專利名稱：浮水風電站的制作方法
浮水風電站本發(fā)附屬于風電海洋工程領域， 一種浮水風電站。 現有^^能利用技術站常建于淺海灘、萬山、萆原等陸地，但海洋面積比陸地大得多，并且海面上風能資源好，又不占地面。本發(fā)明后的向海洋要風力資源，尤其浙江最好的風力資源在離大陸較遠的小海島一帶，或更遠的公海。因此攞供浮水風電站，可否率先占領海洋風力資源？圖2各風簡組成的鵬叭口徑困，有A與B兩組風簡；A組有A ( O 40m)， A1和A2 (<D30m)共3個風簡；B組有B (055m) 1個，B1 和B2 ( O40m) 2個，以及B3和B4 ( <D30m)各1個，所以B組共有 5個風筒。風簡有大小，目的在有限截面上充分安排利用空間。風筒 都是嘛叭口狀前(進風口)大，出風口小，出風口安裝風力發(fā)電機組。 風力機是亞汽輪機式，它的葉片比較汽輪的少而長。利用風簡的窄管 效應提高^l速。因為風力機從風能中獲取的能量與風速的3次方成正 比，所以應用風簡的聚風作用，保證自然風速較低時也能正常發(fā)電。圖1的風簡長度方向上的K，是銪身左右兩倆對稱布置的自動卸 載風門，風速達到超載時W內風壓升離而克履風門K彈贊關閉力，逐 次推開一皿數扇風門，泄風減壓，維持搏內鼉離額定風壓，全負荷 運轉發(fā)電。所有風筒都是有卸載風門K,為了畫面清楚，僅畫一些示 意說明。各鳳銪縱向癱有高強度鐮絲拉線，借以雄強迎風拉力，也為 畫面清楚雨省略畫。圖1， E和E都是風力發(fā)電機組；E是最大，其余5臺E全都是 一樣大。圖1是剖面國，只因畫面縮小太多，難以用執(zhí)面線等表達。 為此請參照A—A截面圖2， B風搏的風電機組是E ， B1、 B2、 A的風 電機組都一樣是E， A1、 A2風筒在圖1的P處會合后延伸，也用一臺 風電機組E,圖2的B3、 B4風簡在圖1的P處會合后延伸，也用一 臺風電機組E。所以只用兩種風電機組的規(guī)格，即E和E,以減少投 資。圖1， M、 M是頭桅、二桅，它們與風簡閥有拉線N，萬一風速很 低時，可升起一種過去的海慎饍黹用的軟機，(縫有升軌繩的一塊大 布)，用數面軟帆搶風，把風導向引入風簡。S是發(fā)射信息與陸地、海島聯(lián)絡^li行睞望或救助海難商船、漁民,指撣塔。還應具備先進的大輪鵃使用的AIS自動識別系統(tǒng)，防范海艏誤撞，預先自動(定 距內)發(fā)出防鐮蕾吿。上面蹄述及的所有結構都建在筒體組合大睞上。圖1的銪體F， 水面W在F的中心線偏下，而且比風簡長得多。簡體G全在水下，所 有筒體都同一規(guī)格，前后端都里流線型。圖2可知浮在水面的筒體F 縱向(迎,浪方向)有6個，與它們相對應的G簡體也是6個；各 筒體之間的豎、橫連管(截面都里流線型)連接，并用張拉鋼絲(或 鋼索)N，強化結構力，提萬剛度。右倆的Ga、 Gb簡體與左樹相對應 的筒體內的中間一段，(圖1的W )都充有一都分水和水面上有進排 水的機電泵系統(tǒng)，調節(jié)儲水S來控制大麻浮升程度，適應各種大小風 浪。這種迎風浪縱向搏體構成的大麻，比起大輪船(日本在海浪發(fā)電上曾用巨^^^等大輪艙)有突出的優(yōu)點a、長長的縱向簡體，同時 跨越數個或多個波浪，與波浪的裱敏面小，所以穩(wěn)定性很好；b、造 價低，技術容易，可以讓一般務工人員就業(yè)；c、還可利用一部分聚 合物基復合材料及金屬骨架構成防海水浸蝕的輕而經濟的銪體；d、 可以先分組或分工場制造，后組合成大觫，縮短工期，充分就業(yè)。舉例略述糖體制造1、用模型法(只用常用精度)制約①2.3m 的圓周上勻布缺口的樹脂定位盤P, P盤例如用環(huán)氣樹脂玻瑭絲布模 型壓成(盤不犀，有加強筋和圃周加強沿)，然后在P盤的圓周缺口 上嵌入030的小鋼蟹a，使a與a之間的節(jié)距T=80mm，再用50X50 的方鋼管，用彎管機彎成多個同樣直徑圃周b,令b正好放入沿P盤 周圍缺口中的①30的小鋼蟹a圍成的钃搏形狀體當中，并與a—一焊 住；這樣就是用每兩個P盤作定位，中段放入7個圓圈b，令b與b 間距為700mm;小鋼蟹a用對焊機逐一焊長，(各對接管分別錯開焊 接位置)，繼續(xù)放入50X50方鋼蟹釅,b互相伺隔700i鵬的7個，再 放入一個樹脂定位盤P作定位……直至長度達到約360m的、用O 30mm 小鋼管圍成的大圓糖形狀體的骨架,這骨架的前后端用扁鋼管彎成拋 物線狀的圓錐頭，外焊鐮鋼板拼接、壓型的流線型覃；然后把螯個結 構用玻璃絲布粘環(huán)氣樹脂分別以左敏旋、右ttSI鐮繞、粘合數層；此 后，外套3鵬厚的密封樣皮軍(用汽車內輪胎橡膠)或用軟聚氯乙煉 代替；最后，外軍半硬聚艇乙烯(含玻瑰纖維)的外軍，它的壁厚 5-6mm，這樣大的管徑可能不能擠塑拉制，可用離心力滾塑法成型3-5m長的管段，然再逐一用塑料錄接法焊長，鼉終焊上兩娥的流線 型聚氯乙,錐頭。這種多層密封、防膺蝕雜構，重量輕，節(jié)約金屬。 圖1的簡體G的中間一段的下半部位有慵水艙，它是用瑯璃纖維増強硬聚癱乙烯制成的密封艙，通過進排水管、通氣管與水上的控制 室水泵，由智能傳輸系統(tǒng)控制。風筒^l用分段制作法如風簡A (同B1、 B2)舉例(1)用O 150mm鋼管由彎管機彎成①40m的一個圓圈，再以04mm的高強度鋼 絲在①40m的半徑輻射方向張拉8條鋼絲，保證钃的完整；(2)用① 120mm鋼管，制成14個圓園，這14個的直徑按風攛嘸叭口各段直徑 逐漸減小，也用半徑輔射方向張拉鋼絲，令每個圓園間距為3m， 3m X (14-1) =39m; (3)令(1)項與(2)項的閣距也是3m,這樣3 +39=42 (hi),現在用這些直徑^f次減小的備M作為,叭口風筒的 大端一段的練線(緯線間距3m)再配上10根廡鋼管(長X寬X壁厚 為100X 40X 2mm)，作為經線，就可組成一段長為42m的風簡(大端)。 這10根經線(扁鋼管)在各國周上等分均布，都焊在各緯線(各圓 圏)的外側，并令每根經線在最小一圓的緯線末尾后再余出3m長度, 作為與下一段更小的風簡聯(lián)接(焊位)的間距。(4)第二段風簡的緯 線(圓圈)用巾100mm鋼管制成，半徑輻射方向的張拉鋼絲可減少到 5根。用這種分段制作方法，逐次往后做。(5)風搏的最小端一段即 連接風力發(fā)電機組一段，長度可以做得特別長，可以用臥倒在地面來 制造，但像綰一、第二段等大直徑的用豎立、逢房屢形式吊裝較方便。 (6)把各黻風筒制造憲畢，便可在地面臥^i^備段焊接。最終，用玻斕纖,強硬轚親乙燔扁管(長X寬X轚薄為100X40X3,) 長9m，在鳳簡內壁、類著風鮪長度方向均布，用自攻壤釘由簡內向 外，對準每一園的鋼蟹圓翻諱線內側接住壤釘。塑料癱管與廡管的最 大間距約100mm (風簡有錐度，間距有大小)，直至螯個風糖內壁都 布滿，保證筒內壁在長度方向平滑過渡，減小風阻。(7)風攛內外用 玻璃絲布、環(huán)氣樹脂膠粘數層，特剁是內壁,縱向(長度方向)平 滑。風簡是承受張力的簡體,承受的風壓在每一處的臞周上^^均勻， 所以著重注意經濟因素和有較大的比強度、比剛度。浮水^l電站的突出優(yōu)點(1)占領了地球表面展最具窗風力資源 的區(qū)域，即不占用陸地面積；(2)如能發(fā)展大型化、多個風電站集群 區(qū)域化，有可能為開采海底熱濂多金厲琉化物、塞鈷結夷、多金屬結 核提供最佳電源；(3)浮水風電站，只要拴系在小島、礁石、或深海 大錨，就可自動調整迎風方向；(4)本方案有適應廣泛的風速范圍， 如三葉風辦機對風速〈3m/S時不能啟動;估計本方案在鳳速2m/S時， 利用升風帆搶風，進行引風入簡，也能使風力機正常運轉。


圖1是浮水風電站的傳面割面圖。 圖2是圖1的A—A截面圖。
權利要求
1. 一種浮水風電站，它由圓錐形聚風筒引風向圓錐體小端的風力發(fā)電機組，提高風能密度；用數根長筒體組成浮水簰錨住或拴系在海域，可以自行浮動迎風浪對準方位。
2、 根據權利要求1所述的浮水風電站，特征是聚風簡用多個金 屬圓環(huán)作^^,用數根直扁鋼管作經線焊成搏體骨架，再在經線方向 用很多根龐塑料管以自攻據釘禁固在各緯線上，構成搏內壁幾乎密 排、排列的塑料內簡壁，再在筒內外壁用環(huán)氣樹鵬粘合玻璃絲布數層 而成。
3、 根籲權利要求1或2所述的浮水風電站，特征是浮水睇的長 筒，用多個畫環(huán)形方鋼管作緯線，用很多根直線小鋼管幾乎接近相互 靠攏地圍,練線圓環(huán)的外圓周上，作為經線，再在經線圍成的圓筒 體外纏繞l^?，r絲布環(huán)氣樹脂膠粘住,再在外面套上水密封橡膠或 軟聚氣乙!l^i料水密封套，最外面是增強硬親親乙烯水密封層。
全文摘要
本發(fā)明是一種浮水風電站，包括A組、B組喇叭筒形的聚風筒和各組的定位兼攔風的擋壁D和C；各風筒的小端裝備著風電機組E和E′。風力機的功率是與風速的三次方成正比，所以用風筒提高風速非常重要。上述裝置都裝固在筒體組合大簰上，F組筒體的中心線偏下是水面W，G組筒體完全在水面下；上下兩組用多根豎管M、橫管H和張拉線N聯(lián)結，各結構管件都呈流線型截面。風電站可拴系在小島、礁石或海底錨方式浮水自動迎風定向發(fā)電，可為領先占領海洋開采海底熱液多金屬硫化物、富鈷結殼、多金屬結核提供最佳電源。
文檔編號F03D11/00GK101230846SQ20071006698
公開日2008年7月30日 申請日期2007年1月28日 優(yōu)先權日2007年1月28日
發(fā)明者黃金倫 申請人:黃金倫