CN203146213U - 一种浪流通用式双作用增压发电装置 - Google Patents

一种浪流通用式双作用增压发电装置 Download PDF

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雷道涛
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刘银
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Abstract

本实用新型涉及一种浪流通用式双作用增压发电装置,适用于海洋波浪能与海流能发电。其结构包括能量吸收系统、能量转化系统、发电系统。能量吸收系统由浪流通用式轮机组成,包含机架、机轮、输出转盘等,将吸收的波浪能与海流能转化为旋转机械能,传递给能量转化系统;能量转化系统由双作用增压缸和高、低压蓄能器及阀类元件等组成,将旋转机械能转化为液压能,同时连接发电系统;发电系统包含高速液压马达与发电机,实现液压能最终转化为电能。装置中的能量转化系统采用了与主油路并行作用的双作用增压缸,实现高压油的连续输出,同时连接高、低压蓄能器,稳压蓄能。本装置发电效率高,发电电流稳定,能有效解决离岸海岛能源短缺问题。

Description

—种浪流通用式双作用增压发电装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种浪流通用式双作用增压发电装置,属于海洋可再生能源利用研究领域。
背景技术
[0002] 随着全球经济的飞速发展,传统不可再生的化石燃料也伴随着工业的发展而逐渐消耗殆尽,能源危机日益加剧,而我国能源供应形势更为紧张,据统计,我国能源生产量为13.2X108t标准煤,消费量为13.9X108t标准煤。其中煤炭占75 %,石油占17 %,天然气占2 %,水电与核电占6 %,主要能源也强烈依靠燃烧化石燃料,因此,寻找一种可再生可替代的清洁能源显得十分必要。
[0003] 海洋能源是海洋中所蕴藏的可再生的自然能源,主要为潮汐能、海流能、波浪能、海水温差能和海水盐差能。据1981年联合国科教文组织出版的《海洋能开发》一书中的估计,全球海洋的理论可再生的功率为7.66X 108kW,蕴藏在海岸线附近、技术上允许利用的海洋能有6.4 X 108kW,是当时世界电站总装机容量的两倍,我国有4.4X 108kW。因此海洋波浪能作为一种新型清洁无污染的可再生能源,由于其储量大、能量密度高、分布广、易进行能量转换而日益受到世人的关注。
[0004] 因此,设计了一种浪流通用式双作用增压发电装置,采用双作用增压缸的增压方式,实现了液压系统高压油的连续输出,克服了传统三级转换的发电装置发电效率低、发电电流不稳等缺陷,同时本装置结构简单合理,对海上复杂工况有很强的适应性。
实用新型内容
[0005] 本实用新型针对目前现有的波浪能与海流能发电装置效率低下、大振动、发电电流不稳定等技术缺陷,创造性的提出一种输出能量稳定、结构紧凑合理、能量转化效率高的浪流通用式双作用增压发电装置。
[0006] 该发电装置主要由轮机、机架、输出转盘、液压缸、溢流阀、单向阀、双作用增压缸、高低压蓄能器、高速液压马达与电机等组成,其特征在于:轮机的输出转盘直接与液压缸的活塞杆连接,所述液压缸有杆腔与无杆腔均有进、出油口。
[0007] 其中液压系统采用双作用增压缸与主油路并行连接,由三位四通电磁换向阀控制油路换向动作。
[0008] 采用高、低压蓄能器串联于主油路,所述的高压蓄能器串联于高速液压马达进油口,低压蓄能器串联于高速液压马达出油口,同时高压蓄能器进油口串联单向阀。
[0009] 本实用新型的有益效果,利用轮机的输出转盘直接与液压缸的活塞杆连接,将轮机的旋转机械能转化为液压能;利用双作用增压缸与主油路并行连接,实现液压系统高压油的连续输出,具有发电效率高, 发电电流稳定,结构简单合理等优点。
附图说明[0010] 图1:本实用新型浪流发电装置整体结构示意图。
[0011] 图2:本实用新型浪流发电装置液压系统示意图。
[0012] 图3:本实用新型浪流发电装置轮机结构示意图。
[0013] 其中,附图中的标号说明如下:
[0014] 1-液压缸,2-溢流阀,3-单向阀,4-高压蓄能器,5-电磁换向阀,6-双作用增压缸,7-高速液压马达,8-发电机,9-低压蓄能器,10-油箱,11-机架,12-机轮,13-主轴,14-水流,15-输出转盘,16-活塞杆,17 (1,2)-行程开关。
具体实施方式
[0015] 下面结合附图,对本实用新型进行具体说明,参见图1、图2和图3所示。本实用新型为一种浪流通用式双作用增压发电装置,包括能量吸收系统、能量转化系统、发电系统。能量吸收系统包括轮机机架11、机轮12、主轴13及输出转盘15等,轮机主轴13及机轮12安装在机架11上,主轴13外端伸出,连接输出转盘15,输出转盘15与活塞杆16用销钉连接,进行能量传递;能量转化系统包括液压缸1、两个溢流阀2、九个单向阀3、电磁阀5、双作用增压缸6、高压蓄能器4、低压蓄能器9以及两个控制电磁换向阀动作的行程开关17 ;发电系统包括高速液压马达7及用柔性联轴器连接的发电机8。
[0016] 发电原理如下:海洋中的波浪及海流沿如图1所示的箭头14方向推动轮机的机轮12旋转运动,由主轴13带动输出转盘15旋转运动,同时由于输出转盘15与活塞杆16用销钉连接,这样将旋转运动转化为活塞杆16的往复直线运动。当活塞杆16向上运动时推动缸中液压油经过单向阀3 (I)进行分支,一支进入单向阀3 (7),另一支进入电磁阀5及双作用增压缸6,由于电磁阀·5初始状态时2YA处于高电平,故油液通过阀3(5)推动活塞使得高压油推动阀3 (6)与上一支油路汇合进入高压蓄能器4,再输出进入高速液压马达7,推动其高速旋转,带动发电机8旋转发电,油液流经低压蓄能器,进入油箱,实现单次回路循环;当活塞触动行程开关17⑴后电磁铁IYA得电为高电平,电磁阀5同时换向,这时输出转盘15也刚好转到最高点,开始带动活塞杆16向下运动,推动液压油输出经过单向阀3(3),一支进入阀3 (7),一支进入换了向的电磁换向阀5及双作用增压缸6,输出高压油经过阀3 (8)与上一支汇合进入高压蓄能器4,推动高速液压马达7带动发电机8旋转发电,油液流经低压蓄能器9,进入油箱10,依此循环,实现连续发电。
[0017] 这里采用行程开关17 (I)、17 (2)分别控制电磁阀1YA、2YA得失电,实现换向动作;采用液压缸I进油口与单向阀3 (2) ,3(9)直接与油箱串联,一方面防止油液倒流,另一方面使液压缸I背压吸油;创造性采用双作用增压缸6支路与主油路并联,保证在小流量下稳定输出高压油,保证大的功率输出;采用高、低压蓄能器4和9起到稳压蓄能作用。同时主油路连接溢流阀2,起限压作用,保证了液压系统的安全可靠性。

Claims (3)

1.一种浪流通用式双作用增压发电装置,由轮机、机架、输出转盘、液压缸、溢流阀、单向阀、双作用增压缸、高低压蓄能器、高速液压马达与发电机等组成,其特征在于:轮机的输出转盘直接与所述液压缸的活塞杆连接,所述液压缸有杆腔和无杆腔均有进、出油口。
2.根据权利要求1所述的一种浪流通用式双作用增压发电装置,其特征在于:双作用增压缸与主油路并行连接,由三位四通电磁换向阀控制油路换向动作。
3.根据权利要求1所述的一种浪流通用式双作用增压发电装置,采用高、低压蓄能器串联于主油路,其特征在于:所述的高压蓄能器串联于高速液压马达进油口,低压蓄能器串联于高速液压马达出 油口,同时高压蓄能器进油口串联单向阀。
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CN103641204A (zh) * 2013-12-11 2014-03-19 上海海洋大学 浪流直驱抽水蓄压海水淡化机
CN104047798A (zh) * 2013-03-14 2014-09-17 上海海洋大学 一种浪流轮机式双作用增压发电装置
CN107740746A (zh) * 2017-09-20 2018-02-27 中国科学院广州能源研究所 一种可自动增压的波浪能装置能量提取系统

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