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水轮机安装密度问题就是最大的排水问题

—注意充分发挥一条水道的能量



2017-03-08 11:12:52 中国能源网   作者: 李道东  

从科学研究地质问题来讲,一条水道10000米左右也是完全可能的!!!这样的话,一条水道可以安装多少台水轮发电机组?一条水道,到底能为人类社会贡献多少能源?能不能完全地彻底地解决掉雾霾问题?大家计算一下就知道了。

衷心祝愿人造骨新能源为中华民族的伟大复兴,为中国梦的实现,为世界梦的实现,为最终解决全人类的能源、环保和饥饿问题有一个最好的表现。

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人造骨能源,好样的。

人造骨新能源,真是好样的!

说排水没问题,是基于对排水系统和安装系统科学分析后得出的结论,这个分析除了前面介绍的外,以前笔者就对一些专家、朋友都发出过微信,主要是说一条水道安装水轮机的密度问题。这个问题看似与排水问题没有直接关系,其实不然。它们之间不仅有关系,而且在所有有关排水因素当中可以排第一因素。因为能够减少一条水道,一年就少了多少排水水量,少了安装许多排水设备,这是不言自明的道理。所以,从这个意义上说,科学地分析安装水轮机密度问题就是一个最关键的排水问题。有一个道理很简单:开发一条水道,装一台水轮发电机组和装百台千台水轮发电机组是一样的,地方闲着也是闲着,只要求合理科学,物尽其用最好,而对排水而言,却是相同的工作量。大家说对不对?有关科学布局的问题,在前面文章《能源用不完模式中的分枝发明》中讲过,见该文分枝发明(十八)科学布局:分组串联法,千流变十流。这里做更进一步说明。

1.串联安装水轮发电机组的最佳间距与最佳综合效益

争取尽可能地不浪费水,不浪费其它珍贵的配套资源,取得最佳综合效益,这是笔者给科学工作者提出的一个基本目标和要求。笔者认为这一点非常重要。大家都知道,在农作物栽培管理学中要研究一项学问,就是研究农作物栽培的最佳间距与最佳收成(效果),让土地、人力等资源获得最优的成效。农作物的间距即密度是非常重要的,既不能太密而影响了个体的茁壮成长,也不能为了个体的成长而浪费了空间资源得不偿失。因此,对于密度与个体成长二者的最优关系问题就是属于农作物栽培管理科学了。对于水轮发电机组的配置来说,需要多大距离才为最佳,笔者认为应该好好研究的。我们都知道,一般来说大型水电站的水头几百米高度就已经可以了,既然如此,笔者试图提出下面一个问题供这个领域的专家好好斟酌(这个问题,以前也给专家提出过):如果我们上面预留出500米的高度不安装任何水轮发电机组(这样有一个好处,就是这个高度之下的水力只能比这个力大,这个500米垂直落差的水头力是本条水道水轮发电机组的初始力,后面水轮机之间的间隔垂直距离相当于加速力,就像接力棒比赛的道理一样),也就是相当于大型河川水电站的水头高度,然后在500米以下,每垂直落差间隔10米处平台上安装一大型水轮发电机组,距离越往下可安装得越紧密一些(比如3000米以下可间隔不到10米,比如五米就安装一大型水轮发电机组),这样做是为了充分利用每一条水道的水力资源,既不让水浪费,也不让其配套资源浪费。如果这样安装既科学又合理,经得起实践验证,那么一条5500米长度的水道就可以安装500-600台的水轮发电机组了。

一条常规水道的日发电量

1000万度*600台=60亿度

一条常规水道年发电量

60亿度/天*365天=2.19万亿度

我国现在一年平均用电量5万亿度多一些,按这种配置和计算方法,两三条水道就足够了。这种配置与计算方法,先供这方面的专家讨论一下再说,值得专家们认真研究,最终得出一个非常科学的布局标准。

2.功电转化效率会更高

水重力做功最终转化成电能,其转化效率往往不是很高(据说20%左右),除了因为河川发电站最大水头受客观条件限制不能再加大之外,还有一些使水速放缓的中间环节,比如混流式水轮机的蜗壳环流式就是一例,这种环流式蜗壳设计主要是为了使水速放缓进入水轮机后使机器各个叶片受力均匀,起到一个平衡性能的作用。本模式可能就不需要这种混流式环流蜗壳设计,可以设计非常适合本模式使用的水轮发电机出来,功电转化效率会变得更高。

影响大型水轮机设计的因素包括水电站的最大水头、额定水头、最小水头、装机台数、装机容量、出力、效率、运行特性、转轮直径和制造费用等方面。三峡电站用的是蜗壳混流式水轮机组,如下图所示。

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3.钢铁侠排水单元可以设计多高?

前面文章中说了,钢铁侠机械手是一个巨型伸缩水库,是最优设计之一,它的每个单元都像一个巨大的拳头,只要把伸展、收缩功夫做好了,便当之无愧地堪称是天下第一排水工程。下图便是钢铁侠单向阀排水水库。

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这种分节(段)、弹缩式单向阀水库确实可以延伸得非常长,正如前面文章中所说的几十公里甚至更长,这要归功于它有一个非常重要的纵向伸缩工具——机械手。下面笔者就介绍一下这些大型多种造型伸缩杆。

口,竹节式大型电动伸缩杆。如下图所示。目前为市场需求设计的这种产品当然不是为排水水库设计的,其长度已经达到15米,这种伸缩杆的前途不可限量。据设计人员说,这种电动伸缩杆的工作行程范围可以是无限的,根据客户需要来设计其行程。换句话也就是说,只要市场有长度或高度需求,他们都可以根据需要来完成,这并不是一个问题。如下图所示,标记“无限的行程范围”。

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口,剪叉式

剪叉式,如下图所示,这种方式用得也是比较多,像公司、机关、学校、政府机关大门,一般都用轨槽电动剪叉式,也可以考虑用在水库里,需要多高就能设计多高,也是属于用电不多,功能很强大的一种。

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口,(导)轨式

导轨式电动升降机,分单柱、多柱轨槽升降,可以设计几层楼这么高。如下图所示,如果设计得体积比这大很多,外表安上单向阀,就像一个单向阀水库模样了。

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口,滑轮组式(链条式)

适合几十米到几百米摩天大楼楼层高度或长度,也适合矿井直洞上下运输货物,可以说在行程方面无任何限制,只要你需要。立着就像电梯,躺倒就是水库。用电不多,功效很大。它是由电动机、制动器、联轴器、拉引轮、导向轮及附属设备组成。如下图所示。

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口,液压式(节电型)

如果只从节省电力角度,不从综合效率角度来论,液压式升降机应该是非常好的选择。另外笔者思路见分枝发明七(浮力抬轿提物机),它既有液压式的特点,又有自己的独特特征。可以充分参考。

口,混合(综合)式

混合式(综合式)就是把两种或两种以上样式完美结合在一起共同创造出的一种更加科学、简便、高效的新样式。

4.地震波探测地壳厚度科学施工

笔者前面提到,建议不超过5000米是出于这样一种考虑:这项工程初次做起来底气总显不足,不断地改进和完善是必不可少的,初次做就算是一种尝试,为以后做得规模更大、质量更好、工程更完美积累下经验。这是其一。其二,解决雾霾等环境问题存在一个紧迫性,工程小些完成得也快。这是其二。这样考虑当然就以先解决能源替代与雾霾问题为主了。工程人员对下挖深度应该有信心,笔者并不是对工程技术不放心,这里要声明一下。

根据地质学经验,地震波完全能够科学探测地壳的厚度。如下图所示。初次工程,笔者建议距离海滨较近为好。在探测清楚海滨较近地壳厚度后,工程人员施工起来就心中有数,像下图所示的位置就比较合适。箭头上下位置是施工位置,读者觉得如何?

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上图画得还是与海底持平了,事实上,施工起来肯定比不上马里亚纳海沟深,海沟深达一万一千多米呢。经地质学探测,地壳厚度达几十公里的地方不在少数,而露在地表外面的,最高就是珠穆朗玛峰,高达8848米,也就是减去这个数值,海平面以下达三十公里以上的地方还应该不是少数。这些地方除开地震区以外都可以施工。另外,地壳运动是不平衡的,既然有凸出地表的山峰,便有嵌入深层的地根,找准地根区域作为施工地是最恰当不过的了。这些资料就充分说明,只要找准地点科学施工,下挖深度确实不是一个大问题。初次施工笔者建议5000米左右,以后就不可能是这个数字了。

从科学研究地质问题来讲,一条水道10000米左右也是完全可能的!!!这样的话,一条水道可以安装多少台水轮发电机组?一条水道,到底能为人类社会贡献多少能源?能不能完全地彻底地解决掉雾霾问题?大家计算一下就知道了。

衷心祝愿人造骨新能源为中华民族的伟大复兴,为中国梦的实现,为世界梦的实现,为最终解决全人类的能源、环保和饥饿问题有一个最好的表现。

爱国爱教爱世界。

人造骨能源,好样的。

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下图为地震波测量地球半径

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责任编辑: 李颖

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