專利名稱：一種潮位差浮筒發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種發(fā)電裝置，具體地說是一種利用潮水漲退潮時的水位差來發(fā) 電的裝置。
背景技術(shù)：
如今，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對能源的需求也越來越大，但是地球蘊藏著的不可再生能 源及其有限，按照現(xiàn)在的開采量，很快就會開采完，因此開發(fā)可再生的綠色能源才是我們?nèi)?類的出路。潮位差蘊藏著巨大的能量，在我國沿海地區(qū)，尤其是在浙江沿海，最大的潮位差 在10米左右，一天24小時內(nèi)水位就有四個升降過程，在這水位上升和下降的過程中，就會 產(chǎn)生巨大的能量，如何利用這些能量來為我們?nèi)祟惙?wù)，是人類所期待的。

實用新型內(nèi)容為了利用潮位差來發(fā)電的問題，本實用新型提供一種潮位差浮筒發(fā)電裝置，該裝 置利用潮位的變化，通過浮筒在潮水漲退時的浮力和退潮時浮筒所承載的重量上下運動來 驅(qū)動泵水裝置，利用泵水裝置輸出的高壓水束來推動水力發(fā)電機(jī)發(fā)電。本實用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)措施是，大型浮筒制成圓形或者方形， 浮筒中心開一個稍大于樁柱的圓孔，樁柱從浮筒的圓孔中穿過打入沿海潮位落差大的水域 海底泥層中，浮筒隨著水位的上升和下降能沿著樁柱上下滑動。浮筒的上部用圍板圍成開 口的水箱，在水箱的圍板上設(shè)由氣壓閥控制的泄水孔。在浮筒的底部連接至少對稱安裝二 對的連桿，連桿活動連接搖臂的桿身上，搖臂的一頭用活動接頭固定在樁柱上，另一頭連接 往復(fù)式泵水裝置的缸體中部的樞軸上，缸體內(nèi)腔中間用隔板隔開，將缸體內(nèi)腔隔成上下水 腔。在中間隔板附近的缸體上開進(jìn)水口，進(jìn)水口設(shè)向里進(jìn)水的單向閥，在上下水腔中安裝上 下柱塞，下部柱塞安裝在打入海底泥層中的固定柱上，上部柱塞用托架與下部柱塞固定，上 下柱塞伸入缸內(nèi)的一頭設(shè)置安裝單向閥的出水口，出管口通過柱塞內(nèi)部管道接柱塞后端的 出水管，上下出水管合并后連接壓力柜，壓力柜上部進(jìn)氣閥控制氣管，使用時充入氮氣和壓 縮空氣，利用氣體的壓力，使柜內(nèi)的水壓保持在設(shè)定的范圍內(nèi)，壓力柜匯集浮筒下所有水泵 的出水管，容納容量越大，推動發(fā)電機(jī)的中水量越大，壓力柜下部設(shè)定壓閥，定壓閥接輸出 管，輸出管接到岸上的水務(wù)力發(fā)電機(jī)的噴水管上，然而潮水有大潮汛和小潮汛，大潮汛水位 落差大，而小潮汛水位落差小，而每次漲退潮又會有高平潮和低平潮的轉(zhuǎn)潮期，這樣水位變 化就會有快有慢，高低平潮時水位變化，因此浮筒升降過程就會有快有慢，甚至停止變化， 直接影響發(fā)電的質(zhì)量，甚至?xí)和０l(fā)電，為了解決上述問題，本實用新型設(shè)置了一套由蓄水池 連接壓力柜的控制氣管、氣壓閥、輸出管和水箱組成的補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，該補(bǔ)償機(jī)構(gòu)是把發(fā)電作功 后的出水不是直排到海中，而接到蓄水池中，蓄水池設(shè)在岸上，低于發(fā)電站，高于浮筒上的 水箱，蓄水池內(nèi)設(shè)置浮塞，浮塞與池壁的接觸面設(shè)置密封條，浮塞的下部安裝彈簧，當(dāng)蓄水 池內(nèi)水量減少時彈簧能推動浮塞向上運動，浮塞將蓄水池的下部隔成密閉的空氣室，空氣 室接空氣管，空氣管通過雙聯(lián)單向閥接通壓力柜上部，壓力柜上部設(shè)置安全閥，當(dāng)柜內(nèi)壓力超過額定壓力時，通過安全閥放大氣來減壓，以確保安全。蓄水池用管道接通浮筒上部的水 箱，在管道中設(shè)氣壓控制閥，該閥的控制氣管接通壓力柜上部，壓力柜上部的氣壓越大，推 動閥門的開度越小，而氣壓越低閥門的開度越大。當(dāng)漲潮水位上升時，浮筒隨之上升，在上 升過程中通過連桿拉動搖臂，搖臂帶動缸體向上運動，缸體上部的柱塞保持固定不動，缸體 上部空腔內(nèi)的水加壓后經(jīng)過上部柱塞的單向閥從水管泵至壓力柜內(nèi)，壓力柜內(nèi)匯集的水量 不斷增加，壓力逐漸上升，當(dāng)上升到額定壓力時，通過定壓閥經(jīng)過輸出管和噴水管來驅(qū)動岸 上的水力發(fā)電裝置運轉(zhuǎn)發(fā)電，經(jīng)過發(fā)電機(jī)作功后的水流充入蓄水池內(nèi)，隨著水量的不斷增 加，浮塞克服彈簧力向下運動，浮塞下部空氣室內(nèi)的空氣被壓縮，當(dāng)空氣的壓力大于壓力柜 的壓力值后，克服輸出管路中的雙向聯(lián)動閥的反向壓力，向壓力柜的上部充氣，以增加壓力 柜的壓力，保持壓力柜的氣壓在設(shè)定的范圍內(nèi)。在工作中如果潮水水位上升較快，浮筒上升 也加快，從而帶動泵水裝置的工作頻率也加快，泵出的水量增大，導(dǎo)致壓力柜內(nèi)部的壓力增 大，由于通往輸出管口是在定壓閥的控制下，通往發(fā)電裝置的水的壓力和流量是基本處于 恒定狀態(tài)，壓力柜內(nèi)部的壓力會不斷上升，當(dāng)壓力大于蓄水池浮塞下部的壓力時，壓力柜上 部的高壓空氣會克服雙向聯(lián)動閥的反向壓力向蓄水池浮塞下部空間反向充氣，并推動浮塞 有向上的趨勢。當(dāng)壓力柜內(nèi)壓力上升時，壓力柜通往氣壓控制閥的壓力隨之上升，并推動蓄 水池與浮筒水箱之間輸水管上的氣壓閥開大，增大蓄水池向浮筒水箱的排水量，這樣，一方 面蓄水池的水量減少浮塞上升，使壓力柜中的氣壓降低，而另一方面浮筒圍板上泄水孔的 壓力控制閥通過控氣管接壓力柜上部的壓力空氣，當(dāng)壓力上升時，壓力空氣推動閥關(guān)小或 關(guān)閉，使浮筒上的水箱蓄水量增加，隨著水箱水量的增加浮筒的重量增加，浮筒在水中上升 的速度減緩，從而使水泵工作頻率降低，泵出的水量減少，壓力柜中的壓力隨之減少，使壓 力柜中的壓力穩(wěn)定在設(shè)定的壓力范圍內(nèi)。當(dāng)潮水水位將要上升到高平潮時，水位上升速度 減緩甚至停止上升，浮筒上升速度減緩，水泵的出水量下降，導(dǎo)致壓力柜中的壓力下降，這 時水池浮塞下部的空氣壓力大于壓力柜中的壓力，克服雙向聯(lián)動閥的反向壓力，向壓力柜 中充氣，使壓力柜保持在額定的壓力范圍內(nèi)，而壓力柜接通蓄水池的壓力控制閥的氣壓下 降，輸水管氣壓控制閥門逐漸關(guān)小，蓄水池通往浮筒的水量減少，而蓄水池水量增加，會壓 迫浮塞向下，使之提高壓力柜中的壓力。另一方面，浮筒圍板上的壓力控制閥隨著壓力柜的 氣壓下降，開大池水孔閥門，將水箱中的水排向海中，減輕浮筒的自重，提高浮筒在水中上 浮速度，從而帶動泵水裝置增大泵水量，以提高壓力柜中的水容量和壓力，使其保持在設(shè)定 的壓力范圍內(nèi)。當(dāng)退潮時，水位下降，浮筒隨著下滑，浮筒用自身的重量通過連桿、搖臂帶動泵水 裝置的缸體向下滑動，缸體上水腔擴(kuò)大壓力縮低，通海水的單向閥打開向缸內(nèi)進(jìn)水，缸體下 部水腔被壓縮，缸內(nèi)的水從下部柱塞上的單向閥壓出，經(jīng)水管泵至壓力柜中，壓力柜內(nèi)逐漸 增壓后通過定壓閥經(jīng)輸出管和噴管來推動岸上的發(fā)電裝置發(fā)電，而當(dāng)水位下降減緩或者停 止時，就利用作功后的水流通過補(bǔ)償機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)補(bǔ)充泵水功能。由于上述發(fā)電裝置中設(shè)置 了泵水的補(bǔ)嘗機(jī)構(gòu)，克服潮水水位變化不一致和轉(zhuǎn)潮時的平潮現(xiàn)象所造成泵水功能不穩(wěn)定 和暫停泵水的不足，提高潮位差發(fā)電的質(zhì)量和克服短暫的停發(fā)電現(xiàn)象，從而實現(xiàn)更好地利 用潮位差來發(fā)電的目的。本實用新型的有益效果是，利用潮位差來獲取電能，克服了潮位差發(fā)電質(zhì)量不穩(wěn) 定和轉(zhuǎn)潮時的停發(fā)電現(xiàn)象，使潮位差發(fā)電更實用，結(jié)構(gòu)簡單。以下結(jié)合附圖
對本實用新型作進(jìn)一步說明。附圖是一種潮位差浮筒發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、浮筒，2、樁柱，3、圍板，4、水箱，5、池水孔，6、圓孔，7、連桿，8、搖臂，9、缸 體，10、上柱塞，11、固定樁，12、托架，13、進(jìn)水閥，14、出水管，15、下柱塞，16、壓力柜，17、進(jìn) 氣閥，18、定壓閥，19、輸出管，20、發(fā)電站，21、蓄水池，22、浮塞，23、空氣管，24、雙向聯(lián)動閥， 25、輸水管，26、氣壓控制閥，27、控制氣管，28、氣壓控制閥。
具體實施方式
在圖中，大型浮筒1制成圓形或方形，中間開圓孔6，樁柱2從圓孔中穿過打入海 底泥層中，浮筒上面用圍板3圍成開口的水箱4，在圍板上設(shè)由氣壓控制閥28控制的泄水 孔5，在浮筒的底面連接至少對稱安裝二對連桿7，連桿7與搖臂8活動連接，搖臂的一頭用 活動接頭固定在樁柱上，另一頭與往復(fù)式泵水裝置的缸體9中部的樞軸連接，缸體內(nèi)腔中 部用隔板隔成上下水腔，在上下水腔的隔板附近的缸壁上設(shè)進(jìn)水閥13，進(jìn)水閥安裝單向向 里的單向閥，上水腔中套入上柱塞10，下水腔中套入下柱塞15，下柱塞安裝在打入海底泥 層中的固定樁11上，上柱塞通托架12與下柱塞連接固定，上下柱塞靠近隔板的一頭設(shè)安 裝單向閥的出水口，出水口通過柱塞內(nèi)的管道接出水管14，上下出水管合并后接通壓力柜 16，壓力柜匯集浮筒下所有的泵水裝置出水管，壓力柜下部設(shè)定壓閥18，定壓閥連接輸出管 19，輸出管接至岸上發(fā)電站20內(nèi)的水力發(fā)電機(jī)的噴管，蓄水池21用管道接通發(fā)電機(jī)作功 后的水流，并將水容納其中，蓄水池中設(shè)浮塞22，將蓄水池下部隔成密閉的空氣室，浮塞下 設(shè)彈簧，密閉的空氣室用空氣管23接通壓力柜上部，在空氣管中設(shè)雙向聯(lián)動閥24，蓄水池 上部用輸水管25接至浮筒上的水箱中，在輸水管路中接氣壓控制閥26，壓力柜上部接出控 制氣管，控制氣管分二路，一種接輸水管上的氣壓控制閥26，另一路接通浮筒圍板上泄水孔 的氣壓控制閥28，在壓力柜上部安裝進(jìn)氣閥17，以便向壓力柜上部充入氮氣或者是壓縮空 氣。
權(quán)利要求一種潮位差浮筒發(fā)電裝置，浮筒制成圓形或者方形，中間開圓孔，樁柱從浮筒的圓孔中穿過打入海底泥層中，其特征是浮筒上面用圍板圍成開口的水箱，在圍板上設(shè)由氣壓閥控制的池水孔，在浮筒的底面連接至少對稱安裝二對以上的連桿，連桿活動連接搖臂的桿身上，搖臂的一頭用活動接頭固定在樁柱上，另一頭連接往復(fù)式泵水裝置缸體中部的樞軸上，缸體內(nèi)腔用隔板從中間隔開，將缸體內(nèi)腔隔成上下水腔，在中間隔板附近的缸體上開進(jìn)水口，進(jìn)水口設(shè)單向向里進(jìn)水的單向閥，上下水腔中安裝上下柱塞，下部柱塞安裝在打入海底泥層中的固定柱上，上部柱塞用托架與下部柱塞連接固定，上下柱塞伸入缸內(nèi)的一頭安裝單向閥的出水口，出水口通過柱塞內(nèi)部管道接柱塞后端的出水管，上下出水管合并后連接壓力柜，壓力柜上部接進(jìn)氣管和控制氣管，壓力柜下部設(shè)定壓閥，定壓閥接輸出管，輸出管接至岸上發(fā)電站中發(fā)電機(jī)的噴管；補(bǔ)償機(jī)構(gòu)由蓄水池、輸出管和連接壓力柜的控制氣管，氣壓閥和浮筒上的水箱組成，蓄水池建筑在岸上，低于發(fā)電站，高于浮筒上的水箱，蓄水池通過管道接納發(fā)電機(jī)作功后的水流，蓄水池中設(shè)浮塞，浮塞與池壁的接觸面設(shè)置密封條，浮塞下設(shè)彈簧，浮塞上部蓄水、下部是空氣室，蓄水池上部用輸水管接至浮筒上的水箱中，在管道中設(shè)氣壓控制閥，蓄水池下部的空氣室用空氣管接通壓力柜上部，在空氣管中設(shè)雙向聯(lián)動閥，壓力柜的上部接出控制氣管，控制氣管分二路，一路接輸水管上的氣壓控制閥，另一路接通浮筒圍板上池水孔的氣壓控制閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種潮位差浮筒發(fā)電裝置帶，其特征是所述泵水裝置缸體 上的進(jìn)水閥制成向里進(jìn)水的單向閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種潮位差浮筒發(fā)電裝置帶，其特征是所述壓力柜匯集浮 筒下所有泵水裝置的出水管，壓力柜上部設(shè)安全閥。
專利摘要一種潮位差浮筒發(fā)電裝置，大型浮筒制成圓形或者方型，中心開圓孔，樁柱穿過圓孔擴(kuò)入潮位落差大沿海的海底泥層中，利用浮筒在潮位變化時的升降過程，通過連桿、搖臂驅(qū)動往復(fù)式的泵水裝置，經(jīng)管道接通岸上水力發(fā)電機(jī)的噴管，來推動發(fā)電機(jī)發(fā)電，由于潮位差的變化過程不一致以及轉(zhuǎn)潮時平潮現(xiàn)象導(dǎo)致泵水裝置出水不連續(xù)，使發(fā)電質(zhì)量不穩(wěn)定和暫停發(fā)電現(xiàn)象，本實用新型設(shè)置了由壓力柜、蓄水池和浮筒上部的水箱以及控制氣管、氣壓控制閥組成的補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，利用發(fā)動機(jī)作功后的水流在壓力柜、蓄水池和水箱中蓄能和釋能，通過氣路和氣壓控制閥的調(diào)節(jié)來補(bǔ)嘗泵水裝置不連續(xù)泵水的缺陷，從而正真實現(xiàn)潮位差發(fā)電的目的。
文檔編號F03B13/26GK201650578SQ201020168778
公開日2010年11月24日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者陳際軍 申請人:陳際軍