CN107503881B - 一种恒压连续供水的波浪能发电装置 - Google Patents

一种恒压连续供水的波浪能发电装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种恒压连续供水的波浪能发电装置，主要用于海洋波浪能发电;它主要由推板、多个活塞、多个弹簧、多个液压缸、多个单向阀、多个恒压罐、多个电磁开闭阀、主管道、水轮发电机组、专用阀、挡墙、导流坡、电磁开闭阀控制系统组成；其主要工作原理是：波浪冲击推板向左移动，推板将弹簧压缩并带动活塞向左移动，活塞推动液压缸内的海水向左移动并推动专用阀关闭，海水向左移动又将单向阀冲开，液压缸内的海水通过管道进入恒压罐内，电磁开闭阀控制系统指令多个电磁开闭阀依次开启和关闭，向主管道依次输送等量连续的海水，带有压力的连续海水冲击水轮发电机组的转子发电。

Description

一种恒压连续供水的波浪能发电装置
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仅仅适用于小规模发电，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平稳,可以直接与国家电网并网;本发明主要由推板1、多个活塞2、多个弹簧3、多个液压缸4、多个单向阀5、多个恒压罐6、多个电磁开闭阀7、主管道8、水轮发电机组9、蓄水池10、浮式导流墙11、水流通道13、漏斗14、专用阀15、挡墙16、导流坡20、电磁开闭阀控制系统21、信号线22组成；弹簧3的一端与推板1固定，弹簧3的另一端与挡墙16固定；活塞2的右端与推板1固定，活塞2的左端插入液压缸4内；液压缸4的上部安装有漏斗14及专用阀15，液压缸4的左端安装有单向阀5；恒压罐6的右端通过管道与单向阀5连接，恒压罐6的左端通过管道与电磁开闭阀7连接，电磁开闭阀7的左端通过管道与主管道8连接，主管道8与水轮发电机组9连接；蓄水池10安装有过滤网12；导流坡20布置在挡墙16的两侧，海洋波浪沿导流坡20通过过滤网12进入蓄水池10内，蓄水池10内稳定的海水水头高度与过滤网12的下口平齐，如果蓄水池10内稳定的海水水头高度低于这个高度，则由水泵将海水抽入蓄水池10内保持水头高度，电磁开闭阀7通过信号线22与电磁开闭阀控制系统21连接；波浪未冲击推板1时，发电装置的各个设备处于初始状态，专用阀15常开，蓄水池10里的海水通过漏斗14流入液压缸4内并将液压缸4灌满海水，恒压罐6已灌满海水，并有一定压力，主管道8及各个支管已灌满海水，单向阀5及电磁开闭阀7处于关闭状态，蓄水池10内的海水水头处于正常的高度，弹簧3处于未压缩状态；当波浪冲击推板1时，波浪冲击推板1向左移动，推板1将弹簧3压缩并带动活塞2向左移动，活塞2推动液压缸4内的海水向左移动并推动专用阀15关闭，海水向左移动又将单向阀5冲开，液压缸4内的海水通过管道进入恒压罐6内，此时单向阀5关闭阻止海水倒流，假设进入恒压罐6内的海水体积为V，电磁开闭阀控制系统21指令多个恒压罐6的电磁开闭阀7按时间顺序依次打开，这个时间间隔就是海洋波浪周期T除以恒压罐6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，电磁开闭阀控制系统21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，再指令多个电磁开闭阀7按△t值的时间间隔依次开启及关闭，假设第一个电磁开闭阀7的开启瞬间是t1时刻,关闭瞬间是t2时刻，则t2=t1+△t，第二个电磁开闭阀7的开启瞬间是t2时刻，关闭瞬间是t2+△t，其余电磁开闭阀7的开启瞬间及关闭瞬间以此类推，因此每个恒压罐6通过电磁开闭阀7依次向主管道8输送V体积的海水量，源源不断的海水通过主管道8冲击水轮发电机组9的水轮转子，使水轮发电机组9发出稳定的电量；当海洋波浪消退后，弹簧3回弹推动推板1及活塞2复位，此时由于液压缸4内无海水，专用阀15在重力作用被打开，蓄水池10里的海水再次通过漏斗14流入液压缸4内并将液压缸4灌满海水，此时各个设备又处于初始状态，开始第二个循环，如此不断地循环，水轮发电机组9不断地发出稳定的电量；海浪冲击推板1时，处于挡墙16两侧的海浪经过水流通道13沿导流坡20并经过过滤网12过滤后流入蓄水池10内，给蓄水池10补充海水；喇叭口形式的浮式导流墙11可以更多地收集海浪且比固定式导流墙经济很多；每次波浪冲击推板1使海水进入多个恒压罐6内后，由于恒压罐6的调节作用，使海水在恒压罐6内的压力值始终保持常量，这里的恒压罐6是一种专用的恒压罐。
附图说明
附图标记说明：1-推板，2-活塞，3-弹簧，4-液压缸，5-单向阀，6-恒压罐，7-电磁开闭阀，8-主管道，9-水轮发电机组，10-蓄水池，11-浮式导流墙，12-过滤网，13-水流通道，14-漏斗，15-专用阀，16-挡墙，17-岸基，18-海平面,19-波浪，20-导流坡，21-电磁开闭阀控制系统、22-信号线。
图1是本发明的平面布置示意图。
图2是本发明的A-A剖面图。
图3是本发明的B-B剖面图。
具体实施方式
参见图1至图3，波浪未冲击推板1时，发电装置的各个设备处于初始状态，专用阀15常开，蓄水池10里的海水通过漏斗14流入液压缸4内并将液压缸4灌满海水，恒压罐6已灌满海水，并有一定压力，主管道8及各个支管已灌满海水，单向阀5及电磁开闭阀7处于关闭状态，蓄水池10内的海水水头处于正常的高度，弹簧3处于未压缩状态；当波浪冲击推板1时，波浪冲击推板1向左移动，推板1将弹簧3压缩并带动活塞2向左移动，活塞2推动液压缸4内的海水向左移动并推动专用阀15关闭，海水向左移动又将单向阀5冲开，液压缸4内的海水通过管道进入恒压罐6内，此时单向阀5关闭阻止海水倒流，假设进入恒压罐6内的海水体积为V，电磁开闭阀控制系统21指令多个恒压罐6的电磁开闭阀7按时间顺序依次打开，这个时间间隔就是海洋波浪周期T除以恒压罐6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，电磁开闭阀控制系统21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，再指令多个电磁开闭阀7按△t值的时间间隔依次开启及关闭，假设第一个电磁开闭阀7的开启瞬间是t1时刻,关闭瞬间是t2时刻，则t2=t1+△t，第二个电磁开闭阀7的开启瞬间是t2时刻，关闭瞬间是t2+△t，其余电磁开闭阀7的开启瞬间及关闭瞬间以此类推，因此每个恒压罐6通过电磁开闭阀7依次向主管道8输送V体积的海水量，源源不断的海水通过主管道8冲击水轮发电机组9的水轮转子，使水轮发电机组9发出稳定的电量；当海洋波浪消退后，弹簧3回弹推动推板1及活塞2复位，此时由于液压缸4内无海水，专用阀15在重力作用被打开，蓄水池10里的海水再次通过漏斗14流入液压缸4内并将液压缸4灌满海水，此时各个设备又处于初始状态，开始第二个循环，如此不断地循环，水轮发电机组9不断地发出稳定的电量；海浪冲击推板1时，处于挡墙16两侧的海浪经过水流通道13沿导流坡20并经过过滤网12过滤后流入蓄水池10内，给蓄水池10补充海水；喇叭口形式的浮式导流墙11可以更多地收集海浪且比固定式导流墙经济很多；每次波浪冲击推板1使海水进入多个恒压罐6内后，由于恒压罐6的调节作用，使海水在恒压罐6内的压力值始终保持常量，这里的恒压罐6是一种专用的恒压罐。

Claims (1)

1.一种恒压连续供水的波浪能发电装置，其特征是：它主要由推板（1）、多个活塞（2）、多个弹簧（3）、多个液压缸（4）、多个单向阀（5）、多个恒压罐（6）、多个电磁开闭阀（7）、主管道（8）、水轮发电机组（9）、蓄水池（10）、浮式导流墙（11）、水流通道（13）、漏斗（14）、专用阀（15）、挡墙（16）、导流坡（20）、电磁开闭阀控制系统（21）、信号线（22）组成；弹簧（3）的一端与推板（1）固定，弹簧（3）的另一端与挡墙（16）固定；活塞（2）的右端与推板（1）固定，活塞（2）的左端插入液压缸（4）内；液压缸（4）的上部安装有漏斗（14）及专用阀（15），液压缸（4）的左端安装有单向阀（5）；恒压罐（6）的右端通过管道与单向阀（5）连接，恒压罐（6）的左端通过管道与电磁开闭阀（7）连接，电磁开闭阀（7）的左端通过管道与主管道（8）连接，主管道（8）与水轮发电机组（9）连接；蓄水池（10）安装有过滤网（12）；导流坡（20）布置在挡墙（16）的两侧，海洋波浪沿导流坡（20）通过过滤网（12）进入蓄水池（10）内，蓄水池（10）内稳定的海水水头高度与过滤网（12）的下口平齐，如果蓄水池（10）内稳定的海水水头高度低于这个高度，则由水泵将海水抽入蓄水池（10）内保持水头高度，电磁开闭阀（7）通过信号线（22）与电磁开闭阀控制系统（21）连接；波浪未冲击推板（1）时，发电装置的各个设备处于初始状态，专用阀（15）常开，蓄水池（10）里的海水通过漏斗（14）流入液压缸（4）内并将液压缸（4）灌满海水，恒压罐（6）已灌满海水，并有一定压力，主管道（8）及各个支管已灌满海水，单向阀（5）及电磁开闭阀（7）处于关闭状态，蓄水池（10）内的海水水头处于正常的高度，弹簧（3）处于未压缩状态；当波浪冲击推板（1）时，波浪冲击推板（1）向左移动，推板（1）将弹簧（3）压缩并带动活塞（2）向左移动，活塞（2）推动液压缸（4）内的海水向左移动并推动专用阀（15）关闭，海水向左移动又将单向阀（5）冲开，液压缸（4）内的海水通过管道进入恒压罐（6）内，此时单向阀（5）关闭阻止海水倒流，假设进入恒压罐（6）内的海水体积为V，电磁开闭阀控制系统（21）指令多个恒压罐（6）的电磁开闭阀（7）按时间顺序依次打开，这个时间间隔就是海洋波浪周期T除以恒压罐（6）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，电磁开闭阀控制系统（21）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，再指令多个电磁开闭阀（7）按△t值的时间间隔依次开启及关闭，假设第一个电磁开闭阀（7）的开启瞬间是t1时刻,关闭瞬间是t2时刻，则t2=t1+△t，第二个电磁开闭阀（7）的开启瞬间是t2时刻，关闭瞬间是t2+△t，其余电磁开闭阀（7）的开启瞬间及关闭瞬间以此类推，因此每个恒压罐（6）通过电磁开闭阀（7）依次向主管道（8）输送V体积的海水量，源源不断的海水通过主管道（8）冲击水轮发电机组（9）的水轮转子，使水轮发电机组（9）发出稳定的电量；当海洋波浪消退后，弹簧（3）回弹推动推板（1）及活塞（2）复位，此时由于液压缸（4）内无海水，专用阀（15）在重力作用被打开，蓄水池（10）里的海水再次通过漏斗（14）流入液压缸（4）内并将液压缸（4）灌满海水，此时各个设备又处于初始状态，开始第二个循环，如此不断地循环，水轮发电机组（9）不断地发出稳定的电量；海浪冲击推板（1）时，处于挡墙（16）两侧的海浪经过水流通道（13）沿导流坡（20）并经过过滤网（12）过滤后流入蓄水池（10）内，给蓄水池（10）补充海水；喇叭口形式的浮式导流墙（11）可以更多地收集海浪且比固定式导流墙经济很多；每次波浪冲击推板（1）使海水进入多个恒压罐（6）内后，由于恒压罐（6）的调节作用，使海水在恒压罐（6）内的压力值始终保持常量，这里的恒压罐（6）是一种专用的恒压罐。
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