機(jī)器)也必須要消耗能量，比如抽水，它在空載負(fù)荷時(shí)還得包括水泵在空轉(zhuǎn)時(shí)的磨擦阻力，根據(jù)動(dòng)力及配套機(jī)器的結(jié)構(gòu)和性能與大小不同其空載負(fù)荷耗能量各異，一般空載負(fù)荷耗能量是滿載負(fù)荷耗能量的八分之一至四分之一。此外，由于空氣無處不在，機(jī)器與各項(xiàng)物件不可能在完全真空的條件下運(yùn)動(dòng)，因而在運(yùn)轉(zhuǎn)中與空氣發(fā)生磨擦成為不可避免。
按照現(xiàn)有技術(shù)往上抽水儲(chǔ)存再放下來發(fā)電，其輸入功率至少是輸出功率的(1÷0.75)1.33倍，即花費(fèi)一個(gè)kw的電能用于抽水，將所抽的水用于發(fā)電最多只能發(fā)出0.75KW的電能，即在運(yùn)轉(zhuǎn)中損失了四分之一，以此為依據(jù)，當(dāng)改為循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)后，在不計(jì)算揚(yáng)程(水的循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)與揚(yáng)程高低無關(guān))只在流速與流量相同的條件下，其輸入功率最多為前者的0.5，因?yàn)楹笳叨嗔艘粋€(gè)前吸后推的慣性力。往高處抽水，其揚(yáng)程越高所需能量就越多，即抽水揚(yáng)程高度與能量消耗成正比。而水的循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)(來回往復(fù)流動(dòng))不管其管道有多長，也不管其管道某一側(cè)邊是高還是低，即使高達(dá)幾米、幾十米、幾百米、幾千米、幾萬米、幾十萬米……(無止點(diǎn))，高或低對(duì)于循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)所需能耗沒有關(guān)系，即將其中一側(cè)管道抬高絕不會(huì)增多能量消耗，道理十分地簡單——往上走的水流所產(chǎn)生的重力被往下走的水流所形成的吸力二者完全相等而被抵消由有變無。換言之，環(huán)形管道中的水流在整條封閉式管道上的任何一個(gè)位置，即不管是往上、往下或水平流動(dòng)，都同樣能推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，并無絲毫差別；即使將環(huán)形管道設(shè)置成彎來又彎去的多個(gè)轉(zhuǎn)彎，其水流前吸后推所形成的慣性力依然不變，仍可保持同樣的流量與流速。
C、加快流速增大推力大自然的水流速十分有限，即使從高樓上將水往下倒，它的下降速度也不會(huì)很快，其流速快慢在于壓強(qiáng)的多少即水頭(水平面)的高低。而要提高水頭受著諸多條件的限制，總不可能在很深的海底打洞放水，因而當(dāng)需要提高水頭時(shí)，人們只能采用筑堤儲(chǔ)水的方式或用高壓水泵和直接加壓的辦法來增加壓強(qiáng)，由此而付出較大的代價(jià)，當(dāng)代價(jià)過高太不合算時(shí)只有走放棄一條路。
水是液體，它沒有固定的形狀。人們常用柔情似水來形容溫柔的程度。可是科學(xué)工作者卻讓水變成了堅(jiān)硬的“刀”，不但可以用來挖泥、采礦，甚至可以用它來切削堅(jiān)硬的鋼板?！妒f個(gè)為什么》一書中是這么介紹的用水做“刀”有許多優(yōu)點(diǎn)。首先是它用途廣，鋼板、玻璃、塑料等都可以用“水刀”來加工；其次是切割面十分光滑，不會(huì)像鋸子那樣留下毛口，也不會(huì)像激光和乙塊那樣使切割的觸及部位因溫度升高而變形；同時(shí)在切割某些化工合成材料時(shí)，不會(huì)放出有毒氣體或產(chǎn)生煙霧，甚至不會(huì)將材料淋濕，因?yàn)樗淮┒^的速度非常之快。
既然使用“水刀”作業(yè)有這么多優(yōu)越性，為什么不大力推廣呢？道理很簡單——依據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)水平難度太大，付出的代價(jià)太高，從經(jīng)濟(jì)上考慮存在不合算，有待突破。由于鋼板的極限強(qiáng)度最低可承受700兆帕的壓強(qiáng)(0.1兆帕＝0.01×105帕斯卡)，將水增加到如此高的壓強(qiáng)時(shí)，再好的密封設(shè)備也很容易滲漏。為了解決密封上的難題，科學(xué)家們?cè)谒屑尤肓?％的可溶性乳化油；再就是水沒有固定的形狀，因此當(dāng)水從噴管中噴出后會(huì)立即散開，不僅大大地降低了水的壓力，而且因不能成為水柱而無法用來切割，于是科學(xué)家們?cè)谒屑舆M(jìn)一些長鏈聚合物，使從噴咀噴出來的水流成為一條細(xì)小的直線；第三個(gè)問題就是因壓力太大而對(duì)噴咀強(qiáng)度要求高，同時(shí)口徑必須要細(xì)小，現(xiàn)在高壓水的噴咀是用高級(jí)硬質(zhì)合金、藍(lán)寶石、金鋼石等材料制成，其孔徑僅為0.05毫米，能承受的水流壓力可達(dá)1700兆帕。不言而喻，要達(dá)到這么高的壓力難度會(huì)有多大，代價(jià)會(huì)有多高。
水在環(huán)形管道中來回往返流動(dòng)情況就大不一樣了，它不存在水頭高低與壓強(qiáng)多少，也不存在膨脹力與擠壓力，因?yàn)楣艿赖娜莘e與水的體積完全相等無絲毫之差，也沒有活塞給水施加壓力，由此即使是管道某處有點(diǎn)小裂紋或者鉆一小孔洞也不妨事，即水在流動(dòng)中也不會(huì)泄漏，除非往管內(nèi)注入空氣，其原由是水在循環(huán)運(yùn)行中任何一處都始終如一地保持著前吸后推的力，流速越快所形成的吸力與推力相應(yīng)也就越大，二者相輔相成，絲毫不差，小孔外面的空氣進(jìn)不去，水自然不會(huì)流出來，這樣為防止泄漏就有了保障。同時(shí)由于水在管道中的流速快慢都不會(huì)形成膨脹力，管道所起的作用只是保持水不散開并按一定方向運(yùn)行，因而對(duì)管道強(qiáng)度的要求不會(huì)太高，由此在制做管道施工中選材容易，造價(jià)低廉。
為了提高環(huán)形管道中水的流速而增加推力之目的，所采出的技術(shù)方案有以下幾種。
一是提高吸排裝置(水泵)的轉(zhuǎn)速，由于水管中的水循環(huán)流動(dòng)伴隨著慣性力，因而需動(dòng)力不多，為提高轉(zhuǎn)速創(chuàng)造了一個(gè)很有利的條件，在有限的范圍內(nèi)，盡量提高吸排裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，無疑是最簡便最經(jīng)濟(jì)的一種選擇。
二是選用較大的吸排裝置，使其達(dá)到某旋轉(zhuǎn)一周可以提高吸排量，為原來的一倍以上或多倍，當(dāng)是原來的兩倍時(shí)，水的流速便會(huì)相應(yīng)加快1倍，以此類推，只要把接近吸排裝置進(jìn)出口的管道逐步擴(kuò)大其直徑并連接妥當(dāng)就可以而簡便易行。
三是在一條環(huán)形管道上配裝雙個(gè)或多個(gè)吸排裝置，即管道在超越吸排裝置前一分為二或一分為三或分為多條管道分別與吸排裝置的各個(gè)吸入管連接，在超越吸排裝置后又二合為一或三合為一或多條合為一條環(huán)形管道，由于水流在經(jīng)越吸排裝置過程中其截面積大大增加和吸排量大大增多，從而實(shí)現(xiàn)要多快就有多快之目的，它比用提高水頭和加大壓力(高壓水泵或活塞直接加壓來達(dá)到加快流速)要容易得多。
四是在同一管道安裝兩臺(tái)(個(gè))或兩臺(tái)以上的吸排裝置，彼此相互疊加一部分，亦可達(dá)到同樣的效果。
封閉式環(huán)形管道中的水只能是在管道內(nèi)作來回往復(fù)地循環(huán)流動(dòng)，不管它的流速有多快也不能利用它來挖泥和采礦，更不能用它來做為“水刀”切削鋼板等物件，但它的作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于采礦與切削，只要在管道上安裝水輪機(jī)(用氣體做介質(zhì)時(shí)為氣輪機(jī))，水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪位于管道中，皮帶輪或齒輪或鏈輪等傳動(dòng)部件位于管道外，用于安裝轉(zhuǎn)輪和轉(zhuǎn)動(dòng)部件與軸承的長軸貫串于管道內(nèi)外，管道內(nèi)外之間使用水封(皮墊)密封即可，在水的快速流動(dòng)作用下帶動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)而做功。凡是依靠不斷旋轉(zhuǎn)而做功的機(jī)器都適用，更適合與發(fā)電機(jī)配套使用，由電能來間接推動(dòng)機(jī)器和其他多種用途。
D、運(yùn)用對(duì)稱實(shí)現(xiàn)平衡為了便于在環(huán)形管道上安裝水輪機(jī)或汽輪機(jī)，而將其管道的相應(yīng)位置設(shè)置成凸出或凹進(jìn)使其形成一個(gè)平臺(tái)，由于按傳統(tǒng)方法(現(xiàn)有技術(shù))安裝的水輪機(jī)或汽輪機(jī)存在軸向力而加大了對(duì)止推軸承的磨損，由此而相應(yīng)加大了運(yùn)轉(zhuǎn)中的耗能量即效率低，同時(shí)又增加了維修量，為解決此不足之處，根據(jù)工藝要求將環(huán)形管道一分為二又二合為一，這樣的分合次數(shù)在整個(gè)管道上可以是一次，也可以是兩次或多次(不受限制)，每分合一次只少可安裝前后各一根共兩根軸和四個(gè)轉(zhuǎn)輪及有關(guān)配件即共同組成的兩個(gè)水輪機(jī)，其中每一個(gè)水輪機(jī)只少由兩個(gè)相同的轉(zhuǎn)輪和一根軸及軸承與軸承座所組成，即將尺寸一致旋向相反的兩組螺旋葉片分別安裝在同一根軸的兩端從而組合成一臺(tái)對(duì)稱式雙轉(zhuǎn)輪水輪機(jī)，螺旋葉片的安裝位其中一端為左旋，一端為右旋，流動(dòng)中的水在同一時(shí)間等量并等速分別從而端流向中間為二合為一，或者在同一時(shí)間等量并等速從中間分別流向兩端為一分為二，由于水管中的水為一流齊流、一停齊停，只要管道和水輪機(jī)做得標(biāo)準(zhǔn)就不存在流速和流量的差別，由于安裝在軸上的螺旋葉片與軸保留一定的夾角即斜坡，由此兩股水在快還流動(dòng)中分別并同時(shí)促使左旋葉片往右轉(zhuǎn)動(dòng)和促使右旋葉片往左轉(zhuǎn)動(dòng)，又由于在同一時(shí)間內(nèi)水流不是背道而馳就是相互會(huì)合，二者必居其一，因而其實(shí)兩端螺旋葉片共同帶動(dòng)同一根軸向著同一個(gè)方向運(yùn)轉(zhuǎn)，(甲乙二人面向或背向時(shí)甲的右邊就是乙的左邊，乙的右邊即是甲的左邊)，由此可知這轉(zhuǎn)中依據(jù)水的流向所形成的軸向力不是背向便是面向，背向時(shí)將同一根軸同時(shí)往兩頭拉，面向時(shí)將同一根軸同時(shí)由兩端往中間推，由于是左右兩頭都是以同等的拉力或同等的推力同時(shí)落在同一根軸上彼此被相互抵消而由有變無，換言之，兩端相互對(duì)稱并完全平衡的拉力或推力不僅共同促使水輪機(jī)的快速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)并共同阻止了在旋轉(zhuǎn)中軸向(左右)移位而起到了更為可靠的軸向定位作用，由此可以完全取消止推軸承的安裝，只須在一根軸的兩端各安裝一個(gè)徑向軸承便可勝任，因?yàn)樗揪筒淮嬖谳S向力。這種水輪機(jī)按水的流向一分為二時(shí)安裝在背道而馳的管道中，二合為一時(shí)安裝在相互會(huì)合的管道中，根據(jù)螺旋葉片轉(zhuǎn)輪所安裝的旋向不同，它可以是順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)將水從中間往兩端頭輸送，逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)將水從兩端頭往中間輸送，或者為反過來的狀況，即同一臺(tái)吸排裝置或水能機(jī)既可順轉(zhuǎn)也可以反轉(zhuǎn)，根據(jù)需要而定。其實(shí)，在一般狀況下吸排裝置與水輪機(jī)或氣輪機(jī)其結(jié)構(gòu)與做功原理都是一樣的，只是分工不同而已，即由動(dòng)力如電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)稱為吸排裝置，由介質(zhì)即水或空氣在流動(dòng)中推動(dòng)其旋轉(zhuǎn)稱為水輪機(jī)或氣輪機(jī)。因此，當(dāng)在一條環(huán)形管道上安裝多臺(tái)水輪機(jī)時(shí)，只要由動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)其中一臺(tái)稱為吸排裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，由此利用在運(yùn)轉(zhuǎn)中所形成的吸入與排出的功能促使其介質(zhì)在環(huán)形管道中來回循環(huán)流動(dòng)，在流動(dòng)中推動(dòng)多個(gè)水輪機(jī)或氣輪機(jī)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)而做功。但并不排除吸排裝置與水輪機(jī)或氣輪機(jī)結(jié)構(gòu)各異，即不杜絕采用離心式或活塞式吸排泵。
應(yīng)工藝要求(需要)它可以是平裝、立裝、或斜裝。此裝置即分了又合，合了又分，不僅解決了水在流動(dòng)中形成的拉力或推力而導(dǎo)致軸向力的形成所帶來的不利因素，即增大能耗和投資；而且為安裝水輪機(jī)或氣輪機(jī)提供了一個(gè)十分有利的條件；同時(shí)由于兩個(gè)徑向軸承分別安裝在軸的兩端位于螺旋葉片和管道之外，由此運(yùn)轉(zhuǎn)起來更為平穩(wěn)，即兩端定位良好中間自然不會(huì)擺動(dòng)；此外，由于在同一根軸上的兩端相互對(duì)稱地安裝了各一個(gè)轉(zhuǎn)輪共兩個(gè)，理論上工效可推高一倍，加上消除了軸向力和減少了徑向軸承與止推軸承的安裝而相應(yīng)降低了磨擦阻力，使工作效率超過一倍成為可能。
由于安裝在水輪機(jī)或汽輪機(jī)上的轉(zhuǎn)輪是由螺旋狀的葉片組合而成，前后葉片相隔的距離稱為一個(gè)螺距，前后葉片之間形成一個(gè)空間即通道，由此假設(shè)水輪機(jī)或汽輪機(jī)在水流中被卡死(不轉(zhuǎn)動(dòng))，對(duì)水的流速與流量也不會(huì)受影響，因?yàn)檗D(zhuǎn)輪與軸轉(zhuǎn)動(dòng)與不轉(zhuǎn)動(dòng)其通道斷面是一樣的，即既不會(huì)減少也不會(huì)增多。所不同的是，當(dāng)水輪機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，水在流動(dòng)中隨螺旋狀通道圍繞軸為螺旋狀前進(jìn)，由此與螺旋個(gè)數(shù)相應(yīng)即有幾個(gè)螺旋就繞幾個(gè)圈子；當(dāng)水輪機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左旋葉片向右轉(zhuǎn)，右旋葉片向左轉(zhuǎn)，從而讓位于水通過使水流減少了走彎路而更順暢，即不會(huì)因葉片的存在造成阻力，接理論推算水輪機(jī)每轉(zhuǎn)一周，水流便前進(jìn)一個(gè)螺距，但由于是水推動(dòng)螺旋葉片旋轉(zhuǎn)，水為主動(dòng)，葉片為被動(dòng)。由此水流在超越螺旋葉片時(shí)很難百分之百地成為直線往前流，多少還有點(diǎn)呈螺旋狀前進(jìn)，但是只少不會(huì)因管道中有水輪機(jī)的存在而降低流速，水流每超越一臺(tái)水輪機(jī)，只存在與該處管道內(nèi)壁和水輪機(jī)相貼處微乎其微的磨擦，這種磨擦力恰是連通器里液體的流動(dòng)，已被平衡之力完全抵消光，即連通器中的同一種液體在未達(dá)到兩端液面持平之前，任何磨擦阻力也阻止不了其自動(dòng)流動(dòng)，除非將管道堵死不讓通過。因此每增加一臺(tái)水輪機(jī)的安裝，于輸入功率即促使水循環(huán)流動(dòng)的動(dòng)力并無影響。
此外，在運(yùn)轉(zhuǎn)中可以保證絕對(duì)安全，其原由是，傳統(tǒng)的水力發(fā)電機(jī)組當(dāng)發(fā)電機(jī)斷路器跳閘甩負(fù)荷時(shí)，本來用來發(fā)電的水流功率全變?yōu)榧铀贆C(jī)組的傳動(dòng)系統(tǒng)，使機(jī)組轉(zhuǎn)速上升到一個(gè)極限值，稱為機(jī)組發(fā)生飛逸，這時(shí)的機(jī)組轉(zhuǎn)速稱為飛逸轉(zhuǎn)速，不同的機(jī)型、不同的工作水頭，發(fā)生飛逸時(shí)的最大飛逸轉(zhuǎn)速也不同，一般為正常轉(zhuǎn)速的1.6-2.7倍。機(jī)組發(fā)生飛逸是很危險(xiǎn)的，因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)部件的離心力與轉(zhuǎn)速平方成正比，也就是說，機(jī)組轉(zhuǎn)速上升到原來的二倍，則轉(zhuǎn)動(dòng)部件的離心力增大到原來的四倍，強(qiáng)大的離心力對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械強(qiáng)度構(gòu)成極大的威脅。水電站運(yùn)行規(guī)程規(guī)定飛逸時(shí)間不得超過90-120s，因此水電站都設(shè)有防飛逸的后備保護(hù)。由于本吸排式循環(huán)推力裝置中的水輪機(jī)其轉(zhuǎn)輪是由數(shù)個(gè)螺旋葉片從起止到終點(diǎn)以螺旋狀包圍在軸的周圍所組成，水在流動(dòng)中推動(dòng)其葉片帶動(dòng)水輪機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)中讓位于水通過，促使水流形成由螺旋狀的彎道改變?yōu)橹钡赖内厔?shì)，但不可能完全變?yōu)橹本€前進(jìn)，因?yàn)樗侵鲃?dòng)，葉片是被動(dòng)，試想如果螺旋葉帶動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)過快即發(fā)生飛逸，那么水流就會(huì)成反螺旋狀前進(jìn)，也就是說從反面去推壓螺旋葉片，即會(huì)形成促使螺旋葉片反轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，實(shí)際上這是不可能的事，即使做為水輪機(jī)在慣性力的作用下會(huì)發(fā)生這一現(xiàn)象，也將被水流的反推力而克制由有變無。
眾所周知，水力發(fā)電廠是利用水的流差促使水的快速流動(dòng)，在流動(dòng)中推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，即將水能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，水頭(水平面)的高度與發(fā)電量成正比即用同樣多的水，在水頭提高一倍的條件下其發(fā)電量相應(yīng)也多一倍。在環(huán)形管道上安裝水輪機(jī)情況就大不一樣了，由于不存在壓強(qiáng)的差別，不管其管道有多長，所安裝的水輪機(jī)不管有多少個(gè)，只要是尺寸和結(jié)構(gòu)一致，每一個(gè)在運(yùn)轉(zhuǎn)中所輸出功率都是一樣的，管道越長，所安裝的水輪機(jī)也就越多，其輸出功率大于輸入功率的比值也就越大，即前者可以是后者的幾倍、幾十倍、幾百倍、幾千倍、幾萬倍……沒有止點(diǎn)。同時(shí)其管道安裝方式不管是立式(垂直)、平式、斜式都不會(huì)給水的流速和流量帶來影響。其原由是，環(huán)形管道中的水流在整條管道上的任何一處都是保持絕對(duì)平衡的，恰是在一個(gè)天平秤的兩端盤子里同時(shí)各增加或減少同樣重的物品，于秤桿保持水平狀無有半點(diǎn)影響一樣。環(huán)形管道的安裝模式不是水平就是高低不平，二者必居其一，水平時(shí)壓強(qiáng)絕對(duì)平衡；不平時(shí)有上必有下，上下全相等，比如說你比我高10厘米，無疑我就比你矮10厘米，這兩個(gè)數(shù)字都是10厘米而無絲毫的差距，封密式環(huán)形管道其中一側(cè)高多少，另一側(cè)相對(duì)就低多少，有幾處高就有幾處低，由于水流為循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)即流來又流去、流去又流來，原水走原道、循環(huán)無數(shù)次，在低處往高處流動(dòng)的同一時(shí)間高處也在往低處流動(dòng)，往上流所產(chǎn)生的重力(壓強(qiáng))被往下流所形成的吸力(拉力)所抵消由有變無，即無剩余無缺少剛好平衡，因此不管將環(huán)形管道加得多長，也不管水輪機(jī)安裝得再多，其輸入功率不會(huì)改變。
由于水力發(fā)電廠的發(fā)電量與水頭高度成正比，這就是眾多水電廠在庫水位過低時(shí)停機(jī)放假，等到水位升高時(shí)再開機(jī)發(fā)電的原由所在，三峽水電站設(shè)計(jì)水頭高80.6m，設(shè)計(jì)流量995.6m3/s和991.8m3/s兩種，轉(zhuǎn)輪直徑9.832m和10.416m兩種，以此推算流速為16m/s左右。水在循環(huán)管道中流動(dòng)，根據(jù)需要可以將其流速提高一倍或多倍，只以一倍計(jì)算，加上每一臺(tái)水輪機(jī)上安裝有相互對(duì)稱的兩個(gè)轉(zhuǎn)輪(多一倍)，因此為節(jié)約投資可以將水管和水輪機(jī)的直徑減少一倍，其截面積為原來的四分之一，而發(fā)電量不變。
以水做介質(zhì)為例，在一條環(huán)形管道上可安裝單個(gè)、雙個(gè)、或多個(gè)(臺(tái))水輪機(jī)，由于水輪機(jī)以一臺(tái)為單位安裝在某一位置，一般為水平安裝，但并不排除垂直安裝或傾斜安裝，以水平安裝為例，每臺(tái)水輪機(jī)其軸的兩端分別伸出在管道之外的左右，伸出部位用于安裝軸承外，可以在每端頭分別安裝傳動(dòng)輪(帶輪、齒輪或鏈輪)或連軸器，利用傳動(dòng)輪或連軸器與需要帶動(dòng)的機(jī)械(如發(fā)電機(jī))相互連接，根據(jù)需要一臺(tái)水輪機(jī)可帶動(dòng)一臺(tái)或兩臺(tái)或兩臺(tái)以上發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)而發(fā)電，同時(shí)也可以將兩臺(tái)或三臺(tái)或多臺(tái)水輪機(jī)用鏈輪加鏈條或用帶輪加皮帶連合起來，共同帶動(dòng)一個(gè)發(fā)電機(jī)。
利用氣體或其他各種液體做介質(zhì)時(shí)，其做功原理不變，只是名稱的改變，如使用空氣做介質(zhì)在流動(dòng)中所形成的力叫風(fēng)能或氣能，其水輪機(jī)也就變?yōu)闅廨啓C(jī)或風(fēng)輪機(jī)了，使用油做介質(zhì)就變?yōu)橛洼啓C(jī)了。但空氣不如水的推力大；油雖然可防銹，但流動(dòng)性不如水，并且價(jià)格太貴，只是在特殊情況下方可考慮。
20世紀(jì)50年代前，江河傍河堤兩岸的提水工具——筒車日夜不停地自動(dòng)旋轉(zhuǎn)而做功，靠的是水的流差，但依靠大自然的流差為人類做貢獻(xiàn)受著諸多條件的限制。
人們利用扛桿之力可以達(dá)到輸出功率遠(yuǎn)大于輸入功率，它是借減速增力這一原理來實(shí)現(xiàn)的，已廣泛用于機(jī)械中的減速機(jī)上。
一個(gè)人要推動(dòng)平放在地坪上的一塊重量為100多公斤的鋼板很有困難，而要推動(dòng)一輛重達(dá)2000多公斤停留在水平鋼軌上的小車卻相對(duì)比較容易，是由于改變了方法減小了磨擦系數(shù)而實(shí)現(xiàn)省力之目的。
車輛走下坡無須耗能，相反還能發(fā)電，靠的是地球存在的引力，但不可能沒有上坡全是下坡。
九大行星圍繞太陽快速旋轉(zhuǎn)與存在前推后吸的慣性力是同一原理，試問如果沒有前吸后推之引力，這么大這么重的地球又怎么轉(zhuǎn)動(dòng)得起來呢？利用介質(zhì)(液體或氣體)的循環(huán)流動(dòng)來達(dá)到輸出功率遠(yuǎn)大于輸入功率是借用了前吸后推所形成的慣性力來實(shí)現(xiàn)的，由于介質(zhì)在流動(dòng)中每超越一臺(tái)水輪機(jī)或氣輪機(jī)都不會(huì)因水輪機(jī)或氣輪機(jī)的存在造成阻力而減速，由此根據(jù)需要可在同一條封閉式環(huán)形管道上安裝多臺(tái)水輪機(jī)或氣輪機(jī)，幾十、幾百、幾仟、幾萬……多少都不受限制。同時(shí)輸入功率只是消耗機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)中自身的磨擦阻力而耗能極少，其原由是吸排裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)中在推動(dòng)其介質(zhì)向前移位(流動(dòng))的同時(shí)，其介質(zhì)比如說水也在推動(dòng)吸排裝置旋轉(zhuǎn)(慣性力)，如果在運(yùn)轉(zhuǎn)中(水在快速流動(dòng)時(shí))實(shí)然將動(dòng)力機(jī)(電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)等)關(guān)停并移開，水還會(huì)繼續(xù)流動(dòng)一陣子即較短時(shí)間，同時(shí)吸排裝置也會(huì)在前吸后推所形成的慣性力的作用下相應(yīng)跟隨旋轉(zhuǎn)一陣子，直到水流停止。比如說，十幾個(gè)人或幾十個(gè)人排成一個(gè)圓圈，左手都置于圈內(nèi)，右手都置于圈外，(反過來也一樣)每個(gè)人都用手推前一位，這樣就成為既對(duì)前一位產(chǎn)生推力，也對(duì)全排所有人包括自己在內(nèi)都會(huì)形成推力，換句話說，在推移他人的同時(shí)也在推移自己本人，如果用一根環(huán)形繩把整個(gè)圓圈的人都連起來，只一個(gè)人用力便會(huì)牽動(dòng)所有人，包括自己在內(nèi)，由此所形成的前吸后推之力均勻地存在于整個(gè)圓圈的任何一處。
E、交通工具可借風(fēng)力眾所周知，車輛、飛機(jī)和船只在行駛中將空氣分排于上下左右往后流動(dòng)而形成了風(fēng)，走速越快所形成的風(fēng)力相應(yīng)也越大，由此風(fēng)與車輛產(chǎn)生磨擦，逆風(fēng)行駛磨擦系數(shù)高，順風(fēng)行駛磨擦系數(shù)低，橫風(fēng)行駛迎風(fēng)的一側(cè)風(fēng)力大，背風(fēng)的一側(cè)風(fēng)力小，人們借用風(fēng)力來做功將風(fēng)力稱為風(fēng)能，而車輛、船只、飛機(jī)等交通工具在行駛或航行中所形成的風(fēng)能都被白白浪費(fèi)掉了，特別是火車在行駛中形成的風(fēng)能更大。以車輛為例，只要在車輛的上下或左右或車頭某處或數(shù)處安裝集風(fēng)器，迎風(fēng)口面積大在前，出風(fēng)口相對(duì)面積小在后，其目的使風(fēng)在超越集風(fēng)器的過程中風(fēng)速由慢變快，換言之就是使風(fēng)的體積由大變小而更集中相應(yīng)推力也就更大。也可以像飛機(jī)那樣將風(fēng)葉安裝于車頭前面，外加護(hù)欄。為了減輕阻力最好使用滾動(dòng)式風(fēng)輪機(jī)，數(shù)塊板葉成雙成對(duì)成一字形相對(duì)安裝在軸的長度上兩側(cè)邊，由風(fēng)力推動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，再由風(fēng)輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，即將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，發(fā)電機(jī)所發(fā)出的電能輸送給蓄電池，由電池放電促使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)中帶動(dòng)吸排裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，從而促使環(huán)形管道中的介質(zhì)快速來回往復(fù)循環(huán)流動(dòng)，在流動(dòng)中推動(dòng)水輪機(jī)或氣輪機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)，在轉(zhuǎn)動(dòng)中帶動(dòng)車輛行駛。除上下坡外，車輛走速越快耗能越多，同時(shí)形成的風(fēng)力相應(yīng)也就越大，即耗能與發(fā)電量二者成正比關(guān)系。由于吸排裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)中所需能耗極少，以水做介質(zhì)為例，只須安裝兩臺(tái)以上的水輪機(jī)，其輸出功率大于輸入功率的比值就會(huì)成倍至成多倍地遞增，當(dāng)水輪機(jī)根據(jù)大小型號(hào)不同所安裝到一定數(shù)量時(shí)，就無須借用外力了。
當(dāng)用來驅(qū)動(dòng)車輛時(shí)，可將環(huán)形管道以縱向或橫向圍繞車身一圈，車輪在外，環(huán)形管道在內(nèi)，在整個(gè)管道上安裝一臺(tái)吸排裝置和數(shù)個(gè)水輪機(jī)(以水做介質(zhì)時(shí))車輛越大則環(huán)形管道越長，所安裝的水輪機(jī)相應(yīng)也就越多，由此在運(yùn)轉(zhuǎn)中所形成的推力與車輛所需能耗二者成正比，如果不使用發(fā)電機(jī)，只須一臺(tái)小型內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)吸排裝置促使水在環(huán)形管道內(nèi)快速循環(huán)流動(dòng)，從而推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，將數(shù)臺(tái)水輪機(jī)用鏈條或皮帶相互連合起來，共同帶動(dòng)車輛行駛，由于輸出功率遠(yuǎn)大于輸入功率根據(jù)水輪機(jī)的尺寸與安裝臺(tái)數(shù)的多少可節(jié)能0.5-0.9以上。當(dāng)使用發(fā)電機(jī)時(shí)，配備一大一小兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，使用電瓶供電啟動(dòng)小電機(jī)，由小電機(jī)帶動(dòng)吸排裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，從而促使環(huán)形管道中的水快速循環(huán)流動(dòng)，在流動(dòng)中推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，由水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，所發(fā)出的電能分為兩路，其中一路供大電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)車輛行駛，另一路輸送給電瓶(蓄電池)作為充電。只須安裝一定數(shù)量的水輪機(jī)，其電能完全就可自給，甚至有余。
有益效果，簡述如下由于該“吸排式循環(huán)推力裝置”可以選用不花錢的水和空氣做為介質(zhì)推動(dòng)水輪機(jī)或氣輪機(jī)旋轉(zhuǎn)而做功，并且可實(shí)現(xiàn)其輸出功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于輸入功率，加上無須修筑儲(chǔ)水堤壩和船閘，也無須移民及大小輔機(jī)設(shè)備，除發(fā)電機(jī)、變壓器與電能的輸送設(shè)備外，其投資估算不到傳統(tǒng)方式的0.1；由于無資源消耗，水或空氣為介質(zhì)長時(shí)間無須更換，運(yùn)轉(zhuǎn)中只是機(jī)械磨損中微乎其微的修理費(fèi)，因而運(yùn)行成本極低，估算不到火電廠的0.05；無資源消耗自然無環(huán)境污染；發(fā)電不受資源限制，增減水輪機(jī)或氣輪機(jī)十分容易，因而供電量可與客戶需求量相適應(yīng)，即需要多少就可以生產(chǎn)多少；由于結(jié)構(gòu)簡單而有利于電腦控制，為實(shí)現(xiàn)無人上班，少人值守提供了一個(gè)極為有利的條件；建站選址不受條件限制，平地、高山、斜坡、地下崖洞、屋頂、室內(nèi)等都適用；電站不分大小都會(huì)帶來很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，因而遠(yuǎn)離城市或鄉(xiāng)村的廠礦可以單獨(dú)建電站，甚至每家每戶都能自己發(fā)電。
由于該“吸排式循環(huán)推力裝置”不僅僅是單適用于發(fā)電，同時(shí)也適用于直接推動(dòng)各種以旋轉(zhuǎn)方式而做功的機(jī)器，但不如用電那樣方便。流動(dòng)作業(yè)的大小車輛、船只、飛機(jī)，即地上走的，水中游的，天上飛的交通工具因不便架設(shè)電線而只有使用發(fā)動(dòng)機(jī)造成投資大，運(yùn)行成本高，并污染環(huán)境，當(dāng)改用循環(huán)推力裝置后，上述弊病不再存在。


圖1和圖2是發(fā)明原型即傳統(tǒng)軸流式水輪機(jī)葉片安裝結(jié)構(gòu)圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)即當(dāng)今以煤做燃料的火力發(fā)電廠生產(chǎn)流程圖；圖4是改進(jìn)后的吸排裝置其結(jié)構(gòu)與做功原理示意圖；圖5是安裝在環(huán)形管道上的水輪機(jī)或氣輪機(jī)其結(jié)構(gòu)與做功原理示意圖；圖6是螺旋葉片與軸共同組合成轉(zhuǎn)輪立體圖；圖7是吸排式循環(huán)推力裝置環(huán)形平式安裝示意圖；圖8是吸排式循環(huán)推力裝置上下雙層為直線長條排例水平安裝俯視圖；圖9是吸排式循環(huán)推力裝置上下雙層為直線長條形排例水平安裝的側(cè)視圖；圖10是水輪機(jī)或氣輪機(jī)與環(huán)形管道相貼處外邊為防止介質(zhì)泄漏的密封件結(jié)構(gòu)圖；圖11是密封件其中之一的橡膠墊平面形狀圖；圖12是密封件其中之一的鋼板壓蓋形狀圖；圖13是集風(fēng)器與滾動(dòng)式風(fēng)輪機(jī)斷面安裝定位示意圖；圖14是滾動(dòng)式風(fēng)輪機(jī)葉片與軸的組合立體圖。
具體實(shí)施例方式
為便于說明，下面以水做為介質(zhì)為例，參照附圖做更進(jìn)一步的說明。
參照?qǐng)D4，右螺旋葉片5和左螺旋葉片4分別安裝在同一根組合式軸的兩端軸26上共同組成左右各一個(gè)轉(zhuǎn)輪，兩端軸26與中間軸25用連軸器8相互連接，使三根軸共同組合為一根一字形的組合式軸，軸的中段分開一定距離安裝有徑向軸承與軸承座7，為了便于由動(dòng)力機(jī)即電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)(圖中未示出)帶動(dòng)其運(yùn)轉(zhuǎn)而在軸的中位安裝有傳轉(zhuǎn)輪9，為了將介質(zhì)(水流)平齊輸送在螺旋葉片前端安裝有付葉6，由組合式軸和螺旋葉片及軸承與軸承座，還有連軸器和傳動(dòng)輪(帶輪)共同組合成一臺(tái)吸排裝置，在動(dòng)力機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)中帶動(dòng)吸排裝置旋轉(zhuǎn)而做功，其中左旋葉片4往右轉(zhuǎn)，右旋葉片5往左轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)動(dòng)中分別將水流1從二合為一的環(huán)形管道2經(jīng)過一分為二的環(huán)形管道3再超越螺旋葉片4和5促使兩股水流27以背道而馳的水流方式不斷快速往前輸送，吸排裝置不斷地運(yùn)轉(zhuǎn)所形成的吸力與推力促使水流在環(huán)形管道中不停地往返循環(huán)流動(dòng)。
為了防止泄漏，在吸排裝置的兩端軸26與環(huán)形管道墻壁13相互貼近處的位置圍繞軸安裝有密封件(圖中未示出)。
也可以將水輪機(jī)做為吸排裝置由動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)，其軸承與軸承座與傳動(dòng)輪從中間移至兩端，以一根長軸代替三根短軸，并且根據(jù)工藝要求可以在其軸上安裝成雙成對(duì)的軸流式或離心式或活塞式吸排水泵，既可以是其中的一種，也可以是兩種或兩種以上的組合。
參照?qǐng)D5和圖6，由左旋4和右旋5的兩組螺旋葉片分別安裝在同一根水輪機(jī)軸24上，并在其軸24的兩端安裝有軸承與軸承座7及傳動(dòng)輪9，由此共同組合成一臺(tái)水輪機(jī)。根據(jù)螺旋葉片的旋向分別將其安裝在背道而馳水流10和相互會(huì)合水流11的環(huán)形管道中，由水流1和水流27在快速流動(dòng)的作用下推動(dòng)左旋葉片4向右旋轉(zhuǎn)和右旋葉片5向左旋轉(zhuǎn)，由于安裝在軸上的左右兩組螺旋葉片旋向相反，因而在同一根軸上表現(xiàn)為左旋葉片的右邊即是右旋葉片的左邊，在運(yùn)轉(zhuǎn)中盡管方向不同，但仍是帶動(dòng)同一根軸往同一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)中背道而馳時(shí)水流從中間分別往兩端走即一分為二，相互會(huì)合時(shí)水流分別從兩端往中間走即二合為一。水輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中利用傳動(dòng)輪(皮帶輪)9加皮帶或鏈輪加鏈條或連軸器(圖中未示出)與有關(guān)機(jī)器如發(fā)電機(jī)相互連合，由此帶動(dòng)有關(guān)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)而做功。
參照?qǐng)D7，平式安裝的環(huán)形管道由一分為二管道3和二合為一管道2加上背道而馳水流管道10與相互會(huì)合水流管道11共同合成一個(gè)不規(guī)則的圓圈，除吸排裝置安裝處23為了便于在其中間軸安裝軸承與軸承座與傳動(dòng)輪等配件而將該處斷開一定尺寸外，其他的水輪機(jī)安裝位即背道而馳水流管道10和相互會(huì)合水流管道11都為直線狀排列，在動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)吸排裝置(圖中未示出)快速運(yùn)轉(zhuǎn)的作用下，促使水流1和水流27在環(huán)形管道內(nèi)的流動(dòng)路線隨管道為一分為二又二合為一，先后超越環(huán)形管道3和環(huán)形管道2，每分合一次可連續(xù)推動(dòng)安裝在背道而馳水流10和相互會(huì)合水流11中的各一臺(tái)水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)(圖中未示出)而做功。
參照?qǐng)D8和圖9，環(huán)形管道以上下雙層成直線為長條形連環(huán)安裝，整條管道仍由多個(gè)一分為二管道3和二合為一管道2及多個(gè)背道而馳水流管道10和相互會(huì)合水流管道11所組合而成，按照水流1的流向并根據(jù)水輪機(jī)其軸上的螺旋葉片(圖中未示出)安裝旋向不同將其(水輪機(jī))分別為水平式安裝在水流背道而馳10和水流相互會(huì)合11的管道中，其運(yùn)轉(zhuǎn)方式和做功原理與圖7一樣。圖8中只示出它的左或右的一個(gè)側(cè)面，在圖9中只示出其局部的平面。
參照?qǐng)D10、圖11和圖12，環(huán)形管道墻壁13與水輪機(jī)軸24只是彼此相互貼近而并非緊靠，即保持最小間隙為寧，為杜絕環(huán)形管道內(nèi)的水泄漏而在水輪機(jī)軸24的相應(yīng)位置安裝有與軸為緊配合的一個(gè)凸臺(tái)14，凸臺(tái)圍繞在軸的四周并且外邊為內(nèi)高外低的錐形圓圈，即越靠近軸越高的一個(gè)圓錐形光滑表面，其錐形面與橡膠墊圈15彼此緊貼為滑動(dòng)配合，二者之間以潤滑油膜相隔，由于橡膠墊圈15外緣安裝在環(huán)形管道墻壁13上為固定配合，由鋼板壓蓋16壓住橡膠墊圈四周外半部，壓蓋與橡膠墊圈四周都鉆有孔眼17，管道壁13的相應(yīng)位置同樣鉆有孔眼并攻絲紋(圖中未示出)，用螺柱12套合孔眼17并擰緊而固定，由于橡膠墊圈15有一定彈性，并且外緣四周略低于錐形面凸臺(tái)14，因此在彈力的作用下與凸臺(tái)表面緊貼，運(yùn)轉(zhuǎn)中凸臺(tái)14隨軸24轉(zhuǎn)動(dòng)，橡膠墊圈不動(dòng)而形成磨擦，但由于有油膜相隔，只要凸臺(tái)錐度不是太大即能緊密貼合就行，其磨損量便不會(huì)太大，越磨其相貼面越顯光滑，對(duì)防止泄漏更有保障，磨損到一定程度去舊換新。
在圖13和圖14中，滾動(dòng)式風(fēng)輪機(jī)由軸20和葉片21及軸承與軸承座和傳動(dòng)輪(圖中未示出)所組成，集風(fēng)器18的尾端出口位于滾動(dòng)式風(fēng)輪機(jī)斷面19的上邊，由風(fēng)力22推動(dòng)葉片促使風(fēng)輪機(jī)旋轉(zhuǎn)而做功。
權(quán)利要求
1.一種用于推動(dòng)各種機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的吸排式循環(huán)推力裝置，其特征在于，由電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)等動(dòng)力設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)中帶動(dòng)吸排裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，從而促使介盾即液體或氣體在封閉式環(huán)形管道中來回循環(huán)流動(dòng)，在流動(dòng)中推動(dòng)安裝在環(huán)形管道中的若干個(gè)水輪機(jī)或氣輪機(jī)或油輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸排式循環(huán)推力裝置，其特征在于，將安裝水輪機(jī)或氣輪機(jī)的環(huán)形管道一分為二又二合為一，這樣的分合次數(shù)可以是一次、兩次或多次。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸排式循環(huán)推力裝置，其特征為水輪機(jī)或氣輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪成雙成對(duì)分別安裝在同一根軸的左右兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的吸排式循環(huán)推力裝置，其特征是，當(dāng)使用離心式吸排轉(zhuǎn)輪時(shí)，每個(gè)轉(zhuǎn)輪四周相對(duì)部位只少有兩個(gè)或兩個(gè)以上的出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸排式循環(huán)推力裝置，其特征是，當(dāng)使用吸排式循環(huán)推力裝置用于推動(dòng)流動(dòng)作業(yè)的交通工具時(shí)，在交通工具如車輛、船只、飛機(jī)上安裝集風(fēng)器和風(fēng)輪機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的吸排式循環(huán)推力裝置，其特征是，其密封件由凸臺(tái)(14)外加有彈性的墊圈(15)和定位壓蓋(16)所組合而成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于推動(dòng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的吸排式循環(huán)推力裝置，旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，無資源消耗，無環(huán)境污染，并且可實(shí)現(xiàn)其輸出功率遠(yuǎn)大于輸入功率而運(yùn)行成本極低的推力裝置，其技術(shù)方案的要點(diǎn)是以液體或氣體做為介質(zhì)置于無入口、無出口、無堵塞、無盡頭的封閉式環(huán)形管道中，并在其管道中安裝若干個(gè)水輪機(jī)或氣輪機(jī)和吸排裝置，由動(dòng)力即電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)等在運(yùn)轉(zhuǎn)中帶動(dòng)吸排裝置旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)中促使介質(zhì)在環(huán)形管道中快速來回循環(huán)流動(dòng)，在流動(dòng)中推動(dòng)水輪機(jī)或氣輪機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)中帶動(dòng)有關(guān)機(jī)器如發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而發(fā)電；即將極少的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成水能或風(fēng)輪，由水能或風(fēng)能轉(zhuǎn)換成更多的機(jī)械能，再由機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能或直接帶動(dòng)有關(guān)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)而做功。
文檔編號(hào)F01D1/04GK101046185SQ20061007096
公開日2007年10月3日 申請(qǐng)日期2006年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者劉運(yùn)武 申請(qǐng)人:劉運(yùn)武