潮流发电装置及其安装框架制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种潮流发电装置及其安装框架。潮流发电装置包括潮流发电装置安装框架、至少三个水轮机和至少一个发电模组。潮流发电装置安装框架包括外框架和至少两个浮筒单元。至少两个浮筒单元设置于外框架的两侧，当潮流发电装置安装框架使用时，至少两个浮筒单元垂直于水平面且平行于水流方向。至少三个水轮机平行设置于外框架内。至少一个发电模组连接至少三个水轮机，当水流流向这些水轮机，这些水轮机转动以驱动发电模组发电。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种发电装置，尤其涉及一种潮流发电装置及其安装框架。
技术介绍
海洋能（包含潮流能、海浪能、洋流能）是指海水流动的机械能，作为可再生能源，储量丰富，分布广泛，具有极好的开发前景和价值。海洋能的利用方式主要是发电，其工作原理与风力发电和常规水力发电类似，即通过能量转换装置，将海水的机械能转换成电能。具体而言，首先海水冲击水轮机，水轮机将水流的能量转换为旋转的机械能，然后水轮机经过机械传动系统带动发电机发电，最终转换成电能。现今能源日益短缺，温室效应日益严重，能源需要低碳化，所以风能，海洋能（包含潮流能、潮流能、海浪能、洋流能）等清洁能源是未来能源的发展方向。但现在这些清洁能源的发电设备，除了风能利用比较成熟外，海洋能，尤其是潮流的利用还都是在起步阶段，没有通用和成熟的设备，效率低下，设备不能大规模化。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，提供了一种安装方便、发电效率高的潮流发电装置及其安装框架。为实现上述目的，本技术提供一种潮流发电装置安装框架，包括外框架和至少两个浮筒单元。至少两个浮筒单元设置于外框架的两侧，当潮流发电装置安装框架使用时，至少两个浮筒单元垂直于水平面且平行于水流方向。于本技术的一实施例中，潮流发电装置安装框架还包括至少一个内框架，可分离地设置于外框架内。于本技术的一实施例中，每个浮筒单元包括固定浮筒和调节浮筒，调节浮筒平行于固定浮筒，当潮流发电装置安装框架使用时，调节浮筒相较于固定浮筒位于外框架远离水平面的一端。于本技术的一实施例中，潮流发电装置安装框架还包括至少两个栅栏，设置于外框架的另外两侧，当潮流发电装置安装框架使用时，至少两个栅栏垂直于水平面且垂直于水流方向。于本技术的一实施例中，潮流发电装置安装框架还包括拉环和拉索，拉环设于外框架上，拉索的一端设于拉环上。为实现本技术的另一目的，本技术还提供一种潮流发电装置，包括潮流发电装置安装框架、至少三个水轮机和至少一个发电模组。潮流发电装置安装框架包括外框架和至少两个浮筒单元。至少两个浮筒单元设置于外框架的两侧，当潮流发电装置安装框架使用时，至少两个浮筒单元垂直于水平面且平行于水流方向。至少三个水轮机平行设置于外框架内。至少一个发电模组连接至少三个水轮机，当水流流向这些水轮机，这些水轮机转动以驱动发电模组发电。于本技术的一实施例中，潮流发电装置安装框架还包括至少一个内框架，可分离地设置于外框架内。于本技术的一实施例中，潮流发电装置还包括转轴和驱动单元，转轴可转动地设置于内框架上，驱动单元连接转轴以驱动转轴转动。于本技术的一实施例中，潮流发电装置还包括至少一个导流罩，导流罩固定于内框架且为直径逐渐减小的圆筒状。于本技术的一实施例中，每个浮筒单元包括固定浮筒和调节浮筒，调节浮筒平行于固定浮筒，当潮流发电装置安装框架使用时，调节浮筒相较于固定浮筒位于外框架远离水平面的一端。于本技术的一实施例中，水轮机包括至少两个环形轮盘和多个叶片，多个叶片环绕设于环形轮盘上，叶片的数量最少为28片，最多为环形轮盘的外圆周长的厘米数的整数，叶片为弧形，所有叶片的一边的弧长的总和为环形轮盘外圆周长的0.85-2倍之间，每个叶片中点到两个端点的线段夹角构成叶片夹角，叶片夹角在100-170度之间，每个叶片的最大弦长线与过叶片外端点的环形轮盘的半径线的夹角为叶片安装角，叶片安装角在15-75度之间。于本技术的一实施例中，潮流发电装置框架还包括拉环和拉索，所述拉环设于外框架上，所述拉索的一端设于拉环上。综上所述，本技术提供的潮流发电装置框架通过在平行于水流方向设置浮筒单元，给整个框架提供浮力，以使潮流发电装置框架能够浮于海洋中接近海面处，以有效地利用海洋表面的潮流。本技术提供的潮流发电装置包括至少三个呈阵列式分布的水轮机。因此，使用本技术提供的框架的潮流发电装置，无需使用非常大型的水轮机即可达到较高的发电功率，有效地降低了发电装置的制造成本且延长框架内水轮机的使用寿命。另外，本技术提供的潮流发电装置框架通过在垂直于水流方向设置至少两个栅栏，保护设置其内的水轮机不受海底垃圾的损害，延长水轮机的使用寿命。并且，使用本技术的潮流发电装置框架，在实际组装发电装置时，可先将水轮机固定在内框架内，然后将多个内框架分别固定在外框架内，从而实现模块化安装，大大简化了安装程序，减少安装时间，降低海洋中安装难度。通过设置提供固定浮力的固定浮筒和可调节浮力的调节浮筒，能够有效地调节整个潮流发电装置在水中的位置。通过设置拉环和拉索，使得潮流发电装置及其安装框架能在水中有效固定，便于维修检查。再者，通过设置导流罩，将水流都集中导向水轮机，使得水轮机的叶轮受力更大、转速更快，从而提高发电效率。在一定的工况下，水轮机的效率和叶片的数量成正比的关系，叶片数量增多大大的提高工作效率。实用数据表明，采用本技术创新的叶片的发电装置效率是传统垂直轴发电装置效率的1.4-1.5倍；另外利用空心主轴自身浮力，减少了水轮机和轴承的摩擦力，有效提高了工作效率；适合往复水流，且具有各种流速下的自启动能力。为让本技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。附图说明图1所示为根据本技术第一实施例提供的潮流发电装置及其安装框架的俯视图。图2为图1的局部放大示意图。图3为图1的正视图。图4为图3的局部放大示意图。图5所示为本技术另一实施例提供的水轮机的叶片夹角示意图。图6所示为本技术另一实施例提供的水轮机的叶片安装角示意图。图7所示为本技术第一实施例提供的潮流发电装置安装框架的栅栏的示意图。图8所示为根据本技术第二实施例提供的潮流发电装置及其安装框架的俯视图。图9为图8的正视图。图10所示为根据本技术第三实施例提供的潮流发电装置及其安装框架的正视图。具体实施方式图1所示为根据本技术第一实施例提供的潮流发电装置及其安装框架的俯视图。图2为图1的局部放大示意图。图3为图1的正视图。图4为图3的局部放大示意图。图5所示为本技术另一实施例提供的水轮机的叶片夹角示意图。图6所示为本技术另一实施例提供的水轮机的叶片安装角示意图。图7所示为本技术第一实施例提供的潮流发电装置安装框架的栅栏的示意图。请一并参考图1至图7。潮流发电装置10包括潮流发电装置安装框架100、至少三个水轮机4和至少一个发电模组5。潮流发电装置安装框架100包括外框架1和至少两个浮筒单元2。于第一实施例中，外框架1的一半由空心钢管焊接而成，另一半由工字钢组成。具体而言，外框架1的上半部分由空心钢管焊接而成。因此外框架1重量轻，结构简单，易于加工制造，安装、调节，且拆换方便，适合工程应用。同时外框架1可以给整个潮流发电装置提供浮力。另外，外框架1的下半部分可采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种潮流发电装置安装框架，其特征在于，包括：外框架；以及至少两个浮筒单元，设置于所述外框架的两侧，当所述潮流发电装置安装框架使用时，所述至少两个浮筒单元垂直于水平面且平行于水流方向。

【技术特征摘要】
2013.08.06 CN 201320476523.41. 一种潮流发电装置安装框架，其特征在于，包括：
外框架；以及
至少两个浮筒单元，设置于所述外框架的两侧，当所述潮流发电装置安装框架使用时，所述至少两个浮筒单元垂直于水平面且平行于水流方向。
2. 根据权利要求1所述的潮流发电装置安装框架，其特征在于，所述潮流发电装置安装框架还包括至少一个内框架，可分离地设置于所述外框架内。
3. 根据权利要求1所述的潮流发电装置安装框架，其特征在于，每个浮筒单元包括固定浮筒和调节浮筒，所述调节浮筒平行于所述固定浮筒，当所述潮流发电装置安装框架使用时，所述调节浮筒相较于所述固定浮筒位于所述外框架远离水平面的一端。
4. 根据权利要求1所述的潮流发电装置安装框架，其特征在于，所述潮流发电装置安装框架还包括至少两个栅栏，设置于所述外框架的另外两侧，当所述潮流发电装置安装框架使用时，所述至少两个栅栏垂直于水平面且垂直于水流方向。
5. 根据权利要求1所述的潮流发电装置安装框架，其特征在于，所述潮流发电装置安装框架还包括拉环和拉索，所述拉环设于所述外框架上，所述拉索的一端设于拉环上。
6. 一种潮流发电装置，其特征在于，包括：
潮流发电装置安装框架，包括：
外框架；以及
至少两个浮筒单元，设置于所述外框架的两侧，当所述潮流发电装置安装框架使用时，所述至少两个浮筒单元垂直于水平面且平行于水流方向； 
至少三个水轮机，平行设置于所述外框架内；以及
至少一个发电模组，连接所述至...

【专利技术属性】
技术研发人员：林东，黄长征，陈正瀚，
申请(专利权)人：杭州林黄丁新能源研究院有限公司，
类型：实用新型
国别省市：