专利名称：管内涡轮机关系的制作方法
管内涡轮机关系抟术领域与背景抟术
本发明涉及一种通过在管内的正确位置放置涡轮机来使管内涡轮机的发电能力最大 化的系统和方法。关于封闭式系统的管内涡轮机的一个问题是源于下游压力在该涡轮机的区域内 有水存在，以及该涡轮机的操作，甚至在开放式系统的涡轮机也存在这样的问题。这会使喷 嘴的喷射变慢。有一些方法可改善这样的状况。附图简要说明
本发明在这里将仅通过实施例以及参照附图的方式进行描述，在附图中
图1是在管内的涡轮机的分离示意图。图2是阀门和分流的示意图。图3是喷嘴插入区域的示意图。优诜实施方式详述
本发明是处理在管系统内的涡轮机对于其他装置的关系。根据本发明所述的一系列的在管系统内的至少一种涡轮机的原理和操作，液体在 该管系统中流下，或者在该管系统内的相邻的结构影响进入所述涡轮机的压力，可以参考 附图和相应的说明来得到更清楚的理解。在以下说明书中，可以采用任意流体，在这里仅提到“水”，是因为它是比较普通的 流体。例如，以下内容也可应用于油管和气管。现在参考附图，图1显示了一种向下落水管。人们可见在管系统内放置涡轮机的 方法和装置，以致该涡轮机区域不是充满水。这涉及所述涡轮机在相对于在所述管(1)的压 力的头部的水平之上的放置。如果在底部(区域4)的管具有4巴压力，则从在0米相对高 度处的涡轮机(3)起，在相对提升40米或更高处放置第二涡轮机(2)，这将使它发挥功能， 而不需在涡轮机区域充满水。然后，该涡轮机将会更高效。然后，该更高的涡轮机(2)将2 个空气压(区域5)转变为能量。这也要求作为一种装置，该装置包括管和至少一个涡轮 机，该涡轮机放置在一个构造中，其中该涡轮机根据压力的关系而被放置在某个系统中，该 系统导致水的高度将低于该涡轮机的水平。如果除了涡轮机之外，还有另一个原因，则可将同样的原理应用于来自下游点的 背压，以致在下段的一个涡轮机将被放置在来自该背压的上面头部的点之上。这可能在这 样的情况下发生下段接着上段。什么原因会以这种方式分离涡轮机以代替将其中一个较高的容量放置在底部？ 一个答案是可以沿着这种方式有一个局部需求。另一个答案是在管内来自不间断的流 动的较高压力会导致泄漏或者其他问题。我们引入岐管的应用以及压力阀的应用，在管系统内与管内涡轮机互相关联，或 者不互相关联。图2显示了这样一个系统的概念上的轮廓。一个压力阀(位置7)在涡轮机 (8)上游的且在管(6)的下游，该压力阀能确保恒定流速的稳定的流动，在一个实施例中还 采用一个同步发电机(9)。岐管(10)的应用能使流体分流进入几个管(11)，每个管能采用更小的发电机。此外，它能使流体分流以用于修理。在所有这些例子中，在一个管内涡轮机上游的一个截止阀(7 )是非常有用的，而该 截止阀是创新性地与一个管内涡轮机结合在一起。增加体积或直径可创建一个区域，例如一个池，在所述涡轮机的下游，甚至在所述 管系统内部，这有助于创建这样一个区域，在该区域内不充满水，而能通过用空气取代水来 加速来自喷嘴的喷射。图3显示了一种用于将喷嘴容易地插入所述涡轮机系统的装置。(12)是涡轮机。 (13)是一个喷嘴。因为在这类涡轮机中，改变和替换不同类型的喷嘴的能力是重要的，在相 邻管内的插入舱口(14)是至关紧要的。(14)可以是开放的，也可以是关闭的。在所述舱口 上游的截止阀(15)使得放置更容易。一个将该喷嘴锁定在合适位置的装置，例如通过折或 扭进管内的互补的部分，在这方面将是非常有用的。虽然本发明已经通过有限数量的实施例进行了描述，但是需要明确的是，本发明 的许多变化、修饰和其他应用方式也可是可以实现的。
发明内容
本发明成功地通过提供用于在管系统中获得理想的涡轮机装置的几种构造来克 服了目前已知的构造的缺陷。本发明首次揭示了一种在管系统内发电的系统，包括
a、管的下游部分；
b、在所述下游部分的背压的发电机；
C、上游的管内涡轮机，定位在比头部更高的地方，该头部对应于管的较低的下游部分 的压力(例如，定义为每大气压10米水深)。(背压可以是与在所述系统中的压力一样简单的，但它也可以是来自在底部带有 喷嘴的涡轮机，产生头部的特定水平，结合流速的原因，允许水在喷嘴上方聚集。该上游涡 轮机可以是在内容物的水平之上，以致它能以最大效率发挥功能，至少在大多数时间内。)
根据另一个实施例，所述在管的下游部分的发电机包括涡轮机。根据另一个实施例，所述管包含非水的液体。
根据另一个实施例，所述管包含固体。本发明首次揭示了一种在管系统内放置涡轮机的方法，所述管系统具有管的下游 部分，其中，所述下游涡轮机活动区域是不充满来自下游涡轮机的支持内容物。本发明首次揭示了一种制造管系统的方法，其中，上游管内涡轮机的放置是高于 下游压力的头部的水平。本发明首次揭示了一种构造管系统的方法，其中，至少一个涡轮机被用于减少在 所述管系统的一部分的压力，内容物从管内上述压力处泄漏到低于从管内泄漏内容物的压 力之处。根据另一个实施例，所述内容物是非水的液体。本发明首次揭示了一种管系统，包括
a、压力阀；
b、下游和邻近的管内涡轮机。
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根据另一个实施例，所述内容物是非水的液体。在一个实施例中，所述系统还包括 C、同步发电机。(这个构造的优势是提供更廉价的发电机，能从稳定供应的水中操作。) 本发明首次揭示了一种管系统，包括
a、压力阀；
b、下游和邻近的管内涡轮机。13、根据权利要求12所述的系统，其特征在于所述内容物是非水的液体。14、根据权利要求12所述的系统，其特征在于所述内容物是固体。本发明首次揭示了一种管系统，包括
a、管内涡轮机；
b、所述涡轮机下游的紧密的截止阀。本发明首次揭示了一种管系统，包括
a、管内涡轮机；
b、增加横截面面积的邻近的下游区域。17、根据权利要求16所述的管系统，其特征在于所述下游区域是池。本发明首次揭示了一种管内涡轮机系统，包括
a、用于提供从喷嘴喷入所述涡轮机的恒定流动的装置。本发明首次揭示了一种管内涡轮机系统，包括
a、插入装置，用于通过所述涡轮机上游的分离室的所述涡轮机上游的可移动的喷嘴。在一个实施例中，所述的系统还包括
b、将所述可移动的喷嘴锁定进入合适位置的装置。在一个实施例中，所述的系统还包括 b、截止阀，位于所述喷嘴插入点的上游。
权利要求
1.一种在管系统内发电的系统，包括a、管的下游部分；b、在所述下游部分的背压的发电机；C、上游的管内涡轮机，定位在比头部更高的地方，该头部对应于管的较低的下游部分 的压力(例如，定义为每大气压10米水深)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述在管的下游部分的发电机包括涡轮机。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述管包含非水的液体。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述管包含固体。
5.一种在管系统内放置涡轮机的方法，所述管系统具有管的下游部分，其特征在于 所述下游涡轮机活动区域是不充满来自下游涡轮机的支持内容物。
6.一种制造管系统的方法，其特征在于上游管内涡轮机的放置是高于下游压力的头 部的水平。
7.—种构造管系统的方法，其特征在于至少一个涡轮机被用于减少在所述管系统的 一部分的压力，内容物从管内上述压力处泄漏到低于从管内泄漏内容物的压力之处。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述内容物是非水的液体。
9.一种管系统，包括a、压力阀；b、下游和邻近的管内涡轮机。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于所述内容物是非水的液体。
11.根据权利要求9所述的系统，还包括 C、同步发电机。
12.—种管系统，包括a、岐管；b、至少一个管内涡轮机，连接到所述岐管。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于所述内容物是非水的液体。
14.根据权利要求12所述的系统，其特征在于所述内容物是固体。
15.一种管系统，包括a、管内涡轮机；b、所述涡轮机下游的紧密的截止阀。
16.一种管系统，包括a、管内涡轮机；b、增加横截面面积的邻近的下游区域。
17.根据权利要求16所述的管系统，其特征在于所述下游区域是池。
18.一种管内涡轮机系统，包括a、用于提供从喷嘴喷入所述涡轮机的恒定流动的装置。
19.一种管内涡轮机系统，包括a、插入装置，用于通过所述涡轮机上游的分离室的所述涡轮机上游的可移动的喷嘴。
20.根据权利要求19所述的系统，还包括b、将所述可移动的喷嘴锁定进入合适位置的装置。
21.根据权利要求19所述的系统，还包括 b、截止阀，位于所述喷嘴插入点的上游。
全文摘要
在管系统内的管内涡轮机的位置和它们与在管系统内的其他装置的关系是取决于这些涡轮机的理想操作的几个因素，或者是从喷嘴喷射液体进入空气，或者对该涡轮机和发电机提供稳定的压力。本发明介绍了关于这个问题的几种解决方案。
文档编号F03B13/00GK102112731SQ200980131201
公开日2011年6月29日 申请日期2009年8月17日 优先权日2008年8月19日
发明者丹尼尔·法伯 申请人:丹尼尔·法伯