CN101196158A - 往复水泵型变压式潮汐发电装置 - Google Patents

往复水泵型变压式潮汐发电装置 Download PDF

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Abstract

一种往复水泵型变压式潮汐发电装置。它主要由基础柱、水缸、活塞、环状浮箱、高压水箱、常压水箱、水轮发电机、连接水管、工作用水等组成。涨潮时，环状浮箱带动活塞上升，水缸从常压水箱吸入工作用水，落潮时，环状浮箱带动活塞下落，将工作用水压入高压水箱。高压水箱的工作用水高速流经水轮发电机回至常压水箱。水轮发电机在水流带动下发电。

Description

往复水泵型变压式潮汐发电装置
所属技术领域
本发明是涉及利用潮汐动力发电的装置，属于动力机械技术领域。是一种往复水泵型变压式潮汐发电装置。
背景技术
目前，人们重视节能减排，渴望可再生的绿色能源。海洋里的潮汐是巨大的绿色能源。但是，由于潮汐位差低，海水对金属腐蚀严重，不适于水轮发电机的运行，故限制了潮汐能源的获取和应用。社会急需一种既能将潮汐的低位差水能源变成高位差的水能源，又能保证水轮发电机不受腐蚀且安全运行的新型潮汐发电装置，从而获取大量的潮汐能源。
发明内容
本发明利用往复水泵的工作原理，将低位差的潮汐能转换成高压的工作用水的机械能，高压的工作用水推动水轮发电机工作发电，获取能源。用于推动水轮发电机的工作用水的水压可以人为设定，水压很高，能够满足水轮发电机的工作需要；该工作用水自成系统，因而，没有海水腐蚀水轮发电机之忧。
本发明的技术方案是：它主要由基础柱、定位凹槽、缓冲橡胶套、环状浮箱、定位凸棱、配重水、水缸、活塞、活塞连杆、连杆支架、浮箱支架、连接水管、出水逆止阀、回水逆止阀、高压水箱(或高位水池)、水轮发电机、常压水箱(或低位水池)、工作用水等组成。基础柱固定在浅海底上，纵向上设有定位凹槽；基础柱顶端与水缸连接；水缸内有活塞，活塞上有活塞连杆，水缸、活塞、活塞连杆的组合与往复式水泵的泵体相似；基础柱外套装缓冲橡胶套；环状浮箱套装在缓冲橡胶套外；环状浮箱上设有定位凸棱，定位凸棱与基础柱上的定位凹槽配合；环状浮箱内装有一定量的配重水，箱顶连接浮箱支架；浮箱支架与活塞连杆连接；水缸上部设有连杆支架，用以稳定活塞连杆；水缸的下侧部通过连接水管分别与出水逆止阀和高压水箱(或高位水池)相连以及与回水逆止阀和常压水箱(或低位水池)相连；高压水箱(或高位水池)通过连接水管与水轮发电机和常压水箱(或低位水池)相连；水缸、连接水管、高压水箱(或高位水池)、常压水箱(或低位水池)有工作用水循环流动工作。当海水涨潮时，受浮力作用，环状浮箱上升，通过浮箱支架、活塞连杆，带动活塞上升；活塞上升，使活塞与水缸之间的空间形成负压，此时，出水逆止阀关闭，回水逆止阀开启，工作用水由常压水箱(或低位水池)通过连接水管和回水逆止阀流进水缸内；当潮位达到最高时，活塞升到最高位置，水缸内充满了工作用水；当海水落潮时，在环状浮箱和配重水的重力作用下，活塞下降；水缸内的工作用水承受的压强是环状水箱连同配重水的重力与活塞横截面积之比，这个压强可以人为设定为高压；在高压作用下，回水逆止阀关闭，出水逆止阀开启，工作用水通过出水逆止阀和连接水管被压入高压水箱(或高位水池)；高压水箱(或高位水池)的工作用水高速流经连接水管和水轮发电机而流进常压水箱(或低位水池)；当潮水降至最低位时，水缸中的工作用水全部被压出，运行停止，当重新涨潮时，下一个运行周期开始；高压的工作用水高速流经水轮发电机，带动水轮发电机发电，获得电能输出。
本发明的有益效果是：采用往复水泵的工作原理，利用潮汐的水位差和浮力与重力的转换，将大水量、低压差、不适于发电运行的潮汐能转换成小水量、高压差、适于发电运行的工作用水的机械能，从而使潮汐能转变为电能。本发明结构简单，制、安方便，适于浅海地区大面积安装运行，使人类从海洋潮汐中获得巨大的绿色能源。
附图说明
下面结合附图和实施例做进一步的说明。
图1是本发明的结构示意图，图2是图1的A-A剖面图，图3是图1的B-B剖面图。
图中：1、基础柱，2、定位凹槽，3、缓冲橡胶套，4、配重水，5、环状浮箱，6、工作用水，7、活塞，8、水缸，9、连杆支架，10、活塞连杆，11、浮箱支架，12、高压水箱(或高位水池)，13、水轮发电机，14、出水逆止阀，15、常压水箱(或低位水池)，16、回水逆止阀，17、连接水管，18、定位凸棱。
具体实施方式
图1中，基础柱1固定在海底上；基础柱1外壁纵向设有定位凹槽2；基础柱1顶端与水缸8连接；水缸8内有活塞7，活塞7上连有活塞连杆10，水缸8、活塞7、活塞连杆10的组合与往复式水泵的泵体相似；基础柱1外壁套装缓冲橡胶套3；环状浮箱5套装在缓冲橡胶套3外；环状浮箱5内装有一定量的配重水4；环状浮箱5的顶部连接浮箱支架11；浮箱支架11与活塞连杆10连接；水缸8上部设有连杆支架9，用以稳定活塞连杆10；水缸8的下侧部通过连接水管17分别与出水逆止阀14和高压水箱(或高位水池)12相连以及与回水逆止阀16和常压水箱(或低位水池)15相连；高压水箱(或高位水池)12通过连接水管17与水轮发电机13和常压水箱(或低位水池)15相连；水缸8、连接水管17、高压水箱(或高位水池)12、常压水箱(或低位水池)15有工作用水6循环流动工作。当海水涨潮时，受浮力作用，环状浮箱5上升，通过浮箱支架11、活塞连杆10，带动活塞7上升；活塞7上升，使活塞7与水缸8之间的空间形成负压，此时，出水逆止阀14关闭，回水逆止阀16开启，工作用水6由常压水箱(或低位水池)15通过连接水管17和回水逆止阀16流进水缸8内；当潮位达到最高时，活塞7升到最高位置，水缸8内充满了工作用水6；当海水退潮时，在环状浮箱5和配重水4的重力作用下，活塞7下降，水缸8内的工作用水6承受的压强是环状水箱5连同配重水4的重力与活塞7横截面积之比，这个压强可以人为设定为高压；在高压作用下，回水逆止阀16关闭，出水逆止阀14开启，工作用水6通过出水逆止阀14和连接水管17被压入高压水箱(或高位水池)12；高压水箱(或高位水池)12的工作用水6高速流经连接水管17和水轮发电机13而流进常压水箱(或低位水池)15；当潮水降至最低位时，水缸8中的工作用水6全部被压出，运行停止；当重新涨潮时，下一个运行周期开始；高压的工作用水6高速流经水轮发电机13发电，获得电能输出。
图3中，环状浮箱5内侧外壁纵向设有定位凸棱18，基础柱1外壁纵向设有定位凹槽2，定位凹槽2与定位凸棱18配合，使环状浮箱5不发生转动。

Claims (1)

1.一种往复水泵型变压式潮汐发电装置。它主要由基础柱、定位凹槽、缓冲橡胶套、环状浮箱、定位凸棱、配重水、水缸、活塞、活塞连杆、连杆支架、浮箱支架、连接水管、出水逆止阀、回水逆止阀、高压水箱(或高位水池)、水轮发电机、常压水箱(或低位水池)、工作用水等组成。基础柱固定在浅海底上，纵向上设有定位凹槽；基础柱顶端与水缸连接；水缸内有活塞，活塞上有活塞连杆，水缸、活塞、活塞连杆的组合与往复式水泵的泵体相似；基础柱外套装缓冲橡胶套；环状浮箱套装在缓冲橡胶套外；环状浮箱上设有定位凸棱，定位凸棱与基础柱上的定位凹槽配合；环状浮箱内装有一定量的配重水，箱顶连接浮箱支架；浮箱支架与活塞连杆连接；水缸上部设有连杆支架，用以稳定活塞连杆；水缸的下侧部通过连接水管分别与出水逆止阀和高压水箱(或高位水池)相连以及与回水逆止阀和常压水箱(或低位水池)相连；高压水箱(或高位水池)通过连接水管与水轮发电机和常压水箱(或低位水池)相连；水缸、连接水管、高压水箱(或高位水池)、常压水箱(或低位水池)有工作用水循环流动工作。
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