一种聚波浪涡轮式发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种聚波浪涡轮式发电装置，包括底部支撑板，在底部支撑板中心处与轴承座配合使用的轴承上连接有聚波盒，聚波盒能和轴承一起转动；聚波盒上表面设置有一个可伸缩式支柱；还包括外围的导浪板，导浪板自下而上宽度变窄，且呈倾斜的角度安装；导浪板底部与底部支撑板的上层板架之间有空隙；在聚波盒内部，安装有涡轮，涡轮上连接有皮带，涡轮转动时带动皮带轮转动，皮带轮与发电机连接；发电机设置在支柱上部；在支柱顶部设置有迎风板。本发明专利技术的聚波涡轮式发电装置直接采用波浪能‑机械能‑电能，不仅利用了波浪势能，还利用了波浪动能，发电效率更好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发电装置，具体涉及一种聚波浪涡轮式发电装置，属于波浪能发电

技术介绍
我国工业发展对于化石能源的依赖非常大，而化石能源危机日益突出同时生态环境也遭到严重破坏，因此开发新能源，减少对化石能源的依赖迫在眉睫。海洋能源约占世界能源的70%。此方面我国仅处于起步阶段，部分沿海地区先后研制成了各种试验性的潮汐电站为进一步开发利用海洋能源打下了初步基础。由于海洋波浪能发电系统的运行环境恶劣，与其他可再生能源发电系统如风电、光伏发电等相比发展相对滞后。现有几种比较有特点的波浪能转换装置，1、浮力摆式波浪能转换装置（Bottom Hinged），海洋波浪作用在摆板上，摆板在波浪作用下产生前后摆动，并驱动由液压缸、蓄电池、液压马达、发电机组成的液压式波浪能转换装置，最终获取电力能源。2、越浪式波浪能量转换装置（Overtopping Wave Energy Convertor OWEC）在进行波浪能转换时，通常包括两个转换过程：首先将波浪能转换为可供涡轮电机利用的机械能，实现能量的一次转换过程；然后通过涡轮电机将机械能转换为电能进行输出，实现能量的第二次转换过程。漂浮越浪式波浪能转换装置主要由斜坡式引浪面、蓄水池及出水管三部分组成。入射波在传播过程中遇到引浪面的阻挡，沿引浪面爬升并越入蓄水池内，蓄水池将不稳定的波浪能储存为稳定的势能。3、筏式（Raft）海洋波浪能发电装置，由铰接链、筏体以及液压系统组成。筏式海洋能发电技术的优点是筏体之间仅有角位移，即使在大浪下，该位移也不致过大，故抗风浪性能较好，且具有较好的能量传递效率，发电稳定性好；缺点是装置顺波浪方向布置，筏式波浪能发电装置吸收波浪能的能力较为逊色，单位功率下材料的用量比垂直浪向布置的装置大，造成装置成本较高；而且系泊较为困难。4、现有的海洋平台主要通过海底电缆输电，而海底电缆是一种开发难度大，投入资金多，事故频发,维护费用高的一项工程。现阶段的装置或者供电平台利用的大多是海上太阳能、风能，而很少有利用海洋波浪能发电技术，况且现阶段漂浮式海洋波浪能转换装置也存在着电能储存及电能难以输送上岸的问题，而专门为海洋平台供电也可忽略这一技术障碍。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种较为高效、体积可大可小、易于系泊和定位的波浪能发电装置，主要用于为海洋平台供电。本专利技术是这样实现的：一种聚波浪涡轮式发电装置，包括底部支撑板，底部支撑板由通过底部轴连接的上层板架和下层板架组成，上层板架与下层板架相对固定，底部轴承座穿过上、下层板架并与其固定，在底部支撑板中心处与轴承座配合使用的轴承上连接有聚波盒，聚波盒能和轴承一起转动；聚波盒上表面设置有一个可伸缩式支柱；所述聚波浪涡轮式发电装置，还包括外围的导浪板，导浪板自下而上宽度变窄，且呈倾斜的角度安装；导浪板底部与底部支撑板的上层板架之间有空隙；在聚波盒内部，安装有涡轮，涡轮上连接有皮带，涡轮转动时带动皮带轮转动，皮带轮与发电机连接；发电机设置在支柱上部；在支柱顶部设置有迎风板。更进一步的方案是：所述导浪板的数量为5个，且大小形状相同。更进一步的方案是：所述上层板架和下层板架之间填充有密度小的填充物。通过填充，使得上下层板架和填充物共同形成支撑整个聚波浪涡轮式发电装置的浮体。在本专利技术中，底部支撑板的双层板架起到支撑和固定整个装置的作用；底部轴，是与底部轴承座配合，起到底部支撑板上表面以上可旋转部分，包括支柱以及涡轮、皮带轮、发电机等，能够绕轴进行转动的作用，在迎风板的作用下，能够根据风向随时调节聚波盒的方向；导浪板，在波浪流向此装置的时候，负责将波浪进行引流，并通过自下而上宽度变窄的收缩水道将波浪的势能提高，上部分的波浪包涵势能较多，下部分的波浪包涵流能较多；聚波盒，其作用是将导浪板所引导的波浪势能与流能引向涡轮，引起涡轮的转动；迎风板，在风的方向转变的时候负责带动整个发电装置（包括支柱以及涡轮、皮带轮、发电机）的转动，使得聚波盒刚好处于流能与势能相对最大的方向上。本专利技术主要由两部分组成：主体的发电机部分与自偏转装置。主体的发电机部分有五个完全相同的导浪板，每一个导浪板有一定的倾斜角度，在导浪板与浮体之间有一定的空间。当波浪打向导浪板的时候，部分波浪经过收缩水道将波浪推向导浪板的顶端，波浪的动能转化为势能打向涡轮；还有一部分波浪通过导浪板与底部支撑板最上层表面之间的空间直接打向涡轮，直接利用了波浪的流能。同时还保证了势能波浪与流能波浪对涡轮的作用效果是使涡轮向同一个方向转动，如附图4所示，涡轮的位置是事先设计好，使得势能流向涡轮的中心右部分，流能流向涡轮中心下部分，这两者均会使涡轮产生一个顺时针的力矩，带动转子发电机发电，将电能存贮与蓄电池中，将不稳定的电能转换为稳定的电能加以分配利用。在海洋中波浪的流动方向不是一成不变的，自偏转装置是利用了波浪流动方向基本与风向一致现象，当风向改变时自偏转装置的上端的挡风板会受风力转动，直至与风向同向，与此同时涡轮的方向也会随着挡风板方向改变而改变，使得涡轮正好处于波浪能量最集中的一个导浪板处。这两部分组合在一起便提高了该装置的整体发电量与发电效率。本专利技术的聚波涡轮式发电装置直接采用波浪能-机械能-电能，此发电装置不仅利用了波浪势能，还利用了波浪动能，这使波浪的大部分能量得到了有效的利用，发电效率更好，另外，聚波涡轮式发电装置可以根据实际情况确定大小尺寸，能够满足不同的用电量的要求；整个装置浮在水面上，抗腐蚀能力强，移动方便，当遇到设备故障时，其浮于水面方便移动的特性可以为零件的更换维修提供极大的方便。聚波涡轮式发电装置可以在远海作业，并且具有良好的聚波能力和抗波浪能力，装置系泊简单，除可以利用锚泊定位也可以直接系泊在海洋平台上，为海洋平台提供源源不断的能量。附图说明图1为本专利技术聚波浪涡轮式发电装置结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为图1的剖视图；图4为发电时涡轮的位置和势能流向、流能流向示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的说明。参见图1-图4，一种聚波浪涡轮式发电装置，包括底部支撑板1，底部支撑板由通过底部轴承座2连接的上层板架12和下层板架11组成，上层板架与下层板架相对固定，底部轴承座2穿过上、下层板架并与其固定，在底部支撑板中心处与底部轴承座2配合使用的轴承上连接有聚波盒5，聚波盒能和轴承一起转动；聚波盒5上表面设置有一个可伸缩式支柱3；所述聚波浪涡轮式发电装置，还包括外围的5个相同的导浪板4，导浪板自下而上宽度变窄，且呈倾斜的角度安装；导浪板底部与底部支撑板的上层板架之间有空隙；由于有5个导浪板，因此共有五个方向的集浪装置，每个方向的集浪装置均是由导浪板4连接集浪板51组成，集浪板51将势能准确地引导向涡轮中心的右侧，聚波盒自带的聚波盒集浪板52是将流能准确地引导向涡轮中心的下侧。在聚波盒内部，安装有涡轮6，涡轮上连接有皮带7，涡轮转动时带动皮带轮转动8，皮带轮与发电机9连接；发电机设置在支柱上部；在支柱顶部设置有迎风板10。上层板架和下层板架之间填充有密度小的泡沫作为填充物。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚波浪涡轮式发电装置，其特征在于包括底部支撑板，底部支撑板由通过底部轴连接的上层板架和下层板架组成，上层板架与下层板架相对固定，底部轴承座穿过上、下层板架并与其固定，在底部支撑板中心处与轴承座配合使用的轴承上连接有聚波盒，聚波盒能和轴承一起转动；聚波盒上表面设置有一个可伸缩式支柱；所述聚波浪涡轮式发电装置，还包括外围的导浪板，导浪板自下而上宽度变窄，且呈倾斜的角度安装；导浪板底部与底部支撑板的上层板架之间有空隙；在聚波盒内部，安装有涡轮，涡轮上连接有皮带，涡轮转动时带动皮带轮转动，皮带轮与发电机连接；发电机设置在支柱上部；在支柱顶部设置有迎风板。

【技术特征摘要】
1. 一种聚波浪涡轮式发电装置，其特征在于包括底部支撑板，底部支撑板由通过底部轴连接的上层板架和下层板架组成，上层板架与下层板架相对固定，底部轴承座穿过上、下层板架并与其固定，在底部支撑板中心处与轴承座配合使用的轴承上连接有聚波盒，聚波盒能和轴承一起转动；聚波盒上表面设置有一个可伸缩式支柱；所述聚波浪涡轮式发电装置，还包括外围的导浪板，导浪板自下而上宽度变窄，且呈倾斜的角度安装；...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴静萍，吴昊，吴沼涛，龚恒翰，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42