一種聚波浪渦輪式發(fā)電裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種聚波浪渦輪式發(fā)電裝置，包括底部支撐板，在底部支撐板中心處與軸承座配合使用的軸承上連接有聚波盒，聚波盒能和軸承一起轉(zhuǎn)動；聚波盒上表面設(shè)置有一個可伸縮式支柱；還包括外圍的導(dǎo)浪板，導(dǎo)浪板自下而上寬度變窄，且呈傾斜的角度安裝；導(dǎo)浪板底部與底部支撐板的上層板架之間有空隙；在聚波盒內(nèi)部，安裝有渦輪，渦輪上連接有皮帶，渦輪轉(zhuǎn)動時帶動皮帶輪轉(zhuǎn)動，皮帶輪與發(fā)電機連接；發(fā)電機設(shè)置在支柱上部；在支柱頂部設(shè)置有迎風(fēng)板。本發(fā)明專利技術(shù)的聚波渦輪式發(fā)電裝置直接采用波浪能?機械能?電能，不僅利用了波浪勢能，還利用了波浪動能，發(fā)電效率更好。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種發(fā)電裝置，具體涉及一種聚波浪渦輪式發(fā)電裝置，屬于波浪能發(fā)電

技術(shù)介紹
我國工業(yè)發(fā)展對于化石能源的依賴非常大，而化石能源危機日益突出同時生態(tài)環(huán)境也遭到嚴重破壞，因此開發(fā)新能源，減少對化石能源的依賴迫在眉睫。海洋能源約占世界能源的70%。此方面我國僅處于起步階段，部分沿海地區(qū)先后研制成了各種試驗性的潮汐電站為進一步開發(fā)利用海洋能源打下了初步基礎(chǔ)。由于海洋波浪能發(fā)電系統(tǒng)的運行環(huán)境惡劣，與其他可再生能源發(fā)電系統(tǒng)如風(fēng)電、光伏發(fā)電等相比發(fā)展相對滯后。現(xiàn)有幾種比較有特點的波浪能轉(zhuǎn)換裝置，1、浮力擺式波浪能轉(zhuǎn)換裝置（Bottom Hinged），海洋波浪作用在擺板上，擺板在波浪作用下產(chǎn)生前后擺動，并驅(qū)動由液壓缸、蓄電池、液壓馬達、發(fā)電機組成的液壓式波浪能轉(zhuǎn)換裝置，最終獲取電力能源。2、越浪式波浪能量轉(zhuǎn)換裝置（Overtopping Wave Energy Convertor OWEC）在進行波浪能轉(zhuǎn)換時，通常包括兩個轉(zhuǎn)換過程：首先將波浪能轉(zhuǎn)換為可供渦輪電機利用的機械能，實現(xiàn)能量的一次轉(zhuǎn)換過程；然后通過渦輪電機將機械能轉(zhuǎn)換為電能進行輸出，實現(xiàn)能量的第二次轉(zhuǎn)換過程。漂浮越浪式波浪能轉(zhuǎn)換裝置主要由斜坡式引浪面、蓄水池及出水管三部分組成。入射波在傳播過程中遇到引浪面的阻擋，沿引浪面爬升并越入蓄水池內(nèi)，蓄水池將不穩(wěn)定的波浪能儲存為穩(wěn)定的勢能。3、筏式（Raft）海洋波浪能發(fā)電裝置，由鉸接鏈、筏體以及液壓系統(tǒng)組成。筏式海洋能發(fā)電技術(shù)的優(yōu)點是筏體之間僅有角位移，即使在大浪下，該位移也不致過大，故抗風(fēng)浪性能較好，且具有較好的能量傳遞效率，發(fā)電穩(wěn)定性好；缺點是裝置順波浪方向布置，筏式波浪能發(fā)電裝置吸收波浪能的能力較為遜色，單位功率下材料的用量比垂直浪向布置的裝置大，造成裝置成本較高；而且系泊較為困難。4、現(xiàn)有的海洋平臺主要通過海底電纜輸電，而海底電纜是一種開發(fā)難度大，投入資金多，事故頻發(fā),維護費用高的一項工程。現(xiàn)階段的裝置或者供電平臺利用的大多是海上太陽能、風(fēng)能，而很少有利用海洋波浪能發(fā)電技術(shù)，況且現(xiàn)階段漂浮式海洋波浪能轉(zhuǎn)換裝置也存在著電能儲存及電能難以輸送上岸的問題，而專門為海洋平臺供電也可忽略這一技術(shù)障礙。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種較為高效、體積可大可小、易于系泊和定位的波浪能發(fā)電裝置，主要用于為海洋平臺供電。本專利技術(shù)是這樣實現(xiàn)的：一種聚波浪渦輪式發(fā)電裝置，包括底部支撐板，底部支撐板由通過底部軸連接的上層板架和下層板架組成，上層板架與下層板架相對固定，底部軸承座穿過上、下層板架并與其固定，在底部支撐板中心處與軸承座配合使用的軸承上連接有聚波盒，聚波盒能和軸承一起轉(zhuǎn)動；聚波盒上表面設(shè)置有一個可伸縮式支柱；所述聚波浪渦輪式發(fā)電裝置，還包括外圍的導(dǎo)浪板，導(dǎo)浪板自下而上寬度變窄，且呈傾斜的角度安裝；導(dǎo)浪板底部與底部支撐板的上層板架之間有空隙；在聚波盒內(nèi)部，安裝有渦輪，渦輪上連接有皮帶，渦輪轉(zhuǎn)動時帶動皮帶輪轉(zhuǎn)動，皮帶輪與發(fā)電機連接；發(fā)電機設(shè)置在支柱上部；在支柱頂部設(shè)置有迎風(fēng)板。更進一步的方案是：所述導(dǎo)浪板的數(shù)量為5個，且大小形狀相同。更進一步的方案是：所述上層板架和下層板架之間填充有密度小的填充物。通過填充，使得上下層板架和填充物共同形成支撐整個聚波浪渦輪式發(fā)電裝置的浮體。在本專利技術(shù)中，底部支撐板的雙層板架起到支撐和固定整個裝置的作用；底部軸，是與底部軸承座配合，起到底部支撐板上表面以上可旋轉(zhuǎn)部分，包括支柱以及渦輪、皮帶輪、發(fā)電機等，能夠繞軸進行轉(zhuǎn)動的作用，在迎風(fēng)板的作用下，能夠根據(jù)風(fēng)向隨時調(diào)節(jié)聚波盒的方向；導(dǎo)浪板，在波浪流向此裝置的時候，負責(zé)將波浪進行引流，并通過自下而上寬度變窄的收縮水道將波浪的勢能提高，上部分的波浪包涵勢能較多，下部分的波浪包涵流能較多；聚波盒，其作用是將導(dǎo)浪板所引導(dǎo)的波浪勢能與流能引向渦輪，引起渦輪的轉(zhuǎn)動；迎風(fēng)板，在風(fēng)的方向轉(zhuǎn)變的時候負責(zé)帶動整個發(fā)電裝置（包括支柱以及渦輪、皮帶輪、發(fā)電機）的轉(zhuǎn)動，使得聚波盒剛好處于流能與勢能相對最大的方向上。本專利技術(shù)主要由兩部分組成：主體的發(fā)電機部分與自偏轉(zhuǎn)裝置。主體的發(fā)電機部分有五個完全相同的導(dǎo)浪板，每一個導(dǎo)浪板有一定的傾斜角度，在導(dǎo)浪板與浮體之間有一定的空間。當(dāng)波浪打向?qū)Ю税宓臅r候，部分波浪經(jīng)過收縮水道將波浪推向?qū)Ю税宓捻敹耍ɡ说膭幽苻D(zhuǎn)化為勢能打向渦輪；還有一部分波浪通過導(dǎo)浪板與底部支撐板最上層表面之間的空間直接打向渦輪，直接利用了波浪的流能。同時還保證了勢能波浪與流能波浪對渦輪的作用效果是使渦輪向同一個方向轉(zhuǎn)動，如附圖4所示，渦輪的位置是事先設(shè)計好，使得勢能流向渦輪的中心右部分，流能流向渦輪中心下部分，這兩者均會使渦輪產(chǎn)生一個順時針的力矩，帶動轉(zhuǎn)子發(fā)電機發(fā)電，將電能存貯與蓄電池中，將不穩(wěn)定的電能轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的電能加以分配利用。在海洋中波浪的流動方向不是一成不變的，自偏轉(zhuǎn)裝置是利用了波浪流動方向基本與風(fēng)向一致現(xiàn)象，當(dāng)風(fēng)向改變時自偏轉(zhuǎn)裝置的上端的擋風(fēng)板會受風(fēng)力轉(zhuǎn)動，直至與風(fēng)向同向，與此同時渦輪的方向也會隨著擋風(fēng)板方向改變而改變，使得渦輪正好處于波浪能量最集中的一個導(dǎo)浪板處。這兩部分組合在一起便提高了該裝置的整體發(fā)電量與發(fā)電效率。本專利技術(shù)的聚波渦輪式發(fā)電裝置直接采用波浪能-機械能-電能，此發(fā)電裝置不僅利用了波浪勢能，還利用了波浪動能，這使波浪的大部分能量得到了有效的利用，發(fā)電效率更好，另外，聚波渦輪式發(fā)電裝置可以根據(jù)實際情況確定大小尺寸，能夠滿足不同的用電量的要求；整個裝置浮在水面上，抗腐蝕能力強，移動方便，當(dāng)遇到設(shè)備故障時，其浮于水面方便移動的特性可以為零件的更換維修提供極大的方便。聚波渦輪式發(fā)電裝置可以在遠海作業(yè)，并且具有良好的聚波能力和抗波浪能力，裝置系泊簡單，除可以利用錨泊定位也可以直接系泊在海洋平臺上，為海洋平臺提供源源不斷的能量。附圖說明圖1為本專利技術(shù)聚波浪渦輪式發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為圖1的剖視圖；圖4為發(fā)電時渦輪的位置和勢能流向、流能流向示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)做進一步的說明。參見圖1-圖4，一種聚波浪渦輪式發(fā)電裝置，包括底部支撐板1，底部支撐板由通過底部軸承座2連接的上層板架12和下層板架11組成，上層板架與下層板架相對固定，底部軸承座2穿過上、下層板架并與其固定，在底部支撐板中心處與底部軸承座2配合使用的軸承上連接有聚波盒5，聚波盒能和軸承一起轉(zhuǎn)動；聚波盒5上表面設(shè)置有一個可伸縮式支柱3；所述聚波浪渦輪式發(fā)電裝置，還包括外圍的5個相同的導(dǎo)浪板4，導(dǎo)浪板自下而上寬度變窄，且呈傾斜的角度安裝；導(dǎo)浪板底部與底部支撐板的上層板架之間有空隙；由于有5個導(dǎo)浪板，因此共有五個方向的集浪裝置，每個方向的集浪裝置均是由導(dǎo)浪板4連接集浪板51組成，集浪板51將勢能準(zhǔn)確地引導(dǎo)向渦輪中心的右側(cè)，聚波盒自帶的聚波盒集浪板52是將流能準(zhǔn)確地引導(dǎo)向渦輪中心的下側(cè)。在聚波盒內(nèi)部，安裝有渦輪6，渦輪上連接有皮帶7，渦輪轉(zhuǎn)動時帶動皮帶輪轉(zhuǎn)動8，皮帶輪與發(fā)電機9連接；發(fā)電機設(shè)置在支柱上部；在支柱頂部設(shè)置有迎風(fēng)板10。上層板架和下層板架之間填充有密度小的泡沫作為填充物。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種聚波浪渦輪式發(fā)電裝置，其特征在于包括底部支撐板，底部支撐板由通過底部軸連接的上層板架和下層板架組成，上層板架與下層板架相對固定，底部軸承座穿過上、下層板架并與其固定，在底部支撐板中心處與軸承座配合使用的軸承上連接有聚波盒，聚波盒能和軸承一起轉(zhuǎn)動；聚波盒上表面設(shè)置有一個可伸縮式支柱；所述聚波浪渦輪式發(fā)電裝置，還包括外圍的導(dǎo)浪板，導(dǎo)浪板自下而上寬度變窄，且呈傾斜的角度安裝；導(dǎo)浪板底部與底部支撐板的上層板架之間有空隙；在聚波盒內(nèi)部，安裝有渦輪，渦輪上連接有皮帶，渦輪轉(zhuǎn)動時帶動皮帶輪轉(zhuǎn)動，皮帶輪與發(fā)電機連接；發(fā)電機設(shè)置在支柱上部；在支柱頂部設(shè)置有迎風(fēng)板。

【技術(shù)特征摘要】
1. 一種聚波浪渦輪式發(fā)電裝置，其特征在于包括底部支撐板，底部支撐板由通過底部軸連接的上層板架和下層板架組成，上層板架與下層板架相對固定，底部軸承座穿過上、下層板架并與其固定，在底部支撐板中心處與軸承座配合使用的軸承上連接有聚波盒，聚波盒能和軸承一起轉(zhuǎn)動；聚波盒上表面設(shè)置有一個可伸縮式支柱；所述聚波浪渦輪式發(fā)電裝置，還包括外圍的導(dǎo)浪板，導(dǎo)浪板自下而上寬度變窄，且呈傾斜的角度安裝；...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳靜萍，吳昊，吳沼濤，龔恒翰，
申請(專利權(quán))人：武漢理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北;42