混凝土平台减阻孔洞发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种混凝土平台减阻孔洞发电装置，包括安置在混凝土平台减阻孔洞两端的第一发电装置和第二发电装置，第一发电装置和第二发电装置的结构相同；第一发电装置包括收缩形圆弧状侧壁、若干压电发电装置、流通口、涡轮发电装置和绝缘防水导线；若干压电发电装置的分布规律为沿着远离流通口到靠近流通口的方向由密到稀分布；流通口为圆孔状结构，洋流从外界流经第一发电装置的流通孔后流入混凝土平台减阻孔洞内，之后，从混凝土平台减阻孔洞内流经第二发电装置的流通孔后进入混凝土平台减阻孔洞外。本发明专利技术结构简单、易于建造、方便维护、发电稳定，整体结构体积小、重量轻，可提高发电效率，提升装置的经济性。

【技术实现步骤摘要】
混凝土平台减阻孔洞发电装置
本专利技术涉及一种混凝土平台减阻孔洞发电装置。
技术介绍
近年来，伴随着汽车行业地不断发展和人们的生活水平的不断提高，私家车的数量日益增多，石油需求量逐年提升。海洋石油资源储量丰富，远超陆地，因此对于海洋石油的开采显得尤为重要。当前，对于中低纬度海域石油资源的开采通常选用导管架平台或移动式平台，而对于极寒、极端恶劣海域、冰区等则一般采用混凝土平台。已有装置大都基于导管架等平台的特点进行设计，并未考虑混凝土平台的结构特点。由于混凝土平台结构稳定、寿命长，并且通常趋向于本地化，再结合其一般位于极端海域的特点，电力供给耗费大，如何实现自发电功能成为重中之重。目前海洋平台实现自发电功能的方法大都基于对波浪能发电、太阳能发电、风能发电、燃料发电等方向的应用。但这些方法基本都是针对中低纬度常见海洋平台提出的，对于高纬度极端海域的混凝土平台自发电功能研究较少；另外，这些方法大都在平台上安装了较大的发电装置，结构复杂、体积较大，增加了平台所受载荷，对于处于极端海域下的混凝土平台的安全性极为不利；且部分现有装置利用风能和太阳能发电，受天气状况影响较大，发电效果不稳定；并且，考虑到绿色环保的要求，传统的燃料发电方式逐渐被替代。此外，现有洋流发电装置一般不具有随洋流方向变化自适应调整自身结构的功能，发电效率较低。因此，现有装置在使用范围和效果上存在很大局限性。
技术实现思路
根据上述提出的目前海洋平台实现自发电功能的方法大都基于对波浪能发电、太阳能发电、风能发电、燃料发电等方向的应用，但这些方法基本都是针对中低纬度常见海洋平台提出的，对于高纬度极端海域的混凝土平台自发电功能研究较少；另外，这些方法大都在平台上安装了较大的发电装置，结构复杂、体积较大，增加了平台所受载荷，对于处于极端海域下的混凝土平台的安全性极为不利；且部分现有装置利用风能和太阳能发电，受天气状况影响较大，发电效果不稳定；并且，考虑到绿色环保的要求，传统的燃料发电方式逐渐被替代；此外，现有洋流发电装置一般不具有随洋流方向变化自适应调整自身结构的功能，发电效率较低；因此，现有装置在使用范围和效果上存在很大局限性的技术问题，而提供一种混凝土平台减阻孔洞发电装置。本专利技术主要利用在混凝土平台的水下减阻孔洞内安装发电装置，将流经孔洞的洋流动能转化为电能，同时还不增加平台阻力。另外本专利技术发电装置的侧壁使用了可变形材料，可以随着洋流方向自适应地调整自身结构，发电效率高，再结合洋流运动的长久性，该发电装置能够产生的电能比较稳定、可观；且收缩形圆弧状侧壁上安装的压电发电装置的分布呈外密内稀状态，可提升装置的经济性。本专利技术采用的技术手段如下：一种混凝土平台减阻孔洞发电装置，包括：安置在混凝土平台水泥立柱上混凝土平台减阻孔洞两端的第一发电装置和第二发电装置，所述第一发电装置和所述第二发电装置的结构相同，呈喇叭状；所述第一发电装置和所述第二发电装置在所述混凝土平台减阻孔洞横断面中呈类梯形形态，所述第一发电装置呈现凹向孔内状态，所述第二发电装置呈现凸出孔外状态，或所述第一发电装置呈现凸出孔外状态，所述第二发电装置呈现凹向孔内状态；所述第一发电装置包括由可变形材料制作而成的收缩形圆弧状侧壁、固定于所述收缩形圆弧状侧壁上的若干压电发电装置、流通口、安装在所述流通口处的涡轮发电装置和绝缘防水导线；所述收缩形圆弧状侧壁的最小截面处与所述流通口相连，最大截面处与所述混凝土平台减阻孔洞的内壁相连；所述涡轮发电装置通过中心轴杆固定在所述流通口处，所述中心轴杆的一端与所述涡轮发电装置中心相连，另一端与所述流通口相连；所述导线的一端分别与所述压电发电装置和所述涡轮发电装置电连接，另一端与平台上用电设备或电量储存设备连接，用于输送产自所述压电发电装置和所述涡轮发电装置的电能；若干所述压电发电装置的分布规律为沿着远离所述流通口到靠近所述流通口的方向由密到稀分布，将发电装置所受的洋流冲击压力转化为电力；所述流通口为圆孔状结构，洋流从外界流经所述第一发电装置的流通孔后流入所述混凝土平台减阻孔洞内，之后，从所述混凝土平台减阻孔洞内流经所述第二发电装置的流通孔后进入所述混凝土平台减阻孔洞外。进一步地，在混凝土平台中，所述发电装置在圆周方向上呈对称均匀分布。进一步地，所述可变形材料为橡胶或硅胶等。进一步地，所述收缩形圆弧状侧壁的截面大小呈渐缩式，洋流流经部分的发电装置截面面积不断减小，单位时间内流经发电装置的洋流体积大小基本不变，根据公式Q＝SV，在流量一定的情况下，截面面积的减小使洋流流速增加。进一步地，所述收缩形圆弧状侧壁在洋流方向发生变化时，相应的发生形变；当混凝土平台外洋流流入混凝土平台内时，所述第一发电装置凹向孔内，所述第二发电装置凸向孔外；当洋流方向发生变化，混凝土平台内洋流流出混凝土平台外时，所述第一发电装置凸向孔外，所述第二发电装置凹向孔内，这是由于所述收缩形圆弧状侧壁的制作材料为可变形材料，在水流冲击力达到一定程度时，会产生形变，保证水流先流经所述收缩形圆弧状侧壁，再流经流通口，以此确保洋流流经流通口时的速度有所提升，保证无论是从混凝土平台外流入的洋流还是从混凝土平台内流出的洋流均得到利用，进而提高发电效率。进一步地，所述涡轮发电装置包括涡轮叶片、涡轮发电装置集成盒和导线Ⅰ，所述涡轮发电装置集成盒内置有与所述涡轮叶片相连的主轴、连接到所述主轴上的转子、缠绕在所述转子上的线圈、定子、缠绕在所述定子上的线圈和直流电源；所述涡轮叶片的数量至少设有3片，所述导线Ⅰ外包绝缘防水材料。进一步地，所述压电发电装置包括固定在所述收缩形圆弧状侧壁上的基板、固定在所述基板上的压电陶瓷板和导线Ⅱ，所述基板通过铆钉与所述收缩形圆弧状侧壁固定连接，所述导线Ⅱ外包绝缘防水材料。较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、本专利技术提供的混凝土平台减阻孔洞发电装置，着眼于当前海洋平台自发电装置较少涉及到的高纬度极端海域下的混凝土平台自发电研究，在几乎不增加平台所受阻力的情况下，将混凝土平台减阻孔洞内流经的洋流的动能通过压电装置和涡轮转化为电能，结构简单、易于建造、方便维护、发电稳定；由于本发电装置整体结构体积小、重量轻，而且是安装在混凝土平台的减阻孔中，利用平台本就存在的外载荷发电，几乎没有增加额外的外载荷，避免了使用大型固定式发电装置对平台所受载荷的影响，对极端海域内工作的海洋平台的安全性影响较小；同时相较于燃料发电装置具有绿色环保的优势，对比同样绿色环保的太阳能发电和风能发电等装置也有着不因为诸如雨天、无风或风力过大等天气状况而导致的发电不稳定的问题。2、本专利技术提供的混凝土平台减阻孔洞发电装置，其收缩形圆弧状侧壁采用了可变形材料，可随洋流方向变化自适应调整自身结构，极大地提高了发电效率，避免了由于洋流方向的突然改变导致的装置损坏和发电量的降低。3、本专利技术提供的混凝土平台减阻孔洞发电装置，其收缩形圆弧状侧壁上安装的压电发电装置的分布呈外密内稀状态，这是由于越靠近入流口和出流口时，装置侧壁所受压强越小，此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土平台减阻孔洞发电装置，其特征在于，包括：安置在混凝土平台水泥立柱(7)上混凝土平台减阻孔洞(6)两端的第一发电装置和第二发电装置，所述第一发电装置和所述第二发电装置的结构相同，呈喇叭状；/n所述第一发电装置和所述第二发电装置在所述混凝土平台减阻孔洞(6)横断面中呈类梯形形态，所述第一发电装置呈现凹向孔内状态，所述第二发电装置呈现凸出孔外状态，或所述第一发电装置呈现凸出孔外状态，所述第二发电装置呈现凹向孔内状态；/n所述第一发电装置包括由可变形材料制作而成的收缩形圆弧状侧壁(5)、固定于所述收缩形圆弧状侧壁(5)上的若干压电发电装置(10)、流通口、安装在所述流通口处的涡轮发电装置和绝缘防水导线；所述收缩形圆弧状侧壁(5)的最小截面处与所述流通口相连，最大截面处与所述混凝土平台减阻孔洞(6)的内壁相连；所述涡轮发电装置通过中心轴杆(9)固定在所述流通口处，所述中心轴杆(9)的一端与所述涡轮发电装置中心相连，另一端与所述流通口相连；所述导线的一端分别与所述压电发电装置(10)和所述涡轮发电装置电连接，另一端与平台上用电设备或电量储存设备连接，用于输送产自所述压电发电装置(10)和所述涡轮发电装置的电能；/n若干所述压电发电装置(10)的分布规律为沿着远离所述流通口到靠近所述流通口的方向由密到稀分布，将发电装置所受的洋流冲击压力转化为电力；/n所述流通口为圆孔状结构，洋流从外界流经所述第一发电装置的流通孔后流入所述混凝土平台减阻孔洞(6)内，之后，从所述混凝土平台减阻孔洞(6)内流经所述第二发电装置的流通孔后进入所述混凝土平台减阻孔洞(6)外。/n...

【技术特征摘要】
1.一种混凝土平台减阻孔洞发电装置，其特征在于，包括：安置在混凝土平台水泥立柱(7)上混凝土平台减阻孔洞(6)两端的第一发电装置和第二发电装置，所述第一发电装置和所述第二发电装置的结构相同，呈喇叭状；
所述第一发电装置和所述第二发电装置在所述混凝土平台减阻孔洞(6)横断面中呈类梯形形态，所述第一发电装置呈现凹向孔内状态，所述第二发电装置呈现凸出孔外状态，或所述第一发电装置呈现凸出孔外状态，所述第二发电装置呈现凹向孔内状态；
所述第一发电装置包括由可变形材料制作而成的收缩形圆弧状侧壁(5)、固定于所述收缩形圆弧状侧壁(5)上的若干压电发电装置(10)、流通口、安装在所述流通口处的涡轮发电装置和绝缘防水导线；所述收缩形圆弧状侧壁(5)的最小截面处与所述流通口相连，最大截面处与所述混凝土平台减阻孔洞(6)的内壁相连；所述涡轮发电装置通过中心轴杆(9)固定在所述流通口处，所述中心轴杆(9)的一端与所述涡轮发电装置中心相连，另一端与所述流通口相连；所述导线的一端分别与所述压电发电装置(10)和所述涡轮发电装置电连接，另一端与平台上用电设备或电量储存设备连接，用于输送产自所述压电发电装置(10)和所述涡轮发电装置的电能；
若干所述压电发电装置(10)的分布规律为沿着远离所述流通口到靠近所述流通口的方向由密到稀分布，将发电装置所受的洋流冲击压力转化为电力；
所述流通口为圆孔状结构，洋流从外界流经所述第一发电装置的流通孔后流入所述混凝土平台减阻孔洞(6)内，之后，从所述混凝土平台减阻孔洞(6)内流经所述第二发电装置的流通孔后进入所述混凝土平台减阻孔洞(6)外。


2.根据权利要求1所述的混凝土平台减阻孔洞发电装置，其特征在于，在混凝土平台中，所述发电装置在圆周方向上呈对称均匀分布。


3.根据权利要求1或2所述的混凝土平台减阻孔洞发电装置，其特征在于，所述可变形材料为橡胶或硅胶。


4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨飏，胡凯旋，袁修秀，赵旦，陈小云，刘毅，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21