利用风能和波浪能发电的海洋平台的制作方法

文档序号:15466224发布日期:2018-09-18 19:22阅读:289来源:国知局

本发明涉及一种海洋平台,具体涉及一种利用风能和波浪能发电的海洋平台。



背景技术:

目前,公知的海洋平台是固定式、活动式和半固定式三大类,其中固定式平台的下部由桩、扩大基脚或其他构造直接支承并固着于海底,按支承情况分为桩基式和重力式两种,活动式平台浮于水中或支承于海底,能从一井位移至另一井位,半固定式的海洋平台主要由上部结构、下潜体、立柱及斜撑组成,下潜体有靴式、矩形驳船船体式、条形浮筒式,其中下潜体主要为海洋平台提供浮力。由于海洋平台的工作环境主要在远海,风速较大,海浪波高均较大,在这种环境下,由于海洋平台大多数情况下是不动的,在对其本身主体结构不变和功能不变的前提下,对海洋平台稍做改进,利用其本身的结构特点收集风能和波浪能,对解决海洋平台上工作人员的日常用电和基础设施用电意义重大。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种利用风能和波浪能发电的海洋平台,该海洋平台能将波浪能转化空气动能,使得波浪能发电和风能发电能共用一套发电机构和传动机构,结构简单、维修成本低。

本发明所采用的技术方案是:

一种利用风能和波浪能发电的海洋平台,主体为半固定式海洋平台,半固定式海洋平台上设有风箱、挡板和进风通道,挡板环甲板四面设置并与甲板配合形成底部开口的空腔,挡板底部设有浮体,浮体在波浪的作用下可以带动挡板上下运动,甲板上设有连通口,连通口与风箱的波浪能通气口连通,进风通道的入口分别位于甲板以下的四个面上、出口与风箱的风能通气口连通,风箱内设有旋转叶片,旋转叶片通过传动机构与发电机连接,风箱上还设有通风口。

进一步地,甲板的四周边缘部分均设有开缝,挡板设在开缝内,挡板的顶部设有翼板,翼板位于甲板之上。

进一步地,进风通道的入口为椭圆形,进风通道在空气的流向上截面积依次缩小。

进一步地,风箱呈圆形,通风口、波浪能通气口和风能通气口均与风箱相切,旋转叶片的旋转轴位于圆心位置,旋转叶片的外缘与风箱内壁贴合。

本发明的有益效果是:

正常情况下浮体与海水配合将空腔底部开口封闭,此时空腔体积一定,当遇到波浪的波峰时,波浪通过浮体推动挡板向上运动保证空腔封闭的同时,海水进入空腔并压缩空腔内的空气,压缩的空气从甲板上的连通口中喷出、从波浪能通气口进入风箱推动旋转叶片高速运转,并从通风口排出,旋转叶片通过传动机构带动发电机发电,当遇到波浪的波谷时,工作原理与之相反,空腔起到抽气的作用,空气从通风口进入风箱,从波浪能通气口排出;当半固定式海洋平台移动或处于进风状态时,外界空气从开设在甲板以下的四个面上的入口进入,并沿着进风通道从风能通气口进入风箱推动旋转叶片高速运转,并从通风口排出,旋转叶片通过传动机构带动发电机发电;本发明对波浪能的利用在于通过波浪的变化改变腔体的体积,产生压强变化,从而产生空气动能,使得波浪能发电和风能发电能共用一套发电机构和传动机构,结构简单、维修成本低。

附图说明

图1是本发明实施例的正视图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明实施例中甲板与其中两面的挡板的安装示意图。

图4是本发明实施例中风箱的结构示意图。

图中:1-下潜体;2-立柱;3-进风通道;4-上层建筑;5-工作管道;6-浮体;7-甲板;8-挡板;9-翼板;10-连通口;11-通风口;12-旋转叶片;13-风能通气口;14-波浪能通气口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示,半固定式海洋平台在前行过程中或停泊状态下,下潜体1为其提供浮力,立柱2用于支撑上部结构,甲板7上设有上层建筑4,工作管道5从甲板7延伸至下潜体1以下;半固定式海洋平台上设有风箱(位于上部结构内部)、挡板8和进风通道3,挡板8环甲板7四面设置并与甲板7配合形成底部开口的空腔,挡板8底部设有浮体6,浮体6在波浪的作用下可以带动挡板8上下运动,甲板7上设有连通口10,连通口10与风箱的波浪能通气口14连通,进风通道3的入口分别位于甲板7以下的四个面上、出口与风箱的风能通气口13连通,风箱内设有旋转叶片12,旋转叶片12通过传动机构与发电机连接,风箱上还设有通风口11。

正常情况下浮体6与海水配合将空腔底部开口封闭,此时空腔体积一定,当遇到波浪的波峰时,波浪通过浮体6推动挡板8向上运动保证空腔封闭的同时,海水进入空腔并压缩空腔内的空气,压缩的空气从甲板7上的连通口10中喷出、从波浪能通气口14进入风箱推动旋转叶片12高速运转,并从通风口11排出,旋转叶片12通过传动机构带动发电机发电,当遇到波浪的波谷时,工作原理与之相反,空腔起到抽气的作用,空气从通风口11进入风箱,从波浪能通气口14排出;当半固定式海洋平台移动或处于进风状态时,外界空气从开设在甲板7以下的四个面上的入口进入,并沿着进风通道3从风能通气口13进入风箱推动旋转叶片12高速运转,并从通风口11排出,旋转叶片12通过传动机构带动发电机发电;本发明对波浪能的利用在于通过波浪的变化改变腔体的体积,产生压强变化,从而产生空气动能,使得波浪能发电和风能发电能共用一套发电机构和传动机构,结构简单、维修成本低。

如图3所示,甲板7的四周边缘部分均设有开缝,挡板8设在开缝内,挡板8的顶部设有翼板9,翼板9位于甲板7之上;所有挡板8通过底部的浮体6连接成一个整体,相邻挡板8之间具有一定的缝隙(方便自由进出开缝),缝隙的尺寸相对整个空腔和连通口10而言及其微小,因此,当海水将空腔底部封闭时,四周仍然可以看做是封闭的,当空腔被急速压缩或拉长时,作为主要交换通道以及气流的主运动方向,大部分的空气从连通口10排出或进入。翼板9防止挡板8脱离开缝,甲板7对挡板8具有导向作用。

在本实施例中,进风通道3的入口为椭圆形,进风通道3在空气的流向上截面积依次缩小。采用椭圆形入口,能最大程度收集空气,通道逐渐缩小,空气密度增加,空气将被加速,提高单位时间内的能量。

如图4所示,在本实施例中,风箱呈圆形,通风口11、波浪能通气口14和风能通气口13均与风箱相切,旋转叶片12的旋转轴位于圆心位置,旋转叶片12的外缘与风箱内壁贴合。风箱适应螺旋叶片外形且内壁与其贴合,有效了利用了空气动能;通风口11、波浪能通气口14和风能通气口13均与风箱相切,使空气平滑进入风箱,防止损耗。

应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1