CN201687644U - 浮式收缩水道波浪能发电系统 - Google Patents

浮式收缩水道波浪能发电系统 Download PDF

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Abstract

浮式收缩水道波浪能发电系统属于波浪发电技术领域，其特征是：软体弹性收缩水道为自迎浪面向涡轮机渐窄的喇叭形软体弹性管道，水道迎浪面设有刚性硬环，并固装有浮箱，缆绳两端分别固接于开口刚性环与锚石上，水道尾部与涡轮套管套接，涡轮套管道贯穿固装于主体支柱下方，水道尾部环与涡轮口环固接，涡轮固装于涡轮轴上，涡轮轴与支架铰接固装于涡轮套管内，在涡轮轴的后端固装有同步带轮，同步带轮通过同步皮带与发电机转子上的同步带轮连接，皮带绷紧轮与同步皮带弹性滚动触接，防水板固装于发电机转子上的同步带轮靠发电机一侧，发电机固装于主体支柱上方，主体支柱侧面固装有爬梯。基于同一思路的另一技术方案，在软体弹性收缩水道内增设单向进水闸门，闸门与涡轮套管之间的软体弹性收缩水道壁略薄且更具弹性，可以利用水道管壁的弹性储存部分势能，保持涡轮的连续运转。

Description

浮式收缩水道波浪能发电系统
技术领域
浮式收缩水道波浪能发电系统属于波浪发电技术领域。
背景技术
波浪气柱振荡发电技术。通过与海水相通的气室，在波浪作用下，推动气室内的水上下振荡，将波浪能转换成空气动能，利用活塞带动异步发电机工作。
波浪气柱振荡发电方法的技术缺陷在于：一.利用空气作为中间介质，而空气的可压缩性使波浪的能量不能充分转化；二.受限于潮位。三.利用波浪的面积小，不能大范围利用波浪能量。四.电站建设投入高，发电效率低，发电机成本高。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术不足，提供一种设计合理发电效率高投资成本低的波浪能发电系统。
本实用新型解决其技术问题是采取以下方案实现的：
本实用新型的目的在于克服现有技术不足，提供一种设计合理发电效率高投资成本低的浮式收缩水道波浪能发电系统。
本实用新型解决其技术问题是采取以下方案实现的：
基于同一构思的第一种技术方案，浮式收缩水道波浪能发电系统，由水道口刚性环、水道尾部环、水道口浮箱、缆绳、锚石、软体弹性收缩水道、涡轮套管道、涡轮套管口环、涡轮、涡轮支架、涡轮轴、涡轮轴上的同步带轮、发电机转子带轮、防水板、发电机、涡轮轴上的同步带轮与发电机转子上同步带轮连接的同步皮带、皮带绷紧轮、主体支柱、爬梯构成，其特征是：软体弹性收缩水道为自迎浪面向涡轮机渐窄的喇叭形软体弹性管道，水道迎浪面设有刚性硬环，并固装有浮箱，缆绳两端分别固接于开口刚性环与锚石上，水道尾部与涡轮套管套接，涡轮套管道贯穿固装于主体支柱下方，水道尾部环与涡轮口环固接，涡轮固装于涡轮轴上，涡轮轴与支架铰接固装于涡轮套管内，在涡轮轴的后端固装有同步带轮，同步带轮通过同步皮带与发电机转子上的同步带轮连接，皮带绷紧轮与同步皮带弹性滚动触接，防水板固装于发电机转子上的同步带轮靠发电机一侧，发电机固装于主体支柱上方，主体支柱侧面固装有爬梯。
基于同一构思的第二种技术方案，在软体弹性收缩水道内增设单向进水闸门，闸门与涡轮套管之间的软体弹性收缩水道壁略薄且更具弹性。
浮式收缩水道波浪能发电系统相对波浪气柱振荡发电技术的优点是：一.通过收缩水道将大范围的波浪能汇集到小范围做功，能量得到集中；二.将聚集的波浪能直接作用于涡轮，减少了中间介质的能量损耗，波浪能可以得到高效转化；三.因采用漂浮式收缩水道，可以收集不同潮位的波浪能，使波浪能得到完整利用。四.电站建设投入少，发电成本低。
附图说明
图1是浮式收缩水道波浪能发电系统的主视图。
图2是浮式收缩水道波浪能发电系统的A向视图。
图3是浮式收缩水道波浪能发电系统的B向视图。
图4是浮式收缩水道波浪能发电系统涡轮套管道内部沿涡轮轴轴线侧面剖视图。
图5是第二种实施方式的软体弹性收缩水道内部结构示意图。
图6是第二种实施方式的软体弹性收缩水道膨胀效果示意图。
具体实施方式
收缩水道5由弹性软体材料制成，收缩水道的迎浪口固装有硬环1，在水道迎浪口的上方固装有浮箱2，迎浪口的下方有缆绳3固接于硬环，缆绳的另一端固接于锚石4，水道与涡轮套管6套接，涡轮套管贯穿并固装于主体支柱7，主体支柱的上方固装有发电机8，在主体支柱的侧面固装有爬梯18，防水板9固装于发电机转子上的同步带轮10靠发电机一侧，同步皮带11连接涡轮轴12上固装的同步带轮13，皮带绷紧轮19与同步皮带弹性滚动接触，涡轮15固装于涡轮轴上，涡轮轴与支架14铰接固装于涡轮套管上，涡轮套管内进水口处硬环16与水道尾部环17固接。
基于同一思路的第二种实施方案，在软体弹性收缩水道内增设单向进水闸门20。
收缩水道开口处的刚性环可以保证水道始终保持较大开口，从而有较大的进水量，开口处的浮箱可以保证水道的开口始终保持在海面上，从而使波浪进入水道，水道采用弹性材料，一方面可以避免波浪冲击带来的磨损，另一方面弹性材料可以随波峰摆动充分传输波能。
锚石固装于海底，水道口通过缆绳与锚石连接，保证水道进水口有比较稳定的位置。当同步皮带出现松动情况，绷紧带轮自动达到绷紧效果，防水板的作用在于防止同步皮带上的海水腐蚀发电机。爬梯用于发电机的安装与维护。
当波浪进入收缩水道开口后，因水头前进方向逐渐变窄，水的压力不断增大当到达涡轮套管道内时，高速而强劲的水流冲击涡轮，涡轮受力带动涡轮轴转动，轴上的同步带轮通过同步皮带带动发电机转动，发电机发电，电流通过电缆输出。
在软体弹性收缩水道内增设单向进水闸门，闸门与涡轮套管之间的软体弹性收缩水道壁略薄且更具弹性，可以利用水道管壁的弹性储存部分势能，一部分波浪能使管壁膨胀，单向进水闸门阻止海水回流，在下一个波浪进入管道前将能量释放出来，保持涡轮的连续运转。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

Claims (2)

1.浮式收缩水道波浪能发电系统，由水道口刚性环、水道尾部环、水道口浮箱、缆绳、锚石、软体弹性收缩水道、涡轮套管、涡轮套管口环、涡轮、涡轮支架、涡轮轴、涡轮轴上的同步带轮、发电机转子带轮、防水板、发电机、涡轮轴上的同步带轮与发电机转子上同步带轮连接的同步皮带、皮带绷紧轮、主体支柱、爬梯构成，其特征是：软体弹性收缩水道为自迎浪面向涡轮机渐窄的喇叭形软体弹性管道，水道迎浪面设有刚性硬环，并固装有浮箱，缆绳两端分别固接于开口刚性环与锚石上，水道尾部与涡轮套管套接，涡轮套管道贯穿固装于主体支柱下方，水道尾部环与涡轮口环固接，涡轮固装于涡轮轴上，涡轮轴与支架铰接固装于涡轮套管内，在涡轮轴的后端固装有同步带轮，同步带轮通过同步皮带与发电机转子上的同步带轮连接，皮带绷紧轮与同步皮带弹性滚动触接，防水板固装于发电机转子上的同步带轮靠发电机一侧，发电机固装于主体支柱上方，主体支柱侧面固装有爬梯。
2.浮式收缩水道波浪能发电系统，由水道口刚性环、水道尾部环、水道口浮箱、缆绳、锚石、软体弹性收缩水道、涡轮套管、涡轮套管口环、涡轮、涡轮支架、涡轮轴、涡轮轴上的同步带轮、发电机转子带轮、防水板、发电机、涡轮轴上的同步带轮与发电机转子上同步带轮连接的同步皮带、皮带绷紧轮、主体支柱、爬梯、单向进水闸门构成，其特征是：在软体弹性收缩水道内增设单向进水闸门，闸门与涡轮套管之间的软体弹性收缩水道壁略薄且更具弹性。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102062041A (zh) * 2011-01-29 2011-05-18 浙江大学 冲浪式波浪发电装置及方法
CN102767465A (zh) * 2011-05-04 2012-11-07 施浪平 一种水轮式海洋波能发电装置
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