一基多体漂浮式波浪能转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一基多体漂浮式波浪能转换装置，包括方驳、锚泊系统，方驳的前端、中部、后端分别设有前立舱、中间立舱、后立舱，前立舱和后立舱各两个以上，分别从所述方驳的一侧间隔地排布到另一侧，中间立舱沿方驳横向设置，并分别在相邻前立舱的间距、相邻后立舱的间距所对的中间立舱的下部安装有铰链，支撑臂一端连接铰链，另一端从所述间距中伸出并与趋附在前立舱或后立舱的外轮廓上的吸波浮体相连，且趋附面为同心圆弧，中间立舱的舱壁上设有由吸波浮体推动而做功的做功元件，中间立舱的上部设置为设备舱，设备舱内装有与做功元件相配合的能量转换设备。本发明专利技术结构简单合理，可节约用海面积，降低同等装机容量下的建造、投放和维护成本。

【技术实现步骤摘要】
一基多体漂浮式波浪能转换装置
本专利技术涉及波浪能转换的
，特别是涉及一种一基多体的漂浮式波浪能转换装置。
技术介绍
为规模化开发海洋波浪能，出现了多种形式的波浪能装置群，传统的波浪能装置群均为多个波浪能发电装置共同布放在同一片海域形成群组，各个装置相互独立、分散，因此不利于集约化生产和节约用海面积。若要使漂浮式波浪能转换装置真正走向商业运行，必须解决如下几个问题：1、节约用海面积。漂浮式波浪能装置依靠锚泊系统与海底锚接，为保持漂浮式波浪能装置在不同浪向下均有较好的出力，为使漂浮式装置的锚泊系统在大浪下有较好的能量释放功能，锚泊系统所占海域通常比较大，装置也通常会在一定的范围内运动，单台装置占用的海洋面积比较大。如果多台装置投放在同一片海域，组成一个波浪能装置群，每台装置之间很难交叉布置，装置与装置之间必需留有足够的防碰撞空间，因此普通的漂浮式波浪能装置群所占用的海洋面积大于多台装置所占用面积的总和。造成海洋面积利用率低，不利于通航、海上生产等活动的开展。2、漂浮式波浪能装置的基体应在波浪中具有较好的稳定性，而吸波浮体应在波浪中应响应灵活、与波浪和谐振动。波浪能装置在波浪作用下，吸波浮体与基体产生相对运动，该相对运动将驱动能量转换系统将波浪能转换为其他形式的能量。若基体与吸波浮体做同相位运动则两者之间的相对运动减小或无相对运运动，波浪能装置将无法高效转换波浪能。因此在设计工况下，使波浪能装置基体保持稳定，使吸波浮体运动灵敏是保持装置高效运行的关键。3、保持装置在无人值守的条件下长期稳定运行，减小故障率。漂浮式波浪能装置在大浪中工作，危险性高，装置上不设居住人员。检修和维护人员只是定期巡检装置运行情况，装置上维护人员停留的时间极其短暂。因此漂浮式装置要具有良好的环境适应性和较低的故障率，并且装置有部分故障发生时，不会出现系统瘫痪或造成破坏等。4、若有台风等自然灾害来袭，漂浮式波浪能装置应能快捷的躲避灾害而不至于被破坏。然而目前还没有综合考虑上述问题的漂浮式波浪能转换装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种一基多体漂浮式波浪能转换装置，以节约用海面积，降低同等装机容量下的建造、投放和维护成本。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一基多体漂浮式波浪能转换装置，包括方驳、锚泊系统，该方驳的前端、中部、后端分别设有前立舱、中间立舱、后立舱，其中前立舱和后立舱各两个以上，并分别从所述方驳的一侧间隔地排布到另一侧，中间立舱沿方驳横向设置，并分别在相邻前立舱的间距、相邻后立舱的间距所对的中间立舱的下部安装有铰链，铰链与支撑臂的一端连接，支撑臂的另一端从所述间距中伸出并与趋附在前立舱或后立舱的外轮廓上的吸波浮体相连，且吸波浮体的趋附面与前立舱、后立舱的外轮廓曲面为同心圆弧，且圆心为所述铰链轴心，所述中间立舱的舱壁上设有由吸波浮体推动而做功的做功元件，中间立舱的上部设置为设备舱，设备舱内装有与做功元件相配合的能量转换设备。本专利技术以方驳作为漂浮的波浪能转换装置的船体，可将多个接收与利用波浪能的吸波浮体设置到船体上，共享一个船体、一套能量转换系统和锚泊系统，即在一个船体上形成了一个波浪能装置群，从而节约用海面积，而且同等装机容量下其建造、投放和维护成本会大幅下降。所述方驳沿纵向和横向分成多个独立的密闭舱，位于方驳中央的密封舱内安装泵站和抽排水主管路，所述前立舱、中间立舱、后立舱分别沿自身高度方向分为多个独立舱体，部分独立舱体内设有与所述泵站和抽排水主管路相连的排气管和进水管，其余的独立舱体为密封舱。可以让整套装置在非工作状态时露出水面，以便人员、设备登陆，开展维护、保养等工作，并且该状态下装置的吃水少、阻力小，有利于拖航的经济性；在工作状态时，可由泵舱向方驳、前立舱、中间立舱和后立舱中需要进水的舱体内部注水，使方驳失去浮力而下潜至设计深度，并成为稳定的水下附体，保证吸波浮体运动的灵敏度。所述设备舱的顶端中央位置设有基座、置于基座上的高压储气罐、由收紧机构控制的牵引链，且基座与高压储气罐由牵引链相连，所述前立舱和后立舱的最上端的密封舱设置为紧急沉浮舱，紧急沉浮舱通过气管与所述高压储气罐连通，并在紧急沉浮舱的上端设排气阀，下端设进水阀。可在装置遭遇台风等灾害性天气袭击时，让紧急沉浮舱进水，使装置淹没于水面之下，而高压储气罐脱离基座浮在水面上，并通过牵引链牵引水下一定深度的装置，从而躲避台风袭击；在装置需要上浮时，再由高压储气罐向紧急沉浮舱注入气体，排出水体，上浮到工作状态。所述方驳的前后两端向外延伸为跳板，跳板与方驳的上平面的四周竖有围栏。可为登陆的人和设备提供空间，并且方驳、跳板、围栏共同围成一个槽型空间。进一步地，方驳甲板之上设置诸多立柱，立柱上端铺设平板，形成一个宽大的平板结构。甲板与其上端的平板结构共同组成一个强有力的水下阻尼体，对稳定整体装置基体，提高能量转换效率作用重大。所述锚泊系统包括前立舱和后立舱顶部设置的锚机平台，位于装置四角的锚泊平台上分别设置一台锚机或卷扬设备，前立舱和后立舱内部设置上端接顶部锚机、下端接方驳甲板的锚链管，方驳甲板对应锚链管位置安装导向机构。无论甲板是否没入水中，操作人员均可站在装置顶部操纵锚机，收放锚链。所述的一基多体漂浮式波浪能转换装置，位于所述吸波浮体的运动下极限处的甲板部位设有下端缓冲体，位于所述吸波浮体的运动上极限处的中间立舱部位设有上端缓冲体。能在吸波浮体运动的极限位置进行缓冲，减小震动，提高装置结构稳定性，延长使用寿命。本专利技术的优点是：1、一基多体式设计使装置可适应不同方向的来浪，一台装置即相当一个装置群，装置不需为适应浪向大幅变化而绕锚链旋转以对准浪向，只需向四角抛锚即满足吸收不同方向的波浪的能力，简化了锚泊系统，节约了用海空间，并且锚泊系统操作设备设置在顶部，可方便的进行海上施工，减少使用海上工程船舶的几率，装置的投放、维护费用也明显减小；2、前后两个方向的吸波浮体互为备份，若一方吸波浮体出问题，可调转方向利用另一方吸波浮体，维修吸波浮体不需要完全停机，提高了工作效益；3、方驳甲板及其延长部分的跳板，和甲板上方的板状结构，共同形成一个面积较大的水平阻尼体，而中间立舱、围栏及部分前立舱和后立舱可形成多个面积较大的竖直阻尼体，其对稳定装置基体作用显著，其自身重量及附连水重量越大，对稳定装置的作用越明显，还可通过设置多层阻尼板的方式，进一步增大阻尼体面积与体积，从而保证了吸波浮体运动的灵敏度，提高能量转换效率；4、做功元件可设置为液压缸或直线电机、磁流体电机等，具体数量和出力可根据实际波浪工况和装置自身结构强度而定，因波浪能受季节、气候等影响较大，来能密度不稳定，因此做功元件的数量设计的越多，出力等级分的越细越有利于提高装置的转换效率，本专利技术可根据不同浪况分别启动不同数量或压力等级的负载，有利于高效吸收波浪能；5、装置的做功元件设置在水面以上，有利于保护其少受海水侵蚀，能量转换设备均安装在密闭的设备舱内，可避免设备与海水、海气的接触，可有效提高能量转换设备的使用寿命。6、专门设置紧急沉浮舱、高压储气罐，用于装置遭遇台风等自然灾害袭击时紧急下沉，台风过后上浮，自动恢复到工作状态，不需再进行浮态调整，可避免装置受损、缩短避险后投入工作的时间。附图说明图1是本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一基多体漂浮式波浪能转换装置，其特征在于：包括方驳、锚泊系统，该方驳的前端、中部、后端分别设有前立舱、中间立舱、后立舱，其中前立舱和后立舱各两个以上，并分别从所述方驳的一侧间隔地排布到另一侧，中间立舱沿方驳横向设置，并分别在相邻前立舱的间距、相邻后立舱的间距所对的中间立舱的下部安装有铰链，铰链与支撑臂的一端连接，支撑臂的另一端从所述间距中伸出并与趋附在前立舱或后立舱的外轮廓上的吸波浮体相连，且吸波浮体的趋附面与前立舱、后立舱的外轮廓曲面为同心圆弧，且圆心为所述铰链轴心，所述中间立舱的舱壁上设有由吸波浮体推动而做功的做功元件，中间立舱的上部设置为设备舱，设备舱内装有与做功元件相配合的能量转换设备。

【技术特征摘要】
1.一基多体漂浮式波浪能转换装置，其特征在于：包括方驳、锚泊系统，该方驳的前端、中部、后端分别设有前立舱、中间立舱、后立舱，其中前立舱和后立舱各两个以上，并分别从所述方驳的一侧间隔地排布到另一侧，中间立舱沿方驳横向设置，并分别在相邻前立舱的间距、相邻后立舱的间距所对的中间立舱的下部安装有铰链，铰链与支撑臂的一端连接，支撑臂的另一端从所述间距中伸出并与趋附在前立舱或后立舱的外轮廓上的吸波浮体相连，且吸波浮体的趋附面与前立舱、后立舱的外轮廓曲面为同心圆弧，且圆心为所述铰链轴心，所述中间立舱的舱壁上设有由吸波浮体推动而做功的做功元件，中间立舱的上部设置为设备舱，设备舱内装有与做功元件相配合的能量转换设备。2.根据权利要求1所述的一基多体漂浮式波浪能转换装置，其特征在于：所述方驳沿纵向和横向分成多个独立的密闭舱，位于方驳中央的密封舱内安装泵站和抽排水主管路，所述前立舱、中间立舱、后立舱分别沿自身高度方向分为多个独立舱体，部分独立舱体内设有与所述泵站和抽排水主管路相连的排气管和进水管，其余的独立舱体为密封舱。3.根据权利要求2所述的一基多体漂浮式波浪能转换装置，其特征在于：所述设备舱的...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛松伟，游亚戈，
申请(专利权)人：中国科学院广州能源研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44