【技术实现步骤摘要】
本申请涉及海上发电消浪，尤其涉及一种气动式波浪发电消浪装置。
技术介绍
1、开发海洋资源和发展海洋经济，迫切需要解决海岛、海上平台的电力短缺问题。为了科学经济地解决好该问题，必须因地制宜，充分开发取之不尽用之不竭的海洋能。波浪能是海洋能中分布最广的可再生清洁能源，如果能高效可靠地利用波浪能进行发电，就能有效解决上述电力短缺问题。但目前波力发电技术还是一项新兴技术，在效率、可靠性和建造成本方面还存在技术壁垒。目前，固定式防波堤通常被安装在近岸来抵挡波浪对近岸人造结构物的冲击，而随着人类对于海洋资源的渴求，迈向深海的脚步也在加速，浮式消浪装置便成为了保护各种远海海洋设备的重要选择。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种气动式波浪发电消浪装置，以解决现有技术的不足。
2、为达到上述目的，本专利技术采取的具体技术方案为：
3、一种气动式波浪发电消浪装置，该装置包括浮舱结构和空气透平；所述浮舱结构包括第一舱体和与其相邻设置的第二舱体，所述第一舱体的外侧设有第一浮舱，所述第二舱体的外侧设有第二浮舱，第一舱体和第二舱体能够漂浮于海面上；所述空气透平分别设置于第一舱体和第二舱体的上方。
4、进一步的，所述第一舱体包括设置在内部的第一腔体，与该腔体连通的、位于舱体底部外侧的第一进水口，和与该腔体连通的、位于舱体顶部的第一气道口，以及位于舱体底部的第一底板；所述第二舱体包括设置在内部的第二腔体，与该腔体连通的、位于舱体底部外侧的第二进水口，和与该腔体连通的、
5、进一步的，所述第一舱体和第二舱体均呈l型结构，所述第一腔体与第二腔体也均呈l型，水体从下方进入浮舱结构，经过波浪能向气动能转换后，通空气透平将气动能转换为机械能。
6、更进一步的，所述第一浮舱设置在第一舱体的l型转角位置，第一浮舱的底面和背浪一侧的侧面被第一舱体的l型转角包围；所述第二浮舱设置在第二舱体的l型转角位置，第二浮舱的底面和背浪一侧的侧面被第二舱体的l型转角包围。
7、进一步的，第一舱体的第一底板和第二舱体的第二底板的水平高度设置为同一水平面或不同高度的水平面，也即根据实际的波浪条件设置两个舱体的底板的高低位置，来控制第一进水口和第二进水口的开口大小。
8、进一步的，所述第一腔体包括第一流道腔和与其连通的第一气室，所述第一气室位于所述第一流道腔的上方，所述第一进水口与所述第一流道腔连通，所述第一气道口与所述第一气室连通；所述第二腔体包括第二流道腔和与其连通的第二气室，所述第二气室位于所述第二流道腔的上方；所述第二进水口与所述第二流道腔连通，所述第二气道口与所述第二气室连通；第一流道腔和第二流道腔位于海面以下，两者相互隔开，第一气室和第二气室位于海面以上，相互隔开或相互连通，第一气室和第二气室均通过空气透平与大气连通；利用第一进水口实现对波浪能的俘获后，波浪在第一流道腔内产生波动，推动第一气室内的空气运动，实现波浪能向气动能的转变，伴随空气的压缩和膨胀，从而驱动设于第一气道口的空气透平转动，实现气动能向机械能的转变；利用第二进水口实现对波浪能的俘获后，波浪在第二流道腔内产生波动，推动第二气室的空气运动，实现波浪能向气动能的转变，伴随空气的压缩和膨胀，从而驱动设于第二气道口的空气透平转动，实现气动能向机械能的转变。
9、更进一步的，所述第一气室与所述第二气室相互隔开，所述第一气道口与所述第二气道口相互隔开，所述空气透平设置两个，分别设在所述第一气道口和所述第二气道口；或所述第一气室与所述第二气室相连通，也即所述第一气道口与所述第二气道口相连通，所述空气透平设置一个。
10、进一步的，所述第一进水口和所述第二进水口背对设置，所述第一进水口位于所述浮舱结构的迎浪测，所述第二进水口位于所述浮舱结构的背浪测；迎浪侧和背浪侧的水体从背对的两个方向分别通过第一进水口和第二进水口被俘获，水体在分别进出第一流道腔和第二流道腔后，推动第一气室和第二气室水面震荡，进而推动和挤压气室中的空气，实现波浪能向气动能的转换。
11、更进一步的，所述第一舱体和第二舱体之间共用一个侧板，通过侧板将第一流道腔和第二流道腔隔开；当侧板的顶部与第一浮舱和第二浮舱的顶部相接近，未延伸到第一气室和第二气室的高度，第一气室和第二气室是相互连通的，当侧板的顶部向上延伸至高于第一浮舱和第二浮舱的顶部，也即延伸到第一气室和第二气室所在的高度，将第一气室和第二气室相互隔开。
12、进一步的，该装置还包括系泊件，所述系泊件设置于浮舱结构的底部或侧面，用于调节和/或约束所述浮舱结构的位置，以使所述浮舱结构位于预设区域。
13、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
14、本专利技术提供的气动式波浪发电消浪装置，在波浪作用下发生与水体的相对运动，装置上游/下游的水体可以通过第一/第二进水口流入或流出第一/第二腔体，第一/第二腔体内的水体使第一/第二气室内的空气做往复运动，实现波浪能向气动能的转变，同时伴随空气的压缩和膨胀，从而驱动设于第一/第二气道口的空气透平转动，实现气动能向机械能的转变，进而带动发电机发电；同时利用气动式发电消波装置对波浪能的俘获和对波浪的反射，增强消浪性能，减少下游水面波动。
15、经过实际验证，本专利技术能够提高波浪能俘获宽度比、拓宽频率响应宽度以及增强消浪效果。
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1.一种气动式波浪发电消浪装置，其特征在于，该装置包括浮舱结构（10）和空气透平（20）；所述浮舱结构（10）包括第一舱体（11）和与其相邻设置的第二舱体（12），所述第一舱体（11）的外侧设有第一浮舱（61），所述第二舱体（12）的外侧设有第二浮舱（62），第一舱体（11）和第二舱体（12）能够漂浮于海面上；所述空气透平（20）分别设置于第一舱体（11）和第二舱体（12）的上方。
2.如权利要求1所述的气动式波浪发电消浪装置，其特征在于，所述第一舱体（11）包括设置在内部的第一腔体（31），与该腔体连通的、位于舱体底部外侧的第一进水口（41），和与该腔体连通的、位于舱体顶部的第一气道口（51），以及位于舱体底部的第一底板（13）；所述第二舱体（12）包括设置在内部的第二腔体（32），与该腔体连通的、位于舱体底部外侧的第二进水口（42），和与该腔体连通的、位于舱体顶部的第二气道口（52），以及位于舱体底部的第二底板（14）；所述空气透平（20）分别设置于第一气道口（51）和第二气道口（52），用于将所述第一腔体（31）、第二腔体（32）内的空气运动所产生的气动能转换为
3.如权利要求2所述的气动式波浪发电消浪装置，其特征在于，所述第一舱体（11）和第二舱体（12）均呈L型结构，所述第一腔体（31）与第二腔体（32）也均呈L型，水体从下方进入浮舱结构（10），经过波浪能向气动能转换后，通空气透平（20）将气动能转换为机械能。
4.如权利要求3所述的气动式波浪发电消浪装置，其特征在于，所述第一浮舱（61）设置在第一舱体（11）的L型转角位置，第一浮舱（61）的底面和背浪一侧的侧面被第一舱体（11）的L型转角包围；所述第二浮舱（62）设置在第二舱体（12）的L型转角位置，第二浮舱（62）的底面和背浪一侧的侧面被第二舱体（12）的L型转角包围。
5.如权利要求2所述的气动式波浪发电消浪装置，其特征在于，第一舱体（11）的第一底板（13）和第二舱体（12）的第二底板（14）的水平高度设置为同一水平面或不同高度的水平面，也即根据实际的波浪条件设置两个舱体的底板的高低位置，来控制第一进水口（41）和第二进水口（42）的开口大小。
6.如权利要求2所述的气动式波浪发电消浪装置，其特征在于，所述第一腔体（31）包括第一流道腔（311）和与其连通的第一气室（312），所述第一气室（312）位于所述第一流道腔（311）的上方，所述第一进水口（41）与所述第一流道腔（311）连通，所述第一气道口（51）与所述第一气室（312）连通；所述第二腔体（32）包括第二流道腔（321）和与其连通的第二气室（322），所述第二气室（322）位于所述第二流道腔（321）的上方；所述第二进水口（42）与所述第二流道腔（321）连通，所述第二气道口（52）与所述第二气室（322）连通；第一流道腔（311）和第二流道腔（321）位于海面以下，两者相互隔开，第一气室（312）和第二气室（322）位于海面以上，相互隔开或相互连通，第一气室（312）和第二气室（322）均通过空气透平（20）与大气连通；利用第一进水口（41）实现对波浪能的俘获后，波浪在第一流道腔（311）内产生波动，推动第一气室（312）内的空气运动，实现波浪能向气动能的转变，伴随空气的压缩和膨胀，从而驱动设于第一气道口（51）的空气透平（20）转动，实现气动能向机械能的转变；利用第二进水口（42）实现对波浪能的俘获后，波浪在第二流道腔（321）内产生波动，推动第二气室（322）的空气运动，实现波浪能向气动能的转变，伴随空气的压缩和膨胀，从而驱动设于第二气道口（52）的空气透平（20）转动，实现气动能向机械能的转变。
7.如权利要求6所述的气动式波浪发电消浪装置，其特征在于，所述第一气室（312）与所述第二气室（322）相互隔开，所述第一气道口（51）与所述第二气道口（52）相互隔开，所述空气透平设置两个，分别设在所述第一气道口（51）和所述第二气道口（52）；或所述第一气室（312）与所述第二气室（322）相连通，也即所述第一气道口（51）与所述第二气道口（52）相连通，所述空气透平设置一个。
8.如权利要求6所述的气动式波浪发电消浪装置，其特征在于，所述第一进水口（41）和所述第二进水口（42）背对设置，所述第一进水口（41）位于所述浮舱...
【技术特征摘要】
1.一种气动式波浪发电消浪装置，其特征在于，该装置包括浮舱结构（10）和空气透平（20）；所述浮舱结构（10）包括第一舱体（11）和与其相邻设置的第二舱体（12），所述第一舱体（11）的外侧设有第一浮舱（61），所述第二舱体（12）的外侧设有第二浮舱（62），第一舱体（11）和第二舱体（12）能够漂浮于海面上；所述空气透平（20）分别设置于第一舱体（11）和第二舱体（12）的上方。
2.如权利要求1所述的气动式波浪发电消浪装置，其特征在于，所述第一舱体（11）包括设置在内部的第一腔体（31），与该腔体连通的、位于舱体底部外侧的第一进水口（41），和与该腔体连通的、位于舱体顶部的第一气道口（51），以及位于舱体底部的第一底板（13）；所述第二舱体（12）包括设置在内部的第二腔体（32），与该腔体连通的、位于舱体底部外侧的第二进水口（42），和与该腔体连通的、位于舱体顶部的第二气道口（52），以及位于舱体底部的第二底板（14）；所述空气透平（20）分别设置于第一气道口（51）和第二气道口（52），用于将所述第一腔体（31）、第二腔体（32）内的空气运动所产生的气动能转换为机械能；所述第一腔体（31）和所述第二腔体（32）相邻位置至少部分相互隔开，第一进水口（41）和第二进水口（42）相互隔开，第一气道口（51）和第二气道口（52）相互隔开或相互连通，即第一腔体（31）和第二腔体（32）位于海面以下的部分相互隔开，位于海面以上的部分相互隔开或相互连通。
3.如权利要求2所述的气动式波浪发电消浪装置，其特征在于，所述第一舱体（11）和第二舱体（12）均呈l型结构，所述第一腔体（31）与第二腔体（32）也均呈l型，水体从下方进入浮舱结构（10），经过波浪能向气动能转换后，通空气透平（20）将气动能转换为机械能。
4.如权利要求3所述的气动式波浪发电消浪装置，其特征在于，所述第一浮舱（61）设置在第一舱体（11）的l型转角位置，第一浮舱（61）的底面和背浪一侧的侧面被第一舱体（11）的l型转角包围；所述第二浮舱（62）设置在第二舱体（12）的l型转角位置，第二浮舱（62）的底面和背浪一侧的侧面被第二舱体（12）的l型转角包围。
5.如权利要求2所述的气动式波浪发电消浪装置，其特征在于，第一舱体（11）的第一底板（13）和第二舱体（12）的第二底板（14）的水平高度设置为同一水平面或不同高度的水平面，也即根据实际的波浪条件设置两个舱体的底板的高低位置，来控制第一进水口（41）和第二进水口（42）的开口大小。
6.如权利要求2所述的气动式波浪发电消浪装置，其特征在于，所述第一腔体（31）包括第一流道腔（311）和与其连通的第一气室（312），所述第一气室（312）位于所述第一流道腔（311）的上方，所述第一进水口（41）与所述第一流道腔（311）连通，所述第一气道口（51）与所述第一气室（312）连通；所述第二腔体（32）包括第二流道腔（321）和与其连通的第二气室（322），...
【专利技术属性】
技术研发人员：张永良，何一宽，
申请(专利权)人：蓝海青岛能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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