波浪能量综合采集转换发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的一种波浪能量综合采集转换发电装置，能够综合利用波浪能的动能和势能，对导流管内海水形成加速度，提高波浪发电的发电效率。包括柔性的漂浮式中空海浪导流管，所述海浪导流管的一端为迎浪端口，另一端即尾端设置发电转换装置，还包括沿所述海浪导流管的管长方向设置的一个或多个使海浪导流管内流入的海流向所述尾端加速流动的水流推进装置，所述水流推进装置和/或所述海浪导流管上还设置漂浮装置。

【技术实现步骤摘要】
波浪能量综合采集转换发电装置
本专利技术涉及海浪发电
，特别是涉及波浪能量综合采集转换发电装置，用于采集海浪海流波动产生的多种能量，将海浪海流能转换为电能，提高海浪海流发电的发电效率。
技术介绍
波浪海流所蕴涵的能量主要是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。波浪的能量与波高的平方、波浪的运动周期以及迎波面的宽度成正比。波浪能是由地球与月球引力变化和地球上风把能量传递给海洋而产生的。能量传递速率多和风速有关，也和风与水相互作用的距离(即风区)有关。海洋的海浪浪流为规则层流和不规则紊流相伴，横向浪峰和侧向水团相互激荡，水团相对于海平面随时发生位移时，使波浪具有势能，而水质点的运动，则使波浪具有动能。贮存的能量通过摩擦和湍动而消散，其消散速度的大小取决于波浪特征和水深。波浪可以用波高、波长(相邻的两个波峰间的距离)和波周期(相邻的两个波峰间的时间)等特征来描述。当今，人类面临全球能源紧缺的局面，开发新能源刻不容缓。其中海洋能源潜力巨大。波浪能具有能量密度高、分布面广等优点。它是一种取之不竭的可再生清洁能源。波浪能相对风能而言，能量密度要高的多，在各种再生能源中具有最高能量密度。波能的关键优势在于它以振荡机械能这种高品质的能量形式存在，并且可以在很少的能量损失下传播，而且它的另一优势，是点吸收效应，也就是说波浪能转换装置可在波浪上的任何点收集波能。波浪发电是波浪能利用的主要方式，尤其是在能源消耗较大的冬季，可以利用的波浪能能量也最大。小功率的波浪能发电，已在导航浮标、灯塔等获得推广应用。我国有广阔的海洋资源，虽然我国大陆沿岸的波能平均密度较低，但考虑到波浪的波高和主要周期(即主频)与该波浪形成地点的地理位置、风力、常年风向、潮汐时间、海床形状、海水深度、海床坡度等因素，存在一些能量密度很高的波能富集点，黄海到南海形成一条东北至西南走向的大浪带波能相对集中。因此在我国许多海岛海域都有达到理论利用的典型波浪(周期4?8秒，浪高2米以上)，开发波浪能将成为岛屿，沿海城市供电和建设规模型海浪发电厂的未来发展方向。二十世纪八十年代以来，美国(夏威夷)、英国、挪威、巴西、澳大利亚、法国、日本等国都为波浪能发电研究投入大量人力物力，成绩显著，他们在其波能密集的海岸沿线大力研建波能发电的试验电站。Wavegen公司建造的500千瓦的〃帽贝(UMPET) 〃海浪发电机，瑞典Technocean公司的HosePump浮体单元,芬兰的AWEnergyOy的摇摆式等等。其中英国海洋能源公司建成漂浮式波能发电装置海蛇(Pelamis)已开始在奥克尼进行商用发电试验，具有当时全球漂浮式海浪发电系统的最高效率，可将迎面入射波能的40%转换为电能。我国海浪能釆集转换也取得重要进展，如漂浮式能量釆集转换已形成独立自主知识权和独持技术路线。目前国内外现有技术的波能采集发电装置一般仅利用了波浪能的动能和势能其中的一种，另一种不但流失，还成为负效应以及成为损坏采集设备的动力。这是波浪能开发效益不高，投资回报率不理想的关键国素。
技术实现思路
本专利技术提供波浪能量综合采集转换发电装置，采用柔性的海浪导流管以及刚性的管卡，并且在刚性管卡上设置水撬装置，对柔性的海浪导流管施以多种作用力，综合利用波浪能的动能和势能，对导流管内海水形成正向加速度，提高波浪发电的发电效率。本专利技术的技术方案是:波浪能量综合采集转换发电装置，其特征在于，包括柔性的漂浮式中空海浪导流管，所述海浪导流管的一端为迎浪端口，另一端即尾端设置发电转换装置，还包括沿所述海浪导流管的管长方向设置的一个或多个使海浪导流管内流入的海流向所述尾端加速流动的水流推进装置，所述水流推进装置和/或所述海浪导流管上还设置漂浮装置。所述水流推进装置为加压推进装置，所述加压推进装置包括刚性的管肋型管卡和能使刚性的管肋型管卡对柔性的海浪导流管产生挤压收缩力的水撬装置；所述刚性管卡沿管长方向间隔套装在海浪导流管上；所述刚性管卡具有固定肋以及与固定肋沿管长方向相间隔设置的活动肋，所述固定肋具有合页型的活动铰销连接轴，所述活动肋分为左活动肋和右活动肋，两活动肋的肋根连接到所述活动铰销连接轴上，活动肋的尾部由具有沿管长方向的间距的肋梢组成，两活动肋的尾部在交叉时相邻肋梢的间隙形成相互交叉的滑槽；所述刚性管卡上至少设置一套水撬装置，所述水撬装置包括左撬杆、右撬杆、浮重浮台和设置在连接轴上的撬杆铰接销，所述左撬杆和右撬杆通过撬杆铰接销与连接活动肋的连接轴刚性连接，浮重浮台设置在撬杆自由端顶端，所述撬杆在浮重浮台随海浪起伏的上下运动的作用下，带动活动肋的张开或收缩，对柔性的海浪导流管产生挤压收缩力；所述漂浮装置为所述刚性管卡上设置的漂浮浮桶。所述左撬杆与所述右活动肋为固定连接或为一体结构，并通过撬杆铰接销连接在所述连接轴上，所述右撬杆与所述左活动肋为固定连接或为一体结构，并通过撬杆铰接销连接在所述连接轴上。所述左撬杆与所述左活动肋为固定连接或为一体结构，并通过撬杆铰接销连接在所述连接轴上，所述右撬杆与所述右活动肋为固定连接或为一体结构，并通过撬杆铰接销铰接在所述连接轴上。所述刚性管卡在海浪导流管上等距离设置，刚性管卡内迎浪端设置有单向阀门。所述海浪导流管在迎浪端口及尾部设置喇叭状导流罩；首部的刚性管卡与海浪导流管在迎浪端口的导流罩连接，尾部的刚性管卡连接尾部导流罩，尾部的刚性管卡内设置有发电转换装置；尾部的刚性管卡的管径由大变小，使主流水加速冲击水轮机。所述水撬装置的浮重浮台具有配重块和密封空气的腔体。所述水流推进装置还包括冲击力推进装置，所述冲击力推进装置为所述刚性管卡的固定肋底部和侧部以及对应贴合的海浪导流管上具有的若干反流板式进水孔，进水孔口处设有单向压力阀，当刚性管卡在海浪的作用下朝向迎浪端口的一端向上倾斜时，并且海浪导流管内海水压力小于外部海浪冲击力时，反流板式阀门打开，对海浪导流管产生侧向冲击力。所述冲击力推进装置还包括所述海浪导流管侧向具有的可控式侧进水孔，所述可控式侧进水孔位于刚性管卡的活动肋相对应的位置，进水孔口处内外分别设置单向阀，所述外单向阀通过往返式连杆与刚性管卡的活动肋连接；当水橇装置带动活动肋张开时，侧进水孔口处的外单向阀打开，当导流管外压力大于导流管内压力时，内单向阀打开，波峰海水从侧进水孔进入海浪导流管以增大海浪导流管内的压力流速。所述海浪导流管和/或刚性管卡沿管壁圆周安装活动止逆板，即沿进水方向在管壁垂直安装，板根部为活动铰，板高为导流管半经的二分之一至四分之一之间，止逆板沿顺水方向从垂直90度向180度间活动；当进水时止逆板从90度向接近180度间活动，当逆水流时止逆板从180度向90度间活动，旨在管内逆水时产生反向作用力。所述刚性管卡上设置的撬杆铰接销位于刚性管卡的上方；当刚性管卡处于波峰时，所述撬杆在浮重浮台的重力作用下向下运动，带动刚性管卡的活动肋张开，当刚性管卡处于波谷时，所述撬杆在浮重浮台的浮力作用下向上运动，带动刚性管卡的活动肋收缩。所述刚性管卡上设置的撬杆铰接销位于刚性管卡的下方；当刚性管卡处于波谷时，所述撬杆在浮重浮台的浮力作用下向上运动，带动刚性管卡的活动肋张开，当刚性管卡处于波峰时，所述撬杆在浮重浮台的重力作用下向下运动，带动刚性管卡的活动肋收缩。本文档来自技高网...

【技术保护点】
波浪能量综合采集转换发电装置，其特征在于，包括柔性的漂浮式中空海浪导流管，所述海浪导流管的一端为迎浪端口，另一端即尾端设置发电转换装置，还包括沿所述海浪导流管的管长方向设置的一个或多个使海浪导流管内流入的海流向所述尾端加速流动的水流推进装置，所述水流推进装置和/或所述海浪导流管上还设置漂浮装置。

【技术特征摘要】
1.波浪能量综合采集转换发电装置，其特征在于，包括柔性的漂浮式中空海浪导流管，所述海浪导流管的一端为迎浪端口，另一端即尾端设置发电转换装置，还包括沿所述海浪导流管的管长方向设置的一个或多个使海浪导流管内流入的海流向所述尾端加速流动的水流推进装置，所述水流推进装置和/或所述海浪导流管上还设置漂浮装置。2.根据权利要求1所述的波浪能量综合采集转换发电装置，其特征在于，所述水流推进装置为加压推进装置，所述加压推进装置包括刚性的管肋型管卡和能使刚性的管肋型管卡对柔性的海浪导流管产生挤压收缩力的水撬装置；所述刚性管卡沿管长方向间隔套装在海浪导流管上；所述刚性管卡具有固定肋以及与固定肋沿管长方向相间隔设置的活动肋，所述固定肋具有合页型的活动铰销连接轴，所述活动肋分为左活动肋和右活动肋，两活动肋的肋根连接到所述活动铰销连接轴上，活动肋的尾部由具有沿管长方向的间距的肋梢组成，两活动肋的尾部在交叉时相邻肋梢的间隙形成相互交叉的滑槽；所述刚性管卡上至少设置一套水撬装置，所述水撬装置包括左撬杆、右撬杆、浮重浮台和设置在连接轴上的撬杆铰接销，所述左撬杆和右撬杆通过撬杆铰接销与连接活动肋的连接轴刚性连接，浮重浮台设置在撬杆自由端顶端，所述撬杆在浮重浮台随海浪起伏的上下运动的作用下，带动活动肋的张开或收缩，对柔性的海浪导流管产生挤压收缩力；所述漂浮装置为所述刚性管卡上设置的漂浮浮桶。3.根据权利要求2所述的波浪能量综合采集转换发电装置，其特征在于，所述左撬杆与所述右活动肋为固定连接或为一体结构，并通过撬杆铰接销连接在所述连接轴上，所述右撬杆与所述左活动肋为固定连接或为一体结构，并通过撬杆铰接销连接在所述连接轴上。4.根据权利要求 2所述的波浪能量综合采集转换发电装置，其特征在于，所述左撬杆与所述左活动肋为固定连接或为一体结构，并通过撬杆铰接销连接在所述连接轴上，所述右撬杆与所述右活动肋为固定连接或为一体结构，并通过撬杆铰接销铰接在所述连接轴上。5.根据权利要求3或4所述的波浪能量综...

【专利技术属性】
技术研发人员：董万章，王桂林，
申请(专利权)人：董万章，王桂林，
类型：发明
国别省市：北京;11