CN109707558A - 可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置，其包括海底基础、柔索、下浮箱、两个以上竖直支撑柱、固定缸总成、上伸缩缸总成和下伸缩缸总成，两个以上竖直支撑柱的下端与下浮箱固接，柔索的上端连接下浮箱，柔索的下端连接海底基础，固定缸总成包括固接于竖直支撑柱上的上固定缸、下固定缸、与上固定缸连通的第一水管组件和与下固定缸连通的第二水管组件、上固定缸的底部和下固定缸的顶部均封闭，上伸缩缸总成落潮时将海水输送至海水平面之上，下伸缩缸总成上升时将海水输送至海水平面之上。本发明可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置采用这样的结构，能提高海水输送至海水平面之上的效率，降低使用成本。

Description

可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置

技术领域

本发明涉及一种可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置。

背景技术

月球引力的变化会引起潮汐现象，潮汐导致海水平面周期性地升降，因海水潮落及海水流动所产生的能量，称为潮汐能。海洋潮汐能作为一种清洁能源，人们已经致力于海洋潮汐能的利用，中国专利公开了一种海洋潮汐能伸缩缸水泵，包括浮体总成、伸缩缸和下底座缸，所述的浮体总成位于伸缩缸的上方，所述的下底座缸位于伸缩缸的下方，所述的下底座缸具有排水口，所述的伸缩缸由两个法兰盘和伸缩缸本体组成，伸缩缸本体位于两个法兰盘之间，所述的浮体总成具有多个中空的上浮筒，所述的上浮筒的空腔内落潮时具有增加上浮筒重量的海水。所述的浮体总成设置有上支撑缸，所述的多个中空的上浮筒与上支撑缸连为一体，所述的上支撑缸上具有伸缩缸进水控制阀。所述的伸缩缸的两个法兰盘分别由螺栓螺母连接副与上支撑缸和下底座缸连接，所述的上浮筒的顶部具有上浮筒通气管，上浮筒的底部具有上浮筒进排水控制阀。所述的下底座缸下方固接有底板，底板上固定有支撑柱，所述的支撑柱穿过下底座缸边缘及上支撑缸边缘。所述的下底座缸的排水口处设置有伸缩缸排水控制阀。这样的海洋潮汐能伸缩缸水泵虽然可广泛应用于海洋潮汐储水发电、海水淡化、海水养殖、海水晒盐等方面。但只在落潮时利用海洋潮汐的落差，通过控制上浮筒在高潮位时装进海水增加进排水浮筒整体重量，实现在落潮过程中，压缩伸缩缸使下底座缸中的海水产生高压，实现泵水。这样结构的海洋潮汐能伸缩缸水泵由于在海上实施，运输及安装费用高，如何提高海水输送至海水平面之上的效率具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置，该种可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置能提高海水输送至海水平面之上的效率，降低使用成本。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置，其包括海底基础、柔索、下浮箱、两个以上竖直支撑柱、固定缸总成、上伸缩缸总成和下伸缩缸总成，两个以上竖直支撑柱的下端与下浮箱固接，柔索的上端连接下浮箱，柔索的下端连接海底基础，固定缸总成包括固接于竖直支撑柱上的上固定缸、下固定缸、与上固定缸连通的第一水管组件和与下固定缸连通的第二水管组件、上固定缸的底部和下固定缸的顶部均封闭，上伸缩缸总成位于固定缸总成的上部，下伸缩缸总成位于固定缸总成的下部，上伸缩缸总成和下伸缩缸总成均沿着竖直支撑柱上下位移，上伸缩缸总成落潮时将海水输送至海水平面之上，下伸缩缸总成上升时将海水输送至海水平面之上。

所述的下伸缩缸总成包括下伸缩缸本体和进气排水调整升降的浮沉部，所述的浮沉部位于下伸缩缸本体的下方，所述的浮沉部与下伸缩缸本体连为一体，下伸缩缸本体的上部与固定缸相通，竖直支撑柱穿过浮沉部，竖直支撑柱的下部设置有支撑浮沉部的限位件。

所述的浮沉部包括具有高压气体的盛气缸和通过气体调节浮沉的潜水缸，所述的潜水缸具有压载舱、潜水缸盛水腔、泄压阀和潜水缸进排水管，压载舱位于潜水缸盛水腔的上方，压载舱与盛气缸通过导气管连通，泄压阀位于潜水缸盛水腔的上部且与潜水缸盛水腔连通，潜水缸进排水管位于潜水缸的下部，竖直支撑柱穿过潜水缸。

所述的盛气缸与潜水缸为连成一体的结构，所述的竖直支撑柱穿过盛气缸。

所述的压载舱与潜水缸盛水腔之间具有带多个通孔的不锈钢板。

所述的上伸缩缸总成包括上伸缩缸本体、上支撑缸和浮筒部，所述的上支撑缸位于上伸缩缸本体的上方，所述的上伸缩缸本体的下部与固定缸相通，上支撑缸和浮筒部连为一体，所述的浮筒部具有多个中空的上浮筒，所述的上浮筒的空腔内落潮时具有增加上浮筒重量的海水。

所述的上支撑缸设置有伸缩缸进水控制阀。

所述的上伸缩缸本体与固定缸通过螺栓螺母连接副连接。

所述的竖直支撑柱穿过上支撑缸，所述的上浮筒的顶部具有上浮筒通气管，上浮筒的底部具有上浮筒进排水控制阀。

所述的两个以上竖直支撑柱的顶端设置有处于水平状态的平台。

本发明可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置采用这样的结构，与现有技术相比，增加了位于海平面之下的下伸缩缸总成，下伸缩缸总成通过气浮原理沿着竖直支撑柱上下位移，以调整浮沉部上升和下降，再通过固定缸总成将海水输送至海水平面之上。这样，能提高海水输送至海水平面之上的效率，降低使用成本，有利于海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置的推广应用。

附图说明

下面结合附图对本发明可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置作进一步详细地说明；

图1为本发明可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置的结构示意图；

图2为图1所示的浮沉部的结构示意图；

在图1、图2中，1、下伸缩缸本体；2、固定缸固紧件；3、上固定缸；4、竖直支撑柱；5、上浮筒进排水控制阀；6、上浮筒；7、伸缩缸进水控制阀；8、上浮筒通气管；9、平台；10、上支撑缸；11、法兰盘；12、上伸缩缸本体；13、第一水管组件；14、第二水管组件；15、下固定缸；16、浮沉部；17、限位件；18、下浮箱；19、盛气缸；20、导气管；21、压载舱；22、泄压阀；23、潜水缸盛水腔；24、潜水缸进排水管；25、柔索；26、海底基础。

具体实施方式

如图1、图2所示，可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置，包括海底基础26、柔索25、下浮箱18、两个以上竖直支撑柱4、固定缸总成、上伸缩缸总成和下伸缩缸总成，两个以上竖直支撑柱4的下端与下浮箱18固接，柔索25的上端连接下浮箱18，柔索25的下端连接海底基础26，两个以上竖直支撑柱4的顶端设置有平台9。上伸缩缸总成位于固定缸总成的上部，下伸缩缸总成位于固定缸总成的下部，上伸缩缸总成和下伸缩缸总成均沿着竖直支撑柱4上下位移，上伸缩缸总成落潮时将海水输送至海水平面之上，下伸缩缸总成上升时将海水输送至海水平面之上。固定缸总成包括固接于竖直支撑柱4上的上固定缸3、下固定缸15、与上固定缸3连通的第一水管组件13和与下固定缸15连通的第二水管组件14、上固定缸3的底部封闭，下固定缸15的顶部封闭。

上伸缩缸总成包括上伸缩缸本体12、上支撑缸10和浮筒部，上支撑缸10位于上伸缩缸本体12的上方，上伸缩缸本体12的下部与固定缸3相通，上支撑缸10和浮筒部连为一体，浮筒部具有多个中空的上浮筒6，上浮筒6的空腔内落潮时具有增加上浮筒重量的海水，上支撑缸10设置有伸缩缸进水控制阀7，上伸缩缸本体12与上支撑缸10之间具有法兰盘11，上伸缩缸本体12与固定缸3通过螺栓螺母连接副连接，竖直支撑柱4穿过上支撑缸10，上浮筒6的顶部具有上浮筒通气管8，上浮筒6的底部具有上浮筒进排水控制阀5。

下伸缩缸总成包括下伸缩缸本体1和进气排水调整升降的浮沉部，浮沉部位于下伸缩缸本体1的下方，浮沉部与下伸缩缸本体1连为一体，下伸缩缸本体1的上部与固定缸3相通，竖直支撑柱4穿过浮沉部，竖直支撑柱4的下部设置有支撑浮沉部的限位件17。浮沉部包括具有高压气体的盛气缸19和通过气体调节浮沉的潜水缸，潜水缸具有压载舱21、潜水缸盛水腔23、泄压阀22和潜水缸进排水管24，压载舱21位于潜水缸盛水腔23的上方，压载舱21与潜水缸盛水腔23之间具有带多个通孔的不锈钢板，压载舱21与盛气缸通过导气管20连通，导气管具有进气控制阀，泄压阀22位于潜水缸盛水腔23的上部且与潜水缸盛水腔23连通，潜水缸进排水管24位于潜水缸的下部，潜水缸进排水管处具有进排水控制阀，竖直支撑柱4穿过潜水缸，盛气缸19与潜水缸为连成一体的结构，竖直支撑柱4穿过盛气缸19。

潜水缸和盛气缸由于要沿着竖直支撑柱上下位移，可以将潜水缸和盛气缸在竖直支撑柱穿过的位置留有相适应的通孔，盛气缸内具有高压气体，盛气缸与注气机构连通，注气机构具有高压气体控制部，高压气体控制部放置于平台上，为了防止进水，高压气体控制部外加防水箱。潜水缸可以采用多个单元组合，盛气缸可以采用多个单元组合。

下伸缩缸总成的潜水缸内注满水时，浮沉部处于低位与限位件17接触，浮沉部的盛气缸的高压气体通过导气管20进入压载舱21，此时泄压阀22处于关闭状态，潜水缸在压强的作用下通过潜水缸进排水管24向外排水，浮沉部上升，下伸缩缸体积减小，通过下固定缸的第二水管组件将海水输送至海水平面之上。当浮沉部处于高位时，泄压阀22处于打开状态，潜水缸泄压，海水通过潜水缸进排水管24进入潜水缸，潜水缸内注满水时，浮沉部处于低位与限位件17接触，完成一次循环。

盛气缸的布置方式不局限于上述结构，盛气缸可以处于潜水缸的上方，潜水缸和盛气缸的布置方式还可以采用潜水缸的旁侧具有向潜水缸注气的盛气缸。浮沉部还可以采用潜水缸内布置气囊的结构。

本发明可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置采用这样的结构，与现有技术相比，增加了位于海平面之下的下伸缩缸总成，下伸缩缸总成通过气浮原理沿着竖直支撑柱上下位移，以调整浮沉部上升和下降，再通过固定缸总成将海水输送至海水平面之上。这样，能提高海水输送至海水平面之上的效率，本发明一种海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置由于在海上实施，运输及安装费用高，提高海水输送至海水平面之上的效率意义重大，可降低使用成本，有利于海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置的推广应用。

在制作过程中，上伸缩缸总成可以采用现有技术，下伸缩缸总成可以借鉴现有技术，比如中国专利公开号为CN207292355U的实用新型专利，公开了一种潜水器的浮沉升降装置，包括由潜水器的首部延伸至尾部的底部压载舱，所述底部压载舱上设有若干进排水孔，底部压载舱内均匀布置若干气囊，若干气囊配有独立的气源。底部压载舱均匀排放水，潜水器的浮沉过程更平稳。中国专利公开号为CN203513319U的实用新型专利，公开了一种气浮沉降箱，包括气浮箱体、气浮箱体外连接有气浮装置，气浮装置包括溶气泵和缓冲管，气浮箱体内安装有并排、斜立的多个不锈钢斜板，气浮箱体内底部有带网孔并与出水口连接的集水管。中国专利公开号为CN207089615U的实用新型专利，公开了一种可调节浮沉状态的浮水装置，包括具有内腔的壳体和用于与潜水设备进行连接的连接体，所述壳体上设有通水阀和用于与充气设备连接的充气阀，所述连接体设置在壳体上。

Claims (10)

1.一种可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置，其特征在于：其包括海底基础、柔索、下浮箱、两个以上竖直支撑柱、固定缸总成、上伸缩缸总成和下伸缩缸总成，两个以上竖直支撑柱的下端与下浮箱固接，所述的柔索的上端连接下浮箱，所述的柔索的下端连接海底基础，所述的固定缸总成包括固接于竖直支撑柱上的上固定缸、下固定缸、与上固定缸连通的第一水管组件和与下固定缸连通的第二水管组件，所述的上固定缸的底部和下固定缸的顶部均封闭，所述的上伸缩缸总成位于固定缸总成的上部，所述的下伸缩缸总成位于固定缸总成的下部，所述的上伸缩缸总成和下伸缩缸总成均沿着竖直支撑柱上下位移，所述的上伸缩缸总成落潮时将海水输送至海水平面之上，所述的下伸缩缸总成上升时将海水输送至海水平面之上。

2.根据权利要求1所述的可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置，其特征在于：所述的下伸缩缸总成包括下伸缩缸本体和进气排水调整升降的浮沉部，所述的浮沉部位于下伸缩缸本体的下方，所述的浮沉部与下伸缩缸本体连为一体，所述的下伸缩缸本体的上部与固定缸相通，所述的竖直支撑柱穿过浮沉部，所述的竖直支撑柱的下部设置有支撑浮沉部的限位件。

3.根据权利要求2所述的可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置，其特征在于：所述的浮沉部包括具有高压气体的盛气缸和通过气体调节浮沉的潜水缸，所述的潜水缸具有压载舱、潜水缸盛水腔、泄压阀和潜水缸进排水管，所述的压载舱位于潜水缸盛水腔的上方，所述的压载舱与盛气缸通过导气管连通，所述的泄压阀位于潜水缸盛水腔的上部且与潜水缸盛水腔连通，所述的潜水缸进排水管位于潜水缸的下部，所述的竖直支撑柱穿过潜水缸。

4.根据权利要求3所述的可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置，其特征在于：所述的盛气缸与潜水缸为连成一体的结构，所述的竖直支撑柱穿过盛气缸。

5.根据权利要求3所述的可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置，其特征在于：所述的压载舱与潜水缸盛水腔之间具有带多个通孔的不锈钢板。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置，其特征在于：所述的上伸缩缸总成包括上伸缩缸本体、上支撑缸和浮筒部，所述的上支撑缸位于上伸缩缸本体的上方，所述的上伸缩缸本体的下部与固定缸相通，上支撑缸和浮筒部连为一体，所述的浮筒部具有多个中空的上浮筒，所述的上浮筒的空腔内落潮时具有增加上浮筒重量的海水。

7.根据权利要求6所述的可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置，其特征在于：所述的上支撑缸设置有伸缩缸进水控制阀。

8.根据权利要求7所述的可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置，其特征在于：所述的上伸缩缸本体与固定缸通过螺栓螺母连接副连接。

9.根据权利要求8所述的可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置，其特征在于：所述的竖直支撑柱穿过上支撑缸，所述的上浮筒的顶部具有上浮筒通气管，上浮筒的底部具有上浮筒进排水控制阀。

10.根据权利要求1所述的可移动的海洋潮汐能及气浮联动的泵水装置，其特征在于：两个以上所述的竖直支撑柱的顶端设置有平台。