龍捲海洋波浪能發電系統的製作方法

2023-06-03 01:19:16

龍捲海洋波浪能發電系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種龍捲海洋波浪能發電系統，包括發電裝置和波高潮差調節裝置，吸能器在波浪作用下上下運行，通過一級傳力架、波高潮差調節器、二級傳力架、活塞杆帶動活塞同步運行，將水提升到一定高度獲得勢能進行發電。本實用新型通過波高潮差調節裝置和發電裝置實現了利用波浪能發電的安全性和可靠性，提高了經濟效益；通過使用淡水作為循環水和外表面塗瀝青達到了良好的防腐效果。
【專利說明】龍捲海洋波浪能發電系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種龍捲海洋波浪能發電系統，尤其涉及一種具有波高潮差調節裝置的海洋波浪能發電系統。
【背景技術】
[0002]現已利用的能源，如煤炭、石油、核能、風能、太陽能等，其中煤、石油終有限量，越用越少，有汙染；核能安全問題，用量越大安全的問題也隨之增加；風能、太陽能是低密度能源；海洋波浪能發電現有技術中存在的缺點是:由于波高和潮差的不一致影響了海洋波浪能發電技術的可靠性，限制了其進一步的應用。

【發明內容】

[0003]本實用新型針對現有技術的不足，提供一種具有波高、潮差調節功能的龍捲海洋波浪能發電系統。
[0004]為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是:
[0005]龍捲海洋波浪能發電系統，包括發電裝置和波高潮差調節裝置，所述的波高潮差調節裝置包括內體、中體、外體、定位器、解恆器和制動器，制動器包括制動頭、制動輪、彈簧、龍骨和支柱，支柱與外體連接，龍骨與支柱活動連接，龍骨的兩端設有制動輪，彈簧連接龍骨與外體，制動頭一端將外體和中體連接，制動頭的另一端連接制動輪；內體和中體連接，設計波高的上限和下限處分別設有定位器，定位器上設有與制動輪相對應的斜面，定位器的上方和下方分別設有解恆器，解恆器包括解恆器橫梁和解恆器立杆，解恆器立杆與制動輪的位置上下相對應；
[0006]所述的發電裝置包括鋼架和吸能器，鋼架上設有鋼軌，吸能器通過一級傳力架與內體連接，吸能器和一級傳力架分別通過行走輪在鋼軌上移動，壓力缸安裝在鋼架間的平臺上，活塞連接活塞杆通過二級傳力架與外體連接，二級傳力架通過行走輪在鋼軌上移動；低位蓄水池一端與進水管連接，另一端通過低位蓄水池出水閥門和低位蓄水池出水管與壓力缸入口閥門連接，壓力缸入口閥門與壓力缸連接，壓力缸通過壓力缸出口閥門和上水管與高位蓄水池連接，高位蓄水池通過下水管與水輪發電機組連接，水輪發電機組分別與變壓器和回水管連接，變壓器與電力輸出線連接，回水管與低位蓄水池連接。
[0007]上述的龍捲海洋波浪能發電系統，內部循環水為淡水，各部件的外表面塗浙青。
[0008]本實用新型的有益效果:本實用新型通過波高潮差調節裝置和發電裝置實現了利用波浪能發電的安全性和可靠性，提高了經濟效益；通過使用淡水作為循環水和外表面塗浙青達到了良好的防腐效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的整體結構示意圖。【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，包括發電裝置和波高潮差調節裝置，所述的波高潮差調節裝置包括內體23、中體24、外體25、定位器28、解恆器和制動器，制動器包括制動頭26、制動輪27、彈簧31、龍骨32和支柱33，支柱33與外體25連接，龍骨32與支柱33活動連接，龍骨32的兩端設有制動輪27，彈簧31連接龍骨32與外體25，制動頭26 —端將外體25和中體24連接，制動頭26的另一端連接制動輪27 ;內體23和中體24連接，設計波高的上限和下限處分別設有定位器28，定位器28上設有與制動輪27相對應的斜面，定位器28的上方和下方分別設有解恆器，解恆器包括解恆器橫梁29和解恆器立杆30，解恆器立杆30與制動輪27的位置上下相對應。
[0011]所述的發電裝置包括鋼架I和吸能器2，鋼架I上設有鋼軌17，吸能器2通過一級傳力架20與內體23連接，吸能器2和一級傳力架20分別通過行走輪12在鋼軌17上移動，壓力缸4安裝在鋼架I間的平臺上，活塞19連接活塞杆14通過二級傳力架21與外體25連接，二級傳力架21通過行走輪12在鋼軌17上移動；低位蓄水池11 一端與進水管22連接，另一端通過低位蓄水池出水閥門18和低位蓄水池出水管13與壓力缸入口閥門15連接，壓力缸入口閥門15與壓力缸4連接，壓力缸4通過壓力缸出口閥門16和上水管3與高位蓄水池5連接，高位蓄水池5通過下水管6與水輪發電機組7連接，水輪發電機組7分別與變壓器9和回水管8連接，變壓器9與電力輸出線10連接，回水管8與低位蓄水池11連接。
[0012]鋼架I固定在海床的巖石裡，吸能器2放置在鋼架I組成的框架內，浮在海面上，壓力缸4安裝在鋼架間的平臺上，除了鋼架I和吸能器2在海水裡外，其它設備均安裝在離開海水的鋼架I上及陸地上。內體23、中體24和外體25在設計波高和潮差內，連接成一個整體。吸能器2隨波浪上下運行，造成壓力缸4上腔產生真空，並將低位蓄水池11中的水吸入，然後再打入高位蓄水池5中，又經下水管6放出，衝動水輪發電機7發電，發電的水經回水管8流回低位蓄水池11，這個工作過程中的壓力缸的長度是經計算分析後，選取了合理的波高確定好，不能過長也不能過短，這個波高定義為設計波高。而吸能器2與壓力缸4之間的距離等於最大潮差和最大波高之和，但壓力缸4不可能按這個和值設計，要小於這個和值，這樣就產生了一個安全問題，即當這個和值大於壓力缸4長度允許的值時，活塞19就會與壓力缸4端蓋相撞，造成事故，這是不允許的。波高潮差調節裝置的作用就是在潮差與波高的和值絕對值大於壓力缸長度允許值時，進行調節，保證潮差波高的和值大於壓力缸長度允許值時活塞不會撞擊壓力缸端蓋。
[0013]以起波過程為例，起波時，吸能器2隨波向上運行，潮差和波高的和值在壓力缸長度允許值時，波高潮差調節裝置的制動頭26沒有動作，由於內體23和中體24連接，制動頭26將中體24和外體25連在一起，使內體23、中體24和外體25形成一個整體，並隨吸能器2上下運行正常工作。當潮差波高和值大於壓力缸4允許時，制動器的制動輪27就到達定位器28的位置，在定位器28作用下，使制動頭26動作，沿著定位器28的斜面到達定位器28上端肩部，定位器28的斜面壓縮彈簧31，使制動頭26向外移動，使外體25與中體24分開，使外體25不再隨吸能器2運行而運行，內體25上端連接的解恆器向上運行距離等於潮差波高的和值時，將解恆器立杆30相對於橫杆29向下移動一個定值(此過程通過遠方操作完成:解恆器立杆30可以向上或向下運行，通過值班人員控制操作開關，操作開關有正、負兩個方向，正向使電動機正轉，通過減速機帶動渦輪轉，渦輪帶動解恆器立杆30向上運行；當操作開關負向操作時，減速機反向轉動，帶動減速機的渦輪反向轉動，令解恆器立杆30向下運行)，所述的一定值近似等於潮差值。這樣調節後，使解恆器立杆30提前將制動輪27推離定位器28並沿斜面向下運動，使制動頭26將外體25中體24連接在一起，並隨內體23在吸能器2作用下向下運動。解恆器立杆30向下調整的值縮小了吸能器2與壓力缸之間的距離，縮小的值等於潮差值，這樣調節的作用就是避免漲潮會使活塞撞壞壓力缸端蓋。
[0014]進一步理解潮差調節原理:設計時，吸能器2與壓力缸4之間的距離等於最大潮差與最大波高之和，定義為設計距離，壓力缸4的有效長度等於設計波高，漲潮時，就會使吸能器2與壓力缸4之間距離小於設計距離，使活塞19偏離壓力缸4的標高的中間位置而向上位移，這樣一來，即使是在設計波高範圍內，也會造成活塞19與壓力缸4上端蓋相撞，造成事故。避免事故的唯一辦法是漲潮時避免活塞19離開壓力缸的標高中間位置。辦法是利用波高潮差調節裝置進行調節，調節過程如下:波高潮差調節裝置的內體23通過一級傳力架20與吸能器2剛性連接，定義為第一剛性體；活塞杆14通過二級傳力架21與外體25剛性連接，形成第二剛性體；第一剛性體與第二剛性體可以通過制動頭26結合成一體，也可以分離。具體過程如下:潮位不變而波高在設計值以內時，吸能器2隨其波向上運行，落波時向下運動，不會出現事故。而在潮位不變波高超過設計值時，即產生超設計波高時，起波時，吸能器2通過一級傳力架20、內體23、中體24、制動頭26和外體25，推動制動輪27向上運動，到定位器28上端肩部後，定位器28的斜面壓縮彈簧31，使制動頭26向外移動，制動頭26拔出，使外體25與中體24分開，中體24和內體23隨吸能器2繼續向上運行，到達波峰時，中體24和內體23隨吸能器2下行，此時通過解恆器立杆30推動制動輪27離開定位器28上端，開始下落，並通過制動頭26將外體25與中體24連接在一起，繼續下行帶動活塞19正常打水工作。落波時，工作過程與起波時相同。
[0015]漲潮時，縮小了吸能器2與壓力缸4之間的距離，在漲潮值小於壓力缸4長度設計值時，吸能器2通過一級傳力架20、內體23、中體24和外體25，制動器向上運動，當制動輪27運動到定位器28上端肩部，定位器28的斜面壓縮彈簧31，使制動頭26向外移動，令制動頭26拔出外體25和中體24，外體25與中體24分離，也就與吸能器2無連接，外體25定位不動，活塞19也定位，但中體24和內體23及解恆器繼續上行，到了波峰後，停止上行，此時遠方遙控解恆器，使解恆器立杆30向下調節的距離等於漲潮值，調節解恆器立杆30繼續下行，推動制動輪27離開定位位置下行，令制動頭26將外體25與中體24連接在一起，繼續打水工作。解恆器立杆30下調為等於漲潮位，也就使得制動輪27離開定位位置與吸能器2的距離減小了漲潮值，從而消除了漲潮對壓力缸4正常工作的威脅，完成了潮差調節。落潮調節與漲潮調節相同，原理總結為:吸能器2和波高潮差調節裝置同步等位正負調節。
【權利要求】
1.龍捲海洋波浪能發電系統，其特徵在於:包括發電裝置和波高潮差調節裝置，所述的波高潮差調節裝置包括內體(23)、中體(24)、外體(25)、定位器(28)、解恆器和制動器，制動器包括制動頭(26)、制動輪(27)、彈簧(31)、龍骨(32)和支柱(33)，支柱(33)與外體(25 )連接，龍骨(32 )與支柱(33 )活動連接，龍骨(32 )的兩端設有制動輪(27 )，彈簧(31)連接龍骨(32)與外體(25)，制動頭(26) 一端將外體(25)和中體(24)連接，制動頭(26)的另一端連接制動輪(27);內體(23)和中體(24)連接，設計波高的上限和下限處分別設有定位器(28)，定位器(28)上設有與制動輪(27)相對應的斜面，定位器(28)的上方和下方分別設有解恆器，解恆器包括解恆器橫梁(29 )和解恆器立杆(30 )，解恆器立杆(30 )與制動輪(27 )的位置上下相對應； 所述的發電裝置包括鋼架(I)和吸能器(2)，鋼架(I)上設有鋼軌(17)，吸能器(2)通過一級傳力架(20)與內體(23)連接，吸能器(2)和一級傳力架(20)分別通過行走輪(12)在鋼軌(17)上移動，壓力缸(4)安裝在鋼架(I)間的平臺上，活塞(19)連接活塞杆(14)通過二級傳力架(21)與外體(25)連接，二級傳力架(21)通過行走輪(12)在鋼軌(17)上移動；低位蓄水池(11) 一端與進水管(22)連接，另一端通過低位蓄水池出水閥門(18)和低位蓄水池出水管(13)與壓力缸入口閥門(15)連接，壓力缸入口閥門(15)與壓力缸(4)連接，壓力缸(4)通過壓力缸出口閥門(16)和上水管(3)與高位蓄水池(5)連接，高位蓄水池(5)通過下水管(6)與水輪發電機組(7)連接，水輪發電機組(7)分別與變壓器(9)和回水管(8)連接，變壓器(9)與電力輸出線(10)連接，回水管(8)與低位蓄水池(11)連接。
2.如權利要求1所述的龍捲海洋波浪能發電系統，其特徵在於:內部循環水為淡水，各部件的外表面塗浙青。
【文檔編號】F03B11/00GK203548047SQ201320714666
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月14日 優先權日:2013年11月14日
【發明者】高博文, 高佔山 申請人:高博文