海滨水电城工作流程说明
海滨水电城纵向切面图
海洋——引水工程——二十米深大坝——人造逾百米飞瀑,沿水道而下——水轮机机房——发电机组(电力外输)——废水排泄(千斤顶原理)——海底水库——外力打击系统频率排水——排水入海
工作流程补充说明:
整个海滨水电城模式属于全程自动调控系统,各环节都能做到人工自由控制。工程全部在陆上进行,即使称为“海底”的水库也建在陆地上(如下图),不过叫“海底水库”而已,这样为的是工程建筑方便容易,避免了因靠近大海土层渗漏给整个工程建设带来巨大困难。海滨之畔建拦水分坝,坝垛之上安有千斤闸,以备工程未来出现故障需要维修时截流之用。
“海底水库”并非真在海底,而在陆地上,下面是“海底水库”与大海连接图。
海滨水电城模式的各项要件都可是动态的,甚至大坝高度,都可按我们人类理想设计,这个模式给我们的条件太优越了。为什么这么说?大坝高度和入口水量是决定发电量的两大核心要素。而这两大要素都可以随我们自由控制。我们可以设计大坝有150米的高度甚至更高(可以挑战人类向下挖掘的深度),因为水库可以如上图一样与大海相连,根据水平原理,排入一号区水库就等于是排入了大海。对不对?(另外,下面将会提到很重要的一点,根据同等水深水的压强相等原理,内外环境的压强实际上抵消掉了,外力直接打击成了排水的主动力,这里暂且不提)。注意,一号区位置是海滨水库区的海堤,上面多棱进水口将大海与库区连成一体,并且多棱口其实是一个大型高吊水闸装置,如果水库出了问题,可以随意关闸控制。这样的设计,就使我们的大坝高度有了充分的弹性,因为无论大坝多高,水库都可以比坝高更低,即使再低也没有问题,因为我们的水库区与大海水面其实是连成一体的,并不是真的藏身海底。这意味着什么?这意味着,我们可以很好地解决土岩渗透这个大难题,可以在距离大海一个比较适当的位置上建设海滨水电城,距离的远近完全由我们自己决定。是不是这样呢?如此一来,我们也可以有大面积的水域搞水产养殖和旅游产业,甚至为望海别墅房地产大开发营造了优美的水天环境。
外力打击型动力模式(注射器排水模式)工作原理说明
外力打击型动力模式,因与注射器原理相似,所以又叫注射器排水模式。
上图的外力打击动力模式,是一击而空模式,它的作用原理主要有两个,第一,内外环境的压力差问题。根据同等水深内外环境压强相等规律,内外环境的压强基本抵消掉了。为什么有些鱼类可以在海底几千米的深处自由游泳而无任何问题呢?这就说明了一个内外环境的平衡问题,事实上由于抵消的原因不存在这个貌似泰山压顶的问题。当水库满水时,根据同等水深压强相等原理,内外压差其实是平衡的。
第二,一击而空,可以做到需要多少力,便给多少力,供应远远大于需求,这对于外力打击动力模式来说,并不是不可思议的事。海滨水电城模式的威力主要体现在两个千斤顶的灵活运用上。第一,主泄水道按照千斤顶原理入海。第二,千斤顶原理打击,如上图。普通千斤顶一般来说都有几十甚至上百MPA的扩力,非同一般。另外一个要素,今天的起重机(主要是杠杆加滑轮原理)能轻松提起几千吨位重量,如上图所示的起重机就是4000吨级别。如果将来需要更大的力度,可以添加第二台,第三台……可以有更多台起重机,像打夯一样,由电脑统一发出打击命令,同时打击。这样一来,既有千斤顶扩力系统助力,又有起重机这个大力士,所以说,一击而空,绝不是什么困难的事!
外力打击动力模式,就像一个注射器,我叫它“注射器排水模式”。大家都知道,注射器的针筒都是密闭的,看了注射器以后,再来理解重力型打击,就顺理成章了。其工作情形如下:当打击命令下达时,高压气室在外力作用下瞬间通过上活塞将压缩气体内能依据帕斯卡定律传递和扩大无数倍后猛力推向下活塞和介质(气体或液体)做功撑开库内的气囊,与气囊弹性龙骨一起激力爆发,将水库夹层的存水瞬间挤向大海;顺利完成排水任务后,水库入水口同时注水,夹层水量立增,水压又瞬间增大,系统回收同时工作,像注射器完成注射又拉回针管至原位一样,打击装置复位过程会自动产生内吸力,工作介质在双重力量同时作用下,又缩回至原来的储气通道待命,等候下一轮打击任务。这里大家要注意一个现象:密闭系统的气体返回原位的过程,就像密闭针管将密闭池水(针管口在水位以下)吸进针管一样,没有损耗,大家可以买个针管做一个这个实验,工作介质可以做到反复使用无损耗。
可是这个外力从何而来呢?请看上图外力打击型动力模式。我们不难发现,所谓外力,这里是一个巨大的重物,其重量与打击力度正好相配,并且与密闭容器内的活塞成为了一体(注意:重物与上活塞成为一体非常重要,或者本身就是一体,或者将两者捆绑为一体)。重物的上端用钢索悬挂在起重机的动滑轮吊索上,平时待命的时候,起重机施加一个向上的提升力,重物便被高高悬挂起来。重物和活塞的底下是压缩气体,都被封锁在密闭容器内。如图。上活塞一放一拉,下位水库的气囊就会一扩一缩,从而带动整个系统工作,整个排水工作就有条不紊地进行了。
连排连注模式使系统排水速度远远大于注水速度
下图是一个单库“连排连注”模式示意图,进气方向(红色箭头)可以与注水方向保持完全一致,顺流而击,这样一来,就可以不关进水口,只要保持一定节奏感和固定频率的打击就行了。水库一满立即打击,一点儿不会耽误连续注水,并且排水速度远远大于入水速度。
能量平衡分析
下面草图很好地反映了海滨水电城能量收支平衡。这个模式是可以看作连通装置的。根据连通原理分析,同种液体的连通装置,对底部中心位置单向阀开关的压强只与高度有关,与粗细无关。在没有外力G做千斤顶原理配合打击的情况下,海水只是充满该装置,然后保持同等高度,保持静止状态。而本模式主要是依靠外力打击完成的,所以,在水库不停充满,继而固定频率打击的情况下,就打破了原来保持的连通平衡,海水就能不停地做循环运动,注入大海。如图。这个能量平衡系统是遵守能量守恒定律的,能量的收支始终保持平衡,给这个系统不断注入的外能,显然是质量与动量不停地做功,而这个平衡系统产出的恰恰是我们人类社会需要的电力能源。是不是这样?在这方面,瑟尔效能机是一个例子。这个永动机之所以不能真正变成现实,在于机器需要外部能量的不断输入,否则,它自身系统是不可能实现自给自足的。一句话,永动机与热力学定律是死对头,不能和谐共存。所以,我一直强调外力的重要性,其意义也在于说明,没有外力(外能)就不可能真正实现。在这里,海滨水电城模式恰好是历史上出现的永动机的反面教材。
结论:
海滨水电城的外力打击排水系统是非常强劲有力的,像重炮打击一般,满库的海水瞬间便能排入大海。强大的排水力度,连排连注的连轴效能,使海滨水电城威力无比!当然,在制造能力还很有限的时候,是可以通过增加数量弥补其不足。海滨水电城模式是具有普遍适用性的能源生产模式,是可以无限复制的。
注释:
注一:关于海滨威尼斯水电城模式,我先后撰写过几篇论文,今天这个只是说明性文字,极度浓缩的,为的是节约专家和编辑部老师的时间,让专家短时间内就能了解本模式的精义。
注二:外力打击型动力模式中的工作介质,本文中以气体为例描述,实践当中可以是液体,比如,油,海水等,这要根据具体的实际情况选择适合的介质。
注三:本文中单向阀水库中的软气室,描述成一个气囊,在实践中可以根据需要量身定制,可以是钢铁的,也可以是其它材质的,视具体的实际情况选择。
下一篇: 无锡十三五秸秆综合利用规划敲定