一种利用潮汐压力超级高效发电装置的制作方法

一种利用潮汐压力超级高效发电装置
1.技术领域
2.本发明涉及清洁能源发电领域，尤其涉及一种利用潮汐压力超级高效发电装置和潮汐压力组合超级高效发电方法。


背景技术：

3.经济发展速度快，能源需求量大，能源问题显得愈加突出起来，世界能源危机愈演愈烈，人们纷纷把目光投向海洋，海洋潮汐蕴藏巨大能量，地球上的海洋面积占70％，海洋的潮汐能具有取之不尽、用之不竭的特点，人类对海洋潮汐能的利用微乎其微，如果能高效利用潮汐能，将解决现有潮汐能利用率低、能源枯竭、环境污染、投资大、成本高、回收成本周期长、能量发电利用率较低、占地面积多等问题；因此，为改变这些问题，提供一种利用潮汐压力超级高效发电装置和潮汐压力组合超级高效发电方法。
4.

技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提供一种利用潮汐压力超级高效发电装置和潮汐压力组合超级高效发电方法。
6.为解决上述技术问题及相关问题，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用潮汐压力超级高效发电装置，包括压力转化成直线运动机构、动能转化传动机构、储能机构、发电机；所述压力转化成直线动机构包括压力仓，所述压力仓开口向下安装在压力仓固定支架上，压力仓固定支架设置于海床上；所述压力仓顶部与压力管一头连接，所述压力管另一头接在增压阀门一端，所述增压阀门另一端安装在缸筒上，所述缸筒安装在缸筒支架上，所述缸筒支架固定在基座上；所述缸筒内部设置有密封活塞，所述密封活塞安装在活塞推杆一端，所述活塞推杆另一端齿条连接杆连接；所述齿条连接杆与第一齿条和第二齿条连接；所述第一齿条下面设置有齿条支架，所述齿条支架安装在基座上；所述第二齿条与第二棘轮啮合传动，所述第二棘轮安装在第二轴上；所述第一齿条与第一棘轮啮合传动，所述第一棘轮安装在第二轴上；所述第二轴安装在第三支架和第四支架上，所述第二轴一端与变速箱动能输入端连接，所述变速箱动能输出端连接高速轴，所述高速轴安装在第一支架和第二支架上，所述第一支架与第二支架安装在基座上；所述高速轴上设置有飞轮；所述高速轴另一端与发电机连接，从而实现发电；所述发电机安装在发电机支架上，所述发电机支架安装固定在基座上。
7.进一步的，所述压力仓由单个或多个仓组成，压力仓增加在水里的深度从而增大一种利用潮汐压力超级高效发电装置的动能；压力仓连接压力管一端，压力管另一端连接阀门，阀门与缸筒连接，缸筒内设置有密封活塞，密封活塞与活塞推杆一端连接。
8.进一步的，所述压力转化成直线动机构包括压力仓、压力管、阀门、缸筒、密封活塞、活塞推杆组合成；所述压力仓安装在水中需要的深度，压力仓底面所受的压力通过压力管阀门传到缸筒，推动密封活塞滑动，使活塞推杆做直线运动，压力转化成动能。
9.进一步的，所述阀门在一种利用潮汐压力超级高效发电装置各部件设置安装完成后，再通过从阀门注入气体，增加缸筒、压力管、压力仓内气体的压力，使压力达到压力仓所设定的海水深度，压力仓底面位置的压力相等。
10.进一步的，所述动能转化传动机构包括第一齿条、第二齿条、齿条第一连接杆、齿条第二连接杆、齿条支架、第一棘轮、第二棘轮、第二轴组成；所述第一齿条、第二齿条两端由齿条第一连接杆、齿条第二连接杆连接，所述第一齿条与第一棘轮啮合传动，第二齿条与第二棘轮啮合传动，所述第一棘轮、第二棘轮设置于第二轴上；当涨潮时第一齿条向前直线运动与第一棘轮啮合传动，使第一棘轮逆时针方向旋转同时使第二轴逆时针方向旋转；当落潮时储能机构释放能量使第二齿条向后直线运动与第二棘轮啮合传动，使第二棘轮逆时针方向旋转同时使第二轴逆时针方向旋转。
11.进一步的，所述第二轴旋转传到变速箱动能输入端，由变速箱变速到发电机正常发电所需的旋转速度后，再由变速箱动能输出端传到高速轴，高速轴再传到发电机，从而实现发电；所述飞轮高速旋转储存能量使整套装置运行更稳定。
12.进一步的，所述储能机构包括弹性储能、重力储能、压力储能等对本发明有效的储能机构；所述储能机构所储存的能量在退潮时要能使发电机正常发电同时使密封活塞退回。
13.进一步的，所述第一棘轮、第二棘轮为同一轴连接同向转动的棘轮，第一棘轮、第二棘轮使同一连接轴向同一个方向转动。
14.本发明一种利用潮汐压力组合超级高效发电方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、本装置一种利用潮汐压力超级高效发电装置包括基座，基座安装在固海岸或海面平台，发电机支架设置在基座上，发电机支架上安装发电机，发电机与高速轴一端连接，高速轴设置在第一支架和第二支架上，第一支架和第二支架设置在基座上，高速轴上安装有飞轮，高速轴一端并与变速箱动能输出端相连，变速箱动能输入端设置有第二轴，第二轴安装在第三支架和第四支架上，第三支架和第四支架上设置在基座上，第二轴安装有第一棘轮和第二棘轮， 第一棘轮与第一齿条啮合传动，第二棘轮与第二齿条啮合传动，第一齿条和第二齿条两端与齿条第一连接杆和齿条第二连接杆相连接，第一齿条设置在支架上，支架设置在基座上，齿条第二连接杆连接活塞推杆一端，活塞推杆处设置有储能机构，活塞推杆一端与密封活塞连接，密封活塞设置于缸筒内，缸筒安装在缸筒第一支架和缸筒第二支架上，缸筒第一支架和缸筒第二支架设置在基座上，缸筒上设置有阀门，阀门连接压力管，压力管与压力仓顶端连接，压力仓安装在压力仓第一固定支架和压力仓第二固定支架上，压力仓第一固定支架和压力仓第二固定支架设置在海床。
15.步骤2、本装置一种利用潮汐压力超级高效发电装置各部件设置安装完成后，在最低潮的时候，通过从阀门注入气体，使缸筒、压力管、压力仓内气体的压力与压力仓所在的水深，压力仓底面所受压力相同时关闭阀门，配置好相应的发电机，在潮水上涨使压力仓底面的压力增大，压力通过压力仓、压力管、缸筒传到密封活塞，使密封活塞向前直线运动，动能传到活塞推杆使活塞推杆向前直线运动，动能再传到齿条第二连接杆，齿条第二连接杆
与第一齿条相连，使第一齿条向前直线运动，第一齿条与第一棘轮啮合传动，使第一棘轮逆时针方向旋转同时使第二轴逆时针方向旋转，第二轴使旋转动能传到变速箱动能输入端，经过变速箱把转速变到发电机能正常发电的旋转速度，由变速箱动能输出端传到高速轴，使高速轴旋转同时带动连接在高速轴的发电机旋转，从而使发电机正常发电；因为涨潮是持续的，所以发电机持续的发电。
16.步骤3、在涨潮时发电机持续的发电的同时储能机构也在储存能量，储能机构所储存的能量在退潮时要能使发电机正常发电同时推动密封活塞退回。
17.步骤4、上述储能机构在退潮时，潮水下降压力仓底面的压力减小，储能机构释放能量，使密封活塞向后直线运动，动能传到活塞推杆使活塞推杆向后直线运动，动能再传到齿条连接杆，齿条连接杆与第二齿条相连，使第二齿条向后直线运动，第二齿条与第二棘轮啮合传动，使第二棘轮逆时针方向旋转同时使第二轴逆时针方向旋转，第二轴使旋转动能传到变速箱动能输入端，经过变速箱把转速变到发电机能正常发电的旋转速度，由变速箱输出端传到高速轴，使高速轴旋转同时带动连接在高速轴的发电机旋转，从而使发电机正常发电；因为退潮是持续的，所以发电机持续的发电。
18.由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：该利用潮汐压力超级高效发电装置，具有清洁环保无污染，无需在海边筑起堤坝，对环境影响较小，潮汐能利用率超高，结构简单、后期维护成本低，价值非常大，投资回报率高，经济效益特别大，发展前景广阔；对潮汐涨落幅度要求低，适用范围更广泛，在多数沿海国家和地区均适用。
19.附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图；图1为本发明的侧面立体结构示意图；图2为本发明的正面立体结构示意图；图3为本发明的涨潮时动能转化传动示意图；图4为本发明的退潮时动能转化传动示意图；图5为本发明的压力仓和缸筒内部立体剖面构造图；图6为本发明的实施例潮差示意图；图中标号：基座1，发电机支架2，发电机10，高速轴11，第一支架3，飞轮12，第二支架4，变速箱13，第二轴16，第三支架6，第一棘轮14，第二棘轮18，第四支架9， 第一齿条8，齿条支架7，第二齿条15，齿条第一连接杆5，齿条第二连接杆20，活塞推杆22，密封活塞28，缸筒17，缸筒第一支架19，缸筒第二支架21，阀门27，压力管23，压力仓24，压力仓第一固定支架25，压力仓第二固定支架26，储能机构29。
21.具体实施方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明,这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构。
22.如图1和图2所示，本装置一种利用潮汐压力超级高效发电装置包括基座，基座1安装在海岸或海面平台，发电机支架2设置在基座1上，发电机支架2上安装发电机10，发电机10与高速轴11一端连接，高速轴11设置在第一支架3和第二支架4上，第一支架3和第二支架4设置在基座1上，高速轴11上安装有飞轮12，高速轴11一端并与变速箱13动能输出端相连，变速箱13动能输入端设置有第二轴16，第二轴16安装在第三支架6和第四支架9上，第三支架6和第四支架9上设置在基座1上，第二轴16安装有第一棘轮14和第二棘轮18， 第一棘轮14与第一齿条8啮合传动，第二棘轮18与第二齿条15啮合传动，第一齿条8和第二齿条15两端与齿条第一连接杆5和齿条第二连接杆20相连接，第一齿条8设置在支架7上，支架7设置在基座1上，齿条第二连接杆20连接活塞推杆22一端，活塞推杆22处设置有储能机构29，活塞推杆22一端与密封活塞28连接，密封活塞28设置于缸筒17内，缸筒17安装在缸筒第一支架19和缸筒第二支架21上，缸筒第一支架19和缸筒第二支架21设置在基座1上，缸筒17上设置有阀门27，阀门27连接压力管23，压力管23与压力仓24顶端连接，压力仓24安装在压力仓第一固定支架25和压力仓第二固定支架26上，压力仓第一固定支架25和压力仓第二固定支架26设置在海床。
23.进一步的，在本装置一种利用潮汐压力超级高效发电装置各部件设置安装完成后，在最低潮的时候，通过从阀门27注入气体，使缸筒17、压力管23、压力仓24内气体的压力与压力仓所在的水深，压力仓24底面所受压力相同时关闭阀门27，配置好相应的发电机10，在潮水上涨使压力仓24底面的压力增大，压力通过压力仓24、压力管23、缸筒17传到密封活塞28，使密封活塞28向前直线运动，动能传到活塞推杆22使活塞推杆22向前直线运动，动能再传到齿条第二连接杆20，齿条第二连接杆20与第一齿条8相连，使第一齿条8向前直线运动，第一齿条8与第一棘轮14啮合传动，使第一棘轮14逆时针方向旋转同时使第二轴16逆时针方向旋转，第二轴16使旋转动能传到变速箱13动能输入端，经过变速箱13把转速变到发电机10能正常发电的旋转速度，由变速箱13动能输出端传到高速轴11，使高速轴11旋转同时带动连接在高速轴11的发电机10旋转，从而使发电机10正常发电；因为涨潮是持续的，所以发电机10持续的发电。
24.如图3所示，涨潮时密封活塞28推动活塞推杆22向前直线运动，活塞推杆22使齿条第二连接杆20推动第一齿条8向前直线运动，第一齿条8与第一棘轮14啮合传动，使第一棘轮14逆时针方向旋转同时使第二轴16逆时针方向旋转。
25.如图4所示，退潮时储能机构29释放能量使密封密封活塞28带动活塞推杆22向后直线运动，活塞推杆22使齿条第二连接杆20带动第二齿条15向后直线运动，第二齿条15与第二棘轮18啮合传动，使第二棘轮18逆时针方向旋转同时使第二轴16逆时针方向旋转。
26.如图6所示，该装置使用时，将一种利用潮汐压力超级高效发电装置各部件设置安装好，在最低潮的时候，通过从阀门注入气体（如氢气、空气等），使缸筒、压力管、压力仓内气体的压力与压力仓所在的海水深度，压力仓底面位置的压力相等，配置合适的发电机组；此时压力仓内水位为a1；压力仓在水下200m处，潮差为6m，这里设置压力仓宽为100m，长为200m，海水密度为1030千克每立方米，a为底潮海平面，b为高潮海平面，c为压力仓底面所在的位置，b1为高潮时压力仓水位；压力仓设置为一层，在理想状态下，不考虑能量损耗，浮体机构做功全部传递到发电机；具体能量传递过程如下：
由于海底压力公式为p=ρ海水gh，再由f = p*s海底压力仓底面积，再由w=f*s有效做功距离；已知常量：ρ海水=1.03*10^3千克每立方米；g为重力常数，为9.8n/kg；h为海水深度，为200m；s海底压力仓底面积=压力仓长*压力仓宽=200*100=20000平方米；力的有效做功距离为潮汐差高度，s为6m；等效变换：1度=3600000 焦耳；所以w=ρ海水gh*s*s=1.03*10^3*9.8*200*20000*6=2.42256*10^11j进一步的，潮水上涨6小时发电量=2.42256*10^11j/3600000j=67293度，半日潮每天两次涨潮共发电量=67293度*2=134586度/天。
27.以上所述仅为本发明的较理想实施例而已，而非用于限制本专利，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多种变化、修改、增减、替换和变型；因此本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，凡在本专利的精神和原则之内所作的一切任何修改、增减、变型、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。