專(zhuān)利名稱(chēng)：一種循環(huán)式驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
一種循環(huán)式驅(qū)動(dòng)裝置
技米領(lǐng)域 本發(fā)明涉及帶動(dòng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力部分，更確切更具體地講是借助動(dòng)力促使液體 或氣體在管道中快速流動(dòng)，在流動(dòng)中推動(dòng)水輪機(jī)或氣輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)有關(guān)機(jī)器如發(fā)電機(jī) 或替代交通工具中起驅(qū)動(dòng)作用的發(fā)動(dòng)機(jī)。
背彔技術(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?yáng)能、原子能 等，最常見(jiàn)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(lái)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(lái)，也就是說(shuō)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(lèi)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(lái)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(lái)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(méi)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(lái)；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(guó)三峽水電站，每個(gè)轉(zhuǎn)輪O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(zhǎng)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0做得更大為11.3111。水輪機(jī)與發(fā)電機(jī) 稱(chēng)為水電廠的主機(jī)，還有為控制水流的開(kāi)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(kāi)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(wú)，不可人為地將其改變，只 好聽(tīng)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 為水蒸氣，由高壓高溫的水蒸氣推動(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(lèi)在將燃料化學(xué)能轉(zhuǎn) 換成電能的過(guò)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(guò)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(guó)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
3320g/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(guó)
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(guó)年產(chǎn)煤 量人均在l噸以上，其中消耗在火電廠占了個(gè)少半，即全國(guó)火電廠每天耗煤量達(dá)150~200萬(wàn) 噸， 一個(gè)火電廠每天消耗原煤少則數(shù)百?lài)?，多則數(shù)千噸上萬(wàn)噸，火電廠確實(shí)是個(gè)頭等耗煤大 戶(hù)。不言而喻煤的大量燃燒帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染，排放于大'氣中的N0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(lèi)、動(dòng)物和植物的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)極為不良影響， 因此建火電廠應(yīng)采出相應(yīng)的措施來(lái)杜絕或減少對(duì)環(huán)境污染的危害。我國(guó)將電廠鍋爐煙氣脫硫 技術(shù)的研究列為國(guó)家重點(diǎn)科研項(xiàng)目，先后引進(jìn)了石灰石一一石膏法、噴霧干燥法、磷氨肥法、 爐內(nèi)噴^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(xiàn)展開(kāi)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(guò)熱蒸汽壓力為13.5Mpa，過(guò)熱蒸汽溫度 為535。C)。 ，
一、燃燒系統(tǒng)生產(chǎn)流程
參照?qǐng)D1。來(lái)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(cāng)2中，原煤從原煤倉(cāng)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(lái)的250'C左 右的熱風(fēng)分成兩路 一路直接引入鍋爐的燃燒器ll，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(lái)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(lái)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(cāng)7儲(chǔ)存起來(lái)，由給粉機(jī)8根據(jù)鍋爐熱負(fù)荷的大小控制煤粉倉(cāng)底部放出的煤粉流量， 同時(shí)從細(xì)粉分離器分離出來(lái)的一次風(fēng)作為輸送煤粉的動(dòng)力，經(jīng)過(guò)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(guò)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)160(TC?；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(guò)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(guò)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)110(TC。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(guò)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(guò)空氣預(yù)熱器后的煙氣和飛灰溫度已下降到110-13(TC，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l。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30(TC左右，但從 省煤器出來(lái)的水溫仍低于該壓力下的飽和溫度(約330'C)，屬高壓未飽和水。水從省煤器出 來(lái)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(guò)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(lái)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(lái)的高壓飽和水與從省煤器送來(lái)的高壓未飽和水混合后，再次通過(guò)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(lái)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(guò)熱 器中，繼續(xù)吸收火焰和煙氣的熱量，成為高溫高壓的過(guò)熱蒸汽。壓力和溫度都符合要求并攜 帶著巨大熱能的過(guò)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)楦邏汉螅?jīng)安裝在鐵塔55上的 高壓線(xiàn)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?lái)的低壓未飽和熱水 在除氧器40中進(jìn)行除氧處理，除氧用的蒸汽來(lái)自汽輪機(jī)中做了部分功的抽汽43。汽水循環(huán) 過(guò)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(guò)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(guò)程。還有，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^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(wèn) 題將會(huì)影響全局，因而維護(hù)難度比較大。
當(dāng)今世界占主導(dǎo)地位的火電廠由鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)組及輔助設(shè)備組成的龐大設(shè)備群，設(shè) 備品種繁多，工藝流程復(fù)雜，管路縱橫交錯(cuò)，操作控制頻繁。 一臺(tái)500MW的燃煤鍋爐機(jī)組， 需要監(jiān)視的項(xiàng)目達(dá)1200多個(gè)，需要操作的項(xiàng)目達(dá)4000多個(gè)。僅在啟動(dòng)過(guò)程中，需要監(jiān)測(cè)500 多個(gè)項(xiàng)目，進(jìn)行400多個(gè)操作控制，因此無(wú)論從被監(jiān)控設(shè)備的數(shù)量，還是進(jìn)行監(jiān)控的技術(shù)要 求都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)水電廠。
綜上所述，當(dāng)今水力與火力發(fā)電綜合存在投資大；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(zhǎng)；廠址難選擇；供電不均衡和輸電成本高等弊病。
眾所周知的交通工具包括陸上走的，水上游的，空中飛的，從發(fā)明至今都是依靠發(fā)動(dòng)機(jī) 在運(yùn)轉(zhuǎn)中將燃料在燃燒中所形成的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能做為動(dòng)力，盡管發(fā)動(dòng)機(jī)的功能與經(jīng)濟(jì)性越來(lái)越好，但迄今為止不管如何優(yōu)良的發(fā)動(dòng)機(jī)都存在以下不足。
一是必須要有燃料(汽油、柴油、燃?xì)?在燃燒中所形成的化學(xué)能來(lái)推動(dòng)活塞帶連曲軸 運(yùn)轉(zhuǎn)，或者由化學(xué)能推動(dòng)三個(gè)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)輸出軸旋轉(zhuǎn)，否則就無(wú)法啟動(dòng)；
二是結(jié)構(gòu)復(fù)雜而造價(jià)高。 一臺(tái)汽車(chē)其發(fā)動(dòng)機(jī)占了近三分之一的成本；
三是燃料在燃燒中或多或少會(huì)排放有毒廢氣'，對(duì)環(huán)境造成一定的污染；
四是使用壽命短和維修費(fèi)用高。只要損壞一兩個(gè)配件或磨損超限，輕則扭力減小或冒黑 煙，重則癱瘓，依據(jù)車(chē)種不同，小修一次數(shù)百元，大修一次數(shù)千元甚至上萬(wàn)元或更多；
五是自衛(wèi)性差。由于零配件特多而缺乏牢固性易損壞，加上必不可少的燃料儲(chǔ)備箱，一 旦發(fā)生碰撞或翻車(chē)，起火燒毀的現(xiàn)象在所難免；
六是內(nèi)燃機(jī)不能反向旋轉(zhuǎn)，為了在必要時(shí)能倒向行駛(后退)，而必須要在變速器內(nèi)設(shè)置 倒擋(具有中間齒輪的減速齒輪副)；
七是由于溫度高大熱天駕駛不利于駕駛員的身體健康；
八是發(fā)動(dòng)機(jī)需加水降溫而太麻煩；
九是或多或少存在噪音。
此外，全時(shí)驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)在行駛中將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩按50:50設(shè)定在前后輪上，以此維持 四輪驅(qū)動(dòng)模式，具有良好的駕駛操控性和行駛循跡性，爬坡力也較其他車(chē)輛強(qiáng)勁。缺點(diǎn)是經(jīng) 濟(jì)性差即增加了燃料消耗。還有因發(fā)動(dòng)機(jī)重量多相應(yīng)減少了載負(fù)等弊病。
正因?yàn)榻栌冒l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)交通工具存在以上所述諸多不足才有電動(dòng)汽車(chē)的問(wèn)世。1894年法 國(guó)人保爾 普沙思制造了一輛四輪敞蓬小汽車(chē)，在該車(chē)上安裝了 54個(gè)蓄電池，總重1360公 斤，乘坐6人，時(shí)速為16公里；1992年德國(guó)政府撥款2200萬(wàn)馬克在呂根島建立歐洲電動(dòng)汽 車(chē)試驗(yàn)基地；1996年日本豐田汽車(chē)公司研制開(kāi)發(fā)了 RAV4~~EV電動(dòng)車(chē)等。然而在從電動(dòng)車(chē)問(wèn) 世至今的一百多年時(shí)間里，不管如何改進(jìn)都始終占領(lǐng)不了市場(chǎng)，大多只能用于微型或兩輪小 車(chē)(摩托與單車(chē))上，無(wú)能力與燃油汽車(chē)平起平坐而靠邊站，其原由不外乎以下幾點(diǎn)-
一是充電時(shí)間長(zhǎng)每充一次電一般要花4-8小時(shí)，在此時(shí)間內(nèi)必須靜停；二是行駛距離 短每充一次電一般只能行駛幾十到一兩百公里，途中缺電只有癱瘓?jiān)谀抢?；三是成本?蓄電池的投資接近一臺(tái)車(chē)的價(jià)格；四是使用壽命短 一般為三至五年或更少；五是自身裝備 質(zhì)量大影響車(chē)速的提高和減少裝載重量等不足。因此盡管電動(dòng)汽車(chē)具有易啟動(dòng)、無(wú)污染、無(wú) 噪音，無(wú)須消耗燃料等優(yōu)越性，卻長(zhǎng)期以來(lái)無(wú)法與燃油汽車(chē)相抗衡。
新產(chǎn)品銀鋅電池其體積與重量盡管只有鉛蓄電池的七分之一左右，卻每充一次電可使汽 車(chē)行駛兩萬(wàn)余公里，遺憾的是只因成本過(guò)高而價(jià)格特別昂貴，目前只能做為人造衛(wèi)星的電源。
在此基礎(chǔ)上，某些專(zhuān)家、設(shè)計(jì)師又想到了混合動(dòng)力，即蓄電池與燃油或燃?xì)庠谕惠v車(chē) 上使用，雖然減少了燃料的用量，但萬(wàn)變不離其宗，"燃油汽車(chē)"或"燃?xì)馄?chē)"幾個(gè)字仍無(wú) 法抹掉，其發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料二者缺一不可，所以也好不到哪里去
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述不足，旨在提供一種投資少，運(yùn)行成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)資 源消耗，無(wú)環(huán)境污染，既可以用來(lái)發(fā)電，也可以用來(lái)推動(dòng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)車(chē)輛、船只等交通 工具行駛的動(dòng)力裝置，采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
6借助改進(jìn)后的吸排泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中促使液體或氣體在無(wú)入口無(wú)出口無(wú)堵塞的環(huán)形管道中來(lái)回 往復(fù)快速循環(huán)流動(dòng)，在流動(dòng)中推動(dòng)安裝在環(huán)形管道中的水輪機(jī)或氣輪機(jī)或油輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，在旋 轉(zhuǎn)中帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電或驅(qū)動(dòng)交通工具行駛，其結(jié)構(gòu)與做工原理詳述如下。
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(lái)做為風(fēng)機(jī)和水泵，以抽水為例說(shuō)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(zhǎng)的四分這一，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?chē)?60°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(wú)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(chēng)為壓強(qiáng)，在國(guó)際單位制中壓強(qiáng)的單位為"帕斯卡"，簡(jiǎn)稱(chēng)"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 周上松緊不上，即一邊松一邊緊，從而加大軸承中滾珠的磨擦(偏磨)，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， 水在進(jìn)入葉輪被甩出的過(guò)程中因轉(zhuǎn)彎過(guò)多而形成阻力，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。
將傳統(tǒng)的單出口改為雙出口彼此相隔180fl，這樣不管揚(yáng)程有多高所形成的壓強(qiáng)有多大都 不會(huì)給徑向軸承造成偏磨，因?yàn)槠鋲毫σ粋€(gè)在左一個(gè)在右，或說(shuō)一個(gè)在上一個(gè)在下即相互為 一字形對(duì)稱(chēng)，其反壓力左與右或上與下二者完全相等同時(shí)落在同一個(gè)葉輪的兩側(cè)彼此被相互 抵消由有變無(wú)等于零，由此不再存在左右偏斜和上下移位的條件；并大大減少了水被甩出葉 輪后被殼體阻堵而轉(zhuǎn)彎過(guò)多的現(xiàn)象，即實(shí)現(xiàn)短距離或直接進(jìn)入出水管促使水流更順暢。如果 出水管過(guò)長(zhǎng)，可使用水流離開(kāi)水泵后二合為一的方法。
軸流式水泵是將數(shù)片(一般為三片)成螺旋狀為一個(gè)螺距的幾分之一以等距離安裝在軸 的周?chē)?，旋轉(zhuǎn)中將水往上輸送而不轉(zhuǎn)彎或少轉(zhuǎn)彎，為了克服輸送中所形成的反壓力(軸向力)， 務(wù)必要在與葉輪同一根軸上安裝止推軸承，運(yùn)轉(zhuǎn)中由于有止推軸承的阻擋和徑向軸承的定位 使軸盡管有反壓力的存在也不會(huì)后退和偏位，其軸向力(反壓力)導(dǎo)致止推軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中其 滾珠與前后擋圈(定圈與動(dòng)圈)發(fā)生劇烈地磨擦，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"，因而磨擦力的大小隨反壓力的多少而變化，磨擦所產(chǎn)生的阻力必須以消 耗一定的能量作為代價(jià)并減短了軸承的使用壽命。
改為將數(shù)片螺旋狀葉片分兩組安裝在同一根組合式軸的兩端，即以連軸器將三根軸相互 連接成一字形排例為三合一，其中兩端用于安裝轉(zhuǎn)輪即螺旋葉片，中段用于安裝起支承和定 位作用并相隔一定距離的左右兩個(gè)徑向軸承與軸承座，正中用于安裝被動(dòng)傳動(dòng)輪以便與動(dòng)力 (電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī))機(jī)上的主動(dòng)輪連合傳動(dòng)。這樣由一個(gè)水泵變成了兩個(gè)水泵，兩端頭的各 一組螺旋葉片其規(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)中促使兩股水流背道而馳，即一端將水往左輸送一端將水往右輸送。螺旋葉片將水往前推，所 形成的反壓力將螺旋葉片帶連軸往后推，由于兩端的反壓力(軸向力)完全相等并同時(shí)落在 同一根軸的兩端彼此被相互抵消由有變無(wú)等于零，由此實(shí)現(xiàn)在無(wú)須增加甚至減少輸入功率的 條件下其功效只少被提高一倍，并且可省去止推軸承。
另外，傳統(tǒng)的軸流式葉片只是在軸的每一端頭以二分之一或二分之一以下的螺距安裝短 程的三片或四片螺旋葉(參見(jiàn)圖2)，這樣水泵或水輪機(jī)每運(yùn)轉(zhuǎn)一周只能將較短距離內(nèi)(截面 積X葉片安裝長(zhǎng)度一該長(zhǎng)度內(nèi)葉片與軸的體積X吸排效率)的水推送相應(yīng)路程，如設(shè)順轉(zhuǎn)時(shí) 往上或往前推，反轉(zhuǎn)時(shí)往下或往后推，或者為反過(guò)來(lái)的狀況，其做功原理不變?，F(xiàn)將其改為 一個(gè)螺距以上(參見(jiàn)圖3)，每運(yùn)轉(zhuǎn)一周比改前的推送量提高若干倍，依據(jù)螺旋葉片的旋向不 同，如順轉(zhuǎn)時(shí)用于抽水，反轉(zhuǎn)時(shí)可用于放水發(fā)電，或者為反過(guò)來(lái)的狀況，當(dāng)用來(lái)放水帶動(dòng)發(fā) 電機(jī)時(shí)由于受力良好即水流通過(guò)螺旋葉片的路程變長(zhǎng)等于更有效地利用了水流的推力，同樣 多的水就能多發(fā)電。
機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)中所需要的力不外乎軸向力、徑向力(克服旋轉(zhuǎn)中的阻力)和空載力(不做 功時(shí)的空轉(zhuǎn))，其中空轉(zhuǎn)耗能量依據(jù)機(jī)器結(jié)構(gòu)的不同一般為0.1—0.2，比如使用磁浮軸承定位 在運(yùn)轉(zhuǎn)中僅存在與空氣的磨擦其阻力大為減少。凡使用螺旋葉片連同主軸在旋轉(zhuǎn)中將物料往 前輸送的機(jī)器其《全向力所占成份多少是依據(jù)螺旋繞軸升角而定，恰似之字形盤(pán)山公路在同樣 高度的條件下其路面越顯平坦走程越遠(yuǎn)，當(dāng)完全水平時(shí)就只能在原路繞圈子而無(wú)法上山了。 當(dāng)圓形螺旋葉片與軸成90°角度安裝時(shí)即無(wú)起點(diǎn)也無(wú)終點(diǎn)便不存在螺旋升角，運(yùn)轉(zhuǎn)中的功效變 為零，既無(wú)徑向力也無(wú)軸向力，當(dāng)螺旋升角達(dá)到90°時(shí)其葉片與軸成為一條平行的直線(xiàn)同樣失 去了做功能力，此時(shí)只有徑向力而無(wú)軸向力，只有在0°以上到9°0以下的螺旋升角才有工作 效率，角度越小徑向力越小軸向力越大， 一個(gè)成正比一個(gè)為反比，當(dāng)螺旋升角為45°時(shí)其軸向 力與徑向力二者相等。軸流式水泵其螺旋升角一般為20°—25°，可見(jiàn)軸向力占主要，為了減 小徑向力，將平均值螺旋升角定為20°，空載力定為0.2，求軸向力多少；1一0.2 — [ (1一0.2) X (20+90) ]"0.622。
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，電能必須生產(chǎn)與使用同時(shí) 進(jìn)行，如果根據(jù)客戶(hù)的用電量而頻繁地停機(jī)和開(kāi)機(jī)及增減負(fù)荷不利于火電廠機(jī)組的安全性和 經(jīng)濟(jì)性，由于白天用電量遠(yuǎn)多于晚上而造成用電高峰時(shí)供不應(yīng)求，當(dāng)用電低谷時(shí)又大大過(guò)剩， 因此有條件的發(fā)電廠家，在用電低谷時(shí)將多余的電用來(lái)抽水儲(chǔ)(蓄)能，等到用電高峰時(shí)再 放水發(fā)電。按照現(xiàn)有技術(shù)水平，花一個(gè)KW的電用于抽水，將所抽的水放下來(lái)發(fā)電最多也只 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，即峰電遠(yuǎn) 高于谷電，國(guó)外為4:1，因而還是有一定利潤(rùn)空間。
當(dāng)使用改進(jìn)后的對(duì)稱(chēng)式雙轉(zhuǎn)輪水輪機(jī)用來(lái)抽水蓄能情況就有所不同了，同一臺(tái)軸流式水 輪機(jī)可以是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)用于抽水蓄能，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)用于放水發(fā)電，或者為反過(guò)來(lái)的狀況，抽 水時(shí)螺旋葉片為主動(dòng)水為被動(dòng)，放水發(fā)電時(shí)水為主動(dòng)葉片為被動(dòng)，由于抵消了反壓力，順轉(zhuǎn) 時(shí)提高了功效或節(jié)省了能源，反轉(zhuǎn)時(shí)容易被水推動(dòng)節(jié)能效果一樣，由此實(shí)現(xiàn)減少抽水耗電量 增多發(fā)水發(fā)電量之目的。
B、循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)形成推力
如果把兩端在上、下部位相互連通的管道稱(chēng)為連通器，往連通器里只注入一種液體，不管其管道有多長(zhǎng)、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)，其兩 端液體之液面為絕對(duì)持平。"帕斯卡定律"是密閉液體傳遞外加壓強(qiáng)的規(guī)律，即施加于密閉液 體的任一部分的壓強(qiáng)都能保持它原來(lái)的大小，由液體向各個(gè)方向傳遞(包括液體內(nèi)部及與液 體接觸的器壁)。
如果首先將既比水的密度小又能順利通過(guò)管道的物件比如皮球放到連通器中，然后從其 中一端開(kāi)口注入水，當(dāng)水在流滿(mǎn)管道后從另一端溢出時(shí)，'皮球便必然會(huì)隨著水的流動(dòng)自動(dòng)浮 出，無(wú)須施加任何外力，由此足以證明水的浮力和水在流動(dòng)中所形成的水能不管是在江河里 還是在管道中都是一樣的。
根據(jù)"帕斯卡定律"將同一臺(tái)抽水機(jī)的進(jìn)水管的入口端與出水管的出口端都放到同一個(gè) 水池中并在管內(nèi)注滿(mǎn)水，不管出水管的中間段有多高，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 道中的流速要快得多，同時(shí)其耗能量相對(duì)也少得多即與空轉(zhuǎn)(不抽水)耗能量相等。其原由 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因二者完全相等彼此被抵 消由有變無(wú)最后為零，剩下的僅是機(jī)器本身運(yùn)轉(zhuǎn)中的磨擦阻力與抽水無(wú)關(guān)。當(dāng)突然關(guān)停抽水 機(jī)時(shí)，管道中的水便會(huì)立即停流，并且其管道中仍可保持滿(mǎn)管水而不空，即使進(jìn)水管底閥破 損穿洞，水也不會(huì)流出來(lái)，原由是進(jìn)排兩水管都就位在同一個(gè)水池中被水淹沒(méi)，彼此水位一 致，壓強(qiáng)一樣，只要管壁不進(jìn)空氣，水就不會(huì)往下流。
人們?cè)诔樗鳂I(yè)時(shí)，如果因揚(yáng)程過(guò)高水抽不上去即上升到一定高度不再流動(dòng)，只要在原 高度不變或繼續(xù)加高的條件下把出水管接長(zhǎng)并往管內(nèi)注滿(mǎn)水，把接長(zhǎng)部分返回到與進(jìn)水管同 一個(gè)水池中，不僅管道中的水立即就會(huì)流動(dòng)起來(lái)而且流動(dòng)得更快，同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)中的動(dòng)力比如電 動(dòng)機(jī)其負(fù)荷大為減輕，電流立即減少，所耗電能與空轉(zhuǎn)耗能量無(wú)異，不管將揚(yáng)程提得多高其 效果不變。
如果把注滿(mǎn)水的出水管與進(jìn)水管相互對(duì)接，使其成為一根無(wú)入口無(wú)出口無(wú)堵塞即無(wú)頭又 無(wú)尾的環(huán)形管道，或者環(huán)形管道斷開(kāi)處由吸排泵接通，與水池?zé)o關(guān)，再啟動(dòng)抽水機(jī)，情況就 不同了不僅管道中的水流速會(huì)更快，而且當(dāng)突然關(guān)停抽水機(jī)時(shí)即斷開(kāi)電源或關(guān)停動(dòng)力，水 還會(huì)照樣循環(huán)來(lái)回運(yùn)行少許時(shí)間。道理很簡(jiǎn)單，這和用手快速轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)沒(méi)有貼地的自行車(chē)車(chē) 輪一樣，當(dāng)手松開(kāi)后車(chē)輪在慣性的作用下還會(huì)旋轉(zhuǎn)好一陣子，旋轉(zhuǎn)中的速度越快自轉(zhuǎn)的延續(xù) 時(shí)間也就越長(zhǎng)。
水電廠是利用水的流差即借助水的快速流動(dòng)，在流動(dòng)中推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，
即將水能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。在一定條件下水頭(水位或水平面)的高
度與發(fā)電量成正比關(guān)系，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，
其流水在超越水輪機(jī)之后就失去了其使用價(jià)值即僅為借用一次而不能重復(fù)利用，除非抽水蓄
能回池。在環(huán)形管道上安裝水輪機(jī)情況就大不一樣了，由于在整個(gè)管道上不存在壓強(qiáng)的差別，
不管其管道有多長(zhǎng)，也不管所安裝在管道中的水輪機(jī)有多少臺(tái)，只要是彼此結(jié)構(gòu)與尺寸一致，
每一臺(tái)在運(yùn)轉(zhuǎn)中所輸出的功率都是相同的，不管是往上流還是往下流都同樣能推動(dòng)水輪機(jī)旋
轉(zhuǎn)，管道越長(zhǎng)所安裝的水輪機(jī)越多，其輸出總功率大于輸入功率的比值也就越大，依據(jù)環(huán)形
管道的長(zhǎng)短和安裝水輪機(jī)多少的不同，前者可以是后者的幾倍、幾十倍、幾百倍、幾千倍、
幾萬(wàn)倍……沒(méi)有止點(diǎn)。其原由是管道中的水流在整條管道上的任何一處都是保持平衡的，恰似在一個(gè)天平秤的兩端盤(pán)子里同時(shí)增加或減少同樣的斤兩于水平狀的秤桿無(wú)有半點(diǎn)影響。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)自然為絕對(duì)平衡，不平時(shí) 有上必有下、上下全相等，有高必有低、高低尺寸同，即其中一側(cè)高多少，相對(duì)另一側(cè)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(lái)雙流去，流去又流來(lái)，原水走原道， 循環(huán)無(wú)數(shù)次，在低處往高處流的同一時(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(wú)而不再存在，即無(wú)剩余無(wú)缺少剛好平衡，因 此不管其管道是平裝，立裝或斜裝和直道或彎道，也不管水輪機(jī)安裝得再多，于輸入功率并 無(wú)影響，這與連通器里的液體流動(dòng)是一個(gè)道理。
要讓液體或氣體在封閉的環(huán)形管道中來(lái)回往復(fù)循環(huán)流動(dòng)需要施加多大外力即輸入多少功 率，應(yīng)該等于推動(dòng)一個(gè)以中心裝有軸承為支點(diǎn)四周或兩端重量完全相等的物件旋轉(zhuǎn)所需的耗 能量，或者等同將靜止時(shí)為水平狀的一根天平秤桿被推至傾斜所需的力，如果將其流速忽視 不計(jì)，所需之力微乎其微。
由動(dòng)力帶動(dòng)的吸排泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中促使介質(zhì)(液體或氣體)在循環(huán)管道中快速往返流動(dòng)，當(dāng) 突然關(guān)停動(dòng)力時(shí)，還會(huì)繼續(xù)自動(dòng)流動(dòng)好一陣子并帶動(dòng)吸排泵繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，即快速流動(dòng)中的介質(zhì) 所形成的慣性力也在對(duì)吸排泵施加一種推力，二者相輔相成。例如以水做為介質(zhì)并選用活塞 式吸排泵實(shí)施吸排時(shí)，當(dāng)成雙成對(duì)的活塞其中一半在前行中將水從缸套中排出，所排出的水 必定要占據(jù)一定的容積，而環(huán)形管道中的水并無(wú)空位又不能被壓縮，由此所排出的水對(duì)另一 半在后行中的活塞施加一種推力；與此同時(shí)后行中的一半活塞在對(duì)水形成吸力的同時(shí)對(duì)前行 中的一半活塞產(chǎn)生一定的拉力，其原由是被吸入缸套的水減少了環(huán)形管道中的存水量自然務(wù) 必要有水來(lái)補(bǔ)足，所以只有吸入與排出同時(shí)進(jìn)行才能實(shí)現(xiàn)吸排作業(yè)。當(dāng)采用相同規(guī)格的兩個(gè) 活塞安裝在同一根軸的兩端時(shí)，該軸帶連活塞在滑行中即可實(shí)現(xiàn)一端排出一端吸入二者同時(shí) 進(jìn)行，換言之吸入與排出二者相輔相成缺一不可。
由于液體或氣體在環(huán)形管道中不存在膨脹力與擠壓力，以水為例，因?yàn)楣艿赖娜莘e與水 的體積完全相等無(wú)絲毫之差(被水充滿(mǎn))，也沒(méi)有活塞給其加壓，由此即使是管道某處存在小 裂縫或小孔洞也不妨事，即水在流動(dòng)中很難泄漏，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慣性力，流速越快所形成的吸力與推力相應(yīng)也越大，小孔外邊的空 氣進(jìn)不去，水自然不會(huì)流出來(lái)。
C、運(yùn)用對(duì)稱(chēng)實(shí)現(xiàn)平衡
根據(jù)工藝要求將環(huán)形管道在長(zhǎng)度上一分為二又二合為一，這樣的分合次數(shù)依據(jù)工藝要求 而定，每分合一次可以安裝前后兩臺(tái)水輪機(jī)或氣輪機(jī)或油輪機(jī)(用水做介質(zhì)稱(chēng)水輪機(jī)，用空 氣做介質(zhì)稱(chēng)氣輪機(jī)，用油做介質(zhì)稱(chēng)油輪機(jī))，以水輪機(jī)為例，由兩個(gè)相同的轉(zhuǎn)輪分別安裝在同 一根軸的兩端，軸的兩端頂頭空白位伸出管道外由軸承與軸承座支承定位。由螺旋葉繞軸安 裝組成轉(zhuǎn)輪其中一個(gè)為左旋一個(gè)為右旋，流動(dòng)中的水分兩股在同一時(shí)間內(nèi)等量并等速分別從 兩端流向中間為二合為一，在中間轉(zhuǎn)彎后經(jīng)短距離的中間縱向管道向前在同一時(shí)間內(nèi)分兩股 等量并等速?gòu)闹虚g流向兩端為一分為二，再分別從兩側(cè)的縱向管道向前又從兩端流向中間為 重復(fù)上述過(guò)程，每分合一次超越前后相鄰兩臺(tái)雙轉(zhuǎn)輪水輪機(jī)。由于管道中的水一流齊流一停 齊停，只要管道和水輪機(jī)做得標(biāo)準(zhǔn)就不存在流速與流量的差別，只因安裝在軸上的螺旋葉片 與軸保留一定的夾角即螺旋升角(斜坡)，由此兩股水在快速流動(dòng)中分別促使左旋葉片往右轉(zhuǎn)
10和促使右旋葉片往左轉(zhuǎn)動(dòng)，由于在同一時(shí)間內(nèi)兩股水流不是背道而馳就是相互會(huì)合，二者必 居其一，推動(dòng)兩端螺旋葉片共同帶動(dòng)同一根軸向著同一方向旋轉(zhuǎn)(甲乙二人面向或背向時(shí)甲 的右邊就是乙的左邊，乙的右邊便是甲的左邊)，由此可知盡管安裝在同一根軸上的兩轉(zhuǎn)輪一 個(gè)為右旋一個(gè)為左旋，其實(shí)并不矛盾。
運(yùn)轉(zhuǎn)中依據(jù)，K的流向所形成的軸向推力不是背向便是面向，背向時(shí)將同一根軸往兩頭拉， 面向時(shí)將同一根軸往中間推，由于左右兩頭都是以同等的拉力或同等的推力落在同一根軸上 彼此被相互抵消而由有變無(wú)，換言之，兩端相互對(duì)稱(chēng)并完全平衡的拉力或推力有效地阻止了 軸的左右移位而起到了更為可靠的軸向定位作用，由此完全可以取消止推軸承的安裝，只須 在軸的兩端分別各安裝一個(gè)徑向軸承用于定位便可勝任，因?yàn)樗妮S向力被抵消不再存在。 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。
由動(dòng)力帶動(dòng)的軸流式吸排泵，其結(jié)構(gòu)與形狀可以與水輪機(jī)完全一致，只是分工的不同， 根據(jù)螺旋葉片的旋向不同。可以是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)將水從中間往兩端輸送，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)將水從兩 端往中間輸送，或者為反過(guò)來(lái)的狀況。同一臺(tái)水輪機(jī)或吸排泵既可以順轉(zhuǎn)也可以反轉(zhuǎn)，以工 藝要求而定，吸排泵所起的作用是在運(yùn)轉(zhuǎn)中促使介質(zhì)(水或空氣)在環(huán)形管道中來(lái)回往返快 速循環(huán)流動(dòng)，在流動(dòng)中推動(dòng)若干臺(tái)水輪機(jī)或氣輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而做功。但并不排除吸排泵與水輪機(jī) 或氣輪機(jī)結(jié)構(gòu)各異，即不杜絕使用離心式或活塞式吸排泵。
水輪機(jī)其主軸上的兩端轉(zhuǎn)輪由二至三片不等的螺旋葉片以螺旋狀圍繞在軸上組合而成， 前后相鄰兩葉片的相隔距離稱(chēng)為一個(gè)螺距，前后兩葉片之間即通道，由此假想做為水輪機(jī)被 卡死不轉(zhuǎn)動(dòng)，于水的流速與流量也不會(huì)造成影響，因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)與不轉(zhuǎn)動(dòng)其通道是一樣的即既不 會(huì)增多也不會(huì)減少。所不同的只是當(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 旋狀繞圈子前進(jìn)，由此它的流動(dòng)路線(xiàn)即走程與螺旋個(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)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(guò)使水流減少了走彎路而 更順暢，按理論推算水輪機(jī)每運(yùn)轉(zhuǎn)一周水流便前進(jìn)一個(gè)螺距的走程，但由于是水推動(dòng)螺旋葉 片旋轉(zhuǎn)即水為主動(dòng)，螺旋葉片為被動(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(xiàn) 往前流，多少還有點(diǎn)呈螺旋狀前進(jìn)，但至少不會(huì)因管道中有水輪機(jī)的存在而降低流速，相反 同一條環(huán)形管道如若通道大小不一，其斷面越小處流速越快。
在大自然中，水的流速與水頭高低成正比，而要提高水頭受著諸多條件的制約。在流速 十分有限的條件下，辦法之一就是將水輪機(jī)做得很大， 一個(gè)水輪機(jī)重達(dá)數(shù)仟噸，其難度之大 與成本之高可想而知。而本發(fā)明要想提高流速與流量是一件十分容易的事，只要加快吸排泵 的轉(zhuǎn)速或加大吸排泵和管道的尺寸即成；也可以將環(huán)形管道一分為二、為三、為四……，在 每根分道上各安裝一個(gè)吸排泵，然后又將若干分道再合攏為一即可；或者將環(huán)形管道某處斷 開(kāi)，再由若干臺(tái)吸排泵接通。便可實(shí)現(xiàn)需要多快流速就有多快流速，需要多大流量就有多大 流量。由此為提高水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速具備了一個(gè)可行性條件，必要時(shí)可以根據(jù)工藝要求將其轉(zhuǎn)速 提高到為發(fā)電機(jī)或內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的幾倍、十幾倍不等。再通過(guò)減速增力裝置間接帶動(dòng)發(fā)電機(jī)或 交通工具行駛。依據(jù)各種交通工具其結(jié)構(gòu)的不同選擇適應(yīng)的位置安裝該裝置，比如船舶可安 裝在底倉(cāng)，客車(chē)可安裝在駕駛室或頂蓬之上。若干個(gè)水輪機(jī)或氣輪機(jī)既可連合驅(qū)動(dòng)同一臺(tái)發(fā) 電機(jī)，也可單一驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)或直接連接減速機(jī)。
11D、借用液體的浮力加上扛桿之力
用鋼材做成的水輪機(jī)是有一定重量的，由于鋼材的密度是水的7.8倍之多，也就是說(shuō)安裝 在水中的水輪機(jī)憑水的浮力只能抵消水輪機(jī)重力的12.8% (1 + 7.8=0.128)，其余的87.2%完 全依靠軸承來(lái)支撐與承受。在使用反擊式水輪機(jī)的水電站，由于反擊式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪能量轉(zhuǎn) 換是在有壓管流中進(jìn)4亍的，即水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪完全被淹沒(méi)在水中。目前世界上單機(jī)出力最大的 混流式水輪機(jī)(為反擊式類(lèi)其中之一)發(fā)電機(jī)組在我國(guó)(中國(guó))的三峽水電站，兩種型號(hào)每 臺(tái)水輪機(jī)分別重為3200t和3323t，除了水的浮力抵消一少部分重量外，大部分重量都落到 軸承上，不難設(shè)想，數(shù)仟噸的重量由軸承來(lái)承受勢(shì)必在運(yùn)轉(zhuǎn)中形成強(qiáng)烈的磨擦，這種磨擦所 形成的阻力是以消耗一定的能量(水能)作為代價(jià)的，也就是說(shuō)因磨擦阻力的存在而減少了 水在流動(dòng)中對(duì)水輪機(jī)的推力，即浪費(fèi)了相當(dāng) 一部分水能。
萬(wàn)噸巨輪可在水面上飄流，其輪船也是鋼材制造的，只要位于水平面以下部分等于或輕 于水的重量就不會(huì)下沉。因此，只要將水輪機(jī)制做成空心狀以此達(dá)到每立方米體積的重量在 一噸以下(與水的重量相等或略少)，就可以完全由水的浮力將其浮起，從而軸承只是起到了 定位的作用由此百分之百地消除了承受力，其磨擦阻力就變得微乎其微了。
反擊式水輪機(jī)有四種機(jī)型混流、軸流、斜流和貫流。轉(zhuǎn)輪是水輪機(jī)的核心部件，其中 軸流式和貫流式都是將數(shù)片螺旋漿式葉片以等距離安裝在中軸尾端的四周組合成一個(gè)轉(zhuǎn)輪， 由于存在一定的螺旋升角，由水在流動(dòng)中沖擊其斜面而旋轉(zhuǎn)。同一組螺旋葉片離軸心越近角 度越大，反之越小；角度越小周線(xiàn)越長(zhǎng)，反之越短。水在流動(dòng)中所形成的推力距離中心越遠(yuǎn) 越省力，省力是借用了杠桿之力，這與用手秤稱(chēng)東西其小小秤砣可壓千斤是同一道理。
以軸流式水輪機(jī)為例，設(shè)螺旋葉片外4)為4m，將主軸4)尺寸定為螺旋葉片外4)的0.8為 3.2m，用鋼管做主軸，其厚度為0.05m，空心4>=3.2— (0. 05X2) =3. 1 (m)，其空心斷面所占 比例=(3.1X3.1X0.7854) +(3.2X3.2X0.7854)^0.938，即將兩端密封后該轉(zhuǎn)輪的中心 主軸其體積增大了百分之九十以上而重量不變，由此每立方米的重量由7.8t減少到lt以下， 從而實(shí)現(xiàn)被水浮起之目的。水輪機(jī)的內(nèi)徑(主軸)加大后，在同樣大的外徑條件下其通道必 然有所減少，并且該通道集中在離軸心較遠(yuǎn)的圓周，由此所導(dǎo)出的結(jié)果是同樣多的水在流 經(jīng)(超越)較小的通道時(shí)其流速相應(yīng)加快，杠桿之力相應(yīng)增大，盡管通道有所減小(不可過(guò) 小)其推力卻有增無(wú)減，加上水的浮力抵消了水輪機(jī)的大部分重力或全部，從而大大地減少 了軸承的磨擦阻力，為提高轉(zhuǎn)速使用浮式軸承或永磁懸浮軸承提供了一個(gè)可行性條件。浮力+ 杠桿力+水流增快的推力=省力(減少輸入功率)。
為了減少流動(dòng)中的介質(zhì)在環(huán)形管道中的轉(zhuǎn)彎抹角和適應(yīng)水輪機(jī)或氣輪機(jī)當(dāng)必要時(shí)可立式 安裝，將水輪機(jī)或氣輪機(jī)做成空心狀圓柱形(不再安裝螺旋葉片)，這種空心狀圓柱形水輪機(jī) 或氣輪機(jī)每?jī)蓚€(gè)為一組相互對(duì)稱(chēng)以平式或立式安裝于同一環(huán)形管道每處的上下或左右，依據(jù) 水輪機(jī)或氣輪機(jī)4)的大小其中一少部分位于管道的通道橫截面之內(nèi)，大部分凸出于通道邊緣 線(xiàn)之外，凸出部分被管道所包圍盡可能保持最小的間隙，其目的一是為了接受環(huán)形管道中的 介質(zhì)在流動(dòng)中所形成的推力，二是應(yīng)順同一條江河或同一根輸水管寬大處流速慢小窄處流速 快的自然規(guī)律，即根據(jù)水物質(zhì)不滅定律，液體在同一根管道內(nèi)既不會(huì)減少也不會(huì)增多又不能 壓縮，所以在單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道每一個(gè)截面的液體其體積(流量)都是相等的，與管道截 面大小并無(wú)區(qū)別。由此可知，環(huán)形管道該處的通道斷面由于水輪機(jī)或氣輪機(jī)的圓柱體的凸進(jìn)便相應(yīng)減少，從而促使介質(zhì)(水或空氣)在流經(jīng)(超越)此處時(shí)其流速相應(yīng)增快而推力增大， 推動(dòng)每組相對(duì)兩個(gè)水輪機(jī)或氣輪機(jī)一個(gè)為左旋一個(gè)為右旋。只因其介質(zhì)在快速流動(dòng)中所形成 的推力是施加于水輪機(jī)或氣輪機(jī)的某一邊緣只占其直徑的若干分之一非中心更非全部，從而 形成杠桿之力促使其轉(zhuǎn)動(dòng)，不難設(shè)想，這種圓柱形水輪機(jī)或氣輪機(jī)的4)越大所借用的杠桿之 力就相應(yīng)越多也就越容易被推動(dòng)，同時(shí)轉(zhuǎn)速相對(duì)也越慢，它不同于軸流式螺旋槳葉結(jié)構(gòu)的水 輪機(jī)或氣輪機(jī)其體積越大所需推力越多。
為了實(shí)現(xiàn)介質(zhì)在流動(dòng)中推力強(qiáng)勁即更有效地利用推力，將空心狀圓柱形水輪機(jī)或氣輪機(jī) 的圓周外圍以等距離制做成多塊板葉式葉片，每一塊葉片的兩邊側(cè)面之間與軸心相對(duì)，等于 加長(zhǎng)了圓柱體的半徑。其目的是增加介質(zhì)在流動(dòng)中與水輪機(jī)或氣輪機(jī)的磨擦力，這樣當(dāng)水或 空氣在快速流動(dòng)中與水輪機(jī)或氣輪機(jī)的周邊其中某一部分相遇時(shí)不會(huì)一滑而過(guò)，而是被數(shù)塊 葉片擋住形成一定的阻力，在介質(zhì)的推力下促使水輪機(jī)或氣輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)中讓位于介質(zhì) 通過(guò)。
由于水的浮力是客觀存在的，借用與不借用于浮力不會(huì)造成任何影響，即既不會(huì)增多也 不會(huì)減少，這一點(diǎn)與大自然中的風(fēng)力、水力完全相同。當(dāng)使用液體做介質(zhì)時(shí)，由于空心狀圓 柱形水輪機(jī)其內(nèi)腔中的空氣遠(yuǎn)比水輕而在水中形成一個(gè)向上浮的趨勢(shì)，又由于水輪機(jī)有一定 的重量即鋼材的密度是水的近8倍，由此在自重的作用下形成一個(gè)往下沉的趨勢(shì)，即在同一 臺(tái)水輪機(jī)上存在一個(gè)往上浮一個(gè)往下沉的兩個(gè)因素，根據(jù)浮力的大小和重力的多少二者相互 抵消其中一部分或者全部被抵消為二者持平，由此達(dá)到減少或消除落到軸承上的重力，從而 使軸承更耐用和在運(yùn)轉(zhuǎn)中更省力，被抵消的重力越多省力也相應(yīng)越多，利用該方法不管多大 的水輪機(jī)其重力都可以被浮力所抵消，即由有變無(wú)或由多變少，必要時(shí)可在水中加入少量的 助浮物料如氯化鈉類(lèi)促使浮力增大，并可防止低溫結(jié)冰。
在不同場(chǎng)合根據(jù)工藝要求其環(huán)形管道斷面(橫截面)既可以是方形或圓形也可以是方圓 結(jié)合形。環(huán)形管道的排列方式(形狀)更是多種多樣不受限制，只要能適應(yīng)介質(zhì)做循環(huán)往復(fù) 流動(dòng)就行。它可以是一個(gè)圓環(huán)；可以是兩端為半個(gè)圓弧中間為兩條直線(xiàn)；可以像螺旋狀那樣 管道與管道之間隔開(kāi)一定距離向上、向前、向后、向左、向右延伸，最后又回到起點(diǎn)兩端頭 對(duì)接；可以由中間一條主道分為兩根支道于左右繞到另一頭又合為一根主道而相互接通；當(dāng) 然并不排除一主多支的做法，但分合過(guò)多會(huì)因受力不勻各管道中的介質(zhì)流速很難一致，即離 主道近的流速快，反則流速慢甚至停流，除非在各根支道上各安裝一臺(tái)吸排泵；根據(jù)地形可 以是雙排或彎來(lái)又彎去成為多排為水平排列即相互平行，也可以側(cè)立以雙排或多排為上下疊 加，或者介于二者之間為一定斜度等。
依據(jù)工藝要求其空心狀圓柱形水輪機(jī)或氣輪機(jī)可以是平裝(軸線(xiàn)持平)；也可以是立裝(中 軸垂直)。平裝時(shí)相對(duì)某兩個(gè)分別位于同一管道里面(內(nèi))的上下；立裝時(shí)相對(duì)某兩個(gè)分別位 于同一管道里面(內(nèi))的左右。兩個(gè)為一組在同一環(huán)形管道可安裝單組、雙組或多組(無(wú)止 點(diǎn))。如果所安裝的水輪機(jī)或氣輪機(jī)不是太多(5個(gè)以下)，可將環(huán)形管道除兩頭必須轉(zhuǎn)彎外 設(shè)置成左右相對(duì)并隔開(kāi)一定距離的兩條水平直線(xiàn)，并在兩端分別安裝各一個(gè)吸排泵，將空心 狀圓柱形水輪機(jī)或氣輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪以立式安裝于同一環(huán)形管道的左右兩條直線(xiàn)管道之間并密 封，其轉(zhuǎn)輪的左右兩側(cè)邊以直徑的若干分之一凸入左右兩管道介質(zhì)流徑的通道之內(nèi)，由左右 兩股水流或氣流一股向前一股向后分別從左右共同推動(dòng)同一個(gè)水輪機(jī)或氣輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，由此其推力便增大一倍。由于水輪機(jī)或氣輪機(jī)在快速運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)形成一定的離心力，離心力的 作用可將上下兩個(gè)端面的少量介質(zhì)形成甩向四周的趨勢(shì)，但由于因無(wú)空位(水滿(mǎn))又甩不出， 盡管同一環(huán)形管道中的左右管道因安裝單排水輪機(jī)或氣輪機(jī)而彼此相互被串通，由于離心力 的存在加上縫隙很小其左右介質(zhì)很難從水輪機(jī)或氣輪機(jī)的上下兩端平面產(chǎn)生對(duì)流。立式安裝 的轉(zhuǎn)輪左右邊緣兩側(cè)圓周半徑的少部分位于左右管道介質(zhì)流路的通道里，每個(gè)側(cè)邊與通道的 內(nèi)側(cè)前后免不了各形成一條豎狀小間隙，其少量介質(zhì)(一般為水或空氣)會(huì)跟隨轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn) 方向從該間隙中產(chǎn)生左右對(duì)流，但由于左右管道都分別各存在前后各一條共兩條間隙，在運(yùn) 轉(zhuǎn)中一條流出一條流進(jìn)其流量二者(進(jìn)出)完全相等，其結(jié)果仍可保持左右管道中的介質(zhì)總 量不變。不管對(duì)水輪機(jī)或氣輪機(jī)采用何種安裝方式，都必須將其轉(zhuǎn)輪置于密封的管道中，只 是中間主軸兩端伸出在外，其目的是杜絕介質(zhì)外泄。由于是同一型號(hào)的兩個(gè)吸排泵分別等距 離安裝在環(huán)形管道的兩端，吸力與推力彼此相等，由此杜絕了介質(zhì)在流動(dòng)中不超越兩端的左 右通流。
根據(jù)工藝要求空心狀圓柱形水輪機(jī)或氣輪機(jī)其轉(zhuǎn)輪4)尺寸與轉(zhuǎn)輪寬度尺寸二者可以是相 等也可以是相差，并且不排除其形狀的改變，比如將圓柱形改為鼓形或其他形狀，在兩端4) 保持不變的條件下鼓形轉(zhuǎn)輪中心4)便會(huì)增多相應(yīng)體積增大，從而與通道中的介質(zhì)接觸面積也 相應(yīng)加大，由此更有利于接受推力。但鼓形或其他形狀加工難度大而成本高，若要增大扭力 選用加寬轉(zhuǎn)輪的寬度或加大其cb相對(duì)前者(鼓形)而言既可達(dá)到目的又可節(jié)約成本。
選用液體或氣體做為介質(zhì)其做功原理不變，只是當(dāng)選用氣體(空氣)做為流動(dòng)介質(zhì)時(shí)其 流速應(yīng)依據(jù)水電廠水輪機(jī)最高轉(zhuǎn)速不超過(guò)1500/min和火電廠汽輪機(jī)最低轉(zhuǎn)速不低于3000/min 的定理而適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速即可。道理很明了，當(dāng)同樣體積的木塊和鐵塊以同樣的速度撞擊某一 物體時(shí)，不言而喻自然是密度大的鐵塊撞擊力要大，這與飛機(jī)在空中飛行碰上飛鳥(niǎo)會(huì)損壞飛 機(jī)的道理一樣，盡管飛鳥(niǎo)輕而小，但飛機(jī)速度太快所形成的撞擊力太大。
借助液體或氣體在快速循環(huán)流動(dòng)中的推力其有益效果簡(jiǎn)述如下。
由于本發(fā)明可以選用不花錢(qián)的水或空氣做為介質(zhì)用于推動(dòng)水輪機(jī)或氣輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而做功， 并且可實(shí)現(xiàn)其輸出能量遠(yuǎn)大于輸入能量之目的，加上無(wú)須修筑蓄水堤壩和船閘，也不存在移 民和添置大小輔機(jī)設(shè)備，水或空氣長(zhǎng)時(shí)間無(wú)須更換，運(yùn)轉(zhuǎn)中只是微乎其微的修理費(fèi)，不僅投 資很小，而且運(yùn)行成本極低；無(wú)資源消耗自然無(wú)環(huán)境污染；發(fā)電不受資源制約，增減水輪機(jī) 或氣輪機(jī)十分容易，同樣的設(shè)備只要調(diào)整介質(zhì)的流速便可實(shí)現(xiàn)增減供電量；由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 而更有利于電腦控制，為實(shí)現(xiàn)無(wú)人上班少人值守提供了一個(gè)十分有利的條件；建站不受地域 限制，高山、平地、斜坡、地下崖洞、屋頂或室內(nèi)等都適用。
流動(dòng)作業(yè)的交通工具即車(chē)輛、船只、飛機(jī)等由于不便搭架電線(xiàn)而只有使用發(fā)動(dòng)機(jī)，由此 務(wù)必造成投資大，運(yùn)行成本高并污染環(huán)境和存在噪音，更主要是消耗了大量十分有限的原源。 當(dāng)使用本發(fā)明取代其發(fā)動(dòng)機(jī)后，上述弊病不再存在，只多只須一兩個(gè)蓄電池便可解決。
E、借用多余的離心力
凡是繞軸心快速旋轉(zhuǎn)的物件都會(huì)形成不同程度的慣性力兼離心力，最為常見(jiàn)的是輪盤(pán)或 稱(chēng)轉(zhuǎn)輪其轉(zhuǎn)速越快所形成的離心力相應(yīng)也越大，并且離心力的增大值是轉(zhuǎn)速增快值的平方， 即轉(zhuǎn)速增快兩倍，離心力便增大4倍，轉(zhuǎn)速為原來(lái)的4倍或8倍，離心力為原來(lái)的16倍或 64倍，以此類(lèi)推。 .
14離心式水泵與離心式風(fēng)機(jī)都是借用離心力將水或空氣在高速旋轉(zhuǎn)中將其從葉輪空間中甩 出，這種離心力的形成必須要以消耗一定的能量作為代價(jià)，而安裝在S195型柴油機(jī)其曲軸上 的一個(gè)笨重飛輪和起動(dòng)軸上的自動(dòng)調(diào)速裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)中并不會(huì)增加能量消耗，相反，由于四沖
程柴油機(jī)其中二分之一沖程用于進(jìn)排氣而不做功，只好借助安裝的飛輪在旋轉(zhuǎn)中儲(chǔ)存做功時(shí) 的能量使其形成慣性力而均速運(yùn)轉(zhuǎn)；"S動(dòng)調(diào)速裝置其中起主導(dǎo)作用的六粒珠子，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高 時(shí)隨著離心力的增大向四周散開(kāi)，反之向內(nèi)靠攏，在內(nèi)外滑移過(guò)程中也是無(wú)須消耗能量的， 因此安裝與不安裝與消耗燃油無(wú)直接關(guān)系，只是當(dāng)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)高或過(guò)低時(shí)調(diào)節(jié)供油量而確 保運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。
抽水機(jī)在抽水作業(yè)中由于揚(yáng)程的存在而形成壓強(qiáng)(反壓力)，由此同樣尺寸的水管其揚(yáng)程 越高所配套的動(dòng)力相應(yīng)越大。如果是無(wú)揚(yáng)程抽水，抽水與不抽水(空轉(zhuǎn))的所需動(dòng)力是相同 的，即只是克服機(jī)器本身的磨擦阻力就行了。
由于離心力是客觀存在的，形成后利用與不利用與能源消耗(輸入功率)無(wú)關(guān)，如果使 用一種方法利用這多余的離心力來(lái)為人類(lèi)做功，將會(huì)獲得一種無(wú)須花錢(qián)的新能源，比利用水 能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等更方便、更可靠、更實(shí)惠。
水輪機(jī)與汽輪機(jī)在快速旋轉(zhuǎn)中僅限于直接或間接帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)而發(fā)出電來(lái)，而在旋轉(zhuǎn) 中所形成的離心力百分之百地被白白浪費(fèi)掉了。顧名思義，離心力所起的作用是以旋轉(zhuǎn)軸心 為起點(diǎn)，以外圍周邊為終點(diǎn)形成一個(gè)離開(kāi)中心(離心)甩向四周的趨勢(shì)，或說(shuō)形成一種由軸 心向四周散開(kāi)的拉力，離軸心越遠(yuǎn)所形成的離心力越大，這是因?yàn)橹芫€(xiàn)越長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)線(xiàn)速越快的 緣故。如果一個(gè)繞軸心快速旋轉(zhuǎn)的輪盤(pán)其周邊某處存在裂縫而欠牢固，當(dāng)牢固性低于離心力 時(shí)就會(huì)從該裂縫處脫開(kāi)，被脫開(kāi)部件便會(huì)向與軸心相反的方向飛去，假如其脫開(kāi)部分并非單 個(gè)而是成雙成對(duì)并且彼此重量相等和脫開(kāi)部位在緣周線(xiàn)上距離都等同，就不會(huì)因撕裂斷開(kāi)而 影響輪盤(pán)在旋轉(zhuǎn)中的平衡性，即不會(huì)給運(yùn)轉(zhuǎn)中的輪盤(pán)造成阻力。比方說(shuō)以對(duì)稱(chēng)的形式并均等 地從上位的左右向水平式安裝并在運(yùn)轉(zhuǎn)中的輪盤(pán)加砂或淋水，砂或水在離心力的作用下被甩 向四周而飛濺時(shí)必定會(huì)形成撞擊力，如果把這些撞擊力收集起來(lái)并利用它，便等于利用了多 余的離心力。
根據(jù)無(wú)揚(yáng)程抽水(進(jìn)出兩水管放入同一個(gè)水池中)相對(duì)空轉(zhuǎn)狀態(tài)而言不會(huì)增加能量消耗 這一定理，只要將立式安裝(中軸直立)的水輪機(jī)或氣輪機(jī)的中軸上位適當(dāng)加長(zhǎng)，并在加長(zhǎng) 的某一位置加裝一臺(tái)離心式水泵(吸排泵)或離心式風(fēng)機(jī)，(二者都為吸排泵)，為了在旋轉(zhuǎn) 中既能形成較大的離心力又能保持其平穩(wěn)性不減，該吸排泵的葉輪4)應(yīng)等于或略小于其下位 的水輪機(jī)或氣輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪4)。以安裝吸排水泵為例，在原環(huán)形管道的上位再疊加一層儲(chǔ)水渠 道或水池，存水量以滿(mǎn)足吸排泵的吸排作業(yè)為宜，吸排泵下位的進(jìn)水管包圍在立式水輪機(jī)中 心主軸的周?chē)⒈谎蜎](méi)在水中，或者就根本不設(shè)進(jìn)水管(水無(wú)雜質(zhì))，吸排泵的葉輪和殼體其 中一大部分或全部位于水平面以下為近于無(wú)揚(yáng)程或完全無(wú)揚(yáng)程吸排，其泵體外殼與外殼上的 排水出口是固定不動(dòng)的，為了保持在運(yùn)轉(zhuǎn)中的平衡性，其排水出口只少設(shè)置對(duì)稱(chēng)式兩個(gè)彼此 相互距離180G，并在每一個(gè)排水出口處的水平面以上各安裝一臺(tái)水平狀沖擊式水輪機(jī)，由排 水出口的射流推動(dòng)，這樣由原一臺(tái)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)做功變成了三臺(tái)。如果加裝在原水輪機(jī)主軸上 的是一臺(tái)離心式風(fēng)機(jī)，由于其空氣無(wú)處不在而無(wú)須設(shè)置存放空氣的容器和不受立式安裝的制 約而更簡(jiǎn)便易行，其做功原理與水做介質(zhì)無(wú)異。
15由于由環(huán)形管道中的介質(zhì)在快速流動(dòng)中推動(dòng)水輪機(jī)或氣輪機(jī)在其主軸上位加裝水泵或風(fēng) 機(jī)后既可保持慣性力有增無(wú)減，又可保持在運(yùn)轉(zhuǎn)中平衡性不變，憑運(yùn)轉(zhuǎn)中所形成的離心力將 介質(zhì)從出口甩出，有出必有進(jìn)從而在甩出的同時(shí)所形成的吸力將介質(zhì)從進(jìn)口吸入，由此實(shí)現(xiàn) 不斷吸入與不斷排出之目的；又由于(以水做介質(zhì))吸入與排出都在同一條水渠(水池)中 進(jìn)行，其水位可保持不升不降狀態(tài)因而在吸排中不會(huì)形成壓強(qiáng)(反壓力)，排水出口與水面持 平為無(wú)揚(yáng)程吸排，當(dāng)然也可以略高于水平面，用以減少其加裝的沖擊式水輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中的阻 力，即水輪機(jī)整體位于水平面以上，盡管如此其吸排泵的葉輪仍然只少有二分之一被淹沒(méi)在 水中，與無(wú)揚(yáng)程吸排相差無(wú)幾，因此吸排與不吸排于原水輪機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)做功幾乎不會(huì)造成影響， 其原由是吸入量與排出量二者完全相等而在運(yùn)轉(zhuǎn)中重量不變，由此對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中的水輪機(jī)其平衡 性無(wú)有改變，換言之等于吸排泵和通過(guò)吸排泵的水共同組成一個(gè)飛輪安裝在立式水輪機(jī)主軸 上，恰似在單缸內(nèi)燃機(jī)主軸上加裝一個(gè)笨重的飛輪對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)有益無(wú)害。
在同一主軸上安裝有離心式水泵或離心式風(fēng)機(jī)的立式水輪機(jī)或氣輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中帶動(dòng)發(fā)電 機(jī)或其他機(jī)器依靠的是環(huán)形管道中快速流動(dòng)中的介質(zhì)所形成的推力，而水泵或風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)吸入 與排出依靠的是水輪機(jī)或氣輪機(jī)在快速運(yùn)轉(zhuǎn)中所形成的離心力，二者各行其道互不干擾，后 者只不過(guò)是借助而已，因?yàn)殡x心力與水泵做功與不做功并無(wú)直接關(guān)系，即利用與不利用其離 心力總是客觀存在的。
離心力的大小不僅與轉(zhuǎn)速有關(guān)，并且與所旋轉(zhuǎn)的物體其體積特別是其直徑大小有關(guān)，但 加大體積務(wù)必增大成本，而提高環(huán)形管道中介質(zhì)的流速是一件十分容易的事，即要多快就有 多快，由此為增大離心力節(jié)省開(kāi)支提供了一個(gè)極為有利的條件。
抽水蓄能發(fā)電，其抽水耗電量(輸入功率)與放水發(fā)電量(輸出功率)之比值與揚(yáng)程高 低無(wú)關(guān)，耗電量與發(fā)電量二者都由壓力大小所決定， 一大齊大一小齊小為正比關(guān)系，因此這 種關(guān)系不受揚(yáng)程高低的制約。設(shè)抽水揚(yáng)程高2m，它的底層每i^的壓力-水的密度1000kg/m3 X2=2000kg，寫(xiě)成國(guó)際單位便是2000X9. 8牛頓=19600(帕斯卡)，而標(biāo)準(zhǔn)大氣壓則為1. 01325 X 105=10 1 325 (帕斯卡)，只有標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的19.3% (19600 + 101325)，這樣低的壓力在放水 發(fā)電中又能形成多大射力呢(相對(duì)沖擊式水輪機(jī)而言)？它遠(yuǎn)不如在2m高的揚(yáng)程內(nèi)抽水時(shí)其 排水出口射流的速度；并且在整個(gè)放水過(guò)程中，這種壓力從19600帕斯卡逐然下降到最后為 0，即平均只有9800帕斯卡(19600 + 2)，僅為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的9.67% (9800 + 101325)。而提 高揚(yáng)程只能是實(shí)現(xiàn)以較少的水發(fā)出較多的電，卻不能改變其發(fā)電量最多只有抽水耗電量的 0. 75這一不足。
改用本方法(借用多余的離心力)相對(duì)抽水蓄能發(fā)電而言其有益效果一是耗能量微乎其 微(極低的揚(yáng)程)，或者根本就不消耗能量(無(wú)揚(yáng)程)，因?yàn)槠潆x心力是借用的，是多余的即 做為不借用運(yùn)轉(zhuǎn)中的水輪機(jī)或氣輪機(jī)其離心力也是客觀存在的；二是無(wú)須修建較大的蓄水池， 同時(shí)又免去了輸水管，因?yàn)樗肱c排出都在同一個(gè)水池中進(jìn)行；三是可保持在整個(gè)過(guò)程中 其流速與流量始終如一，不比抽水后再下放其壓力必然是從開(kāi)始的最大值降到最后的最小值。
F、借助液體或氣體在出口之前的推力
拋石子、扔手榴彈、射擊，在脫手和子彈出膛之后其飛速總是由快到慢，最后停飛下落。 同樣的道理，吸排泵在抽水時(shí)其出水管出口所冒出的射流速度依據(jù)送力大小其射程有遠(yuǎn)近之 分。飛速與流速是在出口之前或脫手之前所形成，應(yīng)順這個(gè)自然規(guī)律，將圓柱形沖擊式水輪機(jī)外緣的一少部分周線(xiàn)長(zhǎng)度占半徑的若干分之一用來(lái)取代吸排泵的出口，當(dāng)在出口的上下或 左右安裝各一臺(tái)水輪機(jī)或氣輪機(jī)時(shí)便可取代出口的上下左右即整個(gè)出口，當(dāng)只在上或下與左 或右其中之一方向安裝單臺(tái)水輪機(jī)時(shí)也可取代三個(gè)方向的出口。由于借用離心力所安裝的離 心式水泵或離心式風(fēng)機(jī)更適宜水平安裝，其水輪機(jī)或氣輪機(jī)為平式安裝可以是上位單個(gè)或上 下雙個(gè)，以安裝上位單個(gè)水輪機(jī)為例，設(shè)出口高別毫米，寬1000毫米，寬是高的十倍以上， 其排水出口固定部位為底板和左右墻板，其上邊為敞口由水輪機(jī)周邊取代，只要將在圓周安 裝有多塊阻堵板葉和墻板的水輪機(jī)其中一少部分邊緣嵌合于吸排泵出口底板與左右墻板之 內(nèi)，與固定板保持最小的間隙，在水的射流推動(dòng)下促使其水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，水流為主動(dòng)，水輪機(jī) 為被動(dòng)，流速快，水輪機(jī)轉(zhuǎn)速相應(yīng)也快，反之則慢。這樣用于排水的出口上下左右四個(gè)方向 的固定壁板其中左、右、上三個(gè)方向由固定改變?yōu)榛顒?dòng)，不僅不會(huì)對(duì)射流造成阻力，相反還 會(huì)大大減少阻力而助長(zhǎng)了流速，其原由是比如一個(gè)人的身體前后厚度是260毫米，要從左
右相距為250毫米的間隙中擠過(guò)去或多或少會(huì)有些困難，如果將門(mén)的左右改為兩個(gè)立式安裝 的并可轉(zhuǎn)動(dòng)的活動(dòng)輥其寬度不變?nèi)詾?50毫米，人要越過(guò)這道門(mén)就容易多了。
水輪機(jī)圓柱體的寬度與排水出口的寬度相等，水輪機(jī)圓周的阻堵板葉的高度等于排水出 口最前邊口子的高度，由此可知，當(dāng)水輪機(jī)靜止不動(dòng)時(shí)排水出口便被堵死即沒(méi)有出口，由于 多塊阻堵板葉相鄰前后葉片之間存在一定的距離即空位，只有在水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)水的射流才能 順利通過(guò)，水輪機(jī)每運(yùn)轉(zhuǎn)一周對(duì)排水出口封堵的次數(shù)等于其圓周所安裝的阻堵板葉數(shù)之和， 由于每次封堵的時(shí)間極短，只有數(shù)千分之一秒，用肉眼是觀察不出來(lái)的，并且是在運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn) 行封堵，無(wú)有絲毫的停留，根據(jù)水輪機(jī)4)的大小和轉(zhuǎn)速的高低與在圓周所安裝阻堵板葉的多 少每秒鐘之內(nèi)封堵數(shù)仟次。例如設(shè)水輪機(jī)4)2200毫米，每分鐘轉(zhuǎn)速為IIOO，在其圓周等距 離共安裝110塊阻堵板葉，每片厚度為3毫米，前后葉片之間距離二2200X :t (3. 1416) + 110-3=59.832毫米，運(yùn)轉(zhuǎn)中在每秒鐘之內(nèi)對(duì)出口封堵次數(shù)達(dá)2016次之多(110X1100 + 60); 盡管如此，根據(jù)相鄰前后葉片之距離在一定時(shí)間內(nèi)其通流時(shí)間總是遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于封堵時(shí)間，后者 只有前者的5% (3 + 59.832)，即每次封堵所占時(shí)間僅為40320分之一秒(2016 + 0.05)，由 此可知極短的封堵時(shí)間在每次封堵中只能是導(dǎo)致水的膨脹力加大而促使推力增大，每一塊阻 堵板葉在運(yùn)轉(zhuǎn)中超越出口后從與出口為零距離至脫開(kāi)一定距離，不僅同樣可接受出口之后的 射流，并且是近得不能再近(零距離)，這一點(diǎn)是傳統(tǒng)水力發(fā)電中使用的沖擊式水輪機(jī)是無(wú)法 做到的(零距離)。可見(jiàn)由于本發(fā)明水輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中即接受了出口前的水流推力又接受了出口 之后的射流推力，加上減少了水流阻力和形成了水流的膨脹力使其推力更大，并且出口之前 的推力遠(yuǎn)大于出口之后的推力，從而大大地提高了水流的利用率，由此相應(yīng)提高了水輪機(jī)的 轉(zhuǎn)速。
G、抽除空氣，減少阻力
只要沒(méi)有脫離地球引力，任何物件在高速旋轉(zhuǎn)中都依賴(lài)外在的動(dòng)力，比如說(shuō)風(fēng)輪機(jī)，一 旦停止向其吹風(fēng)或風(fēng)力過(guò)小就不再運(yùn)轉(zhuǎn)，其原由是在運(yùn)轉(zhuǎn)中存在自身的磨擦阻力(與支承點(diǎn) 的磨擦)和與空氣的磨擦阻力。
由于借用多余的離心力實(shí)現(xiàn)吸入與排出形成射流推動(dòng)水輪機(jī)或氣輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而做功是在空 間進(jìn)行的，由此運(yùn)轉(zhuǎn)中與空氣的磨擦成為必然，當(dāng)選用液體如水做為介質(zhì)時(shí)務(wù)必要在環(huán)形管 道上位修建存水渠道或蓄水池，只要將該渠道或水池包括吸排泵及水輪機(jī)一起進(jìn)行密封，只是留出水輪機(jī)的主軸伸出密封的真空室之外用于帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，并且用真空泵將密封室內(nèi)的空 氣抽出，這樣不僅大大減少了水輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中與空氣磨擦所形成的阻力，而且又阻止了水花 外濺，同時(shí)還杜絕了水的蒸發(fā)和提高了排水出口的射流速度。此外，還大大降低了機(jī)件因受 空氣的影響而過(guò)早生銹氧化。
只要將密封墊安置于真空室的外邊，室內(nèi)真空度越高所產(chǎn)生的吸力越大其密封墊相應(yīng)會(huì) 貼得越緊，外邊的空氣越是難以入內(nèi)，為維持室內(nèi)真空度較長(zhǎng)時(shí)間不減提供了一個(gè)可行性條 件。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)即傳統(tǒng)中的火力發(fā)電廠發(fā)電過(guò)程示意圖； 圖2是傳統(tǒng)水輪機(jī)其中之一的軸流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)與形狀圖； 圖3是本發(fā)明軸流式水輪機(jī)其結(jié)構(gòu)與形狀圖4是傳統(tǒng)做法即現(xiàn)有技術(shù)之一安裝在管道中的貫流式水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)合為一體的做功 原理圖5是安裝在組合式軸上的螺旋葉片組合成吸排泵其結(jié)構(gòu)與做功原理示意圖6是一分為二又二合為一的環(huán)形管道與水輪機(jī)的安裝位置及運(yùn)轉(zhuǎn)做功原理示意圖7是介質(zhì)在一分為二又二合為一的環(huán)形管道中流動(dòng)路線(xiàn)圖8是水平安裝的環(huán)形管道側(cè)視圖9和圖10是單一的小方形一分為二又二合為一的環(huán)形管道與水輪機(jī)及吸排泵安裝位及 水流路線(xiàn)說(shuō)明圖11是本發(fā)明圓柱形沖擊式水輪機(jī)其形狀與結(jié)構(gòu)圖12是分別平裝在環(huán)形管道上下各一個(gè)圓柱形水輪機(jī)被水流推動(dòng)而運(yùn)轉(zhuǎn)做功原理圖； 圖13、圖14、圖15是防止水輪機(jī)或氣輪機(jī)安裝位其主軸端被伸出管道外而發(fā)生介質(zhì)泄 漏所采用的密封墊其結(jié)構(gòu)與形狀示意圖16是立式安裝在環(huán)形管道左右兩側(cè)的圓柱形水輪機(jī)其主軸上位加裝了一個(gè)離心式吸
排泵及泵體左右各安裝一臺(tái)水平式圓柱形水輪機(jī)并借助立式安裝的水輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中所形成的
離心力實(shí)施吸排而達(dá)到推動(dòng)左右兩水平安裝的水輪機(jī)其結(jié)構(gòu)與做功原理圖17和圖18是借助吸排泵在吸排過(guò)程中其出口之前的射流推力推動(dòng)水平安裝的圓柱形 水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖做進(jìn)一步的說(shuō)明。
參照?qǐng)D4，水渠18中的水流方向19在流動(dòng)中推動(dòng)安裝在水道中的貫流式水輪機(jī)尾端軸 流式轉(zhuǎn)輪20快速旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)中帶動(dòng)安裝四方形48處其外殼里面的發(fā)電機(jī)(圖中未示出) 而發(fā)出電來(lái)，所發(fā)出的電能經(jīng)過(guò)空心立柱21輸送出渠道外，為了發(fā)電機(jī)與水輪機(jī)的穩(wěn)固性而 設(shè)置有前后定位支架23，為了便于檢修而留有出入口通道22。這種發(fā)電機(jī)與貫流式水輪機(jī)的 組合裝置在環(huán)形管道中根據(jù)管道的長(zhǎng)度不同可安裝幾臺(tái)、幾十臺(tái)、，幾百臺(tái)……。
參照?qǐng)D5，對(duì)稱(chēng)式雙出口軸流式吸排泵由中間軸25和兩端各一根軸26等零部件組合而 成，由兩個(gè)分開(kāi)一定距離的軸承與軸承座7所支承與定位，三根軸由分開(kāi)一定距離的左右兩 組共四個(gè)連軸器8將其連合為一根整體式為一字形的組合軸，左旋螺旋葉片4與右旋螺葉片 5分別安裝在同一根組合式軸的兩端，為了介質(zhì)(液體或氣體)在脫開(kāi)兩端螺旋葉片后減少 螺旋旋轉(zhuǎn)的影響即能更平齊地向前流動(dòng)而在軸的尾端安裝有付葉6，為了便于與動(dòng)力機(jī)(圖
18中未示出)連合傳動(dòng)在中間軸上安裝有皮帶輪9，由動(dòng)力帶動(dòng)的吸排泵在快速運(yùn)轉(zhuǎn)中將環(huán)形 管道32中的介質(zhì)(水或空氣)經(jīng)過(guò)螺旋葉片不斷吸入和不斷排出，由于吸入與排出都在同一 根環(huán)形管道中進(jìn)行，從而促使介質(zhì)(以水為例)由二合為一水流1通過(guò)二合為一環(huán)形管道2 再經(jīng)過(guò)一分為二環(huán)形管道3成為一分為二水流27。
參照?qǐng)D6、圖7和圖8，左旋螺旋葉4與右旋螺旋葉片5*分別安裝在同一根主軸24上共 同組成一臺(tái)軸流式水輪機(jī)，軸的兩端與其中一端分別安裝有軸承與軸承座7及傳動(dòng)輪9 (皮 帶輪)，水流方向由二合為一1改變?yōu)楸车蓝Y10，又由一分為二27改變?yōu)橄嗷?huì)合11，再 復(fù)原為二合為一，這樣重復(fù)循環(huán)不斷流動(dòng)，在流中推動(dòng)水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
參照?qǐng)D9和圖10，環(huán)形管道32由中間管道與兩側(cè)管道再加上兩端管道共同組合而成， 其中一端安裝有吸排泵28用于驅(qū)動(dòng)介質(zhì)在環(huán)形管道中快速循環(huán)流動(dòng)，在流動(dòng)中一分為二又二 合為一為反復(fù)循環(huán)重復(fù)進(jìn)行，在不斷流動(dòng)中促使水輪機(jī)46旋轉(zhuǎn)。為了能實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)而在其 兩端和水輪機(jī)的外露端相隔一定距離分別安裝有軸承與軸承座7，為了由動(dòng)力帶動(dòng)吸排泵和 由水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(圖中未示出)而在吸排的其中一端和單個(gè)水輪機(jī)的端頭分別安裝有傳 動(dòng)輪9，為了將三個(gè)水輪機(jī)連合起來(lái)共同帶動(dòng)同一臺(tái)發(fā)電機(jī)而將三個(gè)水輪機(jī)由鏈輪與鏈條47 連合起來(lái)，由于三臺(tái)水輪機(jī)體積與結(jié)構(gòu)都一樣，由此決定了二合為一的中間水流比兩側(cè)的一 分為二水流其流速快一倍將成為必然，因此當(dāng)必要時(shí)將三臺(tái)水輪機(jī)用鏈條鏈輪聯(lián)合時(shí)其中間 水輪機(jī)由于其轉(zhuǎn)速是兩側(cè)的雙倍而應(yīng)將中間的鏈輪相對(duì)兩側(cè)而言應(yīng)減小一倍，由此才能達(dá)到 三臺(tái)水輪機(jī)轉(zhuǎn)速一致。此種結(jié)構(gòu)很適合交通工具上使用。
在圖11和圖12中，圓柱形水輪機(jī)由中間主軸29和牽枋(支架)49及外圈50等部件所 組成。為了更有效地接受介質(zhì)在流動(dòng)中的推力而在周線(xiàn)上安裝有兩側(cè)面之間與中心主軸相對(duì) 應(yīng)的縱向并多片葉片30，為了與排水出口左右套合以防水往外冒而在水輪機(jī)兩端緣周安裝有 擋片31，這種沖擊式圓柱形水輪機(jī)當(dāng)水平安裝時(shí)位于環(huán)形管道32的上邊或下邊或上下雙邊 各一臺(tái)，當(dāng)水流方向33為從左向右時(shí)，上下雙臺(tái)圓柱形水輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向34—個(gè)為左旋一 個(gè)為右旋。
參照?qǐng)D13、圖14和圖15，不管是吸排泵還是各式各樣的水輪機(jī)安裝在環(huán)形管道中都必 須將中心主軸的兩端通過(guò)環(huán)形管道墻壁伸出在外，為了防止主軸24與環(huán)形管道墻壁13鄰近 處往外漏水，除了傳統(tǒng)方法采用水封外，在主軸的對(duì)應(yīng)處設(shè)置一個(gè)周線(xiàn)凸臺(tái)14，平板橡皮墊 圈15被壓蓋16壓在凸臺(tái)上，壓蓋四周鉆有若干個(gè)孔眼17，借助螺柱12將其與墊圈壓緊， 由于墊圈下面(內(nèi)面)有凸臺(tái)的存在被撐高一定尺寸使其與凸臺(tái)緊貼，由此阻止了水的外泄。 這種裝置既可安裝在環(huán)形管道之外(便于加油)，也可以安裝在環(huán)形管道之內(nèi)，當(dāng)安裝在內(nèi)時(shí) 由于水有一定的壓力形成一個(gè)將墊圈向內(nèi)壁壓緊的趨勢(shì)，因此凸臺(tái)可以略平一點(diǎn)。
參照?qǐng)D16、圖17和圖18，立式安裝的圓柱形水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪35位于環(huán)形管道32中的左 邊或右邊，水輪機(jī)主軸39的中位安裝有傳動(dòng)輪9，上位加裝有離心式水泵37，兩端由軸承和 軸承座7定位，軸承和軸承座7安裝在機(jī)架(圖中未示出)上，離心式水泵37的下半部位被 淹沒(méi)在水池36的水中，兩個(gè)水平安裝的圓柱形水輪機(jī)51 —個(gè)在左一個(gè)在右其最低位少部分 周長(zhǎng)分別與兩個(gè)排水出口 38套合，按照旋轉(zhuǎn)方向34 —個(gè)為左旋一個(gè)為右旋。
水平式安裝的圓柱形水輪機(jī)51它的圓周安裝有多個(gè)葉片30，運(yùn)轉(zhuǎn)中其若干葉片30其中 之一與排水出口的出口底邊40相貼近(以不發(fā)生磨擦為宜)，為防止排水出口水的射流還未脫開(kāi)出口之前往上噴射，而在其上邊的左右設(shè)置有短尺寸并可拆卸的水平蓋板44;吸排泵出 品的寬度即左邊41與右邊42之間的距離等于水輪機(jī)輥體緣周葉片30的寬，或說(shuō)輥體外圈的 寬；它的出口里面(內(nèi))有效高度等于水輪機(jī)緣周葉片加上輥圈50厚度在4)上所占的尺寸； 它的上邊弧度等于水輪機(jī)輥圈內(nèi)4)的弧度，只要將水輪機(jī)兩端頭的外緣即葉片與輥圈所占位 置凸出一定尺寸(超越內(nèi)部牽枋)，所凸出的寬度與上邊蓋板44的寬度相等，以便在其蓋板 下位順利通過(guò)；為了起始進(jìn)入排水出口的水輪機(jī)葉片30與排水出口上邊后位缺口 45套合處 不冒水或少冒水，而在該處安裝有橡皮板或厚布等類(lèi)似物43，橡皮板塊的后邊安裝在缺口45 的后邊與其連為一體，其左右與排水出口兩側(cè)貼近，其前邊伸入蓋板44的下位被此相互搭接 一定尺寸，在水流的推力下橡皮板塊向上浮，但由于有水輪機(jī)葉片在旋轉(zhuǎn)中將其往下壓即每 超越一片葉片便下降一次和上浮一次，因?yàn)樵谇耙蝗~片超越脫開(kāi)之前后一葉片己達(dá)至貼近， 從而在上浮與下降的重復(fù)進(jìn)行過(guò)程中達(dá)到阻止水流外冒的目的。 實(shí)施例1:
吸排泵外小10m,內(nèi)ct)(主軸斷面(J0 2m，葉片厚O.lm，螺旋角(指葉片內(nèi)外平均值即 中線(xiàn)螺旋升角，下同)20'，外緣運(yùn)轉(zhuǎn)線(xiàn)速100m/s，吸排效率0.8，求各項(xiàng)數(shù)據(jù) 螺距(10+2) +2乂兀乂正切系數(shù)0.364"6.861(m) 每秒(s)鐘轉(zhuǎn)速100+(10X Ji)^3.2(轉(zhuǎn))
每秒鐘吸排量[(10X 10X0. 7854) — (2X2X0. 7854)] X (6.861 — 0. 1) X 3. 2X0.8% 1305(m3)
每秒鐘流速1305+[(10X 10X0. 7854) —(2X2X0. 7854)] "17.3(m) 水輪機(jī)外小8m，內(nèi)4)6m，葉片厚O.lm，螺旋角20'，水流推動(dòng)效率0.7，求各項(xiàng)參數(shù)(計(jì) 算公式略)8(m)
有效斷面=(8X8X0.7854) — (6X6X0. 7854) "22(m2) 每分鐘轉(zhuǎn)速^305X60+[22X (8_0. l)] X0. 7"315(轉(zhuǎn)) 實(shí)施例2:
吸排泵外4)0.25m，內(nèi)巾0.05m，葉片厚0.008m，螺旋角20'，外緣運(yùn)轉(zhuǎn)線(xiàn)速100m/s，吸
排效率0.7，求各項(xiàng)有關(guān)數(shù)據(jù)(計(jì)算公式略)
螺距"0.172m，每秒鐘轉(zhuǎn)速"127轉(zhuǎn)，有效斷面^0.047124m2每秒鐘吸排量"0.687m3 水輪機(jī)外小0.25m，內(nèi)4)0.1m，葉片厚0.008m，螺旋角20'，水流推動(dòng)效率0.7，求各項(xiàng) 有關(guān)數(shù)據(jù)(計(jì)算公式略)螺旋^0.2m，有效斷面"0.04124r^水輪機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)速"3643(轉(zhuǎn)) 實(shí)施例3:
在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上增加一臺(tái)相同的吸排泵，其他各項(xiàng)不變，求水輪機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)速=3643 X 2=7286 (轉(zhuǎn))。
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權(quán)利要求
1. 一種循環(huán)式驅(qū)動(dòng)裝置，由流動(dòng)中的水或空氣推動(dòng)水輪機(jī)或氣輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，其特征在于將液體或氣體做為介質(zhì)置于無(wú)入口、無(wú)出口、無(wú)堵塞、無(wú)盡頭或?qū)⑵鋽嚅_(kāi)后由吸排泵接通的環(huán)形管道中，并在環(huán)形管道里面安裝有若干臺(tái)水輪機(jī)或氣輪機(jī)或油輪機(jī)和由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的吸排泵。
2. k據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)式驅(qū)動(dòng)裝置，其特^正在于將安裝水輪機(jī)或氣輪機(jī)或 油輪機(jī)和吸排泵的管道一分為二又二合一，其分合次數(shù)可以是一次、兩次或多次。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)式驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是水輪機(jī)或氣輪機(jī)或油輪機(jī)的 轉(zhuǎn)輪成雙成對(duì)地分別反方向安裝在同一根軸的兩端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)式驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是當(dāng)使用離心式吸排泵實(shí)施吸排 時(shí)，每個(gè)泵體外緣在周線(xiàn)上以等距離只少設(shè)置有兩個(gè)或兩個(gè)以上的出口。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)式驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是在由管道中的介質(zhì)在流動(dòng)中 推動(dòng)的立式安裝在環(huán)形管道中的水輪機(jī)或氣輪機(jī)的中心主軸上位加裝有離心式吸排泵，當(dāng)使用 液體如水做介質(zhì)時(shí)其吸入與排出在同一個(gè)水池中進(jìn)行。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種循環(huán)式驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是圓柱形水輪機(jī)緣周葉片 在運(yùn)轉(zhuǎn)中與排水出口套合時(shí)超越中的其中某一葉片與排水出口的底邊(40)相貼近但不緊靠。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種循環(huán)式驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是在排水出口其缺口 (45) 的后邊安裝有橡皮板塊(43)或類(lèi)似物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)式驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是將加裝在環(huán)形管道上位的離心 式吸排泵與水輪機(jī)及水池密封在同一個(gè)被抽除空氣的空間中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的一種循環(huán)式驅(qū)動(dòng)裝置，其特征是其密封件由凸臺(tái)(14) 外加有彈性墊圈(15)和定位壓蓋(16)所組成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)式驅(qū)動(dòng)裝置，其特征為將水輪機(jī)中心的主軸做成空心 并密封。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種循環(huán)式驅(qū)動(dòng)裝置，旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，既無(wú)資源消耗更無(wú)環(huán)境污染，并且可實(shí)現(xiàn)其輸出功率大于其輸入功率的驅(qū)動(dòng)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(wú)入口、無(wú)出口、無(wú)堵塞、無(wú)盡頭或斷開(kāi)后由吸排泵接通的環(huán)形管道中，并在管道內(nèi)安裝若干臺(tái)水輪機(jī)或氣輪機(jī)或油輪機(jī)和用于驅(qū)動(dòng)液體或氣體流動(dòng)的吸排泵，由動(dòng)力帶動(dòng)的吸排泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中促使介質(zhì)在環(huán)形管道中快速流動(dòng)，在流動(dòng)中推動(dòng)水輪機(jī)或氣輪機(jī)或油輪機(jī)快速旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)中帶動(dòng)有關(guān)機(jī)器如發(fā)電機(jī)發(fā)電或交通工具行駛。即將極少的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成較多的水能或風(fēng)能，再由水能或風(fēng)能轉(zhuǎn)換成更多的電能或機(jī)械能。
文檔編號(hào)F04D13/02GK101424241SQ20071003601
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2007年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月1日
發(fā)明者劉運(yùn)武 申請(qǐng)人:劉運(yùn)武