本實用新型涉及波浪能發(fā)電裝置技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種新型點吸收式波浪能發(fā)電裝置。
背景技術(shù):
海洋波浪能是一種無污染的、清潔的、可再生的新能源,波浪能能流密度高、儲量巨大且分布廣泛,是未來海洋能利用發(fā)展的主要方向,而我國具有較為廣闊的海岸線,充分利用海洋資源進行發(fā)電,有重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟意義。
目前,世界上主要發(fā)展和研制的浪能發(fā)電裝置有“點頭鴨”式、振蕩水柱式、擺式、聚波蓄能式、點吸收式和閥式裝置等。由于點吸收式波浪能轉(zhuǎn)換裝置具有能量轉(zhuǎn)換效率高、對海洋水動力環(huán)境的影響小、浮子形式靈活、結(jié)構(gòu)形式多樣等優(yōu)點,因此,研發(fā)點吸收式波能轉(zhuǎn)換裝置已經(jīng)成為大多數(shù)海浪發(fā)電公司的主攻方向。雖然點吸收式裝置有有眾多無可比擬的優(yōu)勢,但其研究過程也存在一些問題,比如,獲能機構(gòu)的設(shè)計是否科學(xué)合理、二級轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是否通暢與高效等。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:為了克服上述點吸收式波浪能發(fā)電裝置存在的問題,本實用新型提供了一種新型點吸收式波浪能發(fā)電裝置,它通過采用多個振蕩浮子裝置,對常規(guī)的獲能模塊進行優(yōu)化改進,將各裝置輸送的液體一同匯集到液壓馬達,以適應(yīng)不同大小波浪變化,可以高效、穩(wěn)定地將波浪能轉(zhuǎn)化為電能,適用于為近海區(qū)域的離岸設(shè)施提供電力。
為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型提出以下技術(shù)方案:一種新型點吸收式波浪能發(fā)電裝置。它包括獲能模塊,所述獲能模塊與液壓轉(zhuǎn)換模塊相連,所述液壓轉(zhuǎn)換模塊中液壓馬達的輸出軸與增速機構(gòu)的輸入軸通過聯(lián)軸器連接,所述增速機構(gòu)的輸出軸與發(fā)電機軸通過聯(lián)軸器連接。
所述獲能模塊包括底座,所述底座頂部澆筑有混凝土框架,所述混凝土框架的頂部和底部分別設(shè)置有上橫架和下橫架,所述上橫架和下橫架上分別安裝有多個定滑輪,所述定滑輪上套裝有鋼絲繩,所述鋼絲繩上同時串聯(lián)有浮子和液壓缸,所述浮子通過鋼絲繩繞過四個定滑輪與液壓缸的活塞桿上下兩端相連。
所述液壓轉(zhuǎn)換模塊的液壓缸和液壓馬達之間串聯(lián)有全波整流回路、節(jié)流閥和蓄能器;所述全波整流回路回油口和液壓馬達出油口之間連接有油管接回油箱,所述全波整流回路之后并聯(lián)溢流閥,所述溢流閥的出油口接回油箱。
所述增速機構(gòu)為三級直齒輪增速器,其增速比由發(fā)電機的工作轉(zhuǎn)速和浮子隨波浪上下起伏運動的速度決定。
所述全波整流回路由四個單向閥組成。
所述全波整流回路、節(jié)流閥、蓄能器、溢流閥都封裝在液壓控制箱內(nèi)。
本實用新型有如下有益效果:
1、本實用新型適用于波浪能資源較為豐富的近海區(qū)域,采用利用點吸收式波浪能發(fā)電裝置的設(shè)計,能夠適應(yīng)不同大小的波浪;
2、通過采用多個振蕩浮子裝置,將各裝置輸送的液體一同匯集到液壓馬達,經(jīng)濟性上降低了造價,工程上又保證了電能的連續(xù)輸出,大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和波浪能的利用率;
3、液壓轉(zhuǎn)換模塊中設(shè)置節(jié)流閥、溢流閥和蓄能器,能防止裝置的相對運動幅度過大,對系統(tǒng)具有保護和穩(wěn)定作用,使系統(tǒng)不受潮位變化的影響;
4、該波浪能發(fā)電裝置安裝在海底,可以遠離暴風雨帶來的不利影響,同時,也避免了陸地景觀遭受工程建設(shè)的破壞,也能防范外力破壞。
5、裝置整體形式簡單,便于制作和安裝。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1是本實用新型的點吸收式波浪能發(fā)電系統(tǒng)圖。
圖2是本實用新型的三級齒輪增速機構(gòu)圖。
圖3是本實用新型的多個振蕩浮子裝置組成的獲能模塊示意圖。
圖中:底座1,下橫架2,混凝土框架3,浮子4,鋼絲繩5,上橫架6,定滑輪7,活塞桿8,液壓缸9,獲能模塊10,全波整流回路11,油箱12,溢流閥13,蓄能器14,節(jié)流閥15,液壓馬達16,液壓馬達輸出軸17,液壓轉(zhuǎn)換模塊18,聯(lián)軸器19,增速機構(gòu)20,聯(lián)軸器21,發(fā)電機軸22,發(fā)電機23。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式做進一步的說明。
如圖1,一種新型點吸收式波浪能發(fā)電裝置。它包括獲能模塊10,所述獲能模塊10與液壓轉(zhuǎn)換模塊18相連,所述液壓轉(zhuǎn)換模塊18中液壓馬達16的輸出軸17與增速機構(gòu)20的輸入軸通過聯(lián)軸器19連接,所述增速機構(gòu)20的輸出軸與發(fā)電機軸22通過聯(lián)軸器21連接。
進一步的,所述獲能模塊10包括底座1,所述底座1頂部澆筑有混凝土框架3,所述混凝土框架3的頂部和底部分別設(shè)置有上橫架6和下橫架2,所述上橫架6和下橫架2上分別安裝有多個定滑輪7,所述定滑輪7上套裝有鋼絲繩5,所述鋼絲繩5上同時串聯(lián)有浮子4和液壓缸9,所述浮子4通過鋼絲繩5繞過四個定滑輪7與液壓缸9的活塞桿8上下兩端相連。
進一步的,所述液壓轉(zhuǎn)換模塊18的液壓缸9和液壓馬達16之間串聯(lián)有全波整流回路11、節(jié)流閥15、蓄能器14;所述全波整流回路11由四個單向閥組成,能夠把來回流動的液壓油整成單方向流動的油,全波整流回路11的回油口和液壓馬達16的出油口之間連接有油管接回油箱12;所述節(jié)流閥15可以調(diào)節(jié)液壓馬達的轉(zhuǎn)速;所述蓄能器14能緩沖液壓油壓力,使液壓馬達16均勻旋轉(zhuǎn);所述全波整流回路11之后并聯(lián)液流閥13,所述溢流閥13起過載保護作用,其出油口接回油箱12,若波浪大液壓缸9輸出油壓過高,多余的油則通過放空返回。
進一步的,如圖2所示,所述增速機構(gòu)20為三級直齒輪增速器,能夠通過改變液壓馬達16輸出的轉(zhuǎn)速和扭矩,達到發(fā)電機17要求的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。其增速比由發(fā)電機23的工作轉(zhuǎn)速和浮子4隨波浪上下起伏運動的速度決定。
進一步的,所述全波整流回路11由四個單向閥組成。
進一步的,所述全波整流回路11、節(jié)流閥15、蓄能器14、溢流閥13都封裝在液壓控制箱內(nèi)。使裝置的結(jié)構(gòu)更加緊湊,形式更簡單。
進一步的,如附圖3所示,所述獲能模塊10可以采用多個振蕩浮子裝置。當浮子4上下運動時,液壓缸9內(nèi)的液體介質(zhì)被輸送到管道,再去推動液壓馬達16旋轉(zhuǎn),由于液體輸送是間歇性的,借助多個振蕩浮子裝置,各裝置輸送的液體一同匯集到液壓馬達16,這樣液體流量大大增加。同時,由于多個浮子輸出液體的間歇存在不一致性,所以液體的壓力與流量比較穩(wěn)定,大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和波浪能利用率。
本實用新型的工作過程和工作原理為:
使用該裝置時,浮子4漂浮在海平面上,隨著海浪起伏上下運動,浮子4的運動通過鋼絲繩5帶動液壓缸9內(nèi)的活塞桿8往返運動,液壓油在液壓缸9兩端的管道內(nèi)來回流動,全波整流回路11把來回流動的油整流成單方向流動的油,整流后的油通過節(jié)流閥15推動液壓馬達16旋轉(zhuǎn),再通過增速機構(gòu)20帶動發(fā)電機23旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能。
通過上述的說明內(nèi)容,本領(lǐng)域技術(shù)人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi),進行多樣的變更以及修改都在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。本實用新型的未盡事宜,屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識。