CN211623606U - 一种集成悬挂摆式波浪能发电装置自提升箱式取水戽头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种集成悬挂摆式波浪能发电装置自提升箱式取水戽头，属于海水取水工程装备制造领域。该装置包括悬挂摆式波浪能发电装置、箱式取水戽头、提升水泵和输水管线。本实用新型将悬挂摆式波浪能发电装置与传统箱式取水戽头结合而成为一种集成悬挂摆式波浪能发电装置自提升箱式取水戽头。集成后，该装置具有以下优点：取水戽头可以实现水位的自提升，提升水泵所需要的电力由悬挂摆式波浪能发电装置提供；悬挂摆式波浪能发电装置可以消耗波浪的能量，使进入取水戽头的海水流速下降，利于泥沙沉降，提升取水水质；将水位提升过程从岸边的提升泵房移至取水戽头内部，可以节约陆地空间资源。

Description

一种集成悬挂摆式波浪能发电装置自提升箱式取水戽头

技术领域

本实用新型属于海水取水工程装备制造领域，涉及一种集成悬挂摆式波浪能发电装置的自提升箱式取水戽头及其使用方法，该箱式取水戽头能通过波浪能发电装置实现海水的自提升。

背景技术

电厂在运行的时候，需要大量的冷却水来冷却机组，因此大型电厂多建在滨海地区，电厂通过取水构筑物直接从海洋中取水作为冷却水。取水戽头是整个取水构筑物的首要部位，箱式取水戽头适用于大型取水构筑物、含沙量不大的情况，因此，海水取水工程一般采用箱式取水戽头。箱式取水戽头一般会设置拦污格栅，格栅可以阻挡水草以及漂木等大型漂浮物进入取水戽头，海水经沉沙室一次沉淀后通过自流管线流入蓄水池，再经蓄水池二次沉淀后通过水泵抽水供工程项目使用。而水中含沙量是取水工程中的重要参数指标，如何减少所取水中的含沙量是取水工程中的重要问题。

海洋波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能，波浪能储量极为丰富。人们为了利用波浪能实用新型了许多发电装置，其原理都是利用波浪运动的位能差、往复力、浮力推动转换装置带动发电机发电。悬挂摆式波浪能发电装置是商用波浪能发电的重要方式，其主体是随着波浪摆动的摆体，摆体作为悬挂摆式波浪能发电装置的一级能量转换机构。悬挂摆式波浪能发电装置一般固定在岸边或防波堤上，但不管是固定在岸边抑或是固定在防波堤上，由于潮水涨落的影响，都会使悬挂摆式波浪能发电装置工作不稳定，无法一直处在高效的工作状态，如何解决此问题一直是相关从业人员关注的焦点。

为解决上述问题，将波浪能转化装置和传统取水戽头二者有机结合，通过在箱式取水戽头中设置提升水泵，其电力来源直接由摆式波浪能转换装置提供，实现取水戽头处水位的自提升，满足工程项目的取水需要。同时，取水戽头前端的波浪能转化装置可以大幅度消耗入射的波浪能，有利于后方泥沙的沉淀，从而实现水质的提升。另外，相较于传统重力式引流取水戽头接岸型式，本实用新型将提升水泵移至平台内部，也可以取缔传统取水工程接岸设施中的蓄水池和提升泵房，从而节省陆地资源。其中，考虑到悬挂摆式波浪能转换装置具有频率响应范围宽、可靠性好、常海况条件转换效率高、建造成本相对较低等优点，在本实用新型中最终采用此类波浪能转换装置。

实用新型内容

本实用新型针对海水取水工程以及悬挂摆式波浪能发电装置的上述问题，提供一种集成悬挂摆式波浪能发电装置自提升箱式取水戽头。

为了实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

一种集成悬挂摆式波浪能发电装置自提升箱式取水戽头，为箱式结构，包括悬挂摆式波浪能发电装置1、箱式取水戽头2、提升水泵3、输水管线4、侧壁面及与侧壁面垂直的上方壁面、下方壁面。

所述的悬挂摆式波浪能发电装置1和箱式取水戽头2均为沉箱结构，悬挂摆式波浪能发电装置1位于箱式取水戽头2的前部，二者通过挡墙连接为一个整体箱式结构。所述的悬挂摆式波浪能发电装置1包括摆板10和电力转换装置11；所述的电力转换装置11固定在上方壁面上方，电力转换装置11通过摆板轴承、曲柄和活塞杆与摆板10连接，摆板10垂挂在上方壁面前部下方。整个悬挂摆式波浪能发电装置1负责将波浪能转换为机械能再转变为后方提升水泵3可以直接使用的电能。

所述的箱式取水戽头2包括挡墙、进水口5、挡板A6、挡板B12、垫层找坡7、沉沙室8和检修孔9。所述进水口5设置为格栅形式，位于挡墙中下部，便于拦截大型水草及生物等，挡墙设置上方壁面和下方壁面之间，位于下方壁面中部。所述沉沙室8设置在下方壁面的后部下方，用于沉积泥沙，沉积的泥沙通过排沙泵排出装置外，其中，沉沙室8与后部侧壁面之间留有间隔；所述垫层找坡7为斜坡结构，设置在下方壁面上方，位于沉沙室8和挡墙之间，使海水中的大型颗粒滚落到沉沙室8中。在靠近挡墙的一侧设置挡板A6(挡板A6设置在挡墙后侧，摆板10设置在挡墙前侧)，挡板A6顶部与上方壁面固接，底部与下方壁面之间留有间隔，在远离挡墙的沉沙室8侧边上设置挡板B12，挡板B12顶部与上方壁面之间留有间隔，底部与下方壁面固接，挡板B12与后部侧壁面之间留有间隔；所述挡板A6和挡板 B12均未与其对侧的箱式取水戽头2壁面连接，挡板A6和挡板B12用于削减海水能量和降低海水流速，挡墙也可以反射波浪，起到削减海水能量及利于摆板10往复摆动的作用。所述检修孔9设置上方壁面上，用于箱式取水戽头2的日常的检修维护工作。

所述的输水管线4竖直固定在后部侧壁面和挡板B12之间，输水管线4顶部穿过上方壁面，与固定在上方壁面上方的提升水泵3连接，输水管线4底部不与下方壁面接触；所述提升水泵3通过输电线与悬挂摆式波浪能发电装置1连接，其电力直接由悬挂摆式波浪能发电装置1提供，利用提升水泵3将海水沿输水管线4提升至一定高度后经由栈桥输送至岸边。

本实用新型通过中间隔板将整个沉箱分成两个独立的部分，当其中一部分需要检修时，另一部分仍然可以独立工作，维持一定的输水量。

一种集成悬挂摆式波浪能发电装置自提升箱式取水戽头的使用方法，具体过程如下：

在工作过程中，波浪首先进入悬挂摆式波浪能发电装置1的箱室，经挡墙反射后使摆板10 往复运动，摆板10转动通过摆板轴承、曲柄以及活塞杆传动使电力转换装置11中的液压系统以及发电机工作并发电，所发的电力供给提升水泵3。随后，海水通过进水口5进入沉箱中，经挡板A6减速后，较大颗粒会顺着垫层找坡7滚落到沉沙室8中，沉沙室8后方设有挡板B12，可以使海水在箱式取水戽头2中壅积一定高度，使海水更加趋于平稳，海水中的大部分悬移质变为推移质落在沉沙室8中。最后，上层清水经提升水泵3作用通过输水管线4输送至岸上。

本实用新型的有益效果：

1)本实用新型通过挡墙将悬挂摆式波浪能发电装置与箱式取水戽头结合，悬挂摆式波浪能发电装置与箱式取水戽头相互独立，当其中一部分需要检修时，另一部分仍然可以独立工作，维持一定的输水量。

2)悬挂摆式波浪能发电装置在箱式取水戽头前方可以吸收大量能量，使沉沙室内的水流趋于平静，降低冷却水的含沙量。冷却水含沙量降低可取缔蓄水池，直接在箱式取水戽头后方将冷却水提升至所需高度，在原有的自流式输水管线处设置提升水泵，提升水泵所需电力直接由悬挂摆式波浪能发电装置提供。

3)本实用新型使悬挂摆式波浪能发电装置远离海岸免受潮水涨落的影响，使其工作稳定、高效。

4)本实用新型结构设计合理、稳定，制造工艺简单。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的正视剖面图。

图3是本实用新型的俯视剖面图。

图4是本实用新型的俯视图。

图中：1悬挂摆式波浪能发电装置；2箱式取水戽头；3提升水泵；4输水管线；5进水口；6挡板A；7垫层找坡；8沉沙室；9检修孔；10摆板；11电力转换装置；12挡板B。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述。

参见图1、图2和图4，本实用新型一种集成悬挂摆式波浪能发电装置自提升箱式取水戽头，包括悬挂摆式波浪能发电装置1、箱式取水戽头2、提升水泵3和输水管线4。所述的悬挂摆式波浪能发电装置1和箱式取水戽头2均为沉箱结构，悬挂摆式波浪能发电装置1位于箱式取水戽头2的前部，二者通过挡墙连接为一个整体箱式结构。悬挂摆式波浪能发电装置 1包括摆板10和电力转换装置11；电力转换装置11固定在上方壁面顶部，所述的摆板10与电力转换装置11通过摆板轴承、曲柄以及活塞杆连接，摆板10垂挂在上方壁面前部下方。电力转换装置11内装有液压系统及发电机，整个悬挂摆式波浪能发电装置1负责将波浪能转换为机械能再转变为后方提升水泵3可以直接使用的电能。

参见图1、图2和图3，箱式取水戽头2主体为沉箱结构，包括挡墙、进水口5、挡板A6、挡板B12、垫层找坡7、沉沙室8和检修孔9。挡墙中下部设有进水口5，进水口5为格栅形式；在靠近挡墙的后侧设有挡板A6，沉箱底部后侧下方设有沉沙室8，沉沙室8与进水口5之间设有垫层找坡7，在远离挡墙的沉沙室8侧边上设有挡板B12，挡板A6和挡板B12 均未与其对侧的箱式取水戽头2壁面连通。箱式取水戽头2顶部设有检修孔9，整个箱式取水戽头2负责取水以及沉沙工作。

参见图1、图2和图4，输水管线4竖直固定于箱式取水戽头2的侧壁面和挡板B12之间沉沙，其顶部与提升水泵3相连，提升水泵3固定在箱式取水戽头2的顶部，其所用的电力由悬挂摆式波浪能发电装置1通过输电线供给，提升水泵3部分负责利用装置所发电能将海水提升至所需高度，输水管线4通过栈桥将海水输送至岸边。

一种集成悬挂摆式波浪能发电装置自提升箱式取水戽头的工作过程：

在工作过程中，波浪首先进入悬挂摆式波浪能发电装置1的箱室，经挡墙反射后使摆板 10往复运动，摆板10转动通过摆板轴承、曲柄以及活塞杆传动使电力转换装置11中的液压系统以及发电机工作并发电，所发的电力供给提升水泵3。随后，海水通过进水口5进入沉箱中，经挡板A6减速后，较大颗粒会顺着垫层找坡7滚落到沉沙室8中，沉沙室8后方设有挡板B12，可以使海水在箱式取水戽头2中壅积一定高度，使海水更加趋于平稳，海水中的大部分悬移质变为推移质落在沉沙室8中。最后，上层清水经提升水泵3作用通过输水管线4输送至岸上。

与单独工作的箱式取水戽头和悬挂摆式波浪能发电装置相比，本实用新型集成悬挂摆式波浪能发电装置的自提升箱式取水戽头集合了箱式取水戽头与悬挂摆式波浪能发电装置的优点，既实现了海水的自提升，又避免了二者单独工作的缺点，减少了所取海水的含沙量同时也使得波浪能发电装置工作更加稳定、高效。

以上所述实施例仅表达本实用新型的实施方式，但并不能因此而理解为对本实用新型专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种集成悬挂摆式波浪能发电装置自提升箱式取水戽头，其特征在于，所述的自提升箱式取水戽头为箱式结构，包括悬挂摆式波浪能发电装置(1)、箱式取水戽头(2)、提升水泵(3)、输水管线(4)；

所述的悬挂摆式波浪能发电装置(1)和箱式取水戽头(2)均为沉箱结构，悬挂摆式波浪能发电装置(1)位于箱式取水戽头(2)的前部，二者通过挡墙连接为一个整体箱式结构；所述的悬挂摆式波浪能发电装置(1)包括摆板(10)和电力转换装置(11)；所述的电力转换装置(11)固定在自提升箱式取水戽头顶部，电力转换装置(11)通过摆板轴承、曲柄和活塞杆与摆板(10)连接，摆板(10)垂挂在顶部壁面前下方；

所述的箱式取水戽头(2)包括挡墙、进水口(5)、挡板A(6)、挡板B(12)、垫层找坡(7)、沉沙室(8)和检修孔(9)；所述进水口(5)位于挡墙中下部，挡墙设置箱式取水戽头的上下壁面之间；所述沉沙室(8)设置在下壁面的后部下方，用于沉积泥沙，沉积的泥沙通过排沙泵排出装置外，其中，沉沙室(8)与后部侧壁面之间留有间隔；所述垫层找坡(7)为斜坡结构，设置在下壁面上方，位于沉沙室(8)和挡墙之间，使海水中的大型颗粒滚落到沉沙室(8)中；靠近挡墙的一侧，在上壁面上设置挡板A(6)，在远离挡墙的沉沙室(8)侧边，下壁面上设置挡板B(12)，挡板B(12)与后部侧壁面之间留有间隔；所述挡板A(6)和挡板B(12)均未与其对侧的箱式取水戽头(2)壁面连接；所述检修孔(9)设于上壁面，用于箱式取水戽头(2)的日常的检修维护工作；

所述的输水管线(4)竖直固定在后部侧壁面和挡板B(12)之间，输水管线(4)顶部穿过上壁面，与固定在上壁面上的提升水泵(3)连接，输水管线(4)底部不与下壁面接触；所述提升水泵(3)通过输电线与悬挂摆式波浪能发电装置(1)连接，用于将海水沿输水管线(4)提升后经由栈桥输送至岸边。

2.根据权利要求1所述的一种集成悬挂摆式波浪能发电装置自提升箱式取水戽头，其特征在于，所述的进水口(5)为格栅形式。

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