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【系统结构】
! R% u7 Y0 i2 e 浮体上系有绳，绳缠绕在转轮上，转轮与发条、棘轮轴联，棘轮与轴向柱塞泵轴联，轴向柱塞泵为液压系统的输入端，液压系统的输出端为液压马达，其与发电机联接。1 l; l. ?* ~# b6 r" c3 U, E
【系统原理】
/ \0 j" R) X0 x' m: L5 m+ s9 R 浮体上升时，拉动转轮，转轮带动棘轮，进而带动柱塞泵；浮体下落时，在发条作用下，转轮反转，将绳收回，因棘轮缘故，不带动柱塞泵反转。柱塞泵将机械能转换成液压能，液压马达将液压能转换成机械能输出给发电机，发电机发电。9 C$ z: W/ P6 q# T& C# V
【结构数据】
* I2 S9 i, I# ]# c7 V, J: U# j! L浮体：5×1×0.15m
6 h' m4 s2 H0 l' J3 r5 q绳外径：12mm1 K, k, a4 g* e4 B" U) `& f# [- j
转筒径：200mm
- F0 @2 q% s [: R1 W转筒宽：100mm. G& M5 \3 \. y* A
轴径：48mm
! t$ X% n$ i2 Q棘轮顶圆直径：192mm
1 [' I6 {8 g' h" Z9 T4 n* l棘轮宽度：24mm
& s% z2 X$ Z, R; y) N轴向柱塞泵液压：50Mpa! E* S* s' \: X
缸数：8/ V( T/ r- r! C4 u
缸内径：15mm0 i. a/ L# @& J P
斜度：15°
; ]; ^1 s' d. _3 ~, S; B7 j7 k油管：Oil pipe% b. ?# o% f. l0 _$ v" R
轴向柱塞泵：axial plunger pump$ b3 j4 t5 b4 [) d% ?$ u: C
尼龙绳：Nylon rope
% a* y5 t0 h* B: R棘轮：ratchet wheel
; u, S( i* ~, \/ O蓄能器：accumulator
4 ^) b! c+ A2 M0 |$ G易弯面：Surface apt to be crooked7 P) @) J) k% u e2 b6 X
发条：Clockwork spring' i$ N5 @( m; Q: M3 A0 _, I3 Z
发电机：Generator( W( i1 h! d7 s0 G/ ?# l& P! h, m
油缸：Oil vat
' \5 F, {6 ^% T- S: P% ]6 X转轮：rotational Wheel* f/ x i* Y0 I! n1 K. e9 }
浮体：, \, |6 f5 ~( E
弹性衔接面
6 X9 q: @6 o% w! |$ q柱塞泵7 Z' R8 T+ E4 C, L% F- \: b
高压油管
, @" o" x4 P: i液压马达+ }9 D! ~: O5 I$ O2 Q1 F
回油管
" U; P! L* R c* A! j# `【工作运行情况分析】1 B, u, d6 U. ~
F=ρgΔh*S≈1000*10*0.1*5*1=5000N9 p& S5 S+ o3 h0 k7 k. e
对于1米多高的海浪，有
. n% |( u( }' H# C9 O X8 nE=h×F=1m×5000N=5000焦
6 `! K- ?: r5 M4 A如果海浪周期为5秒，有
& s- A5 ?. \! g7 t- d1 @5 JP=E/t=5000J/5s=1KW4 l" c2 j) a# Q) U' {' s! K4 m7 `
【转换效率】: Q( r: H2 @* g2 ?
绳轮：95%
8 Q0 [$ m& l+ k$ ]% X轴向柱塞泵效率：85%
, M: [0 ^( t. G液压管路中途损失：5%
3 v: ~0 U4 G# k j0 H6 q4 {# o液压马达转换效率：86%; \- R" L b" j! A
发电机效率：96%
- u! B+ s1 a2 C0 [电网中途损耗：6%
/ `* n7 b ?% w- u7 v) q6 U总转换效率：60%
: H; D( o/ y6 W8 w5 Z! O【经济分析】, O& b& N/ g5 i- H
浮体+绳轮+柱塞泵转换单元造价：3000元，液压系统、发电机摊派成本：2000元。
1 p# s3 Q0 n0 S. G( f8 x该系统如工作海域平均波高为1米多高，
& r4 y5 n3 W! q则：年收益=俘获功率×转换效率×工作时间×上网电价=1kw×60%×24小时×300天×0.4元=1728元0 l }+ q5 y+ u5 r3 L6 j4 ?8 C& s- k& y, o
年收益率=1728/5000=34.56%
1 {+ R; o6 i# w+ B( _1 G 【系统特点】) o# `; ]! s( _8 Z7 [
1、生存性强，抗风浪能力非常好：
x$ c6 Y' Z/ s, L3 r1）该系统，核心部分在海面以下几十米深处，这里比较安静，尽管海面波涛汹涌，主体部分在水下依然安然无恙，继续发电。
& [7 H$ Y& [/ ^2）绳、浮体受力大小取决于负载的多少，而与波浪大小无关。好比一个履带车拖着一个拖车，尽管履带车的发动机马力非常大，但拖车上如果是空的话，拖车与履带车的连接处受力并不大，它只等于拖车所受的摩擦力。但如果拖车满载，这时候，受力就相当大了。
4 q X' c, S% e/ g3）绳的收放距离可以很长（可以达到十米以上），这就大大延长了波浪冲击过程中缓冲距离，减小了瞬时冲击力，抗风浪能力由此得以增强。 m0 p# H! q- L* i. V) m& l
4）对于水上部分的易弯面，由于其本身具有弹性和延展性，可以起到保护易弯面的作用。即使易弯面被灾害性的海浪击毁，由于易弯面的成本很低廉，且可以修补，所以不会有很大损失。" p0 p6 c6 |& d# h# o% f" k
2、防锈性能良好：机器的核心部分都在箱体内，只有浮体、绳、外涂防腐材料的转轮、轴、机器外壳浸在海水里，而它们都是不怕海水的，所以该系统的抗腐能力没问题。) m/ j* j9 Q' D+ {+ r2 \3 O% k
3、成本低廉：该系统，没有庞大的混凝土室，没有昂贵的不锈钢，没有劳民伤财的土木工程。该系统的主要部件包括：一个作为平台的水泥板及锚、一个展开易弯面用的框架、多个浮板+尼龙绳+转轮+棘轮+轴向柱塞泵的单元、一套液压管路+蓄能器+油缸+发电机。
( R8 n% U; w B4 @0 k8 k1 s4、该系统适应波形能力强、波浪能吸收转换效率高* Q" |9 G0 Z( Y
1）浮体、绳与转轮的组合，非常灵活，适应各种波形，尽管这种组合仅能吸收波浪在一个方向上的推力，但这可以通过增加绳、轮组合来弥补，绳可以与易弯面成各种角度由于适应各种波浪，其作业时间也增长。: n) v8 y$ K) m" }
2）易弯面呈整个面，与波浪接触，提高了波浪能的接触受力面积。易弯面连续、不漏水，这在很大程度上避免了波浪绕走带来的能量流失。易弯面可以随波起伏，其易弯特性使它能够适应各种波形。
6 V$ J0 R1 W' b) @2 Y$ U5 P) d5、可以离岸到深海作业：因为水泥基板底座悬吊于水中，这样就摆脱了对陆地的依赖。拖船可以拖着一整排该发电系统到处走，由此可以移动作业。
" `1 j1 |3 }2 h# r; Y6 k本人所研究的海浪发电技术成果，如有意投资合作请联系我，QQ：403544931。9 u' h% o# j, a8 a
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发表于 2008-11-27 21:47:23
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