[发明专利]波能蓄热式海水温差发电装置在审
| 申请号： | 201910960822.7 | 申请日： | 2019-10-11 |
| 公开（公告）号： | CN110714889A | 公开（公告）日： | 2020-01-21 |
| 发明（设计）人： | 张崇伟;庄乾泽;宁德志 | 申请（专利权）人： | 大连理工大学 |
| 主分类号： | F03G7/05 | 分类号： | F03G7/05;F03B13/16;F01K27/00;F01D15/10 |
| 代理公司： | 21200 大连理工大学专利中心 | 代理人： | 温福雪;侯明远 |
| 地址： | 116024 辽*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | 本发明属于海洋能利用技术领域，提供了一种波能蓄热式海水温差发电装置，包括浮子获能系统、平台系统和锚固系统。将整套摩擦液体制热、蓄热，以及发电装置布置在平台内部，提高了整个系统对外界环境的适应能力。采用飞轮与液体摩擦制热的方式，生热较为高效。使用内棘轮与棘爪装置控制飞轮的运动，使飞轮始终按一个方向旋转，并且当飞轮转速超过内棘轮转速时，外界的波浪能无法通过内棘轮的运动传递到飞轮上，从而限制了飞轮的转速上限，保护了飞轮系统的安全。集热管道与热液直接接触，传热高效。透水网保护了散热管道的安全，使冷海水能在散热管道周围自由流通。相比传统海洋温差发电装置节省了抽取深层冷海水的耗能。 | ||
| 搜索关键词： | 飞轮 内棘轮 发电装置 散热管道 冷海水 海水温差发电装置 海洋能 蓄热 传热 方向旋转 飞轮系统 飞轮转速 海洋温差 棘爪装置 集热管道 锚固系统 平台系统 液体摩擦 运动传递 转速上限 自由流通 波浪能 透水网 蓄热式 波能 浮子 耗能 热液 生热 制热 抽取 摩擦 安全 | ||
【主权项】：
1.一种波能蓄热式海水温差发电装置，其特征在于，该波能蓄热式海水温差发电装置包括浮子获能系统、平台系统和锚固系统；/n平台系统包括三个部分，由上至下分别为热液舱(12)、发电舱(19)和冷却层；热液舱(12)外部包裹有隔热层(11)，内部则充满制热所需的液体；热液舱(12)中心设有一个飞轮转轴(1)，其下部与热液舱(12)底面相接触，中间由轴承(8)固定有一个飞轮(13)，上部伸出热液舱(12)并延伸到平台(22)上方；飞轮转轴(1)在交界面上均有轴承(8)固定；平台(22)上方的飞轮转轴(1)套有多个旋转套筒(2)，每个旋转套筒(2)内部均存在内棘轮(29)与棘爪(28)，内棘轮(29)与旋转套筒(2)内壁固接，不与飞轮转轴(1)接触，棘爪(28)固定在与飞轮转轴(1)固接的圆盘上，圆盘与旋转套筒内壁之间安装有滚针轴承；旋转套筒(2)外壁绕有钢丝绳(7)，钢丝绳(7)一端与浮子获能系统相连，另一端与预紧弹簧(3)相连，预紧弹簧(3)则通过卡扣(4)与固定柱(5)相连接；热液舱(12)内壁绕有集热管道(9)，集热管道(9)内存在气态工质；集热管道(9)的左右两端均向上延伸离开热液舱(12)与隔热层(11)上表面，接着沿隔热层(11)外壁向下延伸进入发电舱(19)；发电舱(19)包括涡轮发电机(20)与工质泵(21)，涡轮发电机(20)具有一段伸出平台(22)上方的电缆(10)，用于和其他用电设备连接；集热管道(9)的两端分别穿过发电舱(19)内的两台涡轮发电机(20)，并继续向下延伸，最终与海中的散热管道(24)连通；散热管道(24)的主体是一段螺旋下降的管道，内部存在液态工质；整个散热管道(24)的外部罩有与平台(22)底面相连的透水网(25)，透水网(25)与散热管道(24)一起组成了平台系统的冷却层；/n锚固系统包括系缆点(23)、锚链(26)和锚(27)，系缆点(23)在平台(22)两侧的底部，锚链(26)通过系缆点(23)与平台(22)相连，并借助锚(27)在海底固定；/n浮子获能系统包括浮子(18)和运动传递部件两部分，运动传递部件包括导轨层(15)、滑轮层(16)、导轨滑轮(14)、变向滑轮(17)、平台滑轮(6)和钢丝绳(7)；多个浮子(18)均匀环绕在平台(22)四周，每一个浮子(18)靠近平台(22)的一侧通过导轨滑轮(14)与垂直的导轨层(15)相连，导轨层(15)与平台(22)之间还有垂直的滑轮层(16)，滑轮层(16)内部有四个变向滑轮(17)组成的滑轮组；钢丝绳(7)一端与导轨滑轮(14)绑定，另一端从导轨层(15)出发，绕过滑轮层(16)的滑轮组和固定在平台(22)上的平台滑轮(6)，最终与旋转套筒(2)相连；/n工作时，浮子(18)在波浪的驱动下做上下运动并带动钢丝绳(7)移动；当浮子(18)向上运动时，由于钢丝绳(7)与导轨滑轮(14)相绑定，导轨层(15)的钢丝绳(7)同时向上运动，而位于滑轮层(16)中的钢丝绳(7)则因为变向滑轮(17)的作用由向上运动转为了向下运动；在平台滑轮(6)的作用下，平台(22)上方的钢丝绳(7)水平向左运动，带动旋转套筒(2)顺时针旋转，此时预紧弹簧(3)被拉伸，部分波浪能转化为了弹性势能；内棘轮(29)与旋转套筒(2)一起旋转，但因为棘爪(28)的作用所以无法带动飞轮转轴(1)旋转；当浮子(18)向下运动时，由于预紧弹簧(3)的作用，钢丝绳(7)在紧绷的状态下逆时针绕回旋转套筒(2)，此时棘爪(28)不再对飞轮转轴(1)的旋转起阻碍作用，飞轮(13)因此受力旋转；旋转的飞轮(13)与装满热液舱(12)的液体不断摩擦，将其加热，从而达到了波能蓄热的目的；隔热层(11)保证热液舱(12)尽量不与外界进行热量交换；由于集热管道(9)与热液直接接触，因此飞轮(13)与液体摩擦产生的热量能够以较高的效率传入集热管道(9)内，集热管道(9)内的液态工质立刻沸腾蒸发为气态，体积迅速膨胀，由于工质泵(21)一侧不断有液体进入，所以气体向涡轮发电机(20)一侧快速运动；高速气态工质经过涡轮发电机(20)后推动其发电，电流借助电缆(10)传输至其他用电设备；气态工质进入散热管道(24)后，在合适的海水温度下被冷凝为液体；液态工质被工质泵(21)抽回集热管道(9)，受热转化为气体，进行循环发电。/n
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