CN115898747A - 水波发电平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水波发电平台，包括承载支架、多个布置在承载支架下方的发电浮筒以及设置在每个发电浮筒内的水轮发电机，发电浮筒沿承载支架长度方向间隔布置，每个发电浮筒上均设置注水活塞，发电浮筒的顶部设置储水罐，储水罐的进水口连通注水活塞的出水口，储水罐的出水口连通水轮发电机，水轮发电机的水轮发电机排水管置于发电浮筒的顶部，水轮发电机排水管的两端均连通发电浮筒上开设的浮筒喷水口，水轮发电机排出的水从浮筒喷水口喷出，推动发电浮筒移动。优点，本发明，生产周期短，生产效率高；发电浮筒、注水活塞，可以实现规模生产；互换性强，提高经济效益；发电浮筒、注水活塞像安装汽车轮子一样装在承载支架上。

Description

水波发电平台

技术领域

本发明涉及一种水波发电平台。

背景技术

水波发电平台是一种漂浮在水面上的作业设备，利用（吸收）水面波浪的能量，推动水波发电平台航行，同时可以利用水面波浪的能量发电。

现在的人工养殖船采用的传统的船舶制造工艺，采用传统的船舶结构，采用传统的船舶动力系统。在生产时人工养殖船的移动，生活用电，水产品加工用电，这些电力来源靠发电机发发电机发电时，产生相应的环境污染。

发明内容

技术背景：现在海上作业的范围越来越广，如：海洋养殖。如果本水波发电平台问世，将解决海上作业人员所需的电力。

针对上述技术问题，本发明为解决上述技术问题，提出一种水波发电平台，如果采用水波发电平台，将解决环境污染问题。采用的技术问题如下：

一种水波发电平台，包括承载支架、多个布置在承载支架下方的发电浮筒以及设置在每个发电浮筒内的水轮发电机，发电浮筒沿承载支架长度方向间隔布置，每个发电浮筒上均设置注水活塞，发电浮筒的顶部设置储水罐，储水罐的进水口连通注水活塞的出水口，储水罐的出水口连通水轮发电机，水轮发电机的水轮发电机排水管置于发电浮筒的顶部，水轮发电机排水管的两端均连通发电浮筒上开设的浮筒喷水口，水轮发电机排出的水从浮筒喷水口喷出，推动发电浮筒移动。

对本发明技术方案的进一步优选，发电浮筒与承载支架连接处铰接。

对本发明技术方案的进一步优选，发电浮筒为内部填充硬质发泡塑料的金属壳，发电浮筒的顶部安装发电机舱，水轮发电机装于发电机舱内，发电浮筒的吃水线下方水平安装四个浮筒喷水口，四个浮筒喷水口两两一组，每个浮筒喷水口内均设置喷嘴，每组内的两个喷嘴通过排水管连接一个换向阀，两个换向阀均设置在发电机舱内，两个换向阀分别位于水轮发电机排水管的两端。

对本发明技术方案的进一步优选，两组浮筒喷水口分布在发电浮筒航行方向的左右两侧，每侧两只浮筒喷水口内的喷嘴安装方向相反。

对本发明技术方案的进一步优选，每个发电浮筒的两端均设置注水活塞，注水活塞安装在承载支架和发电浮筒之间，且与承载支架和发电浮筒均铰接。

对本发明技术方案的进一步优选，每个发电浮筒上的注水活塞采用两个一组交替抽水，维持储水罐供水量稳定。

对本发明技术方案的进一步优选，发电浮筒两端的注水活塞在进水管路上均安装止回阀，确保能往注水活塞里进水。

对本发明技术方案的进一步优选，在注水活塞的出水口和储水罐之间设置止回阀，保证向储水罐里进水。

对本发明技术方案的进一步优选，储水罐内设置蓄能器，蓄能器维持罐内水压稳定，保证水轮发电机正常转动，能发电。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：

1、本发明结构，采用成熟的采用成熟的船舶制造技术、机械加工技术、水力发电技术、塑料加工技术、流体力学理论。理论依据充分，技术可靠。应用传统的船舶制造工艺条件就可以生产。

2、本发明结构，水波发电平台漂浮在水面上，利用水面波浪的能量，可以在任何时间、任何水况，不需要消耗燃料，进行发电和航行。安全、节能、环保。

3、本发明结构，生产周期短，生产效率高；发电浮筒、注水活塞，可以实现规模生产；互换性强，提高经济效益；发电浮筒、注水活塞像安装汽车轮子一样装在承载支架上。

4、本发明结构，水波发电平台是永不沉没的船，发电浮筒内部是用硬质泡妹塑料填充的，即使浮筒壳破损也不会进水，浮力也不减少；水波发电平台因故倒扣，发电浮筒还露在水面上，水浪发电平台也不至于平台沉没。

附图说明

图1是本发明的外形结构图。

图2是承载支架的主视图。

图3是发电浮筒的俯视图。

图4是发电浮筒的主视图。

图5是承载支架、发电浮筒和注水活塞装配示意图。

图6是发电浮筒的工作流程示意图。

图7是注水活塞的工作原理示意图。

图8是浮筒喷水口的工作情况示意图。

图9是换向阀的工作情况示意图。

图10是水轮发电机水力系统的流程框图。

实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

为使本发明的内容更加明显易懂，以下结合附图1-图10和具体实施方式做进一步的描述。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

如图1所示，本实施例系一种水波发电平台，水波发电平台是一种漂浮在水面上的作业设备，它利用（吸收）水面波浪的能量推动水波发电平台航行和发电。水波发电平台移动航行（发电）时采用的驱动方式和操控方法。不需要消耗燃料。节省了燃料，没有污染物排放。水波发电平台的浮力由发电浮筒承担，发电浮筒内充满发泡塑料不沉没，永远不会失去浮力，安全可靠。

本实施例系一种水波发电平台，包括承载支架1、多个布置在承载支架下方的发电浮筒2以及设置在每个发电浮筒2内的水轮发电机。

如图2所示，承载支架1是刚性钢结构平台，承载支架1具有刚性，能够安装水面作业设备和放置货物等。承载支架1露出水面，承载支架1上部的一端设有驾驶室1-3。承载支架1能够装载货物和安装水上作业设备等。驾驶室1-3用于操控水波浪电平台。承载支架1底部有若干绞轴座1-1和连接座1-2，用于安装发电浮筒和注水活塞。绞轴座1-1用来铰接发电浮筒2，要求绞轴座1-1安装水平且平行。连接座1-2用来安装注水活塞。

如图1所示，发电浮筒2沿承载支架1长度方向间隔布置，发电浮筒2的两端均铰接在绞轴座1-1上，发电浮筒2绕绞轴座1-1自由摆动；发电浮筒2在波浪的作用下发生摆动。

如图3和4所示，发电浮筒2是圆柱形的金属壳，是用薄壁材质做的圆柱形全封闭罐，里面用硬质发泡塑料填充，有漂浮能力，能承载水浪发电平台和货物的全部重量。发电浮筒浮力不会因外壳破损而减小浮力。发电浮筒2上设置的绞轴座1-1安装在发电浮筒2的重心位置（便于发电浮筒2摆动），发电浮筒2上的绞轴座1-1和承载支架1上的绞轴座1-1用绞轴联接，安装好的发电浮筒2能自由摆动。

如图3和4所示，发电浮筒2的顶部安装储水罐3和发电机舱2-1，储水罐3为水轮发电机4提供水源。发电机舱2-1内安装水轮发电机4。

如图3和4所示，发电浮筒2上方有安装注水活塞9的第二连接座2-2，第二连接座2-2的高度（第二连接座2-2与绞轴座1-1之间的垂直距离）决定注水活塞9的工作行程，第二连接座2-2的高度决定注水活塞9的进水量。

如图3和4所示，在发电浮筒2的吃水线下方，水平安装两组四个浮筒喷水口8，水轮发电机4排水，通过浮筒喷水口8排出发电浮筒2外，喷出的水推动发电浮筒2移动。

发电浮筒2的顶部留有发泡塑料装填孔，用于塑料发泡固化。

发电浮筒2的大小根据水况情况设定，浮力小的浮筒浮力是几十公斤。浮力大可以做成几吨、几十吨甚至几百吨，水面浪高涌大，浮筒需要做的大，反之要小。水波发电平台的载荷能力，是根据发电浮筒的数量多少决定的，浮筒的数量多载荷能力就大。

如图3、4和6所示，具体实施方式：

发电浮筒，可以在工厂里做成定型产品。发电浮筒的安装分以下几个步骤操作：

1、装发泡填塑料，发电浮筒下水之前，从浮筒的发泡塑料装填孔进人，把用于塑料发泡的大塑料袋（略大于浮筒），底部固定在在浮筒底部区域。把足够量泡塑料装原料和固化剂。把大塑料袋，并固定好。

2、发电浮筒安装前漂浮在水面上，安装时要往浮筒内注水让浮筒下沉。浮筒能进入承载支架的位置时，用牵引索把浮筒拉至绞轴座安装位置，安装好绞轴，安装好注水活塞。连接好注水活塞的进、出水管。

3、发电浮筒排水，打开排水口。远程打开固化剂容器瓶，使固化剂和混合，发泡塑料在大塑料贷内固化膨胀，挤出浮筒内的水分。

发电浮筒的浮力恢复正常。

如图6所示，发电浮筒工作流程：发电浮筒2重心处的较轴安装孔，采用较轴与承载支架1上的较轴座连接。发电浮筒在水波的作用下，绕重心处的较轴能没有阻力摆动。推拉注水活塞往复运动，向储水罐注水，本设计采用两只为一组的注水活塞，注水活塞的两端分别连接，发电浮筒上的第二连接座2-2上的连接孔和承载支架1上的连接座1-2的连接孔。二只注水活塞交替往储水罐注水。为保证注水活塞工作正常，进水口沉没在发电浮筒的吃水线以下。在注水活塞的进水管上安装止回阀。

如图5和7所示，每个发电浮筒2的两端均设置注水活塞9，注水活塞9安装在承载支架1和发电浮筒2之间，把发电浮筒3外的水吸入活塞缸加压，注入发电浮筒2顶上的储水罐3，注水活塞2采用两个一组交替抽水，维持储水罐供水量稳定。

如图2、3、4和6所示，注水活塞9的缸筒和活塞分别与承载支架1和发电浮筒2上的连接座1-2和第二连接座2-2铰接，注水活塞9的活塞在缸筒里往复运动。缸筒出水口与储水罐3相通，缸筒进水管的吸水口浸入发电浮筒吃水线以下。

具体为：注水活塞9的进水管上安装止回阀，确保活塞缸内水不回流。发电浮筒2在波浪的作用下来回摆动，推拉注水活塞9在注水缸筒里往复运动。注水活塞缸筒有进水、出水管接头。注水活塞缸筒吸水口浸入浮筒吃水线下方，在注水活塞9的进水管路上安装止回阀6，确保进水管里的水只往活塞缸里进，注水活塞出水管路连接储水罐3。如图7所示。

如图3和4所示，储水罐3安装在发电浮筒2顶部，储水罐3的进水口安装止回阀6，即在注水活塞9的出水口和储水罐3之间设置止回阀6，防止储水罐3里的水回流注水缸筒。储水罐3上安装蓄能器，维持罐内的水压。储水罐3具有一定的储水量，能连续向水轮机供水。

如图3和4所示，发电浮筒2吃水线下方设置四个浮筒喷水口8，水轮发电机4排出的水通过排水管，从浮筒喷水口8喷出发电浮筒外。四个浮筒喷水口8分两组，分布在发电浮筒2航行方向的左右两侧，每侧两只浮筒喷水口8内的喷嘴安装方向相反。具体为：四个喷嘴，分两组。两个一组，是方向相反安装的。一组的两个喷嘴同时喷水，发电浮筒没有位移。换向阀7是选择那个方向喷水的。喷水时产生推力。如果两组喷嘴喷的水量一样，浮筒就直行，反之，浮筒转弯。

如图8所示，四个浮筒喷水口8的工作原理如下：

左上图，停航模式，换向阀的水道全开，发电浮筒的四个喷水口喷水量相等，发电浮筒没有发生位移。

左下图，减速模式，换向阀的水道半开，一号喷水口开大半，二号喷水口开小半。三号喷水口开小半，四号喷水口开大半。一号、四号喷水口开大半，推力大。二号、三号喷水口开小半，抵消了一部分推力，浮筒的的移动速度减慢。

右上图，直行模式，换向阀的水道开向一边，一号喷水口全开，二号喷水口关。三号喷水口关，四号喷水口全开。一号、四号喷水口全开，推力大。二号、三号喷水口关，浮筒全速移动。

右下图，转弯模式，换向阀朝两个方向开的水道全开，一号喷水口全关，二号喷水口开。三号喷水口关，四号喷水口全开。二号、四号喷水口全开，推力大。一号、三号喷水口关，发电浮筒的两端一边朝前，另一边向后。实现转弯。

如图9所示，换向阀的结构类似三通旋塞阀门。换向阀的水道呈T形布置，两个出水口在一条直线上，分别连接浮筒喷水口。中间的进水口和水轮机出口相连。在阀门T形水道交叉处安装可旋转阀芯，阀芯结构呈圆形，阀芯有T形孔，旋转阀芯能改变换向阀的出水喷水方和出水量。从而改变对发电浮筒的移动速度和移动方向。

如图10所示，水波发电平台工作原理：承载支架1底部的发电浮筒2在持续起伏的波浪作用下摆动，推拉注两只注水活塞往复运动，交替往储水罐注水。储水罐安装蓄能器，维持罐内水压稳定，保证水轮发电机正常转动，能发电。水轮发电机4排出的水，通过排水管道从浮筒喷水口8排出发电浮筒2，喷出水流推动发电浮筒2位移，四个浮筒喷水口8分两组安装，每组之间安装一只换向阀，用于调节水流水的方向和大小，控制浪发电浮筒移动的快慢和方向。

本实施例的水波发电平台内的发电浮筒2和注水活塞9可以在工厂里做成定型产品。承载支架1在水边制作，水波发电平台在水里组装。

本实施例的水波发电平台的应用，水波发电平台用于国防，平台很难被敌方击沉。如果加装电动喷嘴平台的机动能力会大幅度提升。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (9)

1.一种水波发电平台，其特征在于，包括承载支架（1）、多个布置在承载支架下方的发电浮筒（2）以及设置在每个发电浮筒（2）内的水轮发电机，发电浮筒（2）沿承载支架（1）长度方向间隔布置，每个发电浮筒（2）上均设置注水活塞（9），发电浮筒（2）的顶部设置储水罐（3），储水罐（3）的进水口连通注水活塞（9）的出水口，储水罐（3）的出水口连通水轮发电机（4），水轮发电机（4）的水轮发电机排水管（5）置于发电浮筒（2）的顶部，水轮发电机排水管（5）的两端均连通发电浮筒（2）上开设的浮筒喷水口（8），水轮发电机（4）排出的水从浮筒喷水口（8）喷出，推动发电浮筒（2）移动。

2.根据权利要求1所述的水波发电平台，其特征在于， 发电浮筒（2）与承载支架（1）连接处铰接。

3.根据权利要求1所述的水波发电平台，其特征在于，发电浮筒（2）为内部填充硬质发泡塑料的金属壳，发电浮筒（2）的顶部安装发电机舱（2-1），水轮发电机（4）装于发电机舱（2-1）内，发电浮筒（2）的吃水线下方水平安装四个浮筒喷水口（8），四个浮筒喷水口（8）两两一组，每个浮筒喷水口（8）内均设置喷嘴，每组内的两个喷嘴通过排水管连接一个换向阀（7），两个换向阀（7）均设置在发电机舱（2-1）内，两个换向阀（7）分别位于水轮发电机排水管（5）的两端。

4.根据权利要求3所述的水波发电平台，其特征在于，两组浮筒喷水口（8）分布在发电浮筒（2）航行方向的左右两侧，每侧两只浮筒喷水口（8）内的喷嘴安装方向相反。

5.根据权利要求3所述的水波发电平台，其特征在于，每个发电浮筒（2）的两端均设置注水活塞（9），注水活塞（9）安装在承载支架（1）和发电浮筒（2）之间，且与承载支架（1）和发电浮筒（2）均铰接。

6.根据权利要求5所述的水波发电平台，其特征在于，每个发电浮筒（2）上的注水活塞（9）采用两个一组交替抽水。

7.根据权利要求5所述的水波发电平台，其特征在于，发电浮筒（2）两端的注水活塞（9）在进水管路上均安装止回阀（6）。

8.根据权利要求7所述的水波发电平台，其特征在于，在注水活塞（9）的出水口和储水罐（3）之间设置止回阀（6）。

9.根据权利要求7所述的水波发电平台，其特征在于，储水罐（3）内设置蓄能器。

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