[发明专利]一种用于U形渠的抽水装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水利能量收集方法和装置，是用于U形渠的抽水的方法和装置。

背景技术

在农田水利中，各种渠道都在应用，特别是近年来在新建及改造渠道工程中，U形渠被广泛采用，U形渠利于输水输砂，改善了水力条件，形成最佳的过水断面，并且具有较好的抗土基冻张能力，便于施工、省工省料，给管理单位提供了便利的管理条件，但同时，这种U形渠道在灌溉时，对于地处较高地势的农田，还需要提水或抽水，使这种渠道的应用受到了很大的限制。

同时，现有的水利能量的蕴藏十分丰富，是能源开发和利用的重要方式之一，并且具有洁净、再循环等十分显著的优点，目前水利能量的利用的主要方式是水利发电，是通过水轮机将水流所具有的动能和势能轮换成机械能来获得电力，这样，就需要大量的水利基础建设和配套专用的水轮发电机组，前期的一次性投入相当大，对环境具有一定的不良影响，特别是水轮发电机组结构复杂、设备庞大，能量转换率低，也容易出现故障和问题，因而，还需要进行改善和优化。

另外，U形渠道其自身以及水利能量的利用，还有有限制多，效率低的不足。

发明内容

本发明目的就是提供一种结构简单、成本低廉并且具有较高效率的U形渠道的抽水装置和方法。

一种U形渠道的抽水装置和方法，主要由U形渠道和水流能水泵组成，水流能水泵是由管道组成，并架设在U形渠道中。

进一步的，是在U形渠道中利用一个水头差，即水流能水泵的气体收集装置具有上出出水口，上下出水口分别位于U形渠道中水头差的上下液面，由水流能水泵来完成抽水或提水；

上述水流能水泵来完成抽水或提水的方法和装置为：设置一管路，管路至少由一个或二个以上的管道组成，在每个管道上设置有小孔，将此管路放置在液体中，当管道的小孔位于液面下时，在管道内会形成一段水柱，此时向管路的小孔中通入有压气体，并当水柱两端气体压强不同时，水柱将向压强较小的一端运动，且运动到预定位置的水可被收集利用。这样，气压差能就被作为能量来源运水到高处或预定之处供利用，也就是可以在U形渠道中当作水泵使用。

进一步的，进气孔到液面的高度差，小于或远小于进气孔到管道下端部的高度差。

进一步的，上述的管路高于进气孔部分为直管，管道的内径为2-10mm。

同时，实现本发明的另一抽水装置为：设置一管路，管路至少由一个或一个以上的管道组成，在每个管道上设置有小孔，将此管路放置在液体中，管道一端在液面下，并当管道的小孔位于液面上、而另一端在液面外时，可以通负压容器，负压容器内负压气体的压强与大气压强的差值为B，液面外管道段上，设进气口通大气，进气口距液面的高度差，小于或远小于产生压强与B值相等的水柱的高度，管道高于进气孔部分为直管，负压容器底部设排水管，排水管为中空大内径管，排水管另一端通盛水容器液面下，盛水容器位置低于负压容器，与盛水容器液面到负压容器底部距离等高度的水柱，产生的压强值大于B值。调节进气口进气量到一定程度，气体、水混合进入管道到负压容器，气体被抽走，水再经排水管到盛水容器供利用，同样，也就是可以在U形渠道中当作水泵使用。

进一步的，进气孔距液面的高度差，小于或远小于负压气源与大气压强所产生差值所对应液体的高度。

进一步的，上述的管道高于进气孔以上为直管，管道的直径小于2mm。

另外，还有两种气体产生装置：

一种正U形管集气装置，正U形管具有一个进水处和出水处，出水处和横管的管道直径大于进水处的管道直径，进水处也为进气处，在正U型管的横管顶端设置出气处，出气处位于正U型管的横管接近低水位的一端，这个气体收集装置的进水处和出水处分别位于U形渠道中水头差的上下液面。

另外，还有一种倒U形管集气装置，倒U形管具有一个进水处和出水处进水处处于一个水源的液面，而出水处处于泄水水道液面，出水处的管道直径大于进水处的管道直径，在倒U型管的横管高于进水水源液面的管道壁上设置进气处，出水处也为出气处，如图1所示，进气处位于倒U型管的横管接近低水位的一端，这个气体收集装置的进水处和出水处分别位于U形渠道中水头差的上下液面。

本发明效果和特点是：在U形渠中可将抽水或提水至更高位置，无需供油供电，设备可自行运转，且所需设备小，能量转换率高，投资收益比小，适用范围广，免维护。

附图说明：

图1是本发明所述的一种用于U形渠的抽水装置的第一实施例的示意图；

图2是本发明所述的一种用于U形渠的抽水装置的示意图；