本发明专利技术公开一种利用波浪动水压力收集波浪能的装置，属于能量收集、能量转换、高效利用波浪能的流体机械技术领域，该结构包括刚性活塞、多级液压收集缸、单向阀、回路管道、透平发电机、喷管、储能器。多级液压收集缸串联连接，两个液压收集缸之间设有单向阀，系统两侧的液压收集缸通过回路管道连通；回路管道上按照工作液体流动方向依次设置储能器、喷管、透平发电机，工作液体从系统一侧液压收集缸流出，经储能器后收集液压能，到达透平发电机，将波浪能转换成电能。本发明专利技术克服传统的低效收集波浪能的弊端，装置置于海底，不影响水面通航，结构简单可靠，并且在海底波浪荷载小，不容易结构破坏。
【技术实现步骤摘要】
一种利用波浪动水压力收集波浪能的装置
本专利技术属于能量收集、能量转换、高效利用波浪能的流体机械
，涉及一种利用波浪动水压力收集波浪能的装置。
技术介绍
能源危机和环境污染的日趋严重，促使社会越来越重视新能源的开发和利用以维持发展，新能源以其可再生、环保、低污染的特点得到广泛利用，当下有关新能源的技术主要包括核能、风能、太阳能、海洋能、波浪能等。波浪能是由于风把能量传递给海洋而产生的，波浪能以机械能形式出现，是海洋能中最大的能量、品质较好的能量，但也是很不稳定的能量。而以现有的技术，波浪能收集主要有两种类型：一种是能量收集装置直接与海水接触，主要有振荡水柱式(OWC)、筏式(Raft)、摆式(Pendulum)、浮力摆式(Oyster)、收缩波道式(Tapchan)、点吸收式(PointAbsorber)、鸭式(Duck)等。其中震荡水柱波浪能的提取是目前应用最广泛的波浪能发电技术。而国内也有较多震荡水柱式波浪能试验电站在运行。但是它的造价成本高，转换效率低。摆式波浪能是利用海水波动推动摆板来回摆动吸收波浪的能量。悬挂摆式波浪能发电装置的摆动板的轴在上方，摆板在下方摆动，像钟摆一样，故称为悬挂摆。虽然悬挂摆式的装置简单然而它的转换效率很低。筏式波浪能转换装置由筏体、铰接链、液压系统组成，筏式波浪能转换装置顺波浪方向布置，筏体随波浪运动，把波浪能转换为筏体运动的机械能。但由于海浪的波长较长导致于筏式波浪能转换装置造价昂贵。第二种波浪能收集装置是将能量收集装置集成在搭载平台内部，通过收集平台受到波浪作用产生的振动能量，间接地收集波浪能。由于第二类的收集装置发展较晚，现有的种类并不多。显然，第一。二类装置均不能做到高效收集波浪能，因此。为了弥补上述的缺陷，应专利技术一种能够对波浪充分利用和收集的装置，使其具有实用价值。
技术实现思路
为了解决上述技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种利用波浪动水压力收集波浪能的装置，该装置利用波浪动水压力的原理，将有效的实现收集波浪能以及将波浪能转化为电能。为了达到上述目的，本专利技术的方案为：一种利用波浪动水压力收集波浪能的装置，所述的装置包括刚性活塞1、多级液压收集缸2、单向阀3、回路管道5、透平发电机、喷管8、储能器9，其中透平发电机包括透平7和发电机6两部分。所述的多级液压收集缸2串联连接，两个液压收集缸2之间设有单向阀3，单向阀3使工作液体只能按一个方向运动，系统两侧的液压收集缸2与回路管道5的两端连接，回路管道5使工作液体在系统中流动，完成循环。所述回路管道5上设置储能器9、喷管8、透平7、发电机6；多级液压收集缸2内的工作液体从系统一侧的液压收集缸2流出，储能器9用于收集液压能，喷管8用于对工作液体进行降压增速，透平发电机中的透平7将工作液体的液压能转换为可以被电机6直接转化的机械能，电机6将该机械能转换成可共利用的电能，工作液体经过回路管道5从系统一侧的液压收集缸2流向系统另一侧的液压收集缸2，完成循环，实现将波浪能转换成能够直接利用的电能，电能通过收集装置收集。所述的每个多级液压收集缸2包括箱体2-1、箱体内部2-2、弹簧2-3、过滤网2-4四部分。所述的弹簧2-3固定在箱体内部2-2下表面，所述的刚性活塞1通过密封圈密封连接在箱体内部2-2内部，防止海水进入到内部液压缸体，造成腐蚀，刚性活塞1设置在弹簧2-3上方，箱体内部2-2的空间保证刚性活塞1能够往复运动，弹簧2-3产生弹簧力，用较少的液体就可以推动活塞往上运动。所述的过滤网2-4设置在多级液压缸离底部一定距离处，使液体能够在多个液压缸内流动，从而推动刚性活塞1往上方运动。所述的刚性活塞1上表面部分直接与海水接触，当风平浪静的时候，刚性活塞1所受的重力+液面差产生的压力与弹簧所受的弹力平衡，当海水运动时，波浪使海面与海底产生较大压力差，压力差产生的动水压力直接作用在刚性活塞1上表面，使刚性活塞1往下运动，刚性活塞1的四周与液压收集缸2接触。所述的单向阀3包括单向阀进口3-1、阀体3-2、阀芯3-3、单向阀弹簧3-4、单向阀出口3-5。单向阀工作原理是当进口液体的压力大于弹簧3-4所产生的弹力时，单向阀进口3-1处的液体压力克服弹簧3-4弹性力使单向阀出口3-5通道打开，液体从单向阀出口3-5流入下一级液压收集缸2或者回路管道5。单向阀3的存在，既保证了高压工作液体不会发生回流，也保证了前一级与后一级液压收集缸的连贯性。所述的装置置于海底位于海平面下方，顺波浪推进方向布置，液面和海底之间产生压力差，压力差产生的动水压力推动刚性活塞1上下运动，将波浪能通过刚性活塞1运动转变成液压能的目的。具体为：当风平浪静的时候，整体装置处于平衡状态，多级液压缸2内的弹簧2-3所受的弹力等于刚性活塞1与液面差所产生的微小的动水压力之和。而当海水流动时产生波浪，波浪产生的动水压力增大，使刚性活塞1向下运动，在波浪4波峰到波谷之间，波峰下对应的液压收集缸2所受的动水压力最大，波谷下对应的液压收集缸所受的动水压力最小，由于单向阀3的原因，工作液体从压强大的地方流向压强小的地方，通过回路管道5循环。所述的液压收集缸2采用耐油密封圈进行密封，这是为了防止缸内工作液体在活塞运动过程中泄露到海水中，造成系统效率的下降；液压收集缸2材料采用耐腐蚀液体，保证系统的寿命及可靠性。液压收集缸2采用圆柱结构，一方面可以使之与刚性活塞1更好地配合，另一方面也可以尽可能的减小在海水中受到海水的冲击。所述的透平7为高压液体透平。所述的活塞为刚性材料。所述的储能器主要是储存能量，它的两端分别和回路管道5连接，将多级液压缸2内所产生的液压能储存起来。本专利技术的有益效果为：克服了传统的低效收集波浪能的弊端，装置置于海底，不影响水面通航，结构简单可靠，并且在海底波浪荷载小，不容易结构破坏。附图说明图1利用波浪动水压力收集波浪能装置的整体结构示意图；图2是单个液压收集缸示意图；图3是单向阀结构示意图；图中：1刚性活塞；2多级液压收集缸；3单向阀；4波浪；5回路管道；6发电机；7透平；8喷管；9储能器；2-1箱体；2-2箱体内部；2-3弹簧；2-4过滤网；3-1单向阀出口；3-2单向阀阀体；3-3单向阀阀芯；3-4单向阀弹簧；3-5单向阀进口。具体实施方式以下结合技术方案和附图详细叙述本专利技术的具体实施方式。一种利用波浪动水压力收集波浪能的装置，所述的装置包括刚性活塞1、多级液压收集缸2、单向阀3、回路管道5、透平发电机、喷管8、储能器9，其中透平发电机包括透平7和发电机6两部分。整个装置如下连接：整体装置置于一个波浪4波谷到波峰之间，整体装置置于海底，六个液压缸2串联连接，刚性活塞1在液压缸箱体内部2-2密封连接，液压缸2与液压缸之间有单向阀3，液压缸2左侧与回路管道5连接，回路管道5上有储能器9、喷管8、透平7、发电机6。回路管道5与液压缸2右侧连接。整体装置顺波浪推进方向布置，当海面风平浪静的时候，多级液压缸2内的弹簧2-3所受的弹力等于刚性活塞1与液面差所产生的微小的动水压力之和。当海水流动的时候，产生波浪，波浪产生的动水压力增大，使得刚性活塞1向下运动，在波浪4波峰到波谷之间，波峰下对应的液压缸所受的动水压力最大，波谷下对应的液压缸所受的动水压力最本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用波浪动水压力收集波浪能的装置，其特征在于，所述的装置包括刚性活塞(1)、多级液压收集缸(2)、单向阀(3)、回路管道(5)、透平发电机、喷管(8)、储能器(9)，其中透平发电机包括透平(7)和发电机(6)两部分；所述的多级液压收集缸(2)串联连接，两个液压收集缸(2)之间设有单向阀(3)，单向阀(3)使工作液体按一个方向运动，系统两侧的液压收集缸(2)与回路管道(5)连接，工作液体通过回路管道(5)在系统中循环流动；所述回路管道(5)上设置储能器(9)、喷管(8)、透平(7)、发电机(6)，储能器(9)用于收集液压能，喷管(8)用于对工作液体进行降压增速，透平发电机中的透平(7)将工作液体的液压能转换为可以被发电机(6)直接转化的机械能，发电机(6)将该机械能转换成可共利用的电能，工作液体经过回路管道(5)从系统一侧的液压收集缸(2)流向系统另一侧的液压收集缸(2)，完成循环，实现将波浪能转换成能够直接利用的电能，电能通过收集装置收集；所述的每个多级液压收集缸(2)包括箱体(2‑1)、箱体内部(2‑2)、弹簧(2‑3)、过滤网(2‑4)四部分；所述的弹簧(2‑3)固定在箱体内部(2‑2)下表面，刚性活塞(1)设置在在弹簧(2‑3)上方，刚性活塞(1)的四周与液压收集缸(2)接触，刚性活塞(1)上表面部分直接与海水接触，箱体内部(2‑2)的空间保证刚性活塞(1)能够往复运动；所述的过滤网(2‑4)设置在多级液压缸离底部，液体在液压收集缸(2)内流动，能够推动刚性活塞(1)往上方运动；所述的刚性活塞(1)上表面部分直接与海水接触，当风平浪静的时候，刚性活塞(1)所受的重力+液面差产生的压力与弹簧(2‑3)所受的弹力平衡，当海水运动时，波浪使海面与海底产生压力差，压力差产生的动水压力直接作用在刚性活塞(1)上表面，使刚性活塞(1)往下运动；所述的装置置于海底位于海平面下方，顺波浪推进方向布置，液面和海底之间产生压力差，压力差产生的动水压力推动刚性活塞(1)上下运动，将波浪能通过刚性活塞(1)运动转变成液压能；具体为：当风平浪静的时候，整体装置处于平衡状态，刚性活塞(1)所受的重力+液面差产生的压力与弹簧(2‑3)所受的弹力平衡；而当海水流动时，波浪使海面与海底产生压力差，压力差产生的动水压力直接作用在刚性活塞(1)上表面，使刚性活塞(1)往下运动；在波浪(4)波峰到波谷之间，波峰下对应的液压收集缸(2)所受的动水压力最大，波谷下对应的液压收集缸所受的动水压力最小，由于单向阀(3)的原因，工作液体从压强大的地方流向压强小的地方，通过回路管道(5)循环。...
【技术特征摘要】
1.一种利用波浪动水压力收集波浪能的装置，其特征在于，所述的装置包括刚性活塞(1)、多级液压收集缸(2)、单向阀(3)、回路管道(5)、透平发电机、喷管(8)、储能器(9)，其中透平发电机包括透平(7)和发电机(6)两部分；所述的多级液压收集缸(2)串联连接，两个液压收集缸(2)之间设有单向阀(3)，单向阀(3)使工作液体按一个方向运动，系统两侧的液压收集缸(2)与回路管道(5)连接，工作液体通过回路管道(5)在系统中循环流动；所述回路管道(5)上设置储能器(9)、喷管(8)、透平(7)、发电机(6)，储能器(9)用于收集液压能，喷管(8)用于对工作液体进行降压增速，透平发电机中的透平(7)将工作液体的液压能转换为可以被发电机(6)直接转化的机械能，发电机(6)将该机械能转换成可共利用的电能，工作液体经过回路管道(5)从系统一侧的液压收集缸(2)流向系统另一侧的液压收集缸(2)，完成循环，实现将波浪能转换成能够直接利用的电能，电能通过收集装置收集；所述的每个多级液压收集缸(2)包括箱体(2-1)、箱体内部(2-2)、弹簧(2-3)、过滤网(2-4)四部分；所述的弹簧(2-3)固定在箱体内部(2-2)下表面，刚性活塞(1)设置在在弹簧(2-3)上方，刚性活塞(1)的四周与液压收集缸(2)接触，刚性活塞(1)上表面部分直接与海水接触，箱体内部(2-2)的空间保证刚性活塞(1)能够往复运动；所述的过滤网(2-4)设置在多级液压缸离底部，液体在液压收集缸(2)内流动，能够推动刚性活...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈兵，王利东，王龙，孙守林，宁德志，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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