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【系统结构】
" W: F3 v) H& ~2 @ 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。
/ y9 e) @; C1 l) V& ]; Q【系统原理】
; {1 o3 _! J' h Z 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。
- d4 @" M) ~: r9 t1 y【结构数据】6 A, W) `( L% x
浮体：5×1×0.15m
- v3 v7 m6 C+ z: S& p; Q绳外径：12mm' `. H' @" _3 p- N) O! C
转筒径：200mm
; a& X9 F& L- g* X, K- g! f转筒宽：100mm
3 I. E3 ~9 T8 [* {2 R轴径：48mm
/ _6 k% F! h. d: ?% K( {5 m棘轮顶圆直径：192mm6 W! ^ x6 C$ E/ P+ j/ g0 Q
棘轮宽度：24mm- |6 z( M' @$ |: i5 |8 n9 a
轴向柱塞泵液压：50Mpa4 E( @9 `% h" S" J& X8 O
缸数：8
/ K5 ~) z5 @5 i缸内径：15mm0 a2 s9 V# [% U- Q/ o1 U4 e
斜度：15°
! \ t" t4 ~; ?2 Z油管：Oil pipe
( F" K$ }7 T1 R" A/ e8 S [* [8 r轴向柱塞泵：axial plunger pump' c. ^/ n% |2 f' D
尼龙绳：Nylon rope6 o; d% G/ j7 M; ]2 z, t
棘轮：ratchet wheel
% {& }, @$ L T' H0 ?6 T& M0 p蓄能器：accumulator
; u0 j% d) K. q2 {" f0 P' Z- a易弯面：Surface apt to be crooked
' P- y# X: m* M; m- s& t* y发条：Clockwork spring, F/ k0 p1 h W, y( i; T9 m
发电机：Generator# ]# u. N+ ~' k0 M$ _: N7 L; F
油缸：Oil vat
$ O, |6 ?7 E9 T. g+ G* q转轮：rotational Wheel$ G7 w: y$ V7 n$ p9 i3 L
浮体：* d( a6 L7 G! S6 B0 u, Y
弹性衔接面& T u" F: `0 A
柱塞泵: ^. b0 F% e0 N9 S, }
高压油管. T# \ I7 P! |$ z
液压马达& p1 F- [: c! `4 p/ q0 S
回油管
, J. y) ~. K* y5 z) w7 h【工作运行情况分析】( ~* g0 h* @$ z/ b6 K# p
F=ρgΔh*S≈1000*10*0.1*5*1=5000N1 a+ Q: r* F+ s4 C7 f- i
对于1米多高的海浪，有
# s( G* u- |, v5 w* RE=h×F=1m×5000N=5000焦
9 i/ }% Q5 C$ P; X/ s( ~* m如果海浪周期为5秒，有
1 u* L) S. n$ S9 F! P6 ?P=E/t=5000J/5s=1KW, Y7 o( n1 g4 X. F9 R5 j# h
【转换效率】
" r; q, t1 f' ~2 w& z' d: A绳轮：95%% ~4 `- f9 a9 G5 M* ^8 Y- T: \5 | [
轴向柱塞泵效率：85%+ d6 X. I/ w2 b
液压管路中途损失：5%
; X0 N; l9 t; J液压马达转换效率：86%
! |/ A& Z# D& F" E Q1 J. Z发电机效率：96%. [) I& V- p4 M1 k! p
电网中途损耗：6%& F5 O0 P. T% o* F
总转换效率：60%
/ x- ^- s7 Z# T: i& \4 J% s A% O; M( ^【经济分析】
: r3 @4 h! A0 m" F2 d# ]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。/ N, ?# R3 s# v4 z
该系统如工作海域平均波高为1米多高，
* y% [+ m# w4 P1 [* t; v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 t% x8 [1 U+ B4 f$ h; J5 o0 ^
年收益率=1728/5000=34.56%
7 a; Z" K) R: g" b' } 【系统特点】
( a; S4 r2 j: C: M/ F8 d0 s* ~1、生存性强，抗风浪能力非常好：
0 B1 a7 L# W1 l. e1）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。
, K0 h! ?1 W3 E& ^3 p* F% m2）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。# F1 K) _7 z' u9 I6 U0 N
3）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。3 L9 y& b& t2 x
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。, j$ k2 W, d" b. l5 Y
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& V5 i* Z4 d1 Y' ]6 ^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。# V9 t3 `' c; Y! _+ N9 r3 \4 X m( o" k
4、该系统适应波形能力强、波浪能吸收转换效率高4 B9 q# s3 L# t1 s) H. z
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。# A, C5 U7 d1 g
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。
9 b+ _) g1 d: q1 P5、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。. P# n/ ~, K3 m- R/ {1 ]
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 e# w% i2 Y1 r/ S
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发表于 2008-11-27 21:47:23
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