CN101962944A - 具有波浪发电功能的箱筒型基础防波堤 - Google Patents

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张云
别社安
姚海元
申志超
倪敏
王东月
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Abstract

本发明公开了一种具有波浪发电功能的箱筒型基础防波堤，属于一体多能化的防波堤技术。该防波堤由箱筒型基础和设置在箱筒型基础上的挡浪墙构成，挡浪墙由设在箱筒型基础上的下大上小的两个不同直径的圆筒体及两圆筒体之间的锥形筒过渡段连接构成，在下部大直径圆筒体迎浪柱面开设规则排列的迎浪孔，在迎浪孔的上边缘设置遮挡板；在上部小直径圆筒体内的上部设有导流空气涡轮，在小直径圆筒体开口上部支撑发电机，导流空气涡轮的转动轴与发电机的转子轴由联轴器连接。本发明的优点在于，本发明具有防浪阻沙和波浪发电功能的一体多能化特点，并且结构简单，安装方便，造价低。

Description

具有波浪发电功能的箱筒型基础防波堤
技术领域
本发明涉及一种具有波浪发电功能的箱筒型基础防波堤，属于一体多能化的防波堤技术。
背景技术
目前在港口和海岸工程中，波浪发电工程成为热点之一。目前主要的波浪发电技术包括：振荡水柱型，用一个容积固定的、与海水相通的容器装置，通过波浪产生的水面位置变化引起容器内的空气容积发生变化，压缩容器内的空气，用压缩空气驱动叶轮，带动发电装置发电；机械型，利用波浪的运动推动装置的活动部分，带动发电装置进行发电；水流型，利用收缩水道将波浪引入高位水库形成水位差，利用水头直接驱动水轮发电机组发电。
箱筒型基础防波堤结构是天津大学别社安教授的专利(专利号：022531467；名称：可移动圆筒基础防波堤结构)。该圆筒基础防波堤结构包括箱筒型基础和基础上的挡浪结构。其中箱筒型基础，包括由四个等直径、等高度、无底的圆筒体，通过设在圆筒体两两之间的连接板连接构成的矩形体，在该四圆筒矩形体上端面铺设的整块混凝土材料圆角矩形盖板，在每个圆筒体和四个圆筒体与圆筒体之间的连接板围成的中间腔体的顶部盖板上开设的可开关的通孔(见附图1、2)。这种结构已经应用于天津港南港区，应用效果良好。
在上述的圆筒基础防波堤基础结构上建立波浪发电装置具有良好的经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有波浪发电功能的箱筒型基础防波堤，该防波堤同时具有发电和挡波的作用，施工难度低、效率高，成本造价低。
本发明是通过下述技术方案加以实现的，一种具有波浪发电功能的箱筒型基础防波堤，该防波堤由箱筒型基础和设置在箱筒型基础上的挡浪墙构成，其特征在于，挡浪墙由设在箱筒型基础上的下大上小的两个不同直径的圆筒体及两圆筒体之间的锥形筒体过渡段连接构成，其中下部大直径圆筒与上部小直径圆筒的直径比值为20～25，在下部大直径圆筒的筒体迎浪柱面，且由该筒体底面至筒体高度的1/3～1/2处，开设规则排列的迎浪孔，在迎浪孔的上边缘设置遮挡板；在上部小直径圆筒体内的上部设有导流空气涡轮，在小直径圆筒体开口处支撑发电机，导流空气涡轮的转动轴与发电机的转子轴由联轴器连接。
上述规则排列的迎浪孔的形状为圆形、或方形、或椭圆形。
本发明的优点在于，本发明具有防浪阻沙和波浪发电功能的一体多能化特点，挡浪墙设置在现有的箱筒型基础防波堤上，结构简单，安装方便，造价低。
附图说明
图1为现有的箱筒型防波堤基础结构示意图。
图2为图1的仰视图。
图3为本发明的结构示意图。
图4为图3的左视图。
图中：1为箱筒型基础，2为大直径圆筒体，3为迎浪孔，4为遮挡板，5为过渡锥形筒体，6为小直径圆筒体，7为发电机，8为联轴器，9为导流空气涡轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作具体说明如下：
防波堤的箱筒型基础的具体结构尺寸是：构成箱筒型基础的四个圆筒体，每个圆筒体的直径为6m至16m，高度为4m至15m，相邻两个圆筒体之间的排列间距为1.0～8.0m。圆筒体的实际尺寸为直径为14m。设置在箱筒型基础上的挡浪墙的下部大圆筒体的直径为6m至16m，实际为14m，高为4m至15m，实际为12m，在大直径圆筒体筒壁上距筒底部7m处向下开设两排迎浪孔，每排开四个圆形迎浪孔，每个迎浪孔的直径为1.0～4.0m，实际为2.5m；迎浪孔的上边缘设置遮挡板，遮挡板的上侧面水平，下侧面为斜面，遮挡板向外伸出的长度为6m，遮挡板沿圆筒壁的宽度为14m，遮挡板最外端的厚度为0.2m，与圆筒体连接处的厚度为1.2m，上部小直径圆筒体的直径为0.5～1.5m，实际为0.5m，高为1.5m，下部大直径圆筒体与上部小直径圆筒体之间采用锥形筒体过渡段连接，该锥形筒体过渡段高为1.5m。小直径圆筒体的上端用4根立柱支撑起一块钢筋混凝土盖板，立柱水平截面为边长0.2m的正方形，高0.7m，盖板长宽各1.5m，厚0.2m，发电机放置于盖板上，选用350W-10KW的发电机组，及相配套的变频器，逆变器等；导流空气涡轮固定在小直径圆筒体上部，它的转动轴竖直向上，该转动轴与发电机转子通过联轴器连接，转动轴长1.0m，直径0.08m。。
上述的设置在箱筒型基础上的防波堤利用波浪发电的过程：波浪周期性作用于防波堤的下部大直径圆筒体上，波浪反复通过大圆筒体的筒身上的迎浪孔进入其大直径圆筒体腔内，周期性的挤压其中空气，形成空气流，该空气流进入上部小直径圆筒体内，使空气流的流速增大，带动小直径圆筒体内的导流空气涡轮转动，带动发电机的转子同时转动，最终达到发电的目的。

Claims (2)

1.一种具有波浪发电功能的箱筒型基础防波堤，该防波堤由箱筒型基础和设置在箱筒型基础上的挡浪墙构成，其特征在于，挡浪墙由设在箱筒型基础上的下大上小的两个不同直径的圆筒体及两圆筒体之间的锥形筒体过渡段连接构成，其中下部大直径圆筒与上部小直径圆筒的直径比值为20～25，在下部大直径圆筒的筒体迎浪柱面，且由该筒体底面至筒体高度的1/3～1/2处，开设规则排列的迎浪孔，在迎浪孔的上边缘设置遮挡板；在上部小直径圆筒体内的上部设有导流空气涡轮，在小直径圆筒体开口处支撑发电机，导流空气涡轮的转动轴与发电机的转子轴由联轴器连接。
2.按权利要求1所述的具有波浪发电功能的箱筒型基础防波堤，其特征在于，规则排列的迎浪孔的形状为圆形、或方形、或椭圆形。
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