CN106368890A - 一种水动浮式波浪能发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明一种水动浮式波浪能发电装置主要用于海洋波浪能发电;它可以大规模发电且发出的电量稳定,可以直接与国家电网并网;本发明主要由推板1、旋转杆2、浮箱3、水压舱4、推杆5、弹簧6、活塞7、水压缸8、推送室9、进水管10、进水单向阀11、单向阀A14、恒压罐15、电磁阀16、导流板17、水轮发电机组20、电磁阀控制系统24、单向阀B25组成;其主要工作原理是:海浪冲击推板1向左移动,推板1通过推杆5推动活塞7向左移动,将水压缸8内的海水送入恒压罐15内,电磁阀控制系统24指令电磁阀16按预定的时间间隔依次释放多个恒压罐15内海水，连续不断的等压海水冲击水轮发电机组20发电。

Description

一种水动浮式波浪能发电装置
技术领域
本发明主要用于海洋波浪能发电。
背景技术
目前已使用的或者已经申请的海洋波浪能发电装置专利仅仅适用于小型发电，不能用于大规模发电。
发明内容
本发明可以大规模发电且发出的电量稳定,可以直接与国家电网并网;本发明主要由推板（1）、旋转杆（2）、浮箱（3）、水压舱（4）、推杆（5）、弹簧（6）、活塞（7）、水压缸（8）、推送室（9）、进水管（10）、进水单向阀（11）、活接头（12）、管道（13）、单向阀A（14）、恒压罐（15）、电磁阀（16）、导流板（17）、水轮发电机组（20），外壳（21）、伸缩管（22）、设备舱（23）、电磁阀控制系统（24）、单向阀B（25）组成；弹簧（6）一端与推板（1）固定，弹簧（6）的另一端与推送室（9）的右边固定；推杆（5）穿过弹簧（6），其右端与推板（1）固定，左端穿过推送室（9）的孔与活塞（7）固定；水压缸（8）的右下端安装有进水管（10）及进水单向阀（11），水压缸（8）的左下端安装有单向阀B（25）、活接头（12）及伸缩管（22），活接头（12）可以绕单向阀B（25）的轴线旋转，伸缩管（22）可以伸长和缩短；旋转杆（2）的上端与外壳（21）的下端连接且连接点处于设备重心处，外壳（21）可以绕旋转杆（2）自由旋转，旋转杆（2）的下端与浮箱（3）的上端固定；浮箱（3）的左右两端布置有水压舱（4），中间布置设备舱（23），浮箱（3）配有锚索装置与海底锚定；导流板（17）的左端与外壳（21）的右端固定，上下导流板（17）对称布置在外壳（21）的上下两侧；多个恒压罐（15）及水轮发电机组（20）均布置在设备舱（23）；恒压罐（15）的左端安装有单向阀A（14），恒压罐（15）的右端安装有电磁阀（16），电磁阀（16）通过信号线与电磁阀控制系统（24）连接；单向阀A（14）允许海水流入恒压罐（15），但恒压罐（15）内的海水不允许流回单向阀A（14），同样的单向阀B（25）只允许海水向下流动，进水单向阀（11）只允许海水向上流动；本发明的主要工作原理及过程是：波浪未冲击推板（1）时，本发明的各个设备处于初始状态，水压缸（8）已灌满海水，恒压罐（15）已灌满海水，并有一定压力，管道（13）及各个支管已灌满海水，单向阀A（14）、单向阀B（25）及电磁阀（16）处于关闭状态，弹簧（3）处于未压缩状态；当海浪冲击推板（1）后，海浪推动推板（1）向左移动，推板（1）带动推杆（5）向左移动同时弹簧（6）压缩，推杆（5）又推动活塞（7）向左移动将推动水压缸（8）内的海水将单向阀B（25）及单向阀A（14）打开，水压缸（8）内的海水依次流过单向阀B（25）活接头（12）、伸缩管（22）、管道（13）及单向阀A（14），最后流入恒压罐（15）内与恒压罐（15）原有的海水混合，此时单向阀A（14）自动关闭阻止海水倒流，假设进入恒压罐（15）内的海水体积为V，电磁阀控制系统（24）指令多个恒压罐（15）的电磁阀（16）按时间顺序依次打开及关闭，这个时间间隔就是海洋波浪周期T除以恒压罐（15）的个数Ｎ，即△t＝T/N, 海洋波浪周期T是个变数，△t同样是个变数，电磁阀控制系统（24）接收布置在离岸的海洋波浪检测装置采集的海洋波浪参数并计算出△t值，再指令多个电磁阀（16）按△t值的时间间隔依次开启及关闭，假设第一个电磁阀（16）的开启瞬间是t1时刻,关闭瞬间是t2时刻，则t2=t1+△t，第二个电磁阀（16）的开启瞬间是t2时刻，关闭瞬间是t2+△t，其余电磁阀（16）的开启瞬间及关闭瞬间以此类推，因此每个恒压罐（15）通过电磁开闭阀（7）依次向管道（13）输送V1体积的海水量，源源不断的海水通过管道（13）冲击水轮发电机组（20）水轮转子，使水轮发电机组（20）发出稳定的电量；当海洋波浪消退后，弹簧（6）回弹推动推板（1）及活塞（7）复位，此时由于液压缸（4）内无海水，单向阀B（25）又处于关闭状态，液压缸（4）处于负压状态，海水从进水管（10）经过进水单向阀（11）流进液压缸（4）内，各个设备又处于初始状态，完成一个循环过程，当海水再次冲击推板（1）时，重复上述循环过程，水轮发电机组（9）不断地发出稳定的电量；需说明：一.喇叭口形式的导流板（17）可以更多地收集海浪且自由旋转的导流板（17）可以正面迎着海浪，使海浪的冲击力最大化；二.每次波浪冲击推板（1）使海水进入多个恒压罐（15）内后，由于恒压罐（15）的调节作用，使海水在恒压罐（15）内的压力值始终保持常量，这里的恒压罐（15）是一种专用的恒压罐。
附图说明
附图标记说明：1-推板，2-旋转杆，3-浮箱，4-水压舱，5-推杆，6-弹簧，7-活塞，8-水压缸，9-推送室，10-进水管，11-进水单向阀，12-活接头，13-管道，14-单向阀A，15-恒压罐，16-电磁阀，17-导流板，18-海平面,19-海洋波浪，20-水轮发电机组，21-外壳，22-伸缩管，23-设备舱，24-电磁阀控制系统，25-单向阀B。
图1是本发明的立面示意图。
图2是本发明的A-A剖面图。
图3是本发明的俯视平面图。
具体实施方式
发明内容已经详细说明了本发明的具体实施方式，这里不再重复，需说明：一.由于海浪每次冲击推板1的时间与能量都不完全一样，因此水压缸8每次将不同体积的海水送入恒压罐15内，再由电磁阀16等压、等体积地释放海水，从而保证冲向水轮发电机组20转子的海水连续等压，水轮发电机组20发出稳定的电量；二.参见图1，旋转杆2的上端外壳21的重心处底部连接并且外壳21可以绕旋转杆2自由旋转，这一设计方案主要目的是可以使导流板17更多地收集波浪能；三.本发明可以由拖船拖动，寻找较大的波浪能量场。

Claims (1)

1. 一种水动浮式波浪能发电装置，其特征是：它主要由推板（1）、旋转杆（2）、浮箱（3）、水压舱（4）、推杆（5）、弹簧（6）、活塞（7）、水压缸（8）、推送室（9）、进水管（10）、进水单向阀（11）、活接头（12）、管道（13）、单向阀A（14）、恒压罐（15）、电磁阀（16）、导流板（17）、水轮发电机组（20），外壳（21）、伸缩管（22）、设备舱（23）、电磁阀控制系统（24）、单向阀B（25）组成；弹簧（6）一端与推板（1）固定，弹簧（6）的另一端与推送室（9）的右边固定；推杆（5）穿过弹簧（6），其右端与推板（1）固定，左端穿过推送室（9）的孔与活塞（7）固定；水压缸（8）的右下端安装有进水管（10）及进水单向阀（11），水压缸（8）的左下端安装有单向阀B（25）、活接头（12）及伸缩管（22），活接头（12）可以绕单向阀B（25）的轴线旋转，伸缩管（22）可以伸长和缩短；旋转杆（2）的上端与外壳（21）的下端连接且连接点处于设备重心处，外壳（21）可以绕旋转杆（2）自由旋转，旋转杆（2）的下端与浮箱（3）的上端固定；浮箱（3）的左右两端布置有水压舱（4），中间布置设备舱（23），浮箱（3）配有锚索装置与海底锚定；导流板（17）的左端与外壳（21）的右端固定，上下导流板（17）对称布置在外壳（21）的上下两侧；多个恒压罐（15）及水轮发电机组（20）均布置在设备舱（23）；恒压罐（15）的左端安装有单向阀A（14），恒压罐（15）的右端安装有电磁阀（16），电磁阀（16）通过信号线与电磁阀控制系统（24）连接；单向阀A（14）允许海水流入恒压罐（15），但恒压罐（15）内的海水不允许流回单向阀A（14），同样的单向阀B（25）只允许海水向下流动，进水单向阀（11）只允许海水向上流动；本发明的主要工作原理及过程是：波浪未冲击推板（1）时，本发明的各个设备处于初始状态，水压缸（8）已灌满海水，恒压罐（15）已灌满海水，并有一定压力，管道（13）及各个支管已灌满海水，单向阀A（14）、单向阀B（25）及电磁阀（16）处于关闭状态，弹簧（3）处于未压缩状态；当海浪冲击推板（1）后，海浪推动推板（1）向左移动，推板（1）带动推杆（5）向左移动同时弹簧（6）压缩，推杆（5）又推动活塞（7）向左移动将推动水压缸（8）内的海水将单向阀B（25）及单向阀A（14）打开，水压缸（8）内的海水依次流过单向阀B（25）活接头（12）、伸缩管（22）、管道（13）及单向阀A（14），最后流入恒压罐（15）内与恒压罐（15）原有的海水混合，此时单向阀A（14）自动关闭阻止海水倒流，假设进入恒压罐（15）内的海水体积为V，电磁阀控制系统（24）指令多个恒压罐（15）的电磁阀（16）按时间顺序依次打开及关闭，这个时间间隔就是海洋波浪周期T除以恒压罐（15）的个数Ｎ，即△t＝T/N, 海洋波浪周期T是个变数，△t同样是个变数，电磁阀控制系统（24）接收布置在离岸的海洋波浪检测装置采集的海洋波浪参数并计算出△t值，再指令多个电磁阀（16）按△t值的时间间隔依次开启及关闭，假设第一个电磁阀（16）的开启瞬间是t1时刻,关闭瞬间是t2时刻，则t2=t1+△t，第二个电磁阀（16）的开启瞬间是t2时刻，关闭瞬间是t2+△t，其余电磁阀（16）的开启瞬间及关闭瞬间以此类推，因此每个恒压罐（15）通过电磁开闭阀（7）依次向管道（13）输送V1体积的海水量，源源不断的海水通过管道（13）冲击水轮发电机组（20）水轮转子，使水轮发电机组（20）发出稳定的电量；当海洋波浪消退后，弹簧（6）回弹推动推板（1）及活塞（7）复位，此时由于液压缸（4）内无海水，单向阀B（25）又处于关闭状态，液压缸（4）处于负压状态，海水从进水管（10）经过进水单向阀（11）流进液压缸（4）内，各个设备又处于初始状态，完成一个循环过程，当海水再次冲击推板（1）时，重复上述循环过程，水轮发电机组（9）不断地发出稳定的电量；需说明：一.喇叭口形式的导流板（17）可以更多地收集海浪且自由旋转的导流板（17）可以正面迎着海浪，使海浪的冲击力最大化；二.每次波浪冲击推板（1）使海水进入多个恒压罐（15）内后，由于恒压罐（15）的调节作用，使海水在恒压罐（15）内的压力值始终保持常量，这里的恒压罐（15）是一种专用的恒压罐。
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