[发明专利]一种用于海上养殖场的涡激振动发电装置

说明书

本发明公开了一种用于海上养殖场的涡激振动发电装置，包括流线型壳体，所述流线型壳体设有首部入口和尾部出口，水流从首部入口流入流线型壳体内，流线型壳体内依次设有过滤网、导流罩、固定造涡杆和多级振动杆，水流通过固定造涡杆驱动多级振动杆运动，从而多级振动杆进行发电。本发明的用于海上养殖场的涡激振动发电装置，能够有效地将海流能转化为电能并加以利用，属于清洁能源转换装置，无污染，具有环境友好性；通过导向尾翼结构能够自动转向进行海流能的捕获，在寿命全周期内发电效率更高；在过滤网和导流罩等保护下，结构的可靠性更高，且通过缆绳进行固定，方便拆卸安装。

技术领域

本发明涉及用于海上养殖场的涡激振动发电装置，属于发电领域。

背景技术

随着各国对海洋资源的探索和对海洋养殖技术的不断发展，海产品的获取已经从捕猎向养殖不断转变。海上养殖场和深水养殖网箱等装置不断地被投入海洋使用，其用电问题和环保问题成了海洋养殖业的难题，也限制了海洋养殖场深水化、离岸独立化的发展。目前，海上养殖场和养殖网箱的电力供应主要通过海面电缆和小型电机提供，成本消耗大，电机所需的燃油等也会对海洋环境产生污染，而太阳能等新能源受可利用面积的影响无法有效开展。在这样的背景下，提出一种用于海上养殖场和养殖网箱的涡激振动发电装置，产生的电量直接用于养殖场和养殖网箱的使用。

涡激振动是流体通过钝形结构物后在后方产生规律的交替泻放的旋涡，由于旋涡脱落产生的压力变化进而引起钝形结构物发生往复振动的现象。近年来随着对新型能源的不断探索和研究，涡激振动产生的能量从有害能量逐渐成为一种可以被利用的机械能，成为学者研究的热点对象。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于海上养殖场的涡激振动发电装置，用于海上养殖场和养殖网箱，产生的电能直接被利用或进行储存。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种用于海上养殖场的涡激振动发电装置，包括流线型壳体，所述流线型壳体设有首部入口和尾部出口，水流从首部入口流入流线型壳体内，流线型壳体内依次设有过滤网、导流罩、固定造涡杆和多级振动杆，水流通过固定造涡杆驱动多级振动杆运动，从而多级振动杆进行发电。

作为优选，所述流线型壳体的顶部设有旋转吊盘，旋转吊盘与旋转轴承吊环连接，旋转吊盘通过旋转轴承吊环与养殖网箱连接，在流线型壳体的尾部设有导向尾翼，通过导向尾翼和旋转轴承吊环使得流线型壳体与来流方向保持一致。

作为优选，所述过滤网包括过滤网固定环和固定在过滤网固定环上的硬质的孔状结构，过滤网固定环通过螺丝固定在流线型壳体上。

作为优选，所述导流罩包括导流罩固定卡扣和固定在导流罩固定卡扣上的漏斗状的导流板，导流板上设有若干个导流孔。

作为优选，所述固定造涡杆包括卡环和造涡杆，卡环与流线型壳体固定连接，造涡杆固定在卡环内。

作为优选，所述多级振动杆包括三级振动杆，每级振动杆包括振动杆单元、直线电机和回复弹簧，振动杆单元两侧连接直线电机，当振动杆单元发生涡激振动往复运动时，推动直线电机来回运动产生电流，回复弹簧安装于直线电机内部，保证振动杆回复至初始振动位置进行下一次振动。

作为优选，所述旋转轴承吊环包括圆柱壳体、吊环和轴承套，吊环与缆绳，吊环安装在壳体外侧，轴承套位于圆柱壳体内，轴承套与旋转吊盘连接。

在本发明中，该装置针对海上养殖网箱和养殖场进行设计，主要用于浮式养殖网箱的水下发电和供电。同时，通过固定造涡杆放大涡激振动，以得到更高的电能转化效率。该装置解决了海洋养殖深水化、离岸独立化等问题，较传统的涡激振动发电装置更有益于海洋养殖业的发展和进步。本发明同时结合了鱼状仿生流线型外壳、能够根据水流方向自动旋转的导向尾翼和旋转轴承吊环、放大三级振动杆涡激振动的造涡杆。最后，根据现有研究成果，三级振动杆和造涡杆已经具备能够根据实际海域流速进行更换调节的依据，以达到最佳的发电效率。