[發明專利]一種利用虹吸原理提水的方法

無效

• 申請號: 201010243552.7
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN101900137A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 裘峰源
• 申請（專利權）人: 裘峰源
• 主分類號: F04F10/00
• 分類號: F04F10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種提水方法，特別是一種無需外接動力，利用河流的高差和自然流動，實現提水功能的虹吸提水方法。

背景技術

目前，提升液體往往是采用動力設備機械泵的方法，這種方法相對交通困難缺乏能源的高地，受到明顯的限制。例如在某些缺油斷電的山區，人們無法把低處的水揚升到一定的高度供儲存使用，不得不用肩背挑牲口馱來解決飲水問題，至于灌溉就更加難以實施。為了節約能源，方便山區用水，本發明提供了一種利用大氣壓力與虹吸現象的規律的虹吸引提液體的方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種無需外接動力，利用河流的高差和自然流動，實現提水功能的虹吸提水方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現：

一種利用虹吸原理提水的方法，包括以下步驟：

1)關閉閥門4、4’、5、6，由閥門3、3’向管內注水，注滿后關閉閥門3、3’，打開閥門5、6，虹吸作用會使第一水池7的水流向第三水池9；

2)關閉閥門1、2，打開閥門3、4，放出L段的水，再關閉閥門3、4，打開閥門1、2，完成一次取水過程；

3)關閉閥門1’、2’，待管路空氣排出后，打開閥門3’、4’，放出L段的水，完成又一次取水過程；

4)待管內氣體排出后再進行重復操作，實現無需外力將第一水池7的水送到第二水池8。

由于采用了上述技術方案，本發明具有如下有益效果：

虹吸提水無需外接動力，利用河流的高差和自然流動，實現提水功能，且高程不受限制，而高程越高，同樣的能量下所需水量就越小，意味著水庫越小，工程量越小，同時設備成本很低，基本無需維護，節能環保。

附圖說明

圖1是本發明的操作示意圖；

具體實施方式

下面根據實施例對本發明作進一步詳細說明。

在充滿水的封閉管路里，只要有落差，不管管路中間過程，水是會從高處向低處流動，也就是說，在管路中間，水是可以上升到較高處。這就是虹吸原理。而實際上，在封閉的管路里，是允許有一定的空氣存在，只要空氣的容積小于落差段管路水的容積，虹吸作用依然能維持水的連續流動，利用虹吸過程中允許有一定量的空氣這一特性并加以利用，周期性的取出一定量的水，可實現無外力提水。水在流動中是蘊藏了巨大的能量，如果能利用起來，是一個巨大的綠色能源。

如圖1所示，假設水位落差為H，管路最高處距離高水位處為h，水在流動過程中，水最高升到了h點。在封閉的管路中，允許存在一定的空氣，如空氣所占管路長度為L，那么只要H＞L，水依然可以繼續的流動，這就意味著，當我們在最高處取出L段的水后，可以繼續維持水的流動，也就是將水管L段的水送到了h高度的地方。

如圖1所示取水過程如下：關閉閥門4、4’、5、6，由閥門3、3’向管內注水，注滿后關閉閥門3、3’，打開閥門5、6，虹吸作用會使第一水池7的水流向第三水池9；關閉閥門1、2，打開閥門3、4，放出L段的水，再關閉閥門3、4，打開閥門1、2，完成一次取水過程；關閉閥門1’、2’，待管路空氣排出后，打開閥門3’、4’，放出L段的水，完成又一次取水過程；待管內氣體排出后再進行重復操作，實現無需外力將第一水池7的水送到第二水池8。

從能量角度來看，此過程實際上是在進行了水的能量轉換。水自上而下的流動中，勢能轉換成了動能，而虹吸提水過程是減少流速，降低了水的動能，使它轉化成更高水位的勢能。

假設H＝10米，h＝100米，L＝＜10米，每次提水過程需要耗水量V1＝(h+H)×Φ＝110×Φ

提水量V2＝L×Φ＝10×Φ

耗水消耗勢能P1＝mgH＝10×V1×g＝1100Φg

提水產生勢能P2＝mg(h+H)＝110×V2×g＝110×10Φ×g＝1100Φg

虹吸過程在消耗勢能的同時也產生了等量勢能。當然，考慮管壁摩擦損失和維持一定的流速，能量不能完全轉換，但即使是利用效率只有50％，也是十分可觀的能量，如果加以利用，是十分可觀清潔能源。

虹吸提水無需外接動力，利用河流的高差和自然流動，實現提水功能，且高程不受限制，而高程越高，同樣的能量下所需水量就越小，意味著水庫越小，工程量越小，同時設備成本很低，基本無需維護，節能環保。

虹吸提水的應用：