CN113565670A - 一种综合防波及发电的多用途装置 - Google Patents

一种综合防波及发电的多用途装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种综合防波及发电的多用途装置，包括发电筒体，所述发电筒体的两侧连接有第一发电箱，发电筒体顶部安装有摇臂，摇臂末端安装有第二发电箱，所述发电筒体包括壳体，所述的壳体包括第一壳体、第二壳体、第三壳体和密封连接板，其中，密封连接板安装在发电筒体两侧，第一壳体、第二壳体与密封连接板组成压载舱，第二壳体、第三壳体和密封连接板组成水轮机舱，所述的第二壳体与第三壳体之间分别留有水轮机舱进水口和水轮机舱出水口。本发明将摇臂式波浪发电装置与浮式防波堤相结合，简化了摇臂式波浪能及浮式防波堤的结构，以促进岛城海水淡化用电以及为电网未覆盖的有居民海岛提供充足的电力，在消浪的基础上减少对环境水动力的影响。

Description

一种综合防波及发电的多用途装置
技术领域
本发明涉及一种多用途装置，尤其涉及一种综合防波及发电的多用途装置。
背景技术
随着传统能源的大量消耗，我们面临着十分严俊的能源及环保问题。海洋面积占地球面积约71％，蕴含着丰富的清洁能源，于是人们纷纷将目光投向海洋，寻求一种海洋能源的高效利用方式；但海洋能源密度低，不稳定性大，海况复杂，海洋能源既可以为我们所用，但海洋海况的变幻莫测也会常常让人头疼，面对海洋，我们如何趋利避害，让海洋的能量为我们所用，是新时代海洋能源开发的重要问题之一。
发明内容
发明目的：本发明目的是提供一种综合防波及发电的多用途装置，以促进岛城海水淡化用电以及为电网未覆盖的有居民海岛提供充足的电力。
技术方案：本发明包括发电筒体，所述发电筒体的两侧连接有第一发电箱，发电筒体顶部安装有摇臂，摇臂末端安装有第二发电箱，所述的发电筒体包括壳体，所述的壳体包括第一壳体、第二壳体、第三壳体和密封连接板，其中，密封连接板安装在发电筒体两侧，第一壳体、第二壳体与密封连接板组成压载舱，第二壳体、第三壳体和密封连接板组成水轮机舱，所述的第二壳体与第三壳体之间分别留有水轮机舱进水口和水轮机舱出水口。
所述的第一壳体采用带有弧形的导流板铸件，一方面聚集波浪能量提高发电效率，另一方面改变波浪流向，减小冲刷破坏。
所述的第二壳体、第三壳体均为半圆弧形铸件。
所述第二壳体的半径大于第三壳体的半径，以形成通畅的水流路径，更好的吸收波浪能。
所述的发电筒体内贯穿有第一传动轴，所述第一传动轴的末端分别连接有第一发电箱，第一发电机箱将第一传动轴传送来的机械能转化为电能。
所述的摇臂末端贯穿有第二传动轴，所述第二传动轴的末端连接有第二发电箱，将第二传动轴传递来的机械能转化为电能。
所述的摇臂与第二发电箱之间的第二传动轴上安装有支撑架，以更好分散重力，起到较好的支撑作用，采用螺栓连接于地面以传递结构重力。
所述的第一发电箱包括外壳，外壳内设有第一发电机和水密隔层，所述的第一发电机与第一传动轴连接，水密隔层填充于发电箱内部，一方面进一步防水，一方面起到稳固保护作用，以保证第一发电机牢固安装，更好的抵抗海上风浪。
所述的第二发电箱包括外壳，外壳内安装有第二发电机，第二发电机与第二传动轴连接，第二发电机用于将第二传动轴传递来的机械能转化为电能。
所述的水轮机舱内设有水轮机，水轮机可采用佩尔顿水轮机，以更稳定的吸收、转化波浪能。
有益效果：本发明将摇臂式波浪发电装置与浮式防波堤相结合，简化了摇臂式波浪能及浮式防波堤的结构，以促进岛城海水淡化用电以及为电网未覆盖的有居民海岛提供充足的电力，在消浪的基础上减少对环境水动力的影响。
附图说明
图1为本发明的整体结构图；
图2为本发明的发电筒体剖面图；
图3为本发明的密封连接板示意图；
图4为本发明的水密漂浮发电箱剖面图；
图5为本发明的摇臂结构图；
图6为本发明的支撑架结构图；
图7本发明的固定发电箱结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明包括发电筒体1、第一发电箱2、摇臂3、支撑架4、第二发电箱5、第一传动轴6、第二传动轴7以及锚栓连接件8，发电筒体1内贯穿有第一传动轴6，第一传动轴6的末端分别与第一发电箱2连接，发电筒体1的顶部安装有摇臂3，摇臂3另一端贯穿有第二传动轴7，第二传动轴7的末端分别连接有第二发电箱5。
如图2和图3所示，发电筒体1采用吸波发电筒体，包括壳体11、压载舱12、水轮机舱13和水轮机14，壳体11由第一壳体铸件111、第二壳体铸件112、第三壳体铸件113和密封连接板114焊接而成。第一壳体铸件111为带有弧形的导流板铸件，一方面聚集波浪能量提高发电效率，另一方面改变波浪流向，减小冲刷破坏；第二壳体铸件112、第三壳体铸件113为半圆弧形铸件，且第二壳体铸件112的半径大于第三壳体铸件113，以形成通畅的水流路径，更好的吸收波浪能；密封连接板114焊接于筒体两端，一方面密封压载舱12，另一方面连接各部件，作为支撑连接构件；第一壳体铸件111、第二壳体铸件112和密封连接板114焊接组成压载舱12；第二壳体铸件112、第三壳体铸件113和密封连接板114焊接组成水轮机舱13以及水轮机舱进水口131、水轮机舱出水口132；水轮机舱13的水轮机舱进水口131和水轮机舱出水口132位于第一壳体铸件111与第二壳体铸件112的焊接处，以起到更好的导流效果；水轮机14可采用佩尔顿水轮机，以更稳定的吸收、转化波浪能；水轮机14所转化的机械能由第一传动轴6传送给第一发电箱2进行发电；第一传动轴6与密封连接板114的接触处设有轴承115，以减少磨损和能量损耗；吸波发电筒体半潜于水上，压载舱12可注水，以保证水面略低于进水口，便于水流流入水轮机舱13，减小能量损失。
如图4所示，第一发电箱2采用水密漂浮发电箱，包括防水外壳21、水密隔层22、第一发电机支座23、第一发电机24；防水外壳21起防护和防水作用；水密隔层22填充于水密漂浮发电箱内部，一方面进一步防水，一方面起到稳固保护作用，以保证第一发电机24牢固安装，更好的抵抗海上风浪；第一发电机支座23用于固定第一发电机24，第一发电机支座23采用螺栓安装在防水外壳21内；第一发电机24将第一传动轴6传送来的机械能转化为电能；第一传动轴6与防水外壳21的接触处设有轴承，以减少磨损和能量损耗。
如图5所示，摇臂3包括摇臂主体31、第一连接孔32、第二连接孔33；摇臂主体31为中空壳体结构，以减少自重，减小能量损失；第一连接孔32用于连接摇臂3和吸波发电筒体，采用锚栓连接件8连接；第二连接孔33用于焊接第二传动轴7，以将摇臂3转化的机械能传递给第二发电箱5，用于发电。
如图6所示，支撑架7设置于摇臂3与第二发电箱5之间，两个支撑架7对称分布于摇臂3两侧，以支撑摇臂3的重量，包含滚动轴承41、支座42；滚动轴承41安装于第二传动轴7上；滚动轴承41下端焊接有支座42，支座42为弧形结构，以更好分散重力，起到较好的支撑作用，采用螺栓连接于地面以传递结构重力。
如图7所示，第二发电箱5包括外壳51、第二发电机支座52、第二发电机53、固定件54；外壳51起防护、支撑作用，第二发电机支座52用于将第二发电机53固定于外壳51底部；第二发电机53用于将第二传动轴7传递来的机械能转化为电能；固定件54采用螺栓连接的方式将整个第二发电机箱5固定于地面。
本发明将波浪能分两阶段(无先后顺序，同时进行)进行吸收发电，第一阶段将波浪带来的水流通过吸波发电筒体吸收，由水轮机将其转化为机械能，再通过水密漂浮发电箱进行发电，并耗散波浪的冲击；第二阶段将吸波发电筒体作为波浪能吸收浮子，以带动摇臂，通过摇臂和第二传动轴将波浪能转化成可用于发电的机械能，由第二发电箱进行发电，进一步耗散波浪的冲击。
本发明将波浪的冲击及破坏力进行耗散，一方面起到保护相应构筑物的作用，一方面进行波浪能源的高效利用，布置十分灵活，其自身可以作为一种海洋能源高效利用装置，也可以配合其他的海工结构物(海岸、海洋平台、大型浮体等)进行使用，作为一种防波发电的结构通过两种波浪能的吸收方式，对波浪冲击力的耗散大，防波作用良好；两种波浪能的吸收方式配合使用，能量转化效率高，产电功率大；整个装置结构简单，成本低廉，绿色环保，不会产生新的污染；应用范围广阔，近海、远海皆适宜，无海域限制，有非常好的市场价值、经济价值和环保价值。

Claims (10)

1.一种综合防波及发电的多用途装置，其特征在于，包括发电筒体(1)，所述发电筒体(1)的两侧连接有第一发电箱(2)，发电筒体(1)顶部安装有摇臂(3)，摇臂(3)末端安装有第二发电箱(5)，所述的发电筒体(1)包括壳体，所述的壳体包括第一壳体、第二壳体、第三壳体和密封连接板(114)，其中，密封连接板(114)安装在发电筒体(1)两侧，第一壳体、第二壳体与密封连接板(114)组成压载舱(12)，第二壳体、第三壳体和密封连接板(114)组成水轮机舱(13)，所述的第二壳体与第三壳体之间分别留有水轮机舱进水口(131)和水轮机舱出水口(132)。
2.根据权利要求1所述的一种综合防波及发电的多用途装置，其特征在于，所述的第一壳体采用带有弧形的导流板铸件。
3.根据权利要求1所述的一种综合防波及发电的多用途装置，其特征在于，所述的第二壳体、第三壳体均为半圆弧形铸件。
4.根据权利要求1或3所述的一种综合防波及发电的多用途装置，其特征在于，所述第二壳体的半径大于第三壳体的半径。
5.根据权利要求1所述的一种综合防波及发电的多用途装置，其特征在于，所述的发电筒体(1)内贯穿有第一传动轴(6)，所述第一传动轴(6)的末端分别连接有第一发电箱(2)。
6.根据权利要求1所述的一种综合防波及发电的多用途装置，其特征在于，所述的摇臂(3)末端贯穿有第二传动轴(7)，所述第二传动轴(7)的末端连接有第二发电箱(5)。
7.根据权利要求1或6所述的一种综合防波及发电的多用途装置，其特征在于，所述的摇臂(3)与第二发电箱(5)之间的第二传动轴(7)上安装有支撑架(4)。
8.根据权利要求1所述的一种综合防波及发电的多用途装置，其特征在于，所述的第一发电箱(2)包括外壳，外壳内设有第一发电机(24)和水密隔层(22)，所述的第一发电机(24)与第一传动轴(6)连接。
9.根据权利要求1所述的一种综合防波及发电的多用途装置，其特征在于，所述的第二发电箱(5)包括外壳，外壳内安装有第二发电机(53)，第二发电机(53)与第二传动轴(7)连接。
10.根据权利要求1所述的一种综合防波及发电的多用途装置，其特征在于，所述的水轮机舱(13)内设有水轮机(14)。
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