[发明专利]一种新型超深海底辅助能源补充发电装置

说明书

本发明涉及一种新型超深海底辅助能源补充发电装置，其特征在于：包括发电机、第一透平、第二透平、重力基座、支撑立柱和储能控制机构；本发明中既能实现海流发电机高效率运行又能满足发电机的深海耐压要求，又简单、可靠、免维护；支撑立柱采用的翼型结构降低流体阻力，减少能量损失能够最大限度的利用海流能；该装置可单机运行亦可多台装置组成集群共同为海底设备供电。

技术领域

本发明涉及海洋能源领域，尤其涉及一种新型超深海底辅助能源补充发电装置。

背景技术

海底探测与海底采矿装置需长时间在海底运行，现有供能方式大多通过设备自身携带能源和海底电缆给设备供电两种方式。但是设备自身携带能源面临能耗的问题，设备长时间在海底运行更换能源模块复杂、危险、成本高。在近海区域可以采用海底电缆的方式供电，在远海区域采用这种方式不现实。海洋底部存在能量丰富的海流能源，海流长时间稳定的流向一个方向，能量稳定，可以为海底探测与海底采矿装置提供辅助能源的供给，主要用于探测和设备的控制系统的能量供给等。由于海底高压和海水的腐蚀性，深海海底海流能没有被利用。但是海洋底部布置发电系统不仅能够充分利用海底洋流，而且对过往船舶没有影响。经检索未查到海底海流能利用的相关专利。

海流能的流速较低，能量捕获装置要求在转速较低的情况下发电效率高；发电机在高压下能够满足水密性要求，海水不能渗入电机内部；底部支撑结构，可以沉入海底不被海流冲走；发电装置简单可靠免维护。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新型超深海底辅助能源补充发电装置，能够解决一般的海底探测与海底采矿装置辅助能源的供给问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种新型超深海底辅助能源补充发电装置，其创新点在于：包括发电机、第一透平、第二透平、重力基座、支撑立柱和储能控制机构；

所述发电机水平设置在支撑立柱的顶端上，所述支撑立柱的顶端呈交叉设置，支撑立柱的底端连接在重力基座上，所述支撑立柱的截面为翼型结构，所述支撑立柱内设置有密封舱，所述储能控制机构设置在支撑立柱内的密封舱内，所述储能控制机构向支撑立柱外侧引出输电线；

所述发电机的转轴靠近两端处分别设置有第一透平和第二透平；所述发电机的转轴端部分别设置有第一透平的整流罩和第二透平的整流罩；所述第一透平的旋转直径小于第二透平的旋转直径；第一透平与第二透平的直径比例由两个透平之间的距离计算确定；两个透平直径之间的关系符合D₂/D₁＝1.5+4.5e^-0.34405x，式中D2是第二透平的直径，D1是第一透平的直径，x是两个透平之间的距离，且x数值是第一个透平直径的倍数。

进一步的，所述发电机为油浸型电机，发电机通过压力调节阀进行压力调节保持电机内外压力平衡并能保证海水不深入电机内部，使发电机满足深海耐压要求。

进一步的，所述支撑立柱的顶端设置有与发电机旋转轴配合的轴套，所述发电机旋转轴与轴套之间设置有水润滑轴承。

进一步的，所述第一透平与第二透平依次设置在洋流流经方向上。

本发明的优点在于：

1)本发明中既能实现海流发电机高效率运行又能满足发电机的深海耐压要求，又简单、可靠、免维护；支撑立柱采用的翼型结构降低流体阻力，减少能量损失能够最大限度的利用海流能；该装置可单机运行亦可多台装置组成集群共同为海底设备供电。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的一种新型超深海底辅助能源补充发电装置的侧视图。

图2为本发明的一种新型超深海底辅助能源补充发电装置的主视图。