CN111911383A - 一种利用海浪的能量输送海水的装置 - Google Patents

一种利用海浪的能量输送海水的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111911383A
CN111911383A CN201910965306.3A CN201910965306A CN111911383A CN 111911383 A CN111911383 A CN 111911383A CN 201910965306 A CN201910965306 A CN 201910965306A CN 111911383 A CN111911383 A CN 111911383A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sea
floating plate
water
piston
energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910965306.3A
Other languages
English (en)
Inventor
梅宝东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201910965306.3A priority Critical patent/CN111911383A/zh
Publication of CN111911383A publication Critical patent/CN111911383A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/16—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
    • F03B13/18—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore
    • F03B13/1885—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is tied to the rem
    • F03B13/189—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is tied to the rem acting directly on the piston of a pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00—Pumping installations or systems
    • F04B23/02—Pumping installations or systems having reservoirs
    • F04B23/025—Pumping installations or systems having reservoirs the pump being located directly adjacent the reservoir
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Abstract

本发明公开了一种利用海浪的能量输送海水的装置，包括浮板、拉压杆、活塞、筒体、密封圈、单向阀门、支架等。其特征在于利用海面上某一点周期性起伏的海浪，带动浮板及活塞上下运动，将海水从低处输送至高处。这种装置可以用于海水提升、海浪能发电等项目。

Description

一种利用海浪的能量输送海水的装置
技术领域
本发明涉及海洋开发领域，特别是涉及一种将海水引向高处的方法。
背景技术
目前未查询到利用海浪的能量将海水引向高处的专门设备。
发明内容
为了达到用海浪的能量将海水引向高处的目的，本发明提出了一种利用海浪的能量输送海水的装置，此装置是通过以下技术方案实现的。
一种利用海浪的能量输送海水的装置，包括浮板（1）、密封圈（2）、海面(3)、固定杆件（4）、拉压杆（5）、进水口（6）、带有单向阀门功能的活塞（7）、筒体（8）、出水口（9）、出水口单向阀门（10）、出水管（11）、高位水池（12）、虹吸管（13）、进水口单向阀门（14）、低位水槽（15）、缓冲垫（16）、万向节（17）、支架（18）、活塞（19）、虹吸口（20）。
浮板（1）飘浮在海面（3）上，通过拉压杆（5）与带有单向阀门功能的活塞（7）或者活塞（19）相连接。浮（1）与拉压杆（5）通过万向节（17）连接。拉压杆（5）与筒体（8）的接触面、带有单向阀门功能的活塞（7）与筒体（8）的接触面以及活塞（19）与筒体（8）的接触面安装有密封圈（2）。
浮板（1）随着海浪的起伏而升降，在升降循环的过程中将海水吸入泵出，达到向高处输水的目的。
有益效果
本装置可以利用海浪的能量将海水输送到高位水池，多个装置并联运行可以源源不断地将海水输送到高处。
附图说明
图1是一种利用海浪的能量输送海水的装置的原理图（实施例1）。
图2是一种利用海浪的能量输送海水的装置的斜轴测图和剖面图（实施例1）。
图3是一种利用海浪的能量输送海水的装置的原理图（实施例2）。
图4是一种利用海浪的能量输送海水的装置的斜轴测图和剖面图（实施例2）。
图中：1、浮板，2、密封圈，3、海面，4、固定杆件，5、拉压杆，6、进水口，7、带有单向阀门功能的活塞，8、筒体，9、出水口，10、出水口单向阀门，11、出水管，12、高位水池，13、虹吸管，14、进水口单向阀门，15、低位水槽，16、缓冲垫，17、万向节，18、支架，19、活塞，20、虹吸口。
具体实施方式
下面结合附图1和附图2对本发明的实施例1进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明实施例1包括：
利用强度足够的材料制成浮板（1），浮板（1）上留有5个直径为90mm的通孔，四个角处的通孔套在支架（18）的四根立管上，中间的通孔内装有万向节（17），万向节（17）与拉压杆（5）连接，拉压杆（5）的主体部分由长度为3m、外径为80mm、壁厚为5mm、外壁光滑的钢管制作，下端约15cm的部分采用外径较小的钢管，以便于接顺带有单向阀门功能的活塞（7）。
筒体（8）由长度为2.5m、内径为115mm，壁厚为5mm、内壁光滑的的钢管加工而成，上部是封头，封头中间是圆孔，用于安装拉压杆（5），靠近顶部的侧壁上留有出水口（9）。筒体（8）与拉压杆（5）和带有单向阀门功能的活塞（7）滑动接触，接触面安装有密封圈（2）。出水口（9）与出水口单向阀门（10）相连接，出水口单向阀门（10）与出水管（11）相连接。
支架（18）由外径为80mm的钢管焊接而成，4根立管穿过浮板（1）上的通孔，对浮板（1）起到水平限位的作用，支架（18）的横管与浮板（1）接触之处安装有缓冲垫（16）。将整个装置做好防腐措施，然后通过固定杆件（4）固定在海底、海岸、礁石、浮岛、船舶等不随海浪起伏而升降的物体上。调整整个装置的高度使浮板（1）能够随着海浪的起伏而升降。
完整的工作循环包括吸水过程和泵水过程，假设浮板位于最高点处为起始状态。
（1）吸水过程：浮板（1）处于初始状态，带有单向阀门功能的活塞（7）位于出水口（9）的下边，此时海浪由波峰转向谷底转变，带有单向阀门功能的活塞（7）在重力作用下从上止点向下止点运动。在此期间，带有单向阀门功能的活塞（7）处于开启状态，出水口单向阀门（10）处于关闭状态，海水从进水口（6）流入并充满筒体（8）。此过程至浮板（1）下落到最低点处止（如图1中左半部分所示）。
（2）泵水过程：随着海浪由谷底转向波峰转变，浮板（1）在浮力作用下牵动带有单向阀门功能的活塞（7）向上运动。在此期间，带有单向阀门功能的活塞（7）处于关闭状态，出水口单向阀门（10）处于开启状态，海水经出水管（11）流向高位水池（12）。此过程至浮板上升到最高点处止（如图1中右半部分所示）。
（3）开始新的循环。
经过上述步骤，得到的一种利用海浪的能量输送海水的装置的形态见附图2。
其主要参数如下:
浮板（1）长度：0.8米；
浮板（1）宽度：0.8米；
浮板（1）高度：0.25米；
浮板（1）上通孔的直径：90毫米；
筒体（8）内径：115毫米；
拉压杆（5）外径：80毫米；
浮板（1）和拉压杆（5）的合计重量：20千克；
拉压杆（5）、带有单向阀门功能的活塞（7）与筒体（8）之间的摩擦力：30牛顿；
支架（18）高度：5.5米；
支架（18）长度：0.6米；
支架（18）宽度：0.6米。
通过上述参数可计算得出如下数据：
筒体（8）扣除拉压杆（5）之后的内截面积＝0.00536平方米；
浮板（1）上五个通孔的总体积=1/4x3.14x0.09x0.09x0.25x5=0.00795（立方米）；
浮板（1）克服摩擦力之后可产生的浮力=（0.8x0.8x0.25-0.00795）x10-30/1000=1.491（千牛）；
在筒体（8）内充满水的情况下，根据公式F=mg=ρShg，可知最大输水高度h=1.491/（10x0.00536）=27.81（米），带有单向阀门功能的活塞（7）处的压强为P=ρgh=0.278（MPa）。
假设海浪每分钟起伏5次，浮板（1）起落幅度为2米，则流量为0.0536（立方米每分钟）。
下面结合附图3和附图4对本发明的实施例2进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明实施例2包括：
利用强度足够的材料制成浮板（1），浮板（1）上留有5个直径为90mm的通孔，四个角处的通孔套在支架（18）的四根立管上，中间的通孔内装有万向节（17），万向节（17）与拉压杆（5）连接，拉压杆（5）的主体部分由长度为3m、外径为65mm、壁厚为5mm的钢管制作，上端与活塞（19）相连接。
筒体（8）的由长度为2.5m、内径为100mm，壁厚为5mm、内壁光滑的的钢管加工而成，靠近顶部的侧壁上留有进水口（6）。筒体（8）与活塞（19）滑动接触，接触面安装有密封圈（2）。筒体（8）通过出水口（9）与出水口单向阀门（10）相连接，出水口单向阀门（10）与出水管（11）相连接。
支架（18）由外径为80mm的钢管焊接而成，4根立管穿过浮板（1）上的通孔，对浮板（1）起到水平限位的作用，支架（18）的横管与浮板（1）接触之处安装有缓冲垫（16）。将整个装置做好防腐措施，然后通过固定杆件（4）固定在海底、海岸、礁石、浮岛、船舶等不随海浪起伏而升降的物体上。调整整个装置的高度使浮板（1）能够随着海浪的起伏而升降。
完整的工作循环包括吸水过程和泵水过程，假设浮板位于最高点处为起始状态。
（1）吸水过程：浮板（1）处于初始状态，活塞（19）位于进水口（6）的下边，此时海浪由波峰转向谷底转变，活塞（19）处于上止点并在重力作用下向下止点运动。在此期间，进水口单向阀门（14）处于开启状态，出水口单向阀门（10）处于关闭状态，海水从虹吸口（20）流经虹吸管（13）并充满筒体（8）。此过程至浮板（1）下落到最低点处止（如图3中左半部分所示）。
（2）泵水过程：随着海浪由谷底转向波峰转变，浮板（1）在浮力作用下推动活塞（19）向上运动。在此期间，进水口单向阀门（14）处于关闭状态，出水口单向阀门（10）处于开启状态，海水经出水管（11）流向高位水池（12）。此过程至浮板上升到最高点处止（如图3中右半部分所示）。
（3）开始新的循环。
经过上述步骤，得到的一种利用海浪的能量输送海水的装置的形态见附图4。其主要参数如下：
浮板（1）长度：0.8米；
浮板（1）宽度：0.8米；
浮板（1）高度：0.25米；
浮板（1）上通孔的直径：90毫米；
筒体（8）内径：100毫米；
拉压杆（5）外径：80毫米；
浮板（1）和拉压杆（5）的合计重量：20千克；
活塞（19）与筒体（8）之间的摩擦力：20牛顿；
支架（18）高度：5.5米；
支架（18）长度：0.6米；
支架（18）宽度：0.6米；
出水口单向阀门（10）的通水孔直径：80毫米；
虹吸管（13）高度：5.5米。
通过上述参数可计算得出如下数据：
浮板（1）上五个通孔的总体积=1/4x3.14x0.09x0.09x0.25x5=0.00795（立方米）；
浮板（1）克服摩擦力之后可产生的浮力=（0.8x0.8x0.25-0.00795）x10-20/1000=1.501（千牛）；
活塞（19）的横截面积=1/4x3.14*0.1x0.1=0.00785（平方米）
在筒体（8）内充满水的情况下，根据公式F=mg=ρShg，可知最大输水高度h=1.501/（10x0.00785）=19.121（米），活塞（19）处的压强为P=ρgh=0.191（MPa）。
若使浮板（1）能够随着海浪的起伏升降，必需满足浮板（1）与拉压杆（5）合计重力克服活塞（19）与筒体（8）之间的摩擦力之后大于虹吸管（13）内水柱的重力这一条件，由此可知虹吸管（13）内径不大于53.5（毫米）。
假设海浪每分钟起伏5次，浮板（1）起落幅度为2米，则流量为0.0785（立方米每分钟）。
以上所述为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种利用海浪的能量输送海水的装置，其特征在于：包括浮板（1）、密封圈（2）、海面(3)、固定杆件（4）、拉压杆（5）、进水口（6）、带有单向阀门功能的活塞（7）、筒体（8）、出水口（9）、出水口单向阀门（10）、出水管（11）、高位水池（12）、虹吸管（13）、进水口单向阀门（14）、低位水槽（15）、缓冲垫（16）、万向节（17）、支架（18）、活塞（19）、虹吸口（20）。
2.根据权利要求1所述一种利用海浪的能量输送海水的装置，其特征在于，浮板(1)飘浮在海面(3)上，随着海浪的起伏而升降，当浮板(1)升高时通过拉压杆(5)牵动带有单向阀门功能的活塞(7)，克服自身重力及摩擦力，提供上升的动力。
3.根据权利要求1所述一种利用海浪的能量输送海水的装置，其特征在于，浮板(1)飘浮在海面(3)上，随着海浪的起伏而升降，当浮板(1)下降时通过拉压杆(5)推动带有单向阀门功能的活塞(7)，克服摩擦力，与自身重力一起，提供下降的动力。
4.根据权利要求1所述一种利用海浪的能量输送海水的装置，其特征在于，当浮板(1)向上运动时，带有单向阀门功能的活塞(7)处于关闭状态，出水口单向阀门(10)处于开启状态，海水在带有单向阀门功能的活塞(7)的推动作用下流出筒体（8），流经出水口单向阀门（10）和出水管（11），流向高位水池(12)。
5.根据权利要求1所述一种利用海浪的能量输送海水的装置，其特征在于，浮板(1)飘浮在海面(3)上，随着海浪的起伏而升降，当浮板(1)升高时通过拉压杆(5)推动活塞(19)，克服自身重力及摩擦力，提供上升的动力。
6.根据权利要求1所述一种利用海浪的能量输送海水的装置，其特征在于，浮板(1)飘浮在海面(3)上，随着海浪的起伏而升降，当浮板(1)下降时通过拉压杆(5)牵动活塞(19)，克服摩擦力，与自身重力一起，提供下降的动力。
7.根据权利要求1所述一种利用海浪的能量输送海水的装置，其特征在于，当浮板(1)向下运动时，出水口单向阀门(10)处于关闭状态，进水口单向阀门(14)处于开启状态，海水在大气压力的作用下流进筒体(8)。
8.根据权利要求1所述一种利用海浪的能量输送海水的装置，其特征在于，当浮板(1)向上运动时，进水口单向阀门(14)处于关闭状态，出水口单向阀门(10)处于开启状态，海水在活塞(19)的推动作用下流出筒体（8），流经出水口单向阀门（10）和出水管（11），流向高位水池(12)。
9.根据权利要求1所述一种利用海浪的能量输送海水的装置，其特征在于，当浮板(1)向下运动时，进水口单向阀门(14)处于开启状态，出水口单向阀门(10)处于关闭状态，海水在大气压力的作用下流进筒体(8)。
10.根据权利要求1所述一种利用海浪的能量输送海水的装置，其特征在于，出水口单向阀门（10）和进水口单向阀门（14）可以安装在水平管段上，也可以安装在竖直管段上。
CN201910965306.3A 2019-10-11 2019-10-11 一种利用海浪的能量输送海水的装置 Pending CN111911383A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910965306.3A CN111911383A (zh) 2019-10-11 2019-10-11 一种利用海浪的能量输送海水的装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910965306.3A CN111911383A (zh) 2019-10-11 2019-10-11 一种利用海浪的能量输送海水的装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111911383A true CN111911383A (zh) 2020-11-10

Family

ID=73242324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910965306.3A Pending CN111911383A (zh) 2019-10-11 2019-10-11 一种利用海浪的能量输送海水的装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111911383A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1386974A (zh) * 2002-06-27 2002-12-25 高占山 海洋波浪能发电装置
CN1997821A (zh) * 2004-05-10 2007-07-11 马里亚·朱利亚纳·伊尔蒂 利用波浪运动进行发电的模块系统
CN201212458Y (zh) * 2008-04-16 2009-03-25 叶焕南 海浪汲水装置
CN101424243A (zh) * 2007-10-31 2009-05-06 徐旭文 波浪能汲水装置
CN105351142A (zh) * 2015-12-10 2016-02-24 山东大学 一种波浪能发电装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1386974A (zh) * 2002-06-27 2002-12-25 高占山 海洋波浪能发电装置
CN1997821A (zh) * 2004-05-10 2007-07-11 马里亚·朱利亚纳·伊尔蒂 利用波浪运动进行发电的模块系统
CN101424243A (zh) * 2007-10-31 2009-05-06 徐旭文 波浪能汲水装置
CN201212458Y (zh) * 2008-04-16 2009-03-25 叶焕南 海浪汲水装置
CN105351142A (zh) * 2015-12-10 2016-02-24 山东大学 一种波浪能发电装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR970003599B1 (ko) 파동력을 이용한 펌핑장치 및 펌핑방법
JP4704752B2 (ja) 海面波エネルギー変換器
JP5477901B2 (ja) 水力発電カラム
JP2008524496A (ja) 浮力ポンプ電力システム
US4340821A (en) Apparatus for harnessing wave energy
US20070214780A1 (en) Submersible power plant
EP3180511B1 (en) A tidal wave powered device and a method thereof for producing potential energy
JP2006502343A5 (zh)
US20090165455A1 (en) Methods and apparatus for energy production
GB2068469A (en) Electrical power station driven by wave energy
CN112145365A (zh) 基于单柱式基础配置阻尼器的海上漂浮式风力发电机组
US20130052042A1 (en) Pumping device
US8348636B2 (en) Wave energy converter
CN111911383A (zh) 一种利用海浪的能量输送海水的装置
CN109707557B (zh) 一种可移动海洋潮汐能泵水设备
CN109653997B (zh) 一种水下气动泵水装置
WO2020012453A1 (en) A wave-lock marine energy converter
EP0052600A1 (en) Wave energy converting system
GB2033488A (en) Wave powered energy generator
JPH1073075A (ja) 波の力で作動する波力ポンプ
JPS61182473A (ja) 気体浮力を応用せる給気式動力発生装置
CN109707558A (zh) 可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置
JPH08312519A (ja) 波力揚水装置用ブイおよび波力揚水装置
CN213711234U (zh) 基于单柱式基础配置阻尼器的海上漂浮式风力发电机组
EP2788615A1 (en) A power station

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination