一种潮汐发电装置 |
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| 申请号 | CN201710956763.7 | 申请日 | 2017-10-16 | 公开(公告)号 | CN107461297A | 公开(公告)日 | 2017-12-12 |
| 申请人 | 派腾奥普科技服务(北京)有限公司; | 发明人 | 王文姣; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种潮汐发电装置，包括蓄 水 库， 转轴 部件和发 电机 组。通过对转轴部件内部各个部件的设置，使得在涨潮的时候能够更加全面的利用 潮汐能 来发电，在涨潮和退潮的时候能够使得转轴永远都超一个方向转动，同时通过对转轴 叶片 设置方式进行改进，使得发电机能够均匀获得发电的 动能 ，避免发电机的不必要损坏。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种潮汐发电装置，其特征在于，包括蓄水库，转轴部件和发电机组； |
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| 说明书全文 | 一种潮汐发电装置技术领域背景技术[0002] 潮汐能由于其间断性和能量相对比较分散而成为新能源里比较少被利用的，但是只要月球存在，潮汐现象就必然存在，因此其潜能非常大。目前比较有代表性的潮汐发电站是法国朗斯潮汐发电站，其可以实现単流式发电、扬水式发电及多流式发电等多种发电方式。我国的海岸线较长，并且内陆大型胡泊也比较多，潮汐能潜能巨大，如果能将潮汐能发电设计为小型化、分散化，则会更加充分的利用潮汐能。 发明内容[0003] 本发明的提出一种潮汐发电装置。 [0005] 所述转轴部件整体设置在堤坝上，蓄水库和水源区分列于所述转轴部件两侧。 [0006] 所述转轴部件包括横向立方体结构的外壳、横向设置在外壳中的多个转轴、设置在转轴上的转轴叶片、水平穿设于转轴的横向挡水板、单向开口闸门、涨潮入水口以及退潮入水口；所述发电机组设置在所述多个转轴的终端，包括发电机和蓄电池。 [0007] 所述涨潮入水口设置在横向挡水板上侧的竖直外壳的靠近水源区的一侧，所述退潮入水口设置在横向挡水板下侧的竖直外壳的靠近蓄水库的一侧，在所述涨潮入水口的下侧和所述退潮入水口的上侧的竖直外壳处均设置所述的单向开口闸门，所述单向开口闸门为顶端固定下端活动的挡板，设置为仅允许水从转轴部件的外壳内部向外壳外部流水而不允许水从外壳外部向内流水。 [0009] 所述高弹性橡胶的原料按重量份数计为：天然橡胶：50 58份，环氧树脂：3 6份，炭~ ~黑：6 9份，硫化剂：5 9份，增塑剂：11 15份，氧化锌：0.5 1.1份，氧化镧：0.05 0.09份，硫酸~ ~ ~ ~ ~ 钙：2 3份，抗氧化剂：0.2 0.5份。 ~ ~ [0010] 作为优选，所述水源区为海水或湖水。 [0011] 作为优选，所述高强度不锈钢按质量百分比含量计为：C：0.01 0.03%，Si：0.3~ ~0.6%，Mn：0.6 1.1%，Cr：8 12%，Mo：1.1 2.1%，V：0.5 1.2%，Ni：0.8 1.2%，P<0.02%，S<0.01%，~ ~ ~ ~ ~ N<0.02%，余量为Fe和不可避免的杂质。 [0012] 作为优选，所述单向开口闸门设置在外壳的外部。 [0013] 作为优选，所述横向挡水板内部设置为仅允许转轴叶片旋转通过的形状。 [0014] 作为优选，在所述涨潮入水口外侧还设置有斜向格栅，用于将水源区的大块杂物挡到潮汐发电装置的外部。 [0015] 本发明的效果在于：1，通过将转轴部件设置为横向立方体结构的外壳，并且将转轴横穿其中，通过其中水平的横线隔板将其分割为上下两层，通过合理设置上下的入水口可出水口，使得涨潮的时候，从上部流入，上部流出，同时由于水位差，此时蓄水库内水位低于外部水源区水位，部分水会从蓄水库一端从退潮入水口进入，从下部出口返回到水源区，而到了退潮的时候，由于蓄水库中水位逐渐高于水源区的水位，此时水会从蓄水库一侧通过退潮入水口流向水源区。从而实现了不管是涨潮还是退潮，转轴永远都是向一个方向转动（而不会出现涨潮和退潮由于水流方向不同而导致转轴转动方向不同而需要特殊设置发电机组），只需使用常规发电机组即可实现潮汐能发电。 [0016] 2，由于不管是涨潮还是退潮的时候，海水或湖水都是以浪的方式逐步变化高度，而浪是对转轴叶片间断性的冲击，从而这样不仅会对转轴叶片存在较大的横向剪切力，而且在发电过程中也是非连续性的。本发明创造性的将转轴叶片设置为端部（就是根部）为高弹性橡胶，上部（尖部）为高强度不锈钢的形式，在浪冲击转轴叶片的时候，尖部位移量会大于端部，由于高弹性橡胶的高回弹性，尖部会反向振动（由于尖部是高强度不锈钢，密度大于高弹性橡胶，反向振动的时候会带动端部具有一定的反向位移），从而减慢海浪（或湖浪）冲击时转轴叶片转动的幅度，而当浪过后，由于尖部的振动，转轴还会继续向前转动，基本持续到下一个浪继续冲击的时候，从而可以实现虽然浪是间断性的，但是转轴的转动可以基本维持转速均匀。 [0017] 3，由于长期的在水中弹和回弹，高弹性橡胶的材质需要为了适应该特定的使用场所而进行改进，通过在现有高弹性橡胶的基础上对橡胶组分含量进行改进，使得其在水中工作的耐久性得到提高（即抗疲劳强度得到提高），尤其是其中添加了氧化镧以及合理设置其含量，使得在保证回弹性的情况下，疲劳强度得到增强。 [0019] 图1为本发明潮汐发电装置的俯视剖视的结构示意图。 [0020] 图2为本发明潮汐发电装置的侧视剖视的结构示意图。 [0021] 其中：1-蓄水库，21-转轴，22-堤坝，23-单向开口闸门，24-横向挡水板，25-涨潮入水口，26-退潮入水口，27-转轴叶片，28-发电机组，3-海水或湖水。 具体实施方式[0022] 实施例1一种潮汐发电装置，包括蓄水库，转轴部件和发电机组。 [0023] 所述转轴部件整体设置在堤坝上，蓄水库和水源区分列于所述转轴部件两侧。 [0024] 所述转轴部件包括横向立方体结构的外壳、横向设置在外壳中的多个转轴、设置在转轴上的转轴叶片、水平穿设于转轴的横向挡水板、单向开口闸门、涨潮入水口以及退潮入水口。 [0025] 所述发电机组设置在所述多个转轴的终端，包括发电机和蓄电池。 [0026] 所述涨潮入水口设置在横向挡水板上侧的竖直外壳的靠近水源区的一侧，所述退潮入水口设置在横向挡水板下侧的竖直外壳的靠近蓄水库的一侧，在所述涨潮入水口的下侧和所述退潮入水口的上侧的竖直外壳处均设置所述的单向开口闸门，所述单向开口闸门为顶端固定下端活动的挡板，设置为仅允许水从转轴部件的外壳内部向外壳外部流水而不允许水从外壳外部向内流水。 [0027] 在所述涨潮入水口外侧还设置有斜向格栅，用于将水源区的大块杂物挡到潮汐发电装置的外部。 [0028] 所述水源区为海水。 [0029] 所述横向挡水板内部设置为仅允许转轴叶片旋转通过的形状。 [0030] 所述转轴叶片为弧形结构设置，且每片转轴叶片分为端部和尖部，端部与所述转轴固接，所述端部的材质为高弹性橡胶，尖部为高强度不锈钢；所述高弹性橡胶的原料按重量份数计为：天然橡胶：52份，环氧树脂：3.8份，炭黑：6.5份，硫化剂：6份，增塑剂：12份，氧化锌：0.6份，氧化镧：0.08份，硫酸钙：2.2份，抗氧化剂： 0.3份。 [0031] 所述高强度不锈钢按质量百分比含量计为：C：0.015%，Si：0.38%，Mn：0.8%，Cr：9.2%，Mo：1.3%，V：0.6%，Ni：0.91%，P：0.01%，S：0.002%，N：0.01%，余量为Fe和不可避免的杂质。 [0033] 实施例2一种潮汐发电装置，包括蓄水库，转轴部件和发电机组。 [0034] 所述转轴部件整体设置在堤坝上，蓄水库和水源区分列于所述转轴部件两侧。 [0035] 所述转轴部件包括横向立方体结构的外壳、横向设置在外壳中的多个转轴、设置在转轴上的转轴叶片、水平穿设于转轴的横向挡水板、单向开口闸门、涨潮入水口以及退潮入水口。 [0036] 所述发电机组设置在所述多个转轴的终端，包括发电机和蓄电池。 [0037] 所述涨潮入水口设置在横向挡水板上侧的竖直外壳的靠近水源区的一侧，所述退潮入水口设置在横向挡水板下侧的竖直外壳的靠近蓄水库的一侧，在所述涨潮入水口的下侧和所述退潮入水口的上侧的竖直外壳处均设置所述的单向开口闸门，所述单向开口闸门为顶端固定下端活动的挡板，设置为仅允许水从转轴部件的外壳内部向外壳外部流水而不允许水从外壳外部向内流水。 [0038] 所述水源区为海水。 [0039] 所述单向开口闸门设置在外壳的外部。 [0040] 所述横向挡水板内部设置为仅允许转轴叶片旋转通过的形状。 [0041] 在所述涨潮入水口外侧还设置有斜向格栅，用于将水源区的大块杂物挡到潮汐发电装置的外部。 [0042] 所述转轴叶片为弧形结构设置，且每片转轴叶片分为端部和尖部，端部与所述转轴固接，所述端部的材质为高弹性橡胶，尖部为高强度不锈钢；所述高弹性橡胶的原料按重量份数计为：天然橡胶：56份，环氧树脂：5.3份，炭黑：6.9份，硫化剂：6.6份，增塑剂：13份，氧化锌：1.0份，氧化镧：0.08份，硫酸钙：2.8份，抗氧化剂： 0.36份。 [0043] 所述高强度不锈钢按质量百分比含量计为：C：0.028%，Si：0.51%，Mn：1.03%，Cr：11%，Mo：2.0%，V：1.1%，Ni：1.01%，P：0.005%，S：0.001%，N：0.005%，余量为Fe和不可避免的杂质。 [0044] 对比例2本对比例将转轴叶片整体设置为不锈钢（而不是端部橡胶尖部不锈钢）形式，通过50小时对比试验后发现：叶片损坏率是实施例2的1.12倍，并且发电量是实施例2的82%。 [0045] 实施例3一种潮汐发电装置，包括蓄水库，转轴部件和发电机组。 [0046] 所述转轴部件整体设置在堤坝上，蓄水库和水源区分列于所述转轴部件两侧。 [0047] 所述转轴部件包括横向立方体结构的外壳、横向设置在外壳中的多个转轴、设置在转轴上的转轴叶片、水平穿设于转轴的横向挡水板、单向开口闸门、涨潮入水口以及退潮入水口。 [0048] 所述发电机组设置在所述多个转轴的终端，包括发电机和蓄电池。 [0049] 所述涨潮入水口设置在横向挡水板上侧的竖直外壳的靠近水源区的一侧，所述退潮入水口设置在横向挡水板下侧的竖直外壳的靠近蓄水库的一侧，在所述涨潮入水口的下侧和所述退潮入水口的上侧的竖直外壳处均设置所述的单向开口闸门，所述单向开口闸门为顶端固定下端活动的挡板，设置为仅允许水从转轴部件的外壳内部向外壳外部流水而不允许水从外壳外部向内流水。 [0050] 所述水源区为湖水。 [0051] 所述单向开口闸门设置在外壳的外部。 [0052] 所述横向挡水板内部设置为仅允许转轴叶片旋转通过的形状。 [0053] 在所述涨潮入水口外侧还设置有斜向格栅，用于将水源区的大块杂物挡到潮汐发电装置的外部。 [0054] 所述转轴叶片为弧形结构设置，且每片转轴叶片分为端部和尖部，端部与所述转轴固接，所述端部的材质为高弹性橡胶，尖部为高强度不锈钢。 [0055] 所述高弹性橡胶的原料按重量份数计为：天然橡胶：55份，环氧树脂：3.8份，炭黑：6.6份，硫化剂：6.9份，增塑剂：13份，氧化锌：0.8份，氧化镧：0.068份，硫酸钙：2 3份，抗氧~ 化剂：0.2 0.5份。 ~ [0056] 所述高强度不锈钢按质量百分比含量计为：C：0.02%，Si：0.5%，Mn：0.9%，Cr：10%，Mo：1.8%，V：0.8%，Ni：1.0%，P：0.01%，S：0.001%，N：0.01%，余量为Fe和不可避免的杂质。 |
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