一种可以快速拆装的带波浪发电设备的漂浮式防波堤

1.一种可以快速拆装的带波浪发电设备的漂浮式防波堤，包括多个防波堤单元，每个防波堤单元包括浮体（8）、连接件（6）、柱体（5）、甲板（2）和波浪发电系统（1），波浪发电系统（1）包括浮箱（7）和发电机（10），其特征在于：波浪发电系统（1）还包括滑轮（3）和配重（4），其中连接件（6）设置在浮体（8）的两端，柱体（5）立于浮体（8）之上，甲板（2）设置在柱体（5）之上，发电机（10）设置在甲板（2）的上表面，浮箱（7）设置在甲板（2）的下方，配重（4）设在柱体（5）内，滑轮（3）设置在发电机（10）的内部，浮箱（7）通过活动连接经发电机（10）、滑轮（3）与配重（4）相连。
2.根据权利要求1所述一种可以快速拆装的带波浪发电设备的漂浮式防波堤，其特征在于：所述波浪发电系统（1）还包括定位链条（9），其中浮箱（7）箱体侧面的上下部位设有铁环（12），定位链条（9）穿过铁环（12），且定位链条（9）的两端与防波堤的结构固定，使浮箱（7）只能上下往复运动。
3.根据权利要求2所述一种可以快速拆装的带波浪发电设备的漂浮式防波堤，其特征在于：所述定位链条（9）是铁链或者粗钢绳。
4.根据权利要求1所述一种可以快速拆装的带波浪发电设备的漂浮式防波堤，其特征在于：所述配重（4）中最宽的装置的边缘上设置有滚珠。
5.根据权利要求1所述一种可以快速拆装的带波浪发电设备的漂浮式防波堤，其特征在于：所述防波堤单元结构采用半潜式结构。
6.根据权利要求1所述一种可以快速拆装的带波浪发电设备的漂浮式防波堤，其特征在于：所述防波堤单元采用吸力锚固装置固定于海床上。
7.根据权利要求1所述一种可以快速拆装的带波浪发电设备的漂浮式防波堤，其特征在于：所述甲板（2）的边缘设置有铁拉环。
8.根据权利要求1所述一种可以快速拆装的带波浪发电设备的漂浮式防波堤，其特征在于：所述活动连接是采用钢丝绳和锚链进行连接。

一种可以快速拆装的带波浪发电设备的漂浮式防波堤\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种可以快速拆装的带波浪发电设备的漂浮式防波堤，尤其是指可移动的漂浮式防波堤。\n背景技术\n[0002] 海洋新能源的开发已成为世界各国发展的趋势，尤其以波浪能广泛分布，全世界的波浪能达到700亿kW。波浪能的大小与波高和周期有关，是一种低密度、不稳定、无污染、可再生、储量大、分布广、利用难的能源。根据调查和利用波浪观测资料计算统计，我国沿岸波浪能资源理论平均功率为1285万kW，具有广阔的开发前景，能够为我国沿海城市提供可再生清洁能源。而且与其他海洋能的开发方式相比，波浪发电具有能量转换原理简单，便于进行群体化，密集型开发的优点。\n[0003] 目前主要的波浪发电技术包括：振荡水柱型，用一个容积固定的、与海水相通的容器装置，通过波浪产生的水面位置变化引起容器内的空气容积发生变化，压缩容器内的空气，用压缩空气驱动叶轮，带动发电装置发电；机械型，利用波浪的运动推动装置的活动部分，带动发电装置进行发电；水流型，利用收缩水道将波浪引入高位水库形成水位差，利用水流直接驱动水轮发电机组发电。\n[0004] 防浪消波装置包括防波堤等近岸工程，是港口开发与海岸防护的重要设施，尤其在港口建设中，在港池、航道的掩护，防浪消波等功能方面是必须的工程，但是由于环境的恶劣，使得防波堤的造价高昂，而且改变海岸地形，严重影响海洋环境。\n[0005] 从两者的功能上可见，防波堤等防波装置为防浪消波，而波浪发电装置则是吸收波浪能量发电，因此具有极好的互补性，将两者结合，可以达到事半功倍的效果，具有重大经济和社会效益。\n发明内容\n[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种便于快速拆装，且将波浪发电功能和防浪消波功能相结合的可以快速拆装的带波浪发电设备的漂浮式防波堤。\n[0007] 本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种可以快速拆装的带波浪发电设备的漂浮式防波堤，包括多个防波堤单元，每个防波堤单元包括浮体、连接件、柱体、甲板和波浪发电系统，波浪发电系统包括浮箱、发电机、滑轮和配重，其中连接件设置在浮体的两端，柱体立于浮体之上，甲板设置在柱体之上，发电机设置在甲板的上表面，浮箱设置在甲板的下方，配重设在柱体内，滑轮设置在发电机的内部，浮箱通过活动连接经发电机、滑轮与配重相连。\n[0008] 作为本发明的一种优化结构：所述波浪发电系统还包括定位链条，其中浮箱箱体侧面的上下部位设有铁环，定位链条穿过铁环，且定位链条的两端与防波堤的结构固定，使浮箱只能上下往复运动。\n[0009] 作为本发明的一种优化结构：所述定位链条是铁链或者粗钢绳。\n[0010] 作为本发明的一种优化结构：所述配重中最宽的装置的边缘上设置有滚珠。\n[0011] 作为本发明的一种优化结构：所述防波堤单元结构采用半潜式结构。\n[0012] 作为本发明的一种优化结构：所述防波堤单元采用吸力锚固装置固定于海床上。\n[0013] 作为本发明的一种优化结构：所述甲板的边缘设置有铁拉环。\n[0014] 作为本发明的一种优化结构：所述活动连接是采用钢丝绳和锚链进行连接。\n[0015] 本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：\n[0016] （1）本发明同时实现防浪消波和波浪发电的功能，减少了波浪发电的投资；\n[0017] （2）本发明通过增加浮箱往复运动的效率，提高了波浪能的利用效率；\n[0018] （3）本发明设计的装置可以做成标准化系统的产品，在岸边、码头生产完成后，采用漂浮方式运输到指定位置，具有运输方便的优点；\n[0019] （4）本发明设计的装置中，每个防波堤单元之间采用连接件连接，可以快速拆装成任意长度的防波堤，为港口防波堤建设提供了便利，具有安装简单的优点；\n[0020] （5）本发明可以方便地将部分或全部结构拆装更换和维护，提高了维护效率，降低维护成本。\n附图说明\n[0021] 图1为本发明的装置示意图；\n[0022] 图2为本发明中波浪发电系统的原理图；\n[0023] 图3为本发明中配重的局部示意图；\n[0024] 图4为本发明的装置托运示意图；\n[0025] 图5为本发明防浪消波的效果示意图；\n[0026] 其中，1.波浪发电系统，2.甲板，3.滑轮，4.配重，5.柱体，6.连接件，7.浮箱，\n8.浮体，9.定位链条，10.发电机，11.锚固，12.铁环。\n具体实施方式\n[0027] 下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。\n[0028] 如图1和图2所示，本发明设计了一种可以快速拆装的带波浪发电设备的漂浮式防波堤，包括多个防波堤单元，每个防波堤单元包括浮体8、连接件6、柱体5、甲板2和波浪发电系统1，波浪发电系统1包括浮箱7、发电机10、滑轮3和配重4，其中连接件6设置在浮体8的两端，柱体5立于浮体8之上，甲板2设置在柱体5之上，发电机10设置在甲板2的上表面，浮箱7设置在甲板2的下方，配重4设在柱体5内，滑轮3设置在发电机10的内部，浮箱7通过活动连接经发电机10、滑轮3与配重4相连。\n[0029] 所述防波堤单元可以方便地与锚固结构脱离，并通过拖轮排出位于主要浮体8内的压载水后，可以方便对波浪发电系统1进行检修维护。\n[0030] 如图2本发明中波浪发电系统的原理图所示，本发明中的波浪发电系统1采用多个独立的波浪发电系统1，当波浪通过防波堤时，波浪推动浮箱7做上下往复运动，带动发电机10发电，并且波浪发电系统1采用浮箱7和配重4连动设计，相比单浮箱7的波浪发电系统1增加了往复运动中的发电时间，同时减少了对发电机10的冲击，波浪发电系统1所发出的电能通过防波堤上的电缆传送到岸上。\n[0031] 本发明设计的装置中每个防波堤单元相互之间采用连接件6相互连接，提高了单个防波堤单元的防浪消波能力。\n[0032] 如图2所示，作为本发明的一种优化结构：所述波浪发电系统还包括定位链条9，其中浮箱7箱体侧面的上下部位设有铁环12，定位链条9穿过铁环12，且定位链条9的两端与防波堤的结构固定，使浮箱7只能上下往复运动，防止在波浪和水流作用下浮箱7失控，避免浮箱7之间相互接触碰撞。\n[0033] 作为本发明的一种优化结构：所述定位链条9是铁链或者粗钢绳。\n[0034] 如图3所示，作为本发明的一种优化结构：所述配重4中最宽的装置的边缘上设置有滚珠，设置的滚珠如同轴承一样，当滚珠碰到柱体5内壁时，滚柱会滚动防止配重4装置卡死在柱体5内，此外，柱体5内的配重4，可以根据实际情况增加或者减少配重4。\n[0035] 如图2所示，作为本发明的一种优化结构：所述防波堤单元结构采用半潜式结构，以减少波浪对防波体结构的影响，为波浪发电提供稳定的平台。\n[0036] 作为本发明的一种优化结构：所述防波堤单元采用吸力锚固装置固定于海床上。\n[0037] 作为本发明的一种优化结构：所述甲板2的边缘设置有铁拉环。\n[0038] 作为本发明的一种优化结构：所述活动连接是采用钢丝绳和锚链进行连接。\n[0039] 在具体实施过程中，根据防浪消波的要求，设计单个防波堤单元的长、宽、高，并设计防波堤单元的固定结构和连接件6；根据波浪发电设备的参数，设计搭载一个或多个波浪发电系统1。\n[0040] 根据拟安装位置的波浪要素，设计搭载的波浪发电系统1的各项参数，包括：功率、型号、浮箱7的尺寸、发电机10的造型、配重4的重量等要素，结合防波堤单元的设计，使之适应现场的水文条件，并最大限度吸收波浪能量。\n[0041] 根据现场的水深条件和防波堤需要安装的水深，设计浮体8与柱体5之间位置关系，保证浮体8的正常运行，并设计单个防波堤单元之间的柔性连接结构，包括长度、强度等。\n[0042] 如图4所示，根据以上设计及设备的选型，在工厂码头完成设备的总装，并利用拖轮拖到现场进行安装，并对浮体8进行注水压载，通过锚固装置固定于海床表面。\n[0043] 安装完成后，如图2所示，浮箱7随波浪做上下往复运动，带动配重4同样做上下往复运动，通过配重4与浮箱7之间的连动作用，增加了往复运动中发电机10的发电时间，同时减少了对发电机10的冲击。发电机10所发的电能最终通过防波堤上安装的电缆输送到岸上，如图5所示，本发明设计的一种可以快速拆装的带波浪发电设备的漂浮式防波堤在实际运用当中的效果示意，实现了防浪消波与波浪发电的双重效益。\n[0044] 上面结合附图对本发明的装置作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。