CN110608201A - 一种水力设备 - Google Patents
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
- F04F3/00—Pumps using negative pressure acting directly on the liquid to be pumped
Abstract
一种可以利用大气压力提高液体位置的多用途设备,减少人为耗能提高液体位置,被本设备提高了位置的液体可放流下去驱动发电机作功,本系统可制成发电设备,还可将本发电设备装进移动用能机械上为其提供移动用能。本设备可于海水淡化或制盐类似等工作结合,并且可在海水淡化或制盐等项目中利用同一设备多增加一个发电项目。可利用本设备建大型发电厂,现有技术中要建水力发电厂都要受自然条件所限,而本发明技术它可不需受自然条件所限方便在任何地方建设电厂,也是一种可广泛发展的新型水力发电形式。
Description
技术领域
本技术涉及一种能利用容器内外的压力差或气压差而提高液体位置设备,或者说可利用大气压的力量提高液体位置的一种多用途节能系统或者说动能系统。
背景技术
现有技术中要想建设一个水力发电站首先需要寻找一个有足够落差和足够水流量的地方,而这种能满足条件的地方又很少,所以大大限制了水电厂的广泛发展。在日常生活中有许多工作领域都需用到提升水位也有许多工作系统中需要用到液体长期循环流动,这种液体的流动或循环流动都需要大量消耗能源,如本申请文件中的利用u形管蒸发容器进行海水淡化就需要海水长期循环流动。假如能有一种技术能利用大气压的力量将水位提高然后水的流动或循环流动都可节省能源,如再将被提高了位置的水从高处放流下去驱动水轮机或发电机,这样本设备就有了更大价值,用这种技术建成水电站就可不受自然条件所限,处处都可人为创造出有足够落差和足够水流量为建设水力发电厂提供所需的条件,因此水力发电也就能广泛发展了。由于所用技术设备能利用大气压的力量来提高水的位置,所以起到了借力节能的作用,被提高了位置的水被放流下去能促使水的加速了流动也可加大驱动水轮机的能量,放流下去的水还可再进入容器又提高上去就这样进行多次循环流动,如果用本设备建水电站将是一种不受自然条件所限的新型水力发电模式。
发明内容
本发明主要是对倒u形管容器的研究,特别是对倒u形管容器内充满水两个管口分别插入高低不同的两个水池中时容器内水的受力情况的研究,倒u形管体上竖立起来的两个管子的长度的或增长或减短,管内的水柱或高或低这样的变化都能使容器内的水出现不同的水流变化。在日常生活中我们知道u形管虹吸现象,但现有的虹吸是将高位水池中的水通过u形管流向低位水池,而本发明是通过掌握这种u形管的性能特征提出水能通过u形管从低位水池流向高位水池的技术方案,从实际试验中学习与创造从而使u刑管可以借助大气压的力量节约能耗提升水位。
本技术目的是提供一种可利用大气压的力量将液体提高位置,然后再用被提高了位置的液体放流下去驱动水轮机或者说发电机作功,这种设备用在水力发电项目中将改变现有技术中水力发电需依靠自然条件具备才可以建电厂的状况,通过本技术利用大气压的力量人造出有足够落差和足够水流量建电厂条件,这样水力发电将可以不再受自然条件所限从而得到大力发展。由于本技术可利用大气压的力量提升水位,而被提升了水位的水有利于自动流向下方然后又能再被提升上去,所以本发明的这个技术设备也能制造出一个水循环系统,如果在一个工作项目中需要水长期循环流动就会需要消耗大量能源,然而利用本发明技术设备制造出来的水循环系统将大大节省了能耗。在日常生活中需要液体流动或者说液体循环流动的项目有很多,比如说申请文件中提到的蒸馏法海水淡化就需要用到水长期循环流动,利用本技术的提高水位的方案可以促使水的流动,也可促使水循环流动。生活中就有很多工作需要用到提高液体位置都可根据具体情况与本技术结合应用,利用大气压力节省人为耗能本技术在很多工作项目中都能发挥重大作用。
其方案在于:
包括一个容器或u形管或者说倒u形管容器,还有一个低位水池和一个高位水池,u形管体上的a管道1下端的容器a口4插入低位水池22中的液面之下,b管道2的容器b口5插入高位水池中的液面之下,通过测试选定两个水池的高度位置以及两个管子的长度,工作中低位水池 22中的液体能自动进入a管道1内上升再进入b管道2最终从容器b口5中流出进入到高位水池21中,将原本低位的液体提升到高位上来。
其方案在于:
包括一容器,容器具有多个开口,多个开口包括有进水口和出水口,其中出水口置于高位水池中,进水口置于低位水池中,高位水池与低位水池中的两个水面保持一定的水位高度差,容器的出口上设有抽排气体装置,容器内有液体或水,容器内的液面与容器出口始终能保持一段距离空间,当容器内被降低气压或者说被抽排气排装置降低气压气后,水池中的水能从容器的开口进入容器并在容器内向上升高一段距离,再通过或增长或减短调试两个水池中的液面高度位置,最终能寻找确定出两水池中的工作所需水面位置,使工作中低位水池中的液体能从容器的开口进入容器并且最终又从容器的出口流出容器进入到高位水池中的工作形式,即一种提升液位的设备。
其方案在于:
工作中所用的容器为一种呈有倒u形水路结构的容器,或者说丨工作中水从容器的进水口进入容器然后能顺着容器的一管道由下向上升高,后又顺着另一个管道由上向下流最终从容器的出水口流出容器。或者说丨作中水从客器的进水口进入容器然后能顺着容器的一管迫由下向上升高越过容器下壁20,后又顺着另一管道由上向下流最终从容器的出水口流出容器,具中容器下壁位置高于高位水池水面。
其方案在于:
通过调整高位水池和低位水池的水面高度位置或者说调整两水池的两水面高度差,设置好两水池的位置能使工作中液体或水从低位水池进入容器最终流出容器进入高位水池中,也能通过调整两水池中的液面的高度位置,使水能从高位水池进入容器最终从容器出口流出进入到低位水池中,当水出现从高位水池进入容器又从容器出口流出进入到低位水池中的状态时,必需要或增长或减短两水池的水面位置高度方可调试寻找出水由低位水池通过容器流向高位水池的工作状态,即本发明的设备液体通过容容可从低位水池进入高位水池,也可从高位水池通过容器进入低位水池,但这两种水流方向不同的工作状态不能共用一种设备结构,必需通过改变水池的水面高度位置才能再次改变为另一种水流方向达到所需的工作目地。
其方案在于:
通过容器将低位水池中的液体或水提升到高位水池中来,需调试寻找确决好高位水池和低位水池中的水面位置,其中容器内的液面和两个水池中的液面这三个液面的位置关′系也决定了本容器的结构以及水池位置的工作结构,其中通过调试寻找确定好的一种工作结构为,容器内的液面与高位水池里的液面之间的距离线23 的长度长于高位水池里的水面与低位水池里的水面之间的距离线24的长度。
其方案在于:
通过上下调整三个液面的高度位置,能撑控容器内的水流方向,通过寻找确定好两水池的水面高度位置能使工作中水能从低位水池中流向高位水池,其中通过调试确定好的三液面位置及容器结构中,容器内的液面与低位水池内液面之间的高度距离线长度长于容器内的液体在自然大气压下能支持的液体长度。
其方案在于:
制作设置容器结构的高度尺寸,容器内上方的液面位置与高位水池内液面位置之间的高度距离线23的长度先约设为一个本液体在自然大气压下能支持的液柱长度,高位水池里的水面与低位水池里的水面的距离线24 的长度约设为比距离线23更加长三分之一或四分之一,容器内降压工作时通过少许增高或减低水池的液面位置最终寻找确定出两水池的最佳位置,从而能使液体能从低位水池进入容器又从容器流出进入高位水池中。
其方案在于:
所述的高位水池上设有向下流的通道,通道下方设有水轮机或发电机。
其方案在于:
所用的容器连接有蒸馏水提取设备。
其方案在于:
其所用的容器在容器口上设置的抽排气体装置也可取掉或不用,利用倒u形管上部在工作中可自然产生低压的特点而取代抽排气体装置。
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其方案在于:
所述的倒u形管上部的液面之上设有抽气泵3,为容器内降低气压向容器外抽排气体,抽排泵3与液面之间保持一定距离空间,当开启抽气泵3时低位水池22中的液体能自动进入a管道1 内上升再进入b管道2最终从容器b口5中流出进入到高位水池21中。
其方案在于:
包括一个u型管容器或者说倒u形管容器,还有一个高位水池和一个低位水池,u型管体上的a管道1和b管道2的两个管口,一个管口插入高位水池中另一个管口插入低位水池中,高位水池中的液面位置较高低位水池中的液面位置较低,u形管上端的液面上方设有抽气泵3为容器内降压排气,开启抽气泵3通过或上或下调整两水池的高低位置以及两根管子的长度,掌控管内水流方向,通过开启抽气泵3测试寻找两个水池水面的最佳位置,使工作中低位水池里的液体能从a管道1的管口进入容器内并顺着管道向上升高,液体一至上升到容器下壁20处然后又顺着相连通的容器b管道2流动最终从管口5中流出容器进入到高位水池中,将本设备用于各种需提升水位的工作中,
所述的通过开启抽气泵3测试寻找两个水池水面的最佳位置其方法分四步,第一步将容器的 b管道2的长度设为本容器内所用液体在一个标准大气压下能支持的液柱高度的长度,这里讲的 a管道1的长度是容器b口5与上端相连的容器下壁20之间的长度,第二步将容器的a管道1 的长度设置的比b管道2长出三分之一,即此时的a管道1和b管道2的长度之比是4比3,两个管道的上端可在相高度上与容器下壁20相连通,下端a管道1比b管道2长出三分之一,第三步将a管道1的容器a口4插入低位水池22中的液面之下,将b管道2的容器b口5插入高位水池21中的液面之下,第四步开启抽气泵3为容器内降压,几分钟后观察两个管口的水流动向,再通过或上或下调整低位水池22的位置高度或者说水面位置高度,随之也减短或增长水管长度与水池作适当配合,通过调整水池高度位置掌控水的流向,最后寻找选择出一个低位水池22 的液面最佳高度位置,从而使液体在工作中低位水池22中的液体从容器a口4进入容器从容器b 口5中流出容器进入到高位水池21中,同样法也可通过或上或下调整b管道2管口所处的高位水池21的高度位置而达到调控水流方。
所述的通过开启抽气泵3测试寻找两水池的最佳位置还有一种设制方法就是,先将a管道1 和b管道2设为相同长度,a管道1体上的w点与容器b口5在相同高度位置上,从a管道1体上的w点处向下端加长a管道1的长度,同时随着管子加长管口4位置的下移低位水池22的水面位置也随之下移,其中管子每增长一小段长度后观察水的流动或流向变化,如效果不如意可再增加一小段管子长度再观察一至到寻找选定出液体能流向高位水池21的最佳位置为止,其中每增长一段管子也需随之降低一段水池的位置与管口配合。
其方案在于:
所述的容器上部不设抽气泵,只有u形管或者说倒u形管,所述的测试选定两水池的高度位置其方法为,先将b管道2的长度尺寸设为本容器内的液体在一个大气压下能支持的液柱高度的尺寸,在将a管道b设为比b管道2的长度更长出三分之一的长度,这两根管的上部都与容器下壁20相连通,a管道1的容器a口4插入低位水池中的液面之下,b管道2的容器b口5插入高位水池21中的夜面之下,当倒u形管内充满液体时观察管内液体的流动状况,通过或上或下调整低位水池22的高度位置或者说水面高度位置而调控液体流动方向,选定低位水池的最佳高度位置从而使低位水池中的液体可通过容器流进高位水池中,也可通过或上或下调整高位水池21 的高度位置调控选定所需的水流方向,
所述的测试选定两水池的高度位置其方法还可为,先将倒u形管容器的a管道1和b管道2 设为相同长度,其管长度尺寸先设为容容器内的液体在一个标准大气压下能支持的液柱高度的尺寸,a管道1体上的w点与b管道2的容器b口5在相同高上,由w点向下多次加长管子长度,倒u形管容器内充满液体时观察分别插入两水池中的容器a口1和容器b口2的水流动向,液体流动方向不如意时可再增加一段管子长度,至到低位水池22中的液体能从容器b口5中流出进入到高位水池21中为止。
其方案在于:
容器内的液面位置和两个水池里的液面位置分别有自己不同的高度区域,其中容器内容器下壁20上的液面与高位水池水面距离(23)的距离线的长度长于高位水池水面与低位水池液面距离 (24)距离线的长度,或者高位水池液面与低位水池液面距离(24)的距离线的长度不超过容器液面与高位水池液面距离(23)的距离线长度的二倍,或者说当容器内用的是水时容器下壁20至低位水池22的液面距离设为10米至15米在这个范围内上下调整选择最佳位置。
其方案在于:
u形管容器在工作中可有多个配合一起使用,所用的水池也可有两个以上的多个配合一起使用,其中多个水池的位置一个比一个高工作中一个容器将低位水池中的液体提高进入高位水池,再用另一个容器将这个高位水池中的液体提升到比这个高位水池更高的水池中。
其方案在于:
所述的容器在工作中从容器出口流出容器的液体能再次进入容器入口,或者说从容器b口5 流出的液体又能从容器a口4中进入容器工作中液体在容器中多次循环。
其方案在于:
容器能将低位水池中的液体通过容器提升到高位水池中或更高位水池中,再将被容器提高了位置的液体从高位水池中放流下去,从高位水池21中向下方设置有放水管道18,在这个放水管道下部设有水轮机或发电机19,水流至高而下为下方水路中设置的发电机或用能设备提供驱动能量。
其方案在于:
容器内介质为液体或流体,所述液体包括海水水或水,所述液体还包括金属液体或水银。
其方案在于:
容器能将低位水池中的液体提升到高位水池中,利用被容器提升到高位水池中的液体放流下去驱动发电机作功形成发电设备,将本发电设备设置于移动用能机械上为其提供移动用能,所述的移动用能设备包括车,船,飞行器等,或者利用本发电部分与海水淡化或制盐的系统接合一起工作。本技术方案在于:
包括一个u型管容器或者说倒u形管容器,还有一个高位水池和一个低位水池,u型管的两端有两个管口,一个管口插入高位水池中另一个管口插入低位水池中,高位水池中的液面位置较高,低位水池中的液面位置较低,工作中低位水池里的液体能从管口进入容器内并顺着管道向上升高,液体一至上升到容器下壁20处然后又顺着另一端管道向容器出口流去最终流出容器进入到高位水池中,调整容器内的液面位置和两个水池里的液面位置,调整好插入高位水池中这个管子内液体形成的液柱的高度,即管口到容器内至高点的液面位置高度,使插入高位水池中的管子管内的液柱压强大于大气压力或者说大于管口外界压力,插入高位水池中的管子内的液体因此从管内流出进入到高位水池中,即低位水池中的液体从容器入口进入u形管容器向上升高又流出容器进入到高位水池中,其工作原理与虹吸现象相似但不同。
本技术方案在于:
包括一个容器,容器内能保持低压与容器外形成压力差或者说气压差,容器的开口插入液体中,容器外的压力或者说大气压力,能将液体通过开口挤压进保持低压的容器中去并在容器内向上升高,容器的一个开口插入低位水池中另一个开口插入高位水中,调整好容器结构和容器内水面位置以及两个水池水面位置,使插入高位水池中的容器管道里的液体压强大于管口外界的压力或者说大气压力,工作中低位水池中的液体通过容器进口进入容器内并向上升高,后又流向容器出口从容器出口流出容器进入到高位水池中,本系统可以利用大气压的力量提高液位。
本技术方案在于:
通过调整容器结构和两个水池的位置,工作中低位水池中的液体能从容器入口进入容器并向上升高最终从容器出口流出容器进入到高位水池中,所述的调整容器内的液面位置和两个水池里的液面位置,其中容器水面与高位水池水面距离23的距离线的长度长于高位水池水面与低位水池液面距离24距离线的长度,或者说高位水池液面与低位水池液面距离24的距离线的长度不超过容器液面与高位水池液面距离23的距离线长度的二倍。
本技术方案在于:
所述的容器呈有倒u形管状即u型管容器,容器的两个管即a管道1和b管道2分别插入两个位处高低不同的水池中,容器结构有一定的高度容器里的容器下壁20的位置高于两个水池并比高位水池中的液面位置高出许多,工作中低位水池中的液体从池中的管口进入容器并顺着a 管道1向上升高一至升高到容器下壁20处,经过容器下壁20然后再顺着b管道2向下行一至流到b管道2的管口从管口流出容器进入到高位水池中,或者需要时也能通过调整三个水面位置使工作中液体从高位水池进入容器最终从容器内流出进入到低位水池中。
本技术方案在于:
所述的容器体上设有抽排气体装置或抽气泵,或者说在容器内的液面上方设有抽气泵,抽气泵与液面保持一定的距离空间,通过抽气泵为容器内降低气压或抽排容器内的气体。
下面用另一种叙述方式做再次描述
本技术解决方案在于以下多种方案:
1.一种可利用容器内外的压力差或气压差提高液位的多用途设备,或者说一种可以利用大气压力提高液位的多用途设备,包括一个容器,容器内能保持低压与容器外形成压力差或者说气压差,容器的开口插入液体中,容器外的压力或者说大气压力能将液体通过开口挤压进保持低压的容器中去并在容器内向上升高,容器的一个开口插入低位水池中另一开口插入高位水池中,调整好容器内的水面位置和两个水池及液面位置以及容器结构,容器的两个开口即分别插入低位水池和高位水池中的两个开口处因受力不同,工作过程中低位水池里的液体能通过容器开口进入容器后升高又从另一个开口流出进入到高位水池中。
2.本设备可以利用容器内外形成的压力差或者说气压差将低位水池中的液体提升到高位水池中去。所说的压力差不限于大气压形成的气压差,也可以是通过人为技术施加力量或减小力量造成的压力差。
3.或者说一种可以利用大气压力提高液位的多用途设备,包括一个倒u型管,倒u型管两端的管口分别插入两个液面位置高低不同的两个水池里的液体中,通过调整倒u型管的两个管的高度和两个水池的位置,管内液体压强方可增大也可减小,增大插入高位水池中管子的高度管内液柱压强增大使大气压的压力小于液体压强,管内的液体会向下流出进入高位水池中,低位水池中的液体进入池中的管口在容器内向上升高最终进入到高位水池中去,所述的大气压的压力小于液体压强也可以说是管口外界的压力小于管内液体的压强。
所述的容器体上可以设有抽排气体装置或者说抽气泵,抽气泵可设在容器内的液面上方,抽气泵与液面可保持一定距离空间,抽气泵为容器内降压或抽排气体。
本技术解决方案在于:
2,所述的设置好容器的结构和两个水池的位置,其中容器的a管道1的管口插入低位水池 22里的液体中,容器的另一个b管道2的管口插入高位水池21里的液体中,高位水池21设置在低位水池22上方,容器内设有容器下壁20,容器下壁20的位置高于高位水池21中的液面位置,容器内外有压力差或者说有气压差,水池中的液体因压力作用或者说大气压力作用而从容器开口处进入容器并向上升高一至到达容器下壁20处越过容器下壁20后最终到达容器出口从容器出口流出容器。
或者说一种可以利用大气压力提高液位的多用途设备,包括一个容器,容器体上分别有进水口和出水口,进水口插入低位水池中的液体中,出水口插入高位水池中或者说插入高位水池中的液体中,容器内和水池中的容器口外有压力差,或者说容器内压力小所用水池中的容器口外压力大,也或者说容器内液面上压力小容器外水池中的液体液面压力大这个压力也可以说是大气压造成的,也可是通过人为技术用别的方法造成的,容器需有足够高度容器内设有容器下壁20,这个容器下壁20设置的位置比高位水池中的液面位置高出许多,工作中水池中的水经压力推动从容器口进入容器离开水池中的液面向上升高,液体在容器内向上升高其高度能一至到容器下壁20的位置,液体可越过容器下壁20最终方可流到容器出口从容器出口流进另一个水池中。其工作过程中可以将低位水池中的液体通过容器进入到高位水池中。
容器可以呈有倒u形管路,即水池中的液体从容器的进水口进入容器顺着管道向上升高,一至升高到容器下壁20处再顺着相连通的另一个管道向下行最终流到容器出口从容器出口流进水池中。容器中液体向上行的管道和液体向下行的两个管道上端相连通形成一个倒u形水路。当然容器结构也可有多种变化,或更多个开口或更多管道,或可有形状的不同变化并不限于文中和图中所示。所述的容器内呈有倒u形管路也可以理解为,不管有多少容器有什么样的变化有多少口有多少个管路,但这个容器内至少够成有一个倒u形水路。当然容器的形状或形式也可多样不限文中或图中所示。
当然上述工作结构也可以根据工作需要通过调整容器内液面位置和两个水池的液面位置,使其设备在工作中高位水池中的液体通过容器最终流进低位水池,也可是两个水池在同等高度设置,或者说两个水池中的液体位置基本相平的情况下都可以工作,在具体实施中根据工作需要可随意调整工作结构都能使一个水池中的液体通过容器又进入到另一个水池中。
分析上述技术方案之一,一个水池里的液体通过容器进入到另一个水池中去其液体流动的动力来源是依靠容器内外的气压差导致的大气压力形成的,或者说是容器内液体所受的压力小而相连的容器外的液体所受压力大而形成的现象。容器内和容器外要有压力差否则一个水池中的液体不容易进入容器又从一个水池进入到另一个水池中去。
本技术解决方案还在于:
3,所述的调整好容器内的水面位置和两个水池的液面位置,容器内的液体因大气压力而上升高,或者说容器内压力小容器外压力大所以容器外的液体被挤压从容器口进入容器并在容器内向上升高,通过调整设置好容器内液面位置和两个水池的水面位置方可将低位水池中的液体通过容器进入到高位水池中,其中容器水面与高位水池水面距离23的距离线的长度长于高位水池水面与低位水池液面距离24距离线的长度,一般情况下两者距离线的长度相比距离线24可以是距离线23 的约三分之一的大概范围,以此数据只作大概但不艰此数据还可任意调整两水池的高度差至到最佳水流效果。根据液体的比重和工作要求等因素其数据还可有所不同。或者说高位水池液面与低位水池液面距离24的距离线的长度不超过容器液面与高位水池液面距离23的距离线长度的二倍。
以上这样的描述是对本设备中用到的三个液面位置关系的表达,通过这种表达方式可以搞明白所需容器的尺寸应该有多高应该做成什么样的结构,以及两个水池和水池中的液面应设置在什么位置,只有将设备中所用到的三个水面位置调整好才可达到所需工作效果。当然在工作中以上所表达的这种三个液面位置关系在工作中也可以有多种不同变化,并不限上述的有限形式,也可以理解为以上描述的三个液面位置关系是多种形式其中之一,是从多种施实方案中选择出来一两种想要写进权利要求中的技术特征。
以上对本设备容器和两个水池工作结构这样的描述,重点描述了两个水池和容器以及液体三者之间的关系,本设备是要利用大气压的力量通过容器将液体从低位水池提升到高位水池中去,所以必需对容器的高度以及容器内液面和两个水池中的液面位置设置好才能达到目地。容器内气压低容器外气压高大气压能将液体推进容器并向上升高,液体因大气压的力量有限所以最终能上升的高度也是有限的,如果容器内的液体是水那么通过现有知识都可以知道水在容器内可以升高十米以上,也可通过控制容器内的真空度而达到想要的液面高度,在权利要求中也可以限定其中一种方案为容器液面与高位水池液面距离23的距离线长度为八米以上或九米以上或十米以上等。这里表述的高度数剧八米以上或九米以上或十米以上也可以是从高位水池液面到容器下壁20的距离。也会因为工作中容器内的真空度的不同而造成容器内液面位置可高可低,当然也会因容器内所用的液体不同或者说用的液体比重不同所以液体在容器内上升的高度也不同,比如说容器内的液体是水银那么一个大气压的力量可以将水银在容器内提升到七十厘米以上的高度。因此本设备还需根据其具体施实情况对容器的高度和结构进行精确制做。文中对设备中所用到的容器内液面位置和两个水池的液面位置作了描述,而这三种液面的位置关系是是否能利用大气压力将液体从低位水池中通过容器提升到高位水池中去的重要因素,也由此决定制做容器尺寸和结构以及高低两个水池的设置位置,工作中只有将所需的各个技术特征都配合适当方可达到利用大气压通过容器提高液体位置的工作目地。
本发明设备的容器内外有压力差,这个压力差可以说是大气压形成的气压差。也可以是说容器内液面上的压力小相连的容器外液体液面上的压力大而形成压力差。而这个压力差可以是因在容器内降低了气压形成的容器内外气压高低不同造成的压力差。也可以是人为在液体液面上通过各种技术方案施加压力并造成容器内外有压力差。也可通过在容器外的液体上人为施加压力提高工作效果。发明设备中所用到的压力差不限于大气压的气压差,而保持容器内外有压力差的实施方案也不限文中或图中所示。
本技术解决方案还在于:
4,为了将液体提升到更高位置还可用多个容器配合使用,在所述的高位水池的上方再设置一个更高位的水池,即相同方法用一个容器将低位水池中的液体通过容器提升到高位水池中,再用另一个容器将高位水池中的液体提升到这个高位水池上方设置的更高位水池中去,相同方法工作中还可用更多容器和更多水池配合一起使用以求达到更好的工作效果。
当然需要时也可以是高位水池中的液体通过容器后流出进入到低位水池中,也可有多个容器和多个水池配合。
本技术解决方案还在于:
5,在所述的高位水池或更高位水池中设置有放水的水路或者说放水管道18,高位水池或更高位水池中的液体通过放水管道流出水池,或者说通过放水的水路或放水管道将高位水池中的液体放流到下方去,在这个向下排放液体的水路或管道下端设置有水轮机或发电机,本工作设备可以利用被容器提高了位置的液体放流下去冲动机械作功,所述机械可以是各种适合的用能机械。液体从高位水池中通过放水管道18将液体放流下去冲动下端设置的水轮机转动,水轮机可以带动发电机发电,当然水轮机也可带动别的需用能机械作功。
本技术解决方案还在于:
6,本设备可以有提高液体位置的作用,使液体或者说水原本不能到达的地方现通过容器使液体到达了。也可以说通过本设备使原本不容易流动的液体更容易流动了。通过本设备将低位水池中的水提高到高位水池中,高位水池中的液体可以自动流向下方,从高位水池中流下去的液体可以再次进入容器从低位再次被提升到高位上来,这样可以说本设备能促使液体的循环流动,在许多工作领域中多有需要液体循环流动的,其中许多都可利用本设备来促使液体循环流动从而起到节能的作用。特别是本申请文中所述的利用本设备进行海水淡化或制盐等项目,利用本设备可大大节能,同时还可以利用本设备能提高液体位置的特点带动机械作功,比如说利用本设备进行海水淡化同时还可利用被容器提高了位置的水放流下去冲动水轮机或发电机作功。
本技术解决方案还在于:
7,利用本设备在制盐或海水淡化工作中同时用被容器提高了位置的水放流下去驱动发电机进行发电。
本技术解决方案还在于:
8,通过利用本设备容器提高液体位置,再将被容器提高了位置的液体放流下去驱动发电机,从而建成发电站或制成发电设备。
9,被容器提高了位置的液体放流下去驱动发电机,驱动发电机以后的液体还可再进入容器再次被容器提高位置然后再次放流下去驱动发电机,利用这种可以多次循环流动的系统可制做成一个独立完整的发电设备。这个发电设备还可以设置在许多用能机械上,如车,船,飞行器等许多移动用能机械都可设置上本发电设备为其提供移动用能。
本技术解决方案还在于:
10,本设备容器内可以是水,根据各种不同工作所需,容器内也可以说是液体,或流体等可选用各种适合的介质。所述的液体也可以是金属液体,金属液体包括水银。
上述的流体可以有多种即各种适合的流体。液体也可有多种即各种适合的液体,在具体工作中如海水淡化或制盐项目就是用海水或含盐水这种液体。可以用本容器进行減压蒸发制淡化水或制盐,产生的蒸馏水还可以经过磁化或经过矿石等技术对蒸馏水水质进行优化,蒸馏水先后流经各种适合的矿石通过技术能给蒸馏水增加矿物质还可与磁化技术配合,蒸馏水还可与自来水厂的水加在一起使用,使本设备制出的海水淡化水的水质更容易被人接受,用本容器进行海水淡化或制盐同时还能发电这将大大增加了收益。如要利用本设备原理制发电机,那么容器里就可不一定是水,也可以是从各种流体或各种液体中选用别的适合的介质。为了使液体驱动力大还可选用适合的金属液体,如水银的比重大 制成的发电系统驱动力强也可减小发电设备的体积,利用水银 制成的发电设备更有利于设置在各种用移动用能机械上如车船飞行器等为其提供移动用能。
11,本文中所述的u形管,其实有多种变化如图中示的一个u形管中一个管子很长一个管短看上去不象规则的u形,在这里将这种不规则的u形也称为u形管。甚至还可能为将u形管的两个管変的弯曲或作各种变形,在这里只要大概能看出似有u形的形状都称为u形管容器,或者经过对容器结构的改变但总的工作原理和u形管原理基本相同这里也称容器或u形管容器。
12,本文中所述的提高水位的设备,主要需通过调整两个水池及水面的高低位置而达到液体向高位水池中流的效果,本设备也可通过调整两水池的高低位置达到向低位水池流的状态,但向高流或向低流这两个不同工作效果也需票不同的水池水面位置,即两种效果不能同用一个整体结构。
13,本设备还有一个特征之一是,u形管的a管道1的长度尺寸超出一个标准大气压能支持的液柱高度的尺寸,b管道2的长度尺寸小于或等于一个标准大气压所能支持的夜柱高度。这里所说的管子长度也是从容器下壁20至管口水面的距离长度。所说的一个标准大气压能支持的高度尺寸是以本容器里所用的液体在一个标准大气压下能支持的液柱高度所说的。
综上所述 通过以上技术解决方案可以看出,本发明利用一个容器并使容器内外有气压差或压力差,利用这个压力差将液体挤压进能保持低压的容器内并且液体能在容器内向上升高,通过调整控制系统中容器内的液体液面位置和两个水池的液面位置,工作中使低位水池中的液体通过容器的进水口进入容器并在容器内升高最终从容器的出水口流出进入到高位水池中去,从而达到了利用压力差或气压差将液体提高位置的目地。正如常见的虹吸现象u型管内会刑成负压与外界有气压差促使了水的流动。被提高了位置的液体可以放流到下方去冲动水轮极或发电机作功。被容器提高了位置的液体因工作需要还可将放流下去的液体再次又进入容器再次又被升高位置,这样本系统就能促使液体的循环流动。这个能促使液体循环流动的系统还可应用到日常生活中任何一项需要液体循环流动的工作中去。本发明系统可以利用大气压的力量提升液体位置起到节能作用,即提高液体位置可以不用人为耗能或减少耗能,利用被提高了位置的液体为人作功。保持容器内低压与容器外形成压力差的方法可有多种,大气压形成的气压差是其中一种方案,保持容器内的低压也可以采用真空泵,也可用其它方案保持容器内低压。本发明的发电系统与所述的海水淡化或制盐项目结合可以提高收益減少成本。发电系统为了减少保持容器内的低压所付出的成本提高收效还可以用水银在容器内循环,从而还能制成体积小驱动力大的发电设备,这个发电设备还可设置在移动用能机械上提供移动用能,本设备能发挥巨大作用。
附图说明
图1.为一种有容器a口4和容器b口5的不密封形司的蒸发容器
图2..为蒸发容器的容器a口4和容器b口5插入水中的一种工作形式。
图3.为蒸发容器有a管道1和b管道2两种管道,其中a管道1长b管道2短的一种蒸发容器形式。
图4.为蒸发容器工作中可以将水从低处进入容器又从高处流出,即通过蒸发容器水能从低处流到高处去的一种工作形式示意图。
图5.为蒸气管7连接容器和冷凝器又连接抽气泵的结构示意图。
图6.为水池与蒸发器配合的工作示意图。
图7.为两个或多个水池与蒸发容器配合的工作示意图。
图8.为容器管道中设有挡水板的示意图。
图9.容器旁连接冷凝器及抽气泵的一种工作形式。
图10.容器将低位水池中的液体提高进入高位水池然后又放流下去驱动发电机的工作结构示意图。
图11.多个容器和多个水池配合的工作示意图。
图12.又一种u型管容器的工作示意图。
图13.u形管示意图。
图14,另一种u形管形式。
图15,液体防蒸发方案示意图。
图中1-a管道,2一b管道,3一抽气泵,4一容器a口,5一容器b口,6一挡水堤,7一蒸汽管,8一冷凝器,或冷凝设备,10一水,或水池,11一水路,12一蒸发器址,13一挡水板, 14一轴,15一支柱,16一小流水口
具体实施方式
本技术能提供一种低成本的蒸馏技术,或者说提供一种低成本供热的蒸馏技术,也可以说提供一种可利用日晒升温或自然升温的供温技术。本专利也是对本人在2015年11月2日申请的专利号为201520863082,2名为一种真空制盐及净化水的蒸发系统的专利文件的一个更细化的补充。所以本次申请文件中也需结合上述专利内容,也需将上述专利文件内容全文搬入这次的申请文件中来,然后再加入本次申请内容,为了节省时间这次的申请文件中省略了上述专利的内容部分直接写本次的申请内容,但在分析本专利全貌时应视为有上述专利内容,应将本次申请内容和上述已公布的专利内容结合一起来看。
为了节约用能成本在本蒸发设备中利用日晒升温或自然升温的水为蒸发提供热量,特别是利用水池或盐田来接受日晒升温,这种方案不需人为耗能或者说不需花钱就能得到免费热能,我们知道在这个蒸发过程中不但需要一定的温度更重要的是需要大量的热量,而本专利提出的可以利用能接受日晒升温的水池或盐田来提取热量,巧秒地利用水池或盐田的水面面积可以很大的特点很容易地就能接受到很多热量,由此以来虽然水池水或盐田的温度不会很高但可以水很多所含的热量也就很多,热量很多给蒸发也就带来了很大的有利条件。再通过对蒸发容器的改进特别是利用这种不密封的蒸发容器进行蒸发工作,使水池之水可以在水池和蒸发容器里不停循环流动,在抽真空蒸发或者说減压蒸发的过程中水池之水和蒸发容器之水同时一直不停循环流动。当然蒸发器也可以为密封形容器,即将水进入容器后密封再抽真空减压蒸发。
分析本技术的蒸发过程特征,1是供热部分的不同2是蒸发器部分的改进,先分析供热部分它是利用水池或盐田的天然优势,首先水池可在露天外容易接收到日光照射升温,其次由于水池或盐田的面积可以很大水可以很多所以能接受到特别多的热量,在水池中接受到热量的水又进入到蒸发容器进行蒸发,被蒸发降溫后的水又流回水池中来接受日晒升温,这个过程中水池或盐田中的水由于被蒸发器降低了温度所以再一次流进水池中低温的水就更容易吸收热量,这样水在容器里和盐田里多次循环水池就要比现有技术的盐田法制盐中的盐田接受的热量多许多倍,同样大小的一块盐田由于现有技术中的盐田制盐中的盐田一直不经过容器降温所以它不但不容易接受热量而且它的温度也不容易升高,而本专利所用的水池由于不停给水池降温所以更容易吸收到更多热量,这样一个同样大小的水池同样多的水但它吸收的热量就多了很多倍,热量多了蒸发效果也就更好了,可见在本专利技术中水池有取之不完用之不尽的热能。
在蒸发器方面,由于使用了一种可以不密封的容器所以在抽真空降压蒸发的过程中水池的水一边向容器里流,同时一边又将蒸发降温后的水从容器里向容器外流。由此可见在蒸发工作过程中,在蒸发容器里进水和出水以及为蒸发供溫都同时进行着,而且能连续不停地长时期运行。这样就大大地改善了现有技术中常见的真空蒸发设备中的许多不足,使蒸发容器的供温和进水及出水变的更加容易。通过使用这样工作形式的蒸发容器,就更适合利用日晒升温的水池中流出的温度不高但水量很多热量很多的水池之水进行减压蒸发工作。
通过利用水池吸热供温和蒸发容器的结合使用,使蒸发工作变的成本更低工作过程更简便易操作。在整个工作过程中供温可以不需耗费成本,但工作中还有抽气泵需要用能,和水的循环流动也需要有动能,所以这里还需要考虑节省抽气泵的用能和水循环系统的节能。在抽气泵的节能方面,可以采用提高水溫使沸点变高的方法也能起到节省抽气泵用能的作用,提高水温可以用温室加温如专利号为201520863082,2的专利文件中所述的加温方法都可以实用,也可以与现有技术中如真空制盐或蒸馏法制淡化水的技术方案相结合,同样也可以利用电厂余热为水加温,也可以用专利中的不密封形式的蒸发容器取代现有技术真空制盐和蒸馏法制淡化水设备中的蒸发容器或者说密封容器。这样对上述这两个现有技术的改进会会由于利用了专利中所述的在抽真空蒸发时容器里的水同时一边进水一边出水的容器,更加方便了为容器进水和出水以及供热等。
抽气泵的节能还会在于冷凝系统的使用,可以一个抽气泵为多个蒸发容器降压,可以一个蒸汽管道连接多个蒸发容器,抽汽泵从这个蒸汽管道中向外抽排汽体为连接在同一个管道上的多个蒸发容器降压。将冷凝设备玻设置在抽气泵和蒸发容器之间使从容器里出来的蒸气先经过冷凝设备将蒸汽部分冷凝成蒸馏水其余的再通过抽气泵,这样使蒸汽先经过冷凝设备然后再通过抽汽泵也起到了节省抽汽泵用能的作用。
所述的冷凝设备可以是现有的冷凝器也可以是专利中所述的利用被蒸发容器而蒸发降瑥了的水为蒸气降温,蒸发出来的蒸汽可以在蒸汽管道内这个蒸汽管道可设在蒸发容器里的水中水可冷凝管中的蒸汽,蒸气管道也可设在流出蒸发容器的低温水中达到冷凝蒸汽的作用。这里所说的蒸发容器可以是不峦密封形式的容器,也可以是密封形式的容器,冷凝蒸汽的蒸发容器和出蒸汽的蒸发容器的蒸汽管道可以相互不相连通,即两个蒸发容器各用各的抽汽泵各用各的蒸汽管道,两个容器可以一个沸点高一个沸点地,沸点高的容器流出的蒸汽可进入沸点低的容器所降温的水中进行冷凝蒸汽。当然所述的这两个容器也可以连接在一个蒸汽管道上的形式,工作中一个容器出来的蒸气进入到另一个容器的降溫水中进行冷凝蒸汽。也可以利用任何温度较低的水来冷凝蒸汽,如有些地下矿盐的开采需要从深处的地下将含盐水抽出然后又蒸发制盐,其中从深处抽出的含盐水大多数都是十几二十度温度,如这种较低温度的水当然也可以用来冷凝蒸气,即蒸汽管道进入这种低溫水中或者说进入这种抽出来的低温含盐水中,水可以流动或循环流动为蒸汽管内的蒸汽起到冷凝作用。这种工作中不光蒸汽需要冷凝而且有些真空泵也需要降溫设备也可以结合上述方案进行降温。
在系统工作中还有进出容器的水,或者说循环流动的水这其中也需要动能,为了节省动能本系统可以设置成进水和出水两者水有水位差造成在抽蒸空时水会自动流进容器又自动流出容器。由于进水口和出水口或者说容器a口4和容器b口5两个口所处的位置高低不同,或者说两个口所处的水有高低不同的水位差,所以在抽真空时容器里a管道1和b管道2里的水柱受到的力不同,还会出现水位低的水进入容器又出容器进入到水位高的一方去,从而使水能通过容器将低水位的水流到高位处去,工作中这样的水流效果也起到了节省能耗的作用,即水从低处进入容器后又从容器流出到高处去,而高处的水又能自动流到低处,或者说又能自动从高处流到低处最后又自动进入到位处在低处的容器管道中去,在这个工作过程中水需要进入容器又流出容器进入盐田或水池升溫然后又流进容器,水这样的流动或者说多次循环流动可以不借助抽水泵或內似这样的耗能设备从而节省了耗能成本。工作中整个蒸发系统可以只有抽汽泵的用能,而在这个系统中抽气泵的能耗又非常低所以也就为生产降低了成本。
通过上述可知本蒸发系统在工作中非常节能,即可以用自然升温水或日晒升温水为蒸发容器提供蒸发所需热量,蒸发系统中可以只需抽气泵的用能,其进入容器的水可以不用耗能。进入容器的水还可以利用自然界能自然流动的水,利用自然流动水的动能使水能不用耗能自然进出容器。由于冷凝器在前抽气泵在后在加上一个抽气泵还可以连接多个容器所以抽气泵的用能也非常节省,大大降低了生产成本。
图1:所示为u型管蒸发器,也可以结合专利号为201520863082,2名为一种真空制盐及净化水的蒸发系统申请文件内容,本次申请文件中的图1和以上所述专利文件中的图6和图7中的蒸发容器基本相同工作方法基本相同。在本次申请文件中的说明书中也要加上上述专利文件中的全部内容,具体内容可以参考上述专利文本这里省略不写,但本次文件中要视其有。这次说的容器也可如上述专利内容一样有各种各样的形式,也可以用如上述专利中所述的密封容器。所说的不密封容器也可多样,可以有一个口,也可同时有进水口和出水口,进水口和出水口设置的位置也可在容器的前后左右上下等不同地方。所述的不密封容器也可以说是一种有进水口和出水口两个口插入水中抽真空蒸发时两个口不密封的蒸发容器,其形式可多样不限于图中所示。这里所述的u型管蒸发容器是一个呈有u字形的管道就如同u字倒置一样的容器,图1中a管道1和b管道2相连两个管道下端分别有容器a口4和容器b口5,a管道1和b管道2两根管上部相连下部分开形成了一个倒u形,即u型管蒸发容器。容器上还者说和容器相连的蒸汽管7上还连接有抽气泵3,工作时容器1口和容器2口分别插入液体中,当抽气泵开始向容器外抽排气体时由于容器里气压降低,所以容器1口和容器2口中的水会开始顺着各自的管道向上升,但由于大气压的力量是有限的所以容器中的水虽说会向上升高但水上升的高度也是有限的,当水不能再升高时会一直保持在一定的高度上,抽气泵3离水面保持一定的距离空间工作时容器里面的水可以不会被抽出,液面上这一空间的气压被抽气泵降低后有利于蒸发或沸腾。
图2:所示为u型管蒸发容器的一种工作形式。图中容器的两个管道即a管道1和b管道2 被挡水堤6隔开,图中的水10也被挡水堤6隔开容器的两根管道上的容器a口4和容器b口5 分别插入挡水堤两旁的水中,工作时抽气泵3给容器内減压水从a管道1中和b管道2中向上升,到一定高度时还会因为a管道1和b管道2中的水所受力的不同,所以水会从一个管道流进入容器后又从一个管道流出容器,这样流进容器的水不但给容器补充了水源同时又能将容器外的较高温度的水补充进来给容器里补充了热量,从另一个管道中流出容器的水又起到了将容器里因蒸发或沸腾降低了温度的水排出容器使容器里不容易降温的作用,从而保证了蒸发工作的连续正常运行。图中的挡水堤6可以将两旁的水阻挡开水需流进容器从容器的两根管道中流过才能从挡水堤 6的一旁流到另一旁去,即图中左边的水通过容器又流进右边的水中去或者右边的水通过容器又流进左边的水中去。为了利于容器里水的流动挡水堤6两旁的水可以有高低不同的水位差。这种设备可有多种设置方式在工作中由于a管道1和b管道2中的水受力的不同所以容器里的水可以从水位高的一端流向水位低的一端,也可以由水位低的一端流向水位高的一端。本申请文件中所述的所有容器都可以有一个或一个以上的多个a管道1和一个或一个以上的多个b管道2。一个容器上有多根a管道1和多根b管道2这样也可以起到分解管道中水压的作用,也可起到可以从多处取水的作用。
图3:本次申请文件中所述的蒸发容器主要是一种在抽真空蒸发工作中容器里有进水口和出水口并且这两个口都不密封的一种蒸发容器。在抽真空降压蒸发的过程中液体从进水口进入容器给容器提供热量和水源,又同时又把降低了温度的液体从出水口排出容器,从而使减压蒸发工作能连续正常工作。在这个相同工作原理上容器的形式也可以多种多样并不限于本次申请文件中的图中所示的形式。出水口和进水口在图中就是容器a口4和容器b口5,这两个口的位置也可以根据具体情况设在容器任何一处合适的位置上,容器的两个管道的形式也不一定非要呈有u形,进水口和出水口的位置也可以一个在上一个在下,甚至前后上下左右都可以根据具体情况设置进水口和出水口,在一个容器上也可设置一个或多个进水口和一个或多个出水口,一个容器上也可以有一个或多个a管道1和一个或多个b管道2。图三中所示为一种进水口和出水口两个口一个位置在上一个位置在下的一种形式,图中a管道1较长而b管道2较短所以两个口相比之下容器 a口4在下面容噐b口5在上面。这种a管道1较长而b管道2较短的容器它的两个管道长短的比例可根据具体情况而定。也可以一个管道很长一个管道很短甚至看不出有u形的样子。简而言之蒸发容器只要有进水口和出水口工作时不密封它的形式可多种多样不限于图中所示。
图4:所示容器的管道为一根管道长一根管道短的一种容器,即图四中a管道1长b管道2 短,以上讲过向这种有a管道1和b管道2的容器在工作时都可以液体从一根管道流进容器又从另一根管道中流出容器,图中挡水堤6两旁有水并且一旁水位高一旁水位低a管道1较长插入水位低的一旁水中,b管道2较短插入水位高的一旁水中,当抽排气体装置3向容器外抽排气体时容器里气压降低同时两根管即a管道1和b管道2中的水位会向容器上部上升,后会因容器a口和容器b口所处的高低位置不同,或者说两根管所处的水位高低不同所以两根管内的水受力也不同,最终还会出现图中的a管道1里的水流到b管道2中去后排出容器,这样就是将如图中低位的水经过容器后流向了高位的水中去,通过试验可知工作中水能由低处流到高处去,这样的工作效果很有利于水的流动。即是原本不流动的水也可以通过这种蒸发器让它流动起来。在工作中低位的水从容器a口进入容器又从容器b口出来进入了一个较高的位置上,那么这个处在高位上的水又可以自动流向低位然后又从低位进入容器a口4中又从容器b口出来就这样进行多次循环。再这种工作过程中水需要多次循环而水的循环流动充分利用了水从高处可以自动流向低处的特点从而不必借助抽水泵等用能装置这样也就减少了用能。从以上可以看出本装置容器在工作中容器里的水需要流动特别是循环流动而这个循环流动的动能可以不必借助抽水泵等内似装置,整个设备可以只有抽气泵3的用能,水就可以不停在容器里循环蒸发。在这个可循环的水路上还可以设置有水池,水池可以是自然升温水池或日晒升温水池或加温水池,水池上也可以设有温室,温室也可以为用透明物质覆盖造成的日光温室,工作中液体或者说水在容器和水池中偱环。其实施方法也可以结合专利号为201520863082,2的所述方法。上述的水通过容器后可以由低处流到高处去这样在工作中本容器也可以充当抽水泵的作用,在需抽水的工作中也可以利用,也能起到一边抽水一边抽真空蒸发的效果。
图5:所示为一个抽气泵可以连接多个蒸发容器的示意图,本专利方案主要为给蒸发容器降压蒸发,其容器指能容液体的器物当然可以是任何可以容液体的器物包括密封的和不密封的只要能降压蒸发都行,总之它们都需要有降压设备如真空泵或者说抽气泵,一个抽气泵可以连接多个蒸发容器,图中表现了两个都示有a管道1的蒸发容器,这两个容器的上部都与蒸气管7相连,蒸气管7上还连接有冷凝器8,冷凝器后还连接有抽气泵3。图中的结构在蒸发工作中当抽气泵3 或者说真空泵3向外抽蒸气时两个容器蒸发出来的蒸气都会进入到三根相连的蒸气管7中后又经过冷凝器3再后才又经过抽气泵3。图中所示为一种较好的工作程序,为了工作有利或者说为了节省抽汽泵的用能一个抽气泵3或者说真空泵3能为一个或多个蒸发容器降压。一个冷凝器可以为一个或多个蒸发容器冷凝蒸气,一根蒸气管7可以连接一个或多个蒸发容器,蒸发出来的蒸气通过蒸发管7可以先进入冷凝器后再通过抽气泵3。图中的冷凝器3起到冷凝蒸气的作用在专利号为201520863082,2的专利文件内容中也有一种冷凝蒸气的方法即蒸发出来的蒸气可进入管子 6中,管子6设在能被容器蒸发而降温的水中,降温了的水与管子6相连,管子6与管内的蒸气相连所以低溫的水可以将蒸气降温冷凝,如这种利用蒸发而降溫了的水来冷凝蒸气的方法也可多种多样。管子6不但可以设在各种蒸发容器内或者说设在容器6内的水中,还可以设在容器外的低温水中,所说的低溫的水可以说是被容器蒸发而降低温度的水,也可以说是任何低溫之水。所说的被容器蒸发而降低温度的水可以是从容器内流出的低温之水然后与管子6相连冷凝管子6内的蒸气。被容器蒸发而降低了温度的水从容器内流出,管子6设在其被容器蒸发而降低了溫度的水中为管子6内的蒸气降温冷凝。上述方案这同时也能起到使相连的水升温的作用。容器里流出的低温之水为管子6冷凝蒸气后还可以再次进入容器进行蒸发然后又流出来冷凝蒸汽,工作中还可以形成多次循环。也可以将沸点高的容器内流出的蒸汽又进入到沸点低的容器内或者说降温水内进行冷凝蒸汽。图中所说的冷凝器8可以是现有的或常见的冷凝器,也可以是如以上所述的利用管子6来冷凝蒸汽的设备。冷凝器设在容器和抽气泵之间蒸汽先经过冷凝器后再通过抽气泵3 此方案较好。当然也可设在抽气泵后先经过抽气泵后再进入冷凝设备。图中示的容器为不密封的蒸发容器当然也可以是密封形式的容器。
图6:所示为蒸发容器与水池10配合工作的示意图,图中有一水池10液体或者说水可以在水池10里得到自然升温或日晒升温,或者说水池10可以为容器里的水加热。液体或水在水池10中加热后通过水路11流进蒸发器址12中的蒸发容器里进行減压蒸发,从蒸发容器里流出来的低温水再通过另一边的水路11中又流进水池10中进行升温,升温后又流进容器蒸发工作中水可以在水池10和蒸发容器中进行多次循环。其实施方法可与专利号为201520863082,2的文件内容中的图9相同,两者可结合利用,水池10同样可以设有温室,温室可以是用透光物质覆盖形成的日光温室,通过日照温室为水加温,溫室的形式也可多样,日常生活中所见的大棚温室或者说蔬菜大棚温室,水产养殖温室等其技术都可以借鉴利用,为了减少棚内蒸汽水珠垱着阳光可以选用适合的村料,甚至还可以在棚内的水面上铺上塑料纸等内似物以起到水蒸汽不会升起在棚内挡阳光的着用。当然如果觉得可以不用温室其水温也可满足蒸发工作时也可以不用溫室。在水池或者说盐田上设置溫室这种工作形式特别适合同时生产盐和淡化海水这两种产品的工作形式,如在我国热带地区海南全年日照充足气温高也有许多盐田还在制盐,但到如今盐田法制盐已成落后企业,使用盐田面积大但收入不高工人干劲不大急需改进,如果使用本专利所说的温室再加上这种蒸发容器,这样投资不大还可解决盐田怕下雨的现象,又能提高生产速度还有了两种收入这将是一种很好的改革方案。设置温室有几大好处,1可以吸热和提高水温,2可以挡风挡雨挡落下的杂物, 3设置温室的工作形室容易将蒸汽收集起来变为净化水或淡化水,4温室为水池加温设备简单而且可以得到大量的免费热源,加热的水量巨大成本低,是一种很适合本工作的加热形式。
图7:所示为两个水池10与蒸发容器配合的工作形式,其中一个水池10里的水流进蒸发容器里蒸发流出容器的水又流进另一个水池10中升温,升流后又流进容器蒸发,然后又进入第一个水池10中升温,工作中两个水池10中的水可互相来回流动或者说两个水池10中的水可形成循环流动。当然还可以有更多的水池10与容器配合形成循环。也可有多个容器和多个水池形成循环,总之刑式多种多样不限文中所示。实施方法如图五中所述多个容器也可以与一个蒸气管7相连共用一个抽气泵3。本次专利文件中所述的所有蒸发方案它的用途很广泛应该说可用于任何适合的蒸发工作中,所述的水也可以说是液体。特别是在海水淡化和蒸馏法制盐等工作上的应用。在制盐的工作中水池10中的水可以将含盐水浓缩,浓缩后的水可以又进入到现有的盐田法制盐程序中或者也可以进入到现有的真空制盐程序中以自到产出盐来。在海水淡化的工作中水也可以不循环,进容器的水可以流出容器不再回容器,或者可以直接利用海中水进行蒸发,将蒸汽冷凝为淡化水。本系统还可以用于污水处理的工作中,将蒸发出来的蒸汽冷凝成净水,将水池10中浓缩的水或污泥排出水池10,也可以将排出的污水或污泥进行再次处理,水池10被清空后又进入新的需净化的水,然后又用同样方法进行又一次蒸发净化工作。要建大型厂家工作中可能需要更多的水池或更多的蒸发容器。本专利中所述的蒸发容器由于蒸发时水同时流进容器又同时流出容器所以工作时可以不给容器再加温,或者说加温的地方与容器可分离开。也可以将这些特点应用到现有的技术真空制盐或蒸馏法海水淡化中去。
图8:在本装置中所述的容器可能有一定高度,特别是容器的a管道1和b管道2会由于大气压的原因在抽气泵3向外抽排气体时管中的水会顺着管道向上升并有一定的高度,比如管中的水形成十几米高的水柱那么这个水柱造成的压力也不会小,如果这个管道很粗含水量很多那么当抽气泵3停下来时这个水柱就会宊然急速地回落下来,这时就会造成大量的水如洪水一样带来一些不必要的麻烦,为了解决这种问题在这里提出可以在管内设置挡水板13,如图八中有一根a管道1它的下端管内设有一个挡水板13,档水板13的一端通过轴14与管连接当水从容器a口进入管内向上升时水同时也把挡水板的一端顶起立了起来,这时挡水板13不会阻挡水向上升,但当工作需要停止抽气泵3停止抽气时水会向下急速回落这时水会向下将挡水板13压下,由于挡水板的一端通过轴14与管固定连接,另一端被水压下时可以落在固定在管上的支柱15上,这样挡水板 13就会将下落的水阻挡在管内,挡水板13上设有较小的小流水口16,被挡水板13阻挡在管内的水直能通过这个较小的流水口16向下流出容器,由此也就解决了管内的水下落时太急水太大造成的不利因素。为了解决两根管中的水柱水压太大的问题,也可以将原本一根较粗的a管道1或b 管道2换成多根细管从而减小管内水压或者说减小管内水柱水压太大造成的不利因素。
图9:一个u型管蒸发容器旁连接一冷凝器8,图中u型管蒸发容器的容器a口4和容器b 口5分别插入两个水池的水中,两水池的水位可有高度差,冷凝器8有一水箱,当u型管蒸发容器内气压降低时水会上升,水上升到一定高度后同时会流进上方连接的冷凝器8的水箱中,冷凝器8旁还连接有抽气泵3,当抽气泵3或者说真空泵3向外抽排气体时,u型管蒸发容器内的水和连通一起的冷凝器8的水箱内的水同时被抽气泵3降压而蒸发或沸腾,工作中u型管蒸发容器内的水可以在u形管内流动而冷凝器8水箱里的水不能流动所以冷凝器8水箱中的水会因蒸发而降温,u型管蒸发容器蒸发出来的真气可流经这个冷凝器,这个被降压蒸发而降温的冷凝器8正好起到了为u型管蒸发容器冷凝蒸气的作用,这个冷凝器8原理是利用蒸发降温的水为冷源的冷凝真气的设备,还可以通过在水箱内盘绕设置管道使蒸气在水箱内水中增多接触面积而达到更好的冷凝效果。冷凝器8其内部结构也可与现有技术中的各种冷凝器的技术结合使其更完美。冷凝器 8可连接有出冷凝水的出水设备。同样原理在这个u型管蒸发容器旁还可以通过管道连通又一个或者说更多的蒸发容器,工作中可以用一个真空泵3和一个冷凝器8同时为连通串连的多个蒸发器服务。当然蒸发器也可不用图中连接的这个冷凝器8,可利用自然低温水或深层海水等作为冷凝器的冷媒。
本发明所述的容器也可理解为能使容器内保持低压的器具,或者说能使容器内和容器外保持有气压差即容器内气压低容器外气压高,能使容器內保持气压低或者说使容器内降低气压的方法也有多种,现有技术也有多种,本发明中所述的容器也可以与现有技术中能降低容器内气压或者说能保持容器内气压较低的技术相结合,能保持容器内气压低的方法中也不一定非要有真空泵,如气压计原理在托里拆利实验中玻璃管内的水银柱上方为真空而这个真空就不是靠真空泵造成的真空,所以说本发明所用的容器也可以说是一个能保持低气压的器具,或者说是一个能保持容器内和容气外有气压差使容器内气压低容器外气压高的设备,其使容器内保持低压的方法有多种如可用真空泵或者说抽排气体装置造成低压,也可不用抽排气体装置用一些现有的技术能保持容器内气压低的技术方案与本发明容器结合。如使用抽排气体装置使容器内气压降低这种形式可以在工作中长时期抽排气体制造低压,也可以抽排一段时间使容器内达到了低压效果在以后的一段工作时间内可以不需抽排气体还能保持低压的情况下也可以不抽或者说间隔一段时间再抽排气体。以上所述技术方案在本发明的各种实施例中都可使用还可创造出更多实施例其实施方法不限文中或图中所示。
图10:图中有一u型管蒸发容器,容器的a管道1和b管道2两管道上端相连通,两管道下端分别有容器a口4和容器b口5,由此两管道形成一倒u形所以称其为u型管蒸发容器或u 型管容器,容器a口4插入低位水池22的水中,容器b口5插入高位水池21的水中,两水池的水位保持有一定的高度差,这个u型管蒸发容器的上方设有抽气泵3,抽气泵3可为u型管蒸发容器内抽气降压。图中u型管容器的结构和与两水池的设置方式是要在工作中将低位水池中的液体利用大气压的力量使液体从容器a口4进入容器的a管道1中,然后顺着容器a管道1向上流到一定高度后又顺着相连通的b管道2向下流一至流到b管道2下端的容器b口5,最后从容器b 口5中流出容器进入高位水池中。在这个过程中首先需要将容器内的气压降低,由于容器外的大自然气压高容器内的气压低所以液体会被大气压推进容器内并且会升高一段距离。再由于本图设备的一个目地是要在抽真空的过程中将低位水池22中的水从容器a口4进入再从容器b口5中流出进入到高位水池21中,所以特意将容器结构加高了,又加大了抽排气体的力度使容器内真空度提高,这样在工作中大气压的力量会将容器内的水位提高离开水池水面并可以升高到离水池水面高十米或者说十米以上的高度距离。根据容器内工作中需要的液面高度将抽气泵或者说真空泵3 设置在容器内的液面上方并使液面与真空泵保持一段距离空间。
图10中a管道1上有w点,从w点至容器a口4之间的长度为a管道1超出b管道2的长度部分,w点与容器b口5在相同高度上。
图10:所示为工作中容器能利用大气压将低位水池22中的水抽进高位水池21中去的工作结构示意图。图中有一u形管容器它的两个管它的两个管的管口分别插入水池中,两个管的管口处因受力不同而造成可以将低位水池22中的水通过容器流入高位水池21中。在本图结构中只有容器里气压降低后容器外水池之水才会因外界气压高容器内气压低而被压进容器,使水从容器的进水口进入容器又从出水口流出容器,也可以说只有将容器里气压降低或者说通过抽气泵3将容器内气压降低后容器里的水才会流动起来。从图中看容器的容器下壁20的位置与高位水池21中的水的水面位置相比容器下壁20高出许多,所以当容器内的气压没有降低时容器内的水位就不会升高到容器下壁20以上去,这样容器里就不会有流动的水,水池里的水也就不会从这个水池中流进另一个水池中去,或者说容器里在没有降低气压时水池里的水就不会从容器的进水口流进容器又从出水口流出容器,只有通过将容器里气压降低时容器里的水才会流动或者说流进又流出。图中的挡水堤6高于高位水池21中的水面所以说在容器内没有降低气压时高位水池21中的水不会自动流到低位水池22中去,低位水池22之水也不会自动流到高位水池21中去。图10中所示的 u型管容器结构和容器高度尺寸以及两水池水位设置,都是以工作中能将低位水池22中的水通过容器管道流向上方的高位水池21中去的方案设置的,图中u形管容器的两个管其中插入高位水池 21中的b管道2短些插入低位水池22水中的a管道1长一些,当然主要是位处高低不同的两个水池的水面位置高低很重要两个容器管道的长度可以一长一短,也可以如图2所示相同长短,本图是要将水推向较高的高位水池21中去b管道2显得较短。
要达到工作中水通过容器从低位水池向高位水池中流这样的效果可以将容器内的气压降的很低,同时还要考虑到由于容器内外的气压差导致水池中的水会进入容器并且向上升很高一段距离,容器内的水面25可以升高到离开水池水面并高于水池水面其容器内形成的水柱高度为现有技术可知的一个大气压能提升的高度,现有技术可知一个大气压能将容器内的水提升至十米多的高度,所以说本发明一般容器内水柱高度可为离开水池水面高出十米左右或十几米以上的高度,或者说本发的u形管明容器的两个管内的液体液面高度分别都能比它们所处的水池水面高出几米或十米以上的高度。当然容器内的液体如果说不是水或者说是一种比重比水大的液体那么液柱的高度就会低些,如果是比重小的液体液柱就会再高些,如在现有知识里都知道液压计的原理试验中容器内是水银所以容器外的大气压就只能将水银提高到七十多厘米。所以在工作中这个u型管容器它的高度应该设计的很合适或者说足够高,如果容器制作的高度不够高也就达不到这样的工作效果。
容器内真空度越高容器内水面25的位置就会上升的越高,如果真空度低容器内水面就会低些,由于图中所示的工作结构是要将低位水池22中的水通过容器流向上方的高位水池中去,所以工作中就需要将容器内的气压降的很低容器内水面25也就会升的很高,但由于大气压的力量是有限的所以容器内水面25的高度也是有一定范围的,以及高位水池21中的水面水位和低位水池22中的水面水位与容器内水面25的水位这三个水位的位置都是有限度的,只有设计好这三个水位位置才能达到低位水池22的水推向高位水池21中去的工作效果,或者说才能正常工作。从图中所示看容器内水面25与高位水池液面距离23和高位水池水面与低位水池液面距离24相比,容器内水面 25与高位水池液面距离23的距离线长度和高位水池水面与低位水池的液面距离24的距离线长度相比,一般情况下高位水池水面与低位水池的液面距离24的距离线要短一些。由于大气压的力量是有限的所以在实施工作中高位水池水面与低位水池水面的水面距离24的距离线的长度也是有限的,实际工作中也可能会比图中所示的距离线24更短些也可能更长一些,不过一般情况下不会太长或者说可以不超过距离线23的二倍,总之工作中要将低位水池22中的水通过容器将水推进高位水池21中去,图中的容器内水面25和两个水池的水面位置三者之间的水位位置都是有范围定数的,实际工作中通过本设备的三个水面位置就可以看出是否能达到将低位水池中的水推进高位水池中去。由此可见这三个水面位置在工作中的重要性,通过调整好这三个水面水位的位置关系可以使工作中低位水池的水通过容器流向高位水池。当然也可通过调整这三个水面位置关系使其达到工作中水从高位水池中通过容器流进低位水池的工作形式。这三个水面位置也正是决定容器的工作效果和工作方式的重要因素,也是决定容器的结构和尺寸以及各部件的位置的重要制作依据,两个水池以及水池中的水应设置在哪个位置都是重要的技术方案,这些重要因素数剧搞好了就能有好的工作效果,搞不好也可以让工作无法进行。通过调整好容器制作尺寸以及容器内水面高度和两个水池的水面水位高度可以使u形管容器的两个管的下端管口,即分别插入两个水池中的两个管口工作中因受力不同而造成低位水池的液体进入容器又从容器中流出进入高位水池中。大家都知道虹吸原理,但现知的虹吸现象都是由一个倒u形管将水从高位水池琉进低位水池中,虹吸现象是因水的压强和大气压的力量造成的,
以上讲的都是一个倒u型管容器在降低容器内气压时容器外界的大气压能通过容器将低位水池中的水推向高位水池中去的工作形式,这种工作形式可用于海水淡化或制盐或污水处理等工作中,可通过工作中容器能将水从低处提升到高处水池中的特点使水能再次从高处水池中自动流向低处水池中,从低处水池中再能流进容器中去这样水就能自动形成循环流动的形式,这样水的循环流动就可不需人为耗能从而节省能源。下面还要讲的是本设备还可利用工作中容器能利用大气压将低位水池中的水推进高位水池的特点,再利用高位水池21中的水或液体通过放水管道18流向下方并在放水管道下端设置水轮机或者说发电机19。这样工作中容器将低位水池中的液体推进到高位水池中来再由高位水池流进放水管道18中,水从上而下流至放水管道18下端设置的水轮机19并冲动水轮机19转动,水轮机连接被驱动设备或者说发电机作功。由上述可见本设备同时还可以用于发电等多种用途,即本设备可用于海水淡化,制盐,污水处理,或各种蒸发工作,以及发电,或用于驱动被驱动设备等可有多种用途。
利用本设备能提高水位的特点来发电是一种很有实用价值的方案,本设备的容器可以同时用于如上所述的几种蒸发工作中并且可以同时发电。比如说可以海水淡化,制盐,发电三种工作同时进行。或用于污水处理工作中同时发电。也可利用本容器专用于发电,或制成驱动设备或发电设备,如利用本设备建发电厂等。这种原理建成的水力发电厂与现有水电厂不同它不必找有足够落差的自然水流从而大大降低了建水力发电厂的条件。图10所示的有发电机的发电形式还可以将放水管道18流出下方的水驱动发电机后又引流进低位水池22中去,使水能再次被容器推向上方的高位水池21中去这样工作中就能形成多次循环,当然也可不循环直接流走,所述的这种发电形式或者说水能多次循环的发电形式可以建发电厂也可有多个设备构成大型发电厂。还可以将其设置成一个小型的单独的一个小型发电设备,所述的这个单独的发电设备即是能将图10所述的水可循环发电形式作成一个独立整体的设备或者说是一个独立统一的可移动设备,如将图10中放水管道18下端驱动发电机后流出的水通过设置水道与低位水池22连通,这样容器和水池和发电机以及循环水道就构成了一个整体的系统就能制作成一个整体的发电设备。这个整体独立的发电设备它的体积可大可小,还可以将它设置于一些移动用能机械上为其提供移动用能。如将本发电系统设置在船上,车上,飞行器上等为其提供移动用能。
上述的利用本容器的工作原理制成发电设备,这个发电设备由于可以是专用于发电的所以其容器和水池以及管道和发电机等部件都可以专为有利于发电的形式而制定,而不需再考虑海水淡化或者说蒸发等因素,将其制作成一个更加完美专一发电的设备。在以上讲过利用本容器进行蒸发工作,其目地是需要蒸馏水或需要对液体的浓缩等工作效果。而如今要制成一个专一发电的设备,由于作用不同了,所以很多因素也都可以根据目地不同而有所改变,比如说上述的容器用于海水淡化工作中容器里装的是海水工作需要的是蒸馏水,而本容器用于发电时需要的是利用大自然的大气压提高液体的位置然后将液体从高处放流下去冲动水轮机,这时从这个发电设备的原理和工作目地来看容器里的不只是能用水也可以说是需利用流体或各种液体都行。为了节省真空泵的用能所用的液体在低压环境中时蒸发出来的蒸气越少越好,因为蒸发出来的烝汽少真空泵就可以少作功,假如说容器里的液体在真空中或者说在低压下根本就不挥发那么这个容器上里就可以不用真空泵了,如果说这种液体在低压下蒸发出来的蒸气很少,那么容器上就可以用一个较小的抽气泵了这样就节省了抽气泵的用能。所以从这个角度出发来看容器里还可以选择一些不易挥发的液体,不管是液体或者说是不易挥发的液体又都需根据其具体特性从各方面细仔考量根据实际情况选用。
从本发电原理看,容器里可以用液体或流体等各种介质,根据其不同情况所需可选用最适合的介质。所用的液体还可以选择比重大的或者说密度大的液体,比重大的液体向下方流冲动水轮机的力量大,这样不但能提高水轮机的驱动力还能缩小设备体积,所以选择什么样的液体也很重要可根据具体情况而定,比如说为了制做一个力度大体积又小的发电设备甚至还可以选用各种适合的液态金属,如水银,镓铟合成液态金属,等等可从众多液态金属中选用最适合的。每种液体都可能有它的优点或缺点可着情而用,如为了利用本原理制成一个适合设置于车上或船上或飞行器上的发电设备,容器里还可以选用水银,水银比重大凝固点为摄氏-38,83度,沸点是摄氏 356.73度这些特征都很有利于本发电设备的容器里使用,利用它所制成的发电设备力量大体积,由于水银不易挥发所以还可减少抽气泵的用能。但是水银有毒所以说它也有它的缺点,我们也可以想办法減小它的缺点,比如说可将水银蒸发出来的蒸汽进行回收,或再用现有技术使它变为液态水银,水银蒸汽变为液态水银后还可以再次进入容器循环工作。为了减小水银蒸发还可以在水银液面上覆盖一层物质或设置比重小的液体浮在水银液面上,等等可用各种方法阻止或或減小水银挥发。制做本发电设备时可以将这些技术及设备巧妙接合为一体使其成为一个构造精良的发电器。本设备可根据具体用途和具体情况而制定,其方法不限于本申请的文字和附图所示。
图11:本图为多个容器配合工作的示意图。以上讲过本发明容器可用于海水淡化也可用于发电,可以淡化水和发电同时进行,也可只用于蒸发或只用于发电。也讲过本发明的容器可有提高水位的作用,本容器提高水位是利用大气压力的作用达到的效果,大气的压力是有限的所以一个容器要将低位水池的水提高到高位水池中去这个低位水池和高位水池之间的高度距离也是有限的,也就是说一个容器要将低位水池抬高到高位水池中去,能将水抬至多高也是有限的,这个高位水池与低位水池相比高位水池的高度只能在一定的高度范围内不能超出有效高度,这个高位水池的位置高度如果超出有效高度水就上不去不能上到这个高度位置上来。本发明还有一个方案是为了将水位提升更高可以利用多个容器配合一起使用,如图11中有两个倒u形容器在配合工作,其中一个容器的a管道1插入低位水池22中另一个b管道2插入高位水池21中,在用另一个容器的 a管道1插入高位水池21中容器的b管道2插入一个比高位水池21更高的水池中。工作中液体从低位水池22中流进第一个容器的a管道1中又从b管道2中流出进入到高位水池21中,高位水池21中的液体又流进另一个容器的a管道1中再从b管道2中流出进入到比高位水池21更高的水池a21中。从图中看两个倒u形容器配合由第一个容器将液体从低位水池22中提升到高位水池21中再由第二个容器将高位水池21中的液体提升到比高位水池更高的水池a21中,通过两个容器将水位提升的更高了,同样原理还可以增加更多容器配合在一起使用使水位提升的更高,具体实施中可根据所需液位高度增加容器个数。图中还示出了两个倒u形容器这两个倒u形容器可以共用一个抽排气体装置3,即用一根排气管道28连通两个容器,抽排气体装置3或可设置在排气管道28的最前端,当抽排气体装置3向外抽排气体时可以为连通在一起的两个容器同时抽排气体降低气压。图11中示出了一个抽排气体装置为两个容器降压配合工作的方法,当然也可以是一个抽排气体装置为更多的容器降压,排气管道28连接更多的容器配合一起使用,多个容器共用一个抽排气体装置或一个冷凝器。通过多增加容器可以使液体提升更高,本发明所说的发电形式就是利用已经被容器提高了位置的液体再从高处放流下去,利用从高处向下流动的液体冲动下方的水轮机转动水轮机带动发电机发电。当然在这里向下流动的液体也可冲动所需动力的任何设备为其提供动力。在图11还示出了一个放水管道18在这个放水管道18下端可设置水轮机或发电机 19,放水管道18流下来的液体还可以再次流进低位水池再次进入容器里,又被再次提升液位然后再次进入放水管道18工作中可以就这样多次循环流动。当然也可以是流出不回不偱环的形式。
图12:为又一种倒u形管工作结构示意图。在此以上讲过的实施例中有一倒u形管容器,这倒u形管的两端的两个管口分别插入两个各自的水池中,其中一个管口插入一个位置较高的水池之水中,另一个管口插入一个位置较低的水池之水中,容器外和容器内有气压差或压力差,容器内保持低压容器外的大气压将液体从容器口挤压进容器并向上升高,通过调整容器内水面位置和两个水池的水面位置,使本设备系统在工作中低位水池中的水从容器的进水口进入容器然后在倒 u形管的管道内向上升高,到一定高度后又在u刑管的管内向下行最后流出容器进入到高位水池中,水进入容器后先上后下顺着倒u形管流动也形成了一个倒u形水路。在这种实施例中主要讲的有一个倒u形管,这个管的两端开口分别插入两个高低不同的水池中,这个倒u形管的上端也就是如图10中容器下壁20所处的位置以上的液面处在低气压环境中,这个低气压环境可以是上方的真空泵造成的,在本发明的系统中用真空泵给容器内制造低压的工作形式只是多种方法中的一种。也有不用真空泵的情况,如大家都知道的虹吸现象,其中也需用一个倒u形管管的两端管口分别插入两个高低不同的水池中,正如12图所示在图中有一个倒u型管即虹吸现象,图中的b 管道2管口插入高位水池21的水中,a管道1管口插入低位水池22的水中,u型管管内最高点液体在重力作用下往低位管口处移动,在u型管内部产生负压,即容器内可造成了低压环境,导致高位管口的液体被吸进最高点,形成虹吸现象。图12的工作原理与虹吸相似但不同。利用图12 的容器工作方式也可有多个容器和多个水池配合一起工作,如11图同理。图中的w点与a管道1的管口4的长度也是a管道1超出b管道2的长度部分。
图中针对管口气压差说,由于两边的气压基本相同,高位管口由于伸入液面的深度远低于低位管口伸入液面的深度,故从管口处来说,低位管口处的压强要大于高位管口处的压强,但液体仍会从高位水池流入低位水池。之所以会产生这种现象,是因为这里的压力仅仅只能传导到液体的上表面。所以低位水池里的管子虽然压力较高,但是无法传导到高位水池里去,所以也无法阻止液体下落。虹吸是利用液面高度差的着用力现象,虹吸的实质是因为液体压强和大气压强而产生的,而本发明提出可以调整倒u型管的两个管的高度,即图中的a管道1和b管道2的高度以及管内水柱的高度,管内水柱越高水的压强就越大,而当管内液体的压强大于大气压的压强时管内液体就会向下落,如果处在高位水池中的管子b管道2中的液体压强大于大气压的压强时管内的液体就会向下流。所以调整u型管的两个管子内水柱的高度,以及两个水池及水面的位置是本发明系统的一种技术要点,通过调整好两水管及水柱的高度和两个水池及水位,还可以通过u型管将低位水池中的液体流进高位水池中去。图12中有一个u型管,u型管的a管道1插入低位水池水中,b管道2插入高位水池水中,u型管的至高处即容器下壁20设置于适合的高度位置,和以上各实施例的图相比图12中可以没有抽排气体装置,即在容器下壁20中的上方没有抽气泵,这样就和常见的虹吸u型管设备基本相似,只是本发明所用的u型管需要调整两个管子的长度,通过加高高位水池中的水管内形成的水柱高度增大了管内液体压强,使大气压的力量小于高位水池中的管内压强于是管内液体就会向高位水池中流,通过调整好两个水管的高度和两个水池的液面位置,还可以出现低位水池中的液体进入u型管最终流出进入高位水池中的工作效果,图中低位水池22进入a管道1上升到容器下壁20处并越过容器下壁20又顺着b管道2向下行最终从管口流出进入到高位水池21中。图12中是一种上端没设抽气泵近似虹吸的一种实施例,当然还可以在容器下壁上方设置有抽气泵进行工作。
以上讲的能用于蒸发和发电的容器工作结构,可在实际工作中根据实际情况在本发明的大原理上有多种变化形式不限文中或图中所示,如抽排气体装置所设置的位置或冷凝器的位置也可有多种变化,如上述容器里为水银时冷凝器就可解解释为是一种能使水银挥发出来的气体制成液体的设备,在现有技术中能将水银蒸气制为液体的方案或设备都可选择利用进来,水银蒸气变为液体后可再次利用。当然本发明容器在工作中如可不需要利用冷凝器或者可不需要再次利用冷凝器制出的液体,这样也就可不要冷凝器。所述本发明容器出口上设有抽排气体装置也可理解为容器内需降低气压,当然能使容器内气压降低或者说使容器内的气压比容器外的气压低的方案也有多种,在现有技术中就有多种能使容器内气压低的方法都可选择利用,如在托里拆利实验中容器里的水银处在真空中但容器并没利用抽排气体装置降压,所以本发明容器内需降压其降压方法可多种不限文中或图中所示。本发明容器在用于蒸发时可以说是一种降压蒸馏,用于发电以说是利用大气压的力量提高液位再用被提高的液体流下去驱动下方的发电机发电。研究本设备的发电,容器外气压高容器内气压低利用容器内外的气压差,分别插入两水池中的两个管口的受力不同最终达到将低位水池的水通过容器流进高位水池中去。本设备的发电总结为利用大气压将液体通过容器提升液位再将升高的液体流向下方驱动发电机,这就是发电的基本原理利用这个原理在具体实施中也可有多种变化不限于文中或图中所示。
本发明的容器需利用大气压的力量提高液位,这里说的大气压可以是大自然的自然气压,也可以是人为制造的气压,可以根据需要人为的给水池里的液体加压或减压,如为了让容器外气压增高还可以将水池设在密封室内再向这个密封室内增加气压,容器外气压增高可以使液体通过容器位置提升更高。在发电设备中容器内的液体挥发的越慢越好最好是不挥发,这样尽量保持容器内的真空度,也能减少抽排气体装置的用能,所以工作中还可以利用一些防止液体挥发或减少液体挥发的技术与本设备结合,在现有技术中也有不少防止液体挥发的技术都可以参考利用。还可以用比重比容器内或水池内的液体比重小的物质或液体飘浮或覆盖在原水池和容器内的液面上,这样可防止所用的液体挥发。例如用塑料袋装进比重小的液体再将袋口扎紧,再将袋放在水池里的液面上和容器内的液面上,这样会因水池内和容器内的液体比重大而塑料袋里的液体比重小而将塑料袋飘浮在原液面之上,这样由于原液面上压有塑料袋,原液面与空气少接触所以不容易挥发。此方案不但有利于保持容器内的真空度而且能节省抽排气体装置的用能,还能使容器内的液体不容易移失,或者说介质不容易移失。如在发电设备中本容器内可能是循环流动的液体工作中需要这些液体数量不减少,特别是容器内如果是比较贵重的液体比如说是水银这种金属液体成本较高,如果工作中水银移失使容器内液体減少最后会因液体量不足就会影响工作,要再从新给容器内补充水银就需多用成本,如果利用上述方案在水银水面上放置塑料袋,由于水银比重很大而塑料袋内的液体比重小所以塑料袋会被水银浮起塑料袋飘浮在水银液面上,这样水银液面会全被塑料袋覆盖当然就减少了水银的挥发,减少了水银的挥发也减少了空气污染。在水池中和容器中的液体里需要时还可设有支架,支架可以控制这个塑料袋在容器或水池液体液位下降时不会降的太低影响工作,如容器内的液面在工作中会上升的很高但在容器内真空度下降时或者说不工作时容器內的液面也会下降,这时飘浮在容器内水银面上的塑料袋也会随之下降,为了不使塑料袋降的很低可以在容器内设有支架塑料袋落在支架上就不会继续下降。本设备的发电是可以利用大气压的力量提升液体位置,即通过容器外和容器内的气压差和通过调整容器的构造和水池之间的关系从而达到提升液体位置的效果,而卫持这个气压差的方案耗能少甚至可以说不耗能,如利用抽排气体装置保持气压差就可达到耗能少的效果,所以说本设备卫持气压差的耗能少而发电机发出的电多,利用这个特点制成了发电设备。总结以上所述的各种实施例只是为了解说本发明设计原理,在具体实施中可在本原理的指导方向上进行多种形式的灵活利用,本文只是将大体原理和构思方向作大概讲述在具体实施中并不限文中或图中所示的有限形式。
综上所述 本文中倒u型管容器,具有提高水位的功能,通过研究和多次试验能发现这种倒 u形管容器在上端抽真空使管内气压降低后,长管道即a管道1管口的水通过外界的大气压力推向上方通过u形管顺着管内流向上方的容器下壁20,水越过容器下壁20后又流向下方顺着另一侧的短管即b管道2最终流出管口5,在这个过程中长管道即a管道1的容器a口4中的水被u 形管容器提高从容器b口5中流出,将低位管口的水提高到高位管口处这其中可以将水位提高二至三米甚至更高,通过这个装置提高水位或充当抽水机使用,还能达到比抽水机节能的工作效果。
本设备只利用了真空泵给容器内降低气压就达到了提高水位的效果,其中主要的用能是利用了大气压的力量,大家都知道一个大气压能支持10.339米水柱,通过给倒u形管内降压可以将水在管内提高十米以上,再将被u形管提高了水位的水从短管的容器b口流出从而达到从低位水池将水提升至高位水池的效果。要达到这样的效果这个倒u形管容器需要在特定的结构和尺寸的条件下才能实现,特别是a管道1和b管道2的长度是一个重要条件,大家都知道近似的虹吸现象是水从高水位进入到低水位,而本设备的倒u形管是将水从低水位进入到高水位的水池中,要了解这种反常现象的实施原理不但需要思考研究更重要的是必需要通过实际试验方可得出这样的结论,历史上有许多重大科学发现都是建立在实际试验中得到的,如果离开实际试验只靠设想或推理只靠自己有限的知识去搞发明创造,那么你的创造力一定是有限的,有许多科学发现都不是只靠凭空想象或凭空推理就创造出来了的。有许多科学家的发明都是在试验中发现了原本无法想象到的科学现象,而本发明中述的u形管容器提高水位的现象,就是一个需要在试验中去发明发现的技术,如果不去试验只靠自己有限的知识去推理是很难理解的,不在实际试验中研发也很难创造出这么一个能提高水位的u形管容器。本发明提出的方案利用这个u形管容器提高水位,以及利用被提高的水放流下去制成发电设备,听起来甚至有些有违常理很难理解,但这就是一个需要通过结合试验去了解的现象,也是通过思考和试验得出的发明创造。
现通过结合实际试验观察分析本发明的倒u形管容器的工作过程及原理,如图10中所示的u 形管它具有一根长管即a管道1还有一根短管即b管道2,当抽气泵3向容器外抽排气体使容器内气压降低时,两根管分别同时将管口的水吸入管中并顺着各自的管道向上升高,最终两根管内的水都能在容器下壁20上方会合,因此两根管内的水从上端连为一体形成一个倒u形水柱,这个倒u形水柱存在真空容器内,长管的管口4处于低位短管的管口5处于高位,处在低位的管口4 由于位置低所以它所受到外界的大气压力要大于位处上方的管口5。上述的这种结构的倒u型管容器在工作中会因两个管中的水柱高度和高低差的不同,以及大气压的不同作用力下等等多种因素而产生较复杂的受力关系,也会出现无法预料的甚至不易理解的技术效果,所以本发明提出的一些技术关点还需通过实际实验才能淸楚地掌握了解,提出的本u形管的工作特性不通过观察试验只想通过常规认知来推理是很难搞明白的。
上述的这种u形管容器会由于它的长管或短管中形成的水柱高度的不同即两个管口所处的高位水池和低位水池的水位高度差的不同,因此就会产生不同的工作效果,这其中增长或減短长管或短管的长度就可以产生水向上方流或向下方流的工作效果,即调整水位差使工作中水通过u形管容器从高位水池流进低位水池,或者调整水位差使工作中水从低位水池通过容器流进高位水池。一般来说通过调整两水池的水位差就会出现水从高位水池通过容器流进低位水池或者水从低位水池通过容器流向高位水池的效果,当然有时也会因所调试水位差刚好造成两水管中水柱的力平衡,或长管太长使水不能升到u形管的至高端而造成工作中两水池的水不能流动,由此看来这些都只需要通过增加或减短水管长度就很容易达到所需目地。在调整两水池水位差决定水流方向时如果原本水是由高位水池流向低位水池,那么就在长管或短管上少增加或减短一点长度就可以变成水由低位水池流向高位水池的效果,其方法很容易掌握。
在第一次申请文件内容中也提示出两水池的水位差的不同就会出现水向高位流或向低位流的效果,又提及工作中管中的水会形成十几米高的水柱,也就是说本u形管容器它的管还可达到十几米的长度并能形成十几米的水柱,文中又写到大气压的力量是有限的容器中的水虽说会向上升高但水上升的高度也是有限的,当水不能再升高时会保持在一定的高度上,抽气泵3离水面保持一定的距离空间工作时容器里面的水可以不会被抽出。通过第一次申请文件中的这些描述也可大概想出本u形管的结构与尺寸,即大家都知道一个大气压大概可支持十米零三高的水柱,所以能得知如果容器里是水那么本u形管至少能有一根管的长度接近一个大气压或者说在一个大气压能支持的高度范围内,即大概不超出一个大气压能支持的水柱高度但可很接近一个大气压能支持的水柱高度,比如说八米至十米等范围都可,文中也有提及管内的水还能形成十几米高的水柱,十几米高的水柱显然超出了一个标准大气压能支持的高度。根据以上文中描素不难看出本u形管的大概结构,即这个u形管至少有一根管的长度大概可为八米至十米,除此数剧之外还能有超出了一个大气压的高度可以达到十几米高的管子,文中还描述有为了利于容器里水的流动垱水堤6两旁的水可以有高低不同的水位差,而通过调整高低不同的水位差就会出现水向上流或向下流的效果。在上述的提示下大概可知这个u形管的两个管的长度可为八米至十米也可有十几米这样的尺寸,即本u形管容器也就是在大概这样的尺寸数据下调整选择一个水位差,达到所需的水流方向效果。在制作这个u形管容器时一根管的长度可以设为八至十米,而另一根管可以更长甚至十几米。然后只需通过增加或减短管子的长度,也就是变化水位差调试寻找出一个能达到所需水流方向工作效果的点决定管子长度。
根据上述和第一次申请文件中可知这种u形管容器它的两个水管的长度大概有十米和十几米的数据提示,并提示出通过调整不同的北位差可出现水向上流或向下流的效果。如果水管长度可接近一个大气压能支持的长度十米高的水管这种情况下工作中水才能从下面的管口将水顺着管内提升至十米即管的上端容器下壁20处,这样才使水在工作中能从u形管中正常流动。但如上述的管子为十几米长时工作中通过上端的抽气泵3给管内降压水也要从管口顺着管内上升至容器下壁 20处,然后又流进另一根短管从短管管口5中流出进入高位水池,这样不难看出这个过程中长管中的水柱已超过一个大气压所能支持的高度,想起来似乎不合常理作不到,但这就是本发明中所述的这种倒u形管的特性,在需要通过本u形管容器提高水位时长管道1的管口能将低位水池中的水吸入管内并顺着管道向上升高一至于升高到十几米的高度,然后又从上端流进短管2中最终从短管2的管口5中流出进入到高位水池中,工作过程中u形管容器将水从低位水池22中提升到高位水池21中,这个低位水池22与高位水池21之间的水面高度差可以是二米至三米以上,也就是说通过这个u形管容器可以将水从低处提高二至三米以上的高度流进高位水池。这种u刑管的工作特性可通过结合试验来研究和理解。
13图,如申请文件中所述这种u形管容器可因两水池的水位差的不同而出现水向上位水池流或水向下位水池流的工作效果,在生产工作中常常会用到利用本u形管容器来提高水位,所以需在两种工作效果中琱整选择一个水能从低位水池流向高位水池的水位差,以此设制两水池的位置和容器的结构。下面将本设备的容器和水池的关系以及容器结构的设制方法结合附图给以介绍。
图13中有一倒u形管容器,倒u形管两侧分别有一长管和一短管,即长管为a管道1短管为 b管道2,长管道1和短管道2上端相连通形成倒u形,这个倒u形管的上端设有抽气泵3,当抽气泵3向管外抽排气体使管内气压降低时,长管道1和短管道2它们各自处于下端的管口的水能被吸入管内并升高到容器下壁20上面来,在上升到容器下壁20上来的液面上方设置抽气泵3,抽气泵3与液面保持一定的空间,通过调整长管和短管两管口所处的水的位差掌控水流方向,长管1的管口4插入低位水池中短笣管2的管口插入低位水池中,通过调整两水池的水位差能使水通过容器从低位水池进入到高位水池,也能通过调整水位差使水从高位水池进入到低位水池。容器中可以是水或各种适合的液体,容器下壁20的位置可以高也可以低但至少要高于高位水池中的液面,或者说在高于高位水池之水面以上的范围中寻找一个最佳位置。
上述的这个u形管容器它的最有价值的用途就是能提高水位,即通过u形管容器将低位水池的水提高进入到高位水池中。要想利用这种u形管容器提高水位,首先要设置好u形管容器的尺寸和结构,特别是长管道1和短管道2的长度。根据在文中曾描述的特征分析在制作这个u形管容器时可先设短管2楖b管道2的长度为九米五,而另一根长管道即文中述的a管道1的长度当然可以比短管道更长如文中述的还可达十几米的长度,制作时可以先设为十二米五长,这样就可形成了一个长管为十二米五.短管为九米五的一个倒u形管,还有如图所示的管内上端有抽气泵3 的u形管容器。在这里所述的两个管的长度可以是从各自下端的管口至容器下壁20的长度,也可以是从各自管口所处的水池水面至容器下壁20的长度,长管1和短管2的上端在相同高度上与容器下壁20相连。接下一步是将上述的这个结构和尺寸的倒u形管容器的容器a口4和容器b口5 分别插入两个水位高低不同的水池中,然后再从容器下壁20处开始向长管1下端用尺测量九米五长的地方上定一个点即图中的w点,这时图中的w点至管口4之间的长度就是长管1超出短管2 的长度部分。再下一步就是开动抽气泵3开始对管内降压这时容器a口4和容器b口5会同时将管口的水吸入管内并顺着管内向上升高,待管内水位基本稳定后或者待几分钟过后观察水的流向,这时会出现水通过容器从高位水池流向低位水池或者从低位水池流向高位水池的现象,如果工作需要水从低位水池通过容器流向高位水池但发现当时的容器里是水从高位水池流向低位水池,这时可以通过增加或减短长管1的长度来调试水流方向,或者说通过增长或減短容器下壁20与水池水面之间的距离达到控制水流方向的目地。即通过增加或减短长管1的长度调整两水池的水位差能使水通过容器流向低位水池或流向高位水池,通过或增或减长管1的长度会找寻到一个能使水通过容器从低位水池流向高位水池的最佳位置也就是设置容器a口4的位置,也是寻找到两个水池之间的最佳水位差而达到水通过容器流向高位水池的效果,这样这个能提升水位的u形管设备就算成功了。在增减两水池的水位差观察容器里水流方向的过程中偶尔有时也会出现水不流动的情况这说明两个管内的力正好平衡,这种情况很少只需稍作凋整两水池的水位差即可。
当然也可以通过增长或减短短管2的长度从而达到调控水流方向的目地,在增加或減短水管调试水流方向的过程中每次增减的长度一般可大概不超过一尺或将近一尺,这样一般每增減一次水管长度都可以看到水流的变化或者说水流方向的变化,直到寻找到所需效果为止,由此法也很容易寻找出想要的水流方向和管长位置。本申请文件中所有讲的增减水管长度其实最主要是讲从容器下壁20至下端管口所在的水池水面之间的距离长度,假如管口刚好插入水面下插入不深的情况下,那么所讲的增减水管长度其实也就是增减容器下壁20与下端水池水面之间的距离,也相当于管子的长度距离,所以本整体全部文件中所说的增减管子长度都是按水管管口正好在水面之下即水面与管口位置很近基本在大概一位置的情况下,即所说的增长或減短管子的长度也是增长或減短容器下壁20与水池水面之间的距离。当然工作中管口也可能会插入水面下插的很深这种情况下我们也只按水面与容器下壁20之间的距离来写。在通过增减长管1的长度决定水流方向的过程中也可以从w点开始向下端寻找,即从w点开始增加管子长度,每增长大概一尺的长度观察水流变化如效果不满意可再增加长度至到出现满意的水流效果为至。
以上讲的是在u形管里是水的情况下一个大气压能支持十米左右的水柱所以先设定了短管的长度为九米五长管的长度为十二米五。其实在工作中有时容器里也可能使用别的各种不同液体,由于液体的比重各有不同,所以一个大气压能支持的液柱高度也有所不同,比如说一个大气压只能支持七十六厘米的水银柱,因此说在用不同比重的液体时本u形管容器的结构和管长尺寸都会有所不同。以上讲过在生产制造本u形管设备时需先设定两个管子的长度然后再经过调试决定最终的长度。在制作不同液体的u形管容器时长管和短管的长度可根据本使用液体在一个大气压下能支持多高的液柱来决定,分析本u形管的工作特征可知短管2管口5的液体需能通过大气压的力量升高至容器下壁20上面去,所以短管2的长度即容器下壁20至管口5的长度或者说至管口 5所处水面的距离长度应为大概接近一个大气压将本液体能支持的高度,但低于一个大气压能支持的高度,而长管1的长度可先设为比这个短管2长出三分之一的长度,即短管2和长管1的长度比例大概为3比4,这个比例也是和以上讲过的容器内为水时长管1和短管2的比例基本相同,在这个比例下设制不同液体的容器在调试增减管子长度的过程中与上述的容器内为水时的操作方法基本相同。一个大气压能支持水柱十米三能支持水银柱七十六厘米,由此看当容器内是水银时其结构比容器里为水时结构尺寸可缩小了近十三倍,但它们两种液体的容器结构长管和短管的比例还是相似即三比四,以及提到的在增减水管长度调试水流方向时如果容器内为水时每次增减长度最好不超过一尺,而容器内为水银时每次增減尺寸也是将一尺缩短十三倍即大概一次或增或减三厘米左右。上述的这种增减幅度尺寸是本人在调试水管长度观察水流状态时的经验,为了便于一般工作人员操作时不会一次增减的尺寸范围太大或太小所以给出的大概范围,当然也不是一定要这样才行也可根据自己的情况而定,在调试中每次或增或减一小段再观察水流情况选择所要水流效果,我的经验一般情况下每按这个尺寸增减一次水管长度都会看到水流的变化。
以上讲的是在容器里为不同比重的液体的情況下在制作本u形管容器时需先大概设定长管1 和短管2的尺寸,然后将u形管容器的管口4和管口5分别插入水位高低不同的两个水池中,再开启抽气泵观察管口4和管口5的水流状态,通过增长或減短水管长度或者说通过调整两个水池的水位差来掌控容器内水流方向。由于容器里所用液体的比重不同所以制作容器时预先设定的长管和短管的长度也有所不同,比如说容器里用水银,那么预先设定容器的短管可大概为七十厘米左右,长管比短管长三分之一应该为大概一百厘米左右,制作容器时有了这个大概尺寸然后再实际工作中再进行增减管子长度至到最佳效果。以此为例容器里还会用除此以外的各种不同液体,在制作容器时设定的长管和短管尺寸都可参考上述方案的操作特征,在预先设定短管的尺寸时一般都是按本液体在一个标准大气压下能支持的液柱高度为参考的,短管2的长度一般都按本液体在一个标准大气压下能支持的液柱高度尺寸上在少短些,工作中短管2管口5的液体被外界的大气压推动上升要升高至容器下壁20上面去,所以从管口5至容器下壁20上面的液面之间的距离可以为本液体在一个大气压下能支持的液柱高度距离。实际工作中管口5与容器下壁20之间的距离可比一个大气压能支持的液柱高度尺寸少短一些,在本文件中为了更淸楚的说明短管应预先设定的尺寸一般都述为预先将短管的尺寸设定成本液体在一个标准大气压下能支持的液柱高度尺寸,而预先设定的长管1的长度就是在这个短管的长度尺寸上再增加三分之一的长度,也是在图中w 点处再向下端延长短管2的三分之一的长度,在开启抽气泵后再通过减短或增长短管2或长管1 的长度制造出两水池不同的水位差,掌控液体流向选择最佳效果设置管口位置,这里讲的增长或减短管子的长度其实也是增长或减短容器下壁20与管口水池水面之间的距离,由于这里讲的是大概假设管口刚好在水池的水面之下时的情况,所以说增减管子长度也是增减水池水面与容器下壁 20之间的距离,也是调整两个水池之间的水位差。在这个过程中可先调整短管管口5的位置使管口5中的液体能够升到容器下壁20以上的位置去。在制作容器时心里有了这个所示的大概尺寸后就对整个所需设备的结构有一个大概了解,才能便于操作经过本方法预先设定的尺寸数据能使整个设备结构在预备中不会预备的过大或过小,能尽快尽方便地完成设备操作。
在以上讲了u形管容器里使用不同液体时制作和设置容器的方法,在实际实施中u形管容器的结构还会有各种变化,比如说一个管粗一个管细,或多个长管或多根短管等等,在制作设置中都可参考上述制作方法。在图12中还示有没有抽气泵只有u形管的工作结构,这种沒有抽气泵的 u形管在工作中和我们常见的虹吸结构相似,但由于本发明的u形管容器它的长管和短管尺寸不同以及两水池水位差的关系,再经过调试或增或减长管1和短管2的尺寸使两管内的受力有了很大变化,最终可寻找出一个能使液体从低位水池进入长管1再上升后从短管管口5流出进入到高位水池中,这种u形管从结构尺寸上和管内着用力以及工作特征上看都与虹吸有所不同。在制作设置这种沒有抽气泵的u形管设备时其方法与以上所讲的制作方法步骤基本相同。如图12所示的工作结构在制作中第一步先设定短管2的长度,即短管2设定的长度大概应为管内所用液体在一个大气压下能支持的液柱高度长度。第二步设定长管1的长度,即在设定的短管尺寸上在加长短管尺寸的三分之一,短管2和长管1的比例为3比4,长管和短管上端在相同高度上通过容器下壁20相连,从这个倒u形管容器下端看长管比短管长三分之一。第三步将这个u形管内充满液体再将两个管口堵上使液体不能流出,然后将短管管口插入高位水池21水中,再将长管1的管口插入低位水池22水中。第四部将u形管竖立起来再将两个堵上的管口打开,观察两个管口的液体流动情况,通过增加或减短水管长度使两个水池出现不同的水位差,管内的液体因两水池的水位差的不同也会出现向高位水池流或向低位水池流的效果,在调试中可通过多次或增或減水管长度同时也或增或减水池水面与容器下壁20之间的距离,或者说或增或减两水池之间的水位差,最终能选择一个最佳水管长度或者说最佳水位差,达到所要的水流效果,也可达到水从低位水池通过 u形管容器流向高位水池的效果。
图14,本发明所述的u形管容器有多种形式,如上述的有抽气泵的u形管容器也有不设抽气泵的u形管容器,除此之外还有在结构上作出各种变形的u形管容器,其所述的长管和短管也可有粗有细的変化,如为了调整容器内水的进水或出水的流速问题也可有一根管粗一根管细的变化。一个容器上也可有多根长管1或多根短管2,管子的上端也可有高低位置不同的连接设置方式,在图14中示出了两个短管2其中一个短管2a的上端位置较高与图中容器内的水10水面处相连接,在工作中如果水从长管1中进入容器从短管2中出容器假如由于进水和出水速度不一样会使容器中的水10有一定深度,可根据工作效果所需超过设定的水堔度后多余的水会从上端连接的短管2a中流出,由此可以保证容器内集留的水10的水面一至保持在一定的高度上。相同方法也可设有多个长管1,由以上所述可见本发明中所述的u形管容器可有多样形式在实施中可根据具体情况灵活设置,所述的u形管容器也可理解为至少能看出有一个u形水管的容器,其形式并不限于文中或图中所示。
图15,本发明u形管容器在用抽气泵3向容器外抽排气体降低容器内的气压时,容器内的液体在低压下会更容易挥发,再利用挥发出来的蒸汽冷凝后变为蒸馏水,将此设备用干海水淡化或污水处理或制盐等类似项目中都会起到很大作用,在实施这些项目时也可以同时用被容器提升到高位水池中去的水放流下去再驱动发电机发电。也可利用本发明所述的u形管容器专一进行发电这一项工作,这样工作中蒸汽就没有什么作用了,如果工作过程中蒸汽出的少还可以节省抽气泵 3的用能,两个水池中蒸发的蒸气少v也可使水池中的液体减少移失。为了使容器内和两水池中的液体减少蒸发,还可以在两水池里的液面上覆盖物质就象加上盖子一样从而防止蒸发,其方法应有多样不限文中和图中所示。本图15中示出一种在两水池和容器内的液面上有覆盖物防止蒸发的示意图,图中有一u形管容器它的长管1和短管2分别从侧面插入两个各自的水池的水面之下,低位水池22和高位水池21都充满了水10或者说液体10,在两水池的液体10的液面上分别有覆盖物42和41,容器内的液体10的液面上也有覆盖物40,所述的这些覆盖物可以是为了防止蒸发而设的任何适合的物质。在这里想专讲其中一种利用袋装液体飘浮在液面上防止蒸发的技术方案,在低位水池22和高位水池21中的液面上分别覆盖有液袋42和液袋41,所述的液袋也就是装有液体的袋子,比如说用塑料袋装上液体或水后封住袋口,然后放在水池的水面上,这个装有液体或水的塑料袋41能飘浮在水池的液面之上并能刚好将水池的口密封,这样水池里的液体液面被液袋压住使水池里的液体不易蒸发,同样容器里的液面上也圧着一个液袋40防止蒸发,液袋与客器紧密结合可将客器内的液面封闭。液袋里的液体可以是比液袋外的液体比重小些的液体这样就更容易飘浮在水面上。本文中所讲的所有用于发电的u形管容器如果工作过程中容器内产生的蒸汽很少时还可以将抽气泵关闭,堵上气口,过一段时间容器内真空度不高时再将抽气泵打开一段时间。
如果容器内的液体价值较贵或者气化后气体有毒害,比如说客器内的液体是水银,那么还可密封的更好些,容器内的液袋还可以有多个,当两个管的液体下落时两个管下部由于细小所以可有小液袋随管内的液体上浮或下落,这种所述的防蒸发方案或可有多种,不限本文所述。
以上所述的用于发电可不需要产生蒸汽,但这种设备如果用于产生蒸汽,与海水淡化和制盐等类似项目接合后,一个设备多种用途发将发挥其更大的作用,用此设备建成的大型海水淡化厂,同时也是一个发电厂,甚至因产生的蒸汽很多而且蒸气可通过管道飘流到容器更上方位置,所以其产生的蒸馏水也很多并能从更高位置放流下来同样可驱动发电机发电,产生更多效益。这样看来本发明容器与海水淡化和盐田制盐相结合将产生更大价值,需有盐田接收太阳热量,然后在盐田和容器之间循环,产生蒸汽。可有温室给盐田加温用温室外的庶阳水来冷凝蒸汽,也可用堔层海水冷凝蒸汽。
如果利用本容器设备专一建发电厂,还可以与衡温水池巧妙接合,液体在u形管容器内工作过程中可能会变冷,如果水太冷甚至就会变冰可能会影响正常工作,所以水池可起到接受热量保持温度的作用,水池可接受日晒升温或自然升温使容器内所用的液体保持正常工作温度。本设备所述的所有用法可根据实际情况灵活掌握不限文中所述。
Claims (9)
1.一种水力设备,包括一容器,容器具有多个开口,多个开口包括有进水口和出水口,其中出水口置于高位水池中,进水口置于低位水池中,高位水池与低位水池中的两个水面保持一定的水位高度差,容器的出口上设有抽排气体装置,容器内有液体或水,容器内的液面与容器出口始终能保持一段距离空间,当容器内被降低气压或者说被抽排气排装置降低气压气后,水池中的水能从容器的开口进入容器并在容器内向上升高一段距离,
再通过或增长或减短调试两个水池中的液面高度位置,最终能寻找确定出两水池中的工作所需水面位置,使工作中低位水池中的液体能从容器的开口进入容器并且最终又从容器的出口流出容器进入到高位水池中的工作形式,即一种提升液位的设备。
2.如权利要求1所述的一种水力设备,工作中所用的容器为一种呈有倒u形水路结构的容器,或者说丨工作中水从容器的进水口进入容器然后能顺着容器的一管道由下向上升高,后又顺着另一个管道由上向下流最终从容器的出水口流出容器.或者说丨作中水从客器的进水口进入容器然后能顺着容器的一管迫由下向上升高越过容器下壁20,后又顺着另一管道由上向下流最终从容器的出水口流出容器,具中容器下壁位置高于高位水池水面。
3.如权利要求1或2所述的一种水力设备,通过调整高位水池和低位水池的水面高度位置或者说调整两水池的两水面高度差,设置好两水池的位置能使工作中液体或水从低位水池进入容器最终流出容器进入高位水池中,也能通过调整两水池中的液面的高度位置,使水能从高位水池进入容器最终从容器出口流出进入到低位水池中,当水出现从高位水池进入容器又从容器出口流出进入到低位水池中的状态时,必需要或增长或减短两水池的水面位置高度方可调试寻找出水由低位水池通过容器流向高位水池的工作状态,即本发明的设备液体通过容容可从低位水池进入高位水池,也可从高位水池通过容器进入低位水池,但这两种水流方向不同的工作状态不能共用一种设备结构,必需通过改变水池的水面高度位置才能再次改变为另一种水流方向达到所需的工作目地。
4.如权利要求1或2或3所述的一种水力设备,通过容器将低位水池中的液体或水提升到高位水池中来,需调试寻找确决好高位水池和低位水池中的水面位置,其中容器内的液面和两个水池中的液面这三个液面的位置关′系也决定了本容器的结构以及水池位置的工作结构,其中通过调试寻找确定好的一种工作结构为,容器内的液面与高位水池里的液面之间的距离线23的长度长于高位水池里的水面与低位水池里的水面之间的距离线24的长度。
5.如权利要求4所述的一种水力设备,其特征在于通过上下调整三个液面的高度位置,能撑控容器内的水流方向,通过寻找确定好两水池的水面高度位置能使工作中水能从低位水池中流向高位水池,其中通过调试确定好的三液面位置及容器结构中,容器内的液面与低位水池内液面之间的高度距离线长度长于容器内的液体在自然大气压下能支持的液体长度。
6.如权利要求4或5所述的一种水力设备,其特征在于制作设置容器结构的高度尺寸,容器内上方的液面位置与高位水池内液面位置之间的高度距离线23的长度先约设为一个本液体在自然大气压下能支持的液柱长度,高位水池里的水面与低位水池里的水面的距离线24的长度约设为比距离线23更加长三分之一或四分之一,容器内降压工作时通过少许增高或减低水池的液面位置最终寻找确定出两水池的最佳位置,从而能使液体能从低位水池进入容器又从容器流出进入高位水池中。
7.如权利要求4或5或6所述的一种水力设备,所述的高位水池上设有向下流的通道,通道下方设有水轮机或发电机。
8.如权利要求7所述的一种水力设备,所用的容器连接有蒸馏水提取设备。
9.如权利要求1至8所述的一种水力设备,其所用的容器在容器口上设置的抽排气体装置也可取掉或不用,利用倒u形管上部在工作中可自然产生低压的特点而取代抽排气体装置。
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