專利名稱：一種具有防/除冰功能的風(fēng)力機(jī)葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及風(fēng)力機(jī)葉片防/除冰領(lǐng)域，具體地，涉及一種具有防/除冰功能的風(fēng)力機(jī)葉片。
背景技術(shù)：
面對(duì)日益增長(zhǎng)的能耗需求和環(huán)保方面的壓力，世界各國(guó)都在加大新能源的開發(fā)。清潔無污染、綠色環(huán)保的可再生能源是當(dāng)今世界能源開發(fā)的焦點(diǎn)。風(fēng)能是可再生能源中最具代表性的一種，它對(duì)保護(hù)環(huán)境和維持生態(tài)平衡，以及減少對(duì)常規(guī)能源依賴和改善能源結(jié)構(gòu)都有重要意義。尤其對(duì)高海拔地區(qū)，常規(guī)能源稀少，而風(fēng)資源豐富，高海拔地區(qū)氣候特點(diǎn)是氣壓低、空氣稀薄及含氧量較低、年平均溫度低、日溫差大、太陽輻射強(qiáng)度大等。針對(duì)高海 拔地區(qū)年平均溫度低的氣候特點(diǎn)，冬季容易出現(xiàn)霧凇現(xiàn)象，葉片表面“結(jié)晶”，粗糙度增加，這不僅降低了翼型的氣動(dòng)效率，也增大了葉片的重量，以及旋轉(zhuǎn)中的葉片結(jié)晶體脫落對(duì)周邊環(huán)境的危害性，也很容易導(dǎo)致主軸、齒輪箱等受力不均勻而損壞，需要停機(jī)等待冰融化。這不僅縮短了風(fēng)力機(jī)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行時(shí)間，減少了發(fā)電量，也降低了機(jī)組的可利用率、縮短了葉片的使用壽命。因此風(fēng)力機(jī)葉片防/除冰技術(shù)是風(fēng)力機(jī)發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)中考慮的重要因素。風(fēng)機(jī)葉片結(jié)冰的問題在國(guó)內(nèi)外存在如下幾種解決方案，每種方案都各有利弊方案一是利用葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力將冰甩掉，但會(huì)加重機(jī)組載荷加速原件老化；方案二是給葉片加熱就是在葉片上加裝加熱絲，這就要考慮防雷和加熱溫度的問題；方案三是把葉片涂成黑色，但夏天葉片高溫可能會(huì)使葉片變形；方案四是使用不粘涂料，但目前好像還沒有這種涂料。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有防/除冰功能的風(fēng)力機(jī)葉片，具有葉片表面加熱均勻、加熱速度快、防/除冰效果好、對(duì)葉片壽命損傷小的優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案一種具有防/除冰功能的風(fēng)力機(jī)葉片，在風(fēng)力機(jī)葉片內(nèi)腔設(shè)置有加熱區(qū)，且在風(fēng)力機(jī)葉片上設(shè)置有多個(gè)氣孔。進(jìn)一步地，所述多個(gè)氣孔設(shè)置在風(fēng)力機(jī)葉片的壓力面和吸力面上靠近葉片前緣處。進(jìn)一步地，所述多個(gè)氣孔呈多排排列，各排氣孔在所述葉片壓力面和吸力面上靠近葉片前緣處沿弦向均勻分布。進(jìn)一步地，在所述葉片壓力面和吸力面上葉片前緣百分之五附近沿弦向分別均勻分布有3排氣孔。進(jìn)一步地，所述多個(gè)氣孔呈多排排列，所述每排氣孔均有一排相對(duì)應(yīng)的附著在金屬片上的金屬塞子，所有的金屬塞子均固定在金屬片上形成聯(lián)動(dòng)體系，所述氣孔的一側(cè)設(shè)置有平滑小槽，且所述金屬塞子可沿平滑小槽滑動(dòng)開閉氣孔。進(jìn)一步地，從葉片根部到葉片中段的氣孔間隔是由大到小的線性變化，從葉片中段到葉尖部的氣孔是均分分布的。進(jìn)一步地，每個(gè)氣孔的直徑為3 10mm，葉片根部到葉片中段的氣孔間隔為10 100mm，葉片中段到葉尖部的氣孔間隔為10 20mm。進(jìn)一步地，所述風(fēng)力機(jī)葉片內(nèi)腔的加熱區(qū)設(shè)置在葉片根部，所述加熱區(qū)包括一個(gè)具有加熱功能的鼓風(fēng)機(jī)，所述鼓風(fēng)機(jī)連接有半圓導(dǎo)熱管，在半圓導(dǎo)熱管的一端及鼓風(fēng)機(jī)的一端分別設(shè)置有防止氣流倒流的柔性隔熱氈。進(jìn)一步地，在所述風(fēng)力機(jī)葉片中段和葉尖內(nèi)分別設(shè)置有離心風(fēng)扇。 進(jìn)一步地，在所述葉片內(nèi)腔還設(shè)置有與用電設(shè)備連接的電源線，所述電源線采用I 5mm2耐高溫導(dǎo)線。本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本實(shí)用新型通過在葉片內(nèi)腔設(shè)置加熱區(qū)，葉片上設(shè)置氣孔，采用氣膜加熱的方式對(duì)葉片表面實(shí)施加熱，使葉片具備了防結(jié)冰和除冰的能力，相比往葉片內(nèi)腔通熱氣加熱具有葉片表面加熱均勻、加熱速度快、防/除冰效果好、對(duì)葉片壽命損傷小等優(yōu)點(diǎn)，且其鋪設(shè)工藝簡(jiǎn)單，不需要改變?nèi)~片本體設(shè)計(jì)，具有安全可靠的優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于風(fēng)電領(lǐng)域中。2、本實(shí)用新型中葉片氣孔的布局符合了葉片結(jié)冰的實(shí)際情況，該布局在保證除冰效率的同時(shí)也降低了葉片氣動(dòng)性能的損失。3、本實(shí)用新型由于采用與氣孔--對(duì)應(yīng)的金屬塞子，所有的金屬塞子均固定在金
屬片上形成聯(lián)動(dòng)體系，在葉片無需氣膜加熱時(shí)，可滑動(dòng)金屬片使金屬塞子將氣孔堵上，該方案可防止葉片氣孔在無氣流通過時(shí)被雜物堵塞而影響加熱效果，另外也可降低因葉片打孔產(chǎn)生的葉片外形改變而造成的對(duì)葉片氣動(dòng)的影響。4、在葉片中段和葉尖內(nèi)放置離心風(fēng)扇，以便加快熱氣流動(dòng)速度，提高加熱葉片、防/除冰效率。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖I是本實(shí)用新型一種具有防/除冰功能的風(fēng)力機(jī)葉片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型一種具有防/除冰功能的風(fēng)力機(jī)葉片的橫截面圖；圖3是本實(shí)用新型一種具有防/除冰功能的風(fēng)力機(jī)葉片的整體氣孔布局示意圖；圖4是本實(shí)用新型一種具有防/除冰功能的風(fēng)力機(jī)葉片的局部氣孔布局示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型是采用氣膜加熱的方式對(duì)風(fēng)力機(jī)葉片表面實(shí)施加熱，使葉片具備了防結(jié)冰和除冰的能力。如圖I所示，本實(shí)用新型的一種具有防/除冰功能的風(fēng)力機(jī)葉片，在風(fēng)力機(jī)葉片內(nèi)腔設(shè)置有加熱區(qū)，加熱區(qū)設(shè)置在葉片根部，加熱區(qū)包括一個(gè)具有加熱功能的鼓風(fēng)機(jī)1，鼓風(fēng)機(jī)I連接有半圓導(dǎo)熱管 2，在半圓導(dǎo)熱管2的一端及鼓風(fēng)機(jī)I的一端分別設(shè)置有防止氣流倒流的柔性隔熱氈3。如圖2、3、4所示，本實(shí)用新型主要是通過在風(fēng)力機(jī)葉片上設(shè)置有多個(gè)氣孔4，利用葉片內(nèi)腔的加熱區(qū)產(chǎn)生的熱氣流通過葉片表面氣孔4對(duì)葉片表面進(jìn)行加熱。其中，氣孔4可位于葉片壓力面5和吸力面6上靠近葉片前緣7的百分之五附近沿弦向均勻分布(每個(gè)面上設(shè)置有三排氣孔4)，每排氣孔4均有一排相對(duì)應(yīng)的附著在金屬片上的金屬塞子(圖中未示出)，所有的金屬塞子均固定在金屬片上形成聯(lián)動(dòng)體系，每排氣孔4按照預(yù)先設(shè)計(jì)的布局加工成型，并在氣孔4 一側(cè)留有平滑的小槽(圖中未示出)，方便金屬塞子滑動(dòng)以實(shí)現(xiàn)與氣孔4的重合和分離。在葉片無需氣膜加熱時(shí)，可滑動(dòng)金屬片使金屬塞子將氣孔4堵上，該方案可防止葉片氣孔4在無氣流通過時(shí)被雜物堵塞而影響加熱效果，另外也可降低因葉片打孔產(chǎn)生的葉片外形改變而造成的對(duì)葉片氣動(dòng)的影響?？紤]到實(shí)際中葉片結(jié)冰在葉片根部到葉片中段是線性的，從葉片中段到葉尖葉片結(jié)冰是均勻分布的，如圖3、4所示，所以每排氣孔4沿葉片展向分布也符合上述規(guī)律-即從葉片根部到葉片中段的氣孔4間隔是由大到小的線性變化，從葉片中段到葉尖的氣孔4是均分分布的。該布局充分考慮了葉片結(jié)冰的實(shí)際情況、提高了氣膜除冰的利用率、降低了對(duì)葉片根部附近的結(jié)構(gòu)屬性的影響。上述實(shí)施例中，每個(gè)氣孔4的直徑為3 10mm，葉片根部到葉片中段的氣孔4間隔為10 100mm，葉片中段到葉尖部的氣孔4間隔為10 20mm。相對(duì)應(yīng)氣孔4的金屬塞子尺寸和分布與氣孔4 一致。上述實(shí)施例中，如圖I所示，可在風(fēng)力機(jī)葉片中段和葉尖內(nèi)設(shè)置3臺(tái)離心風(fēng)扇8。葉片內(nèi)部布局的三臺(tái)離心風(fēng)扇8，功率范圍為5 20kw，離心風(fēng)扇8加速了葉片內(nèi)部熱氣流流動(dòng)速度、使氣流更容易通過流動(dòng)阻力較大的位置(比如葉片尖部)，提高葉片防/除冰效率。在上述實(shí)施例中，在葉片內(nèi)腔還設(shè)置有與用電設(shè)備(如鼓風(fēng)機(jī)I、離心風(fēng)扇8)連接的電源線(圖中未示出)，電源線采用I 5_2耐高溫導(dǎo)線。上述各實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型，各部件的結(jié)構(gòu)、尺寸、設(shè)置位置及形狀都是可以有所變化的，在本實(shí)用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本實(shí)用新型原理對(duì)個(gè)別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等同變換，均不應(yīng)排除在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求1.一種具有防/除冰功能的風(fēng)力機(jī)葉片，其特征在于，在風(fēng)力機(jī)葉片內(nèi)腔設(shè)置有加熱區(qū)，且在風(fēng)力機(jī)葉片上設(shè)置有多個(gè)氣孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有防/除冰功能的風(fēng)力機(jī)葉片，其特征在于，所述多個(gè)氣孔設(shè)置在風(fēng)力機(jī)葉片的壓力面和吸力面上靠近葉片前緣處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有防/除冰功能的風(fēng)力機(jī)葉片，其特征在于，所述多個(gè)氣孔呈多排排列，各排氣孔在所述葉片壓力面和吸力面上靠近葉片前緣處沿弦向均勻分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有防/除冰功能的風(fēng)力機(jī)葉片，其特征在于，在所述葉片壓力面和吸力面上葉片前緣百分之五附近沿弦向分別均勻分布有3排氣孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有防/除冰功能的風(fēng)力機(jī)葉片，其特征在于，所述多個(gè)氣孔呈多排排列，所述每排氣孔均有一排相對(duì)應(yīng)的附著在金屬片上的金屬塞子，所有的金屬塞子均固定在金屬片上形成聯(lián)動(dòng)體系，所述氣孔的一側(cè)設(shè)置有平滑小槽，且所述金屬塞子可沿平滑小槽滑動(dòng)開閉氣孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的具有防/除冰功能的風(fēng)力機(jī)葉片，其特征在于，從葉片根部到葉片中段的氣孔間隔是由大到小的線性變化，從葉片中段到葉尖部的氣孔是均分分布的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有防/除冰功能的風(fēng)力機(jī)葉片，其特征在于，每個(gè)氣孔的直徑為3 10mm，葉片根部到葉片中段的氣孔間隔為10 100mm，葉片中段到葉尖部的氣孔間隔為10 20mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有防/除冰功能的風(fēng)力機(jī)葉片，其特征在于，所述風(fēng)力機(jī)葉片內(nèi)腔的加熱區(qū)設(shè)置在葉片根部，所述加熱區(qū)包括一個(gè)具有加熱功能的鼓風(fēng)機(jī)，所述鼓風(fēng)機(jī)連接有半圓導(dǎo)熱管，在半圓導(dǎo)熱管的一端及鼓風(fēng)機(jī)的一端分別設(shè)置有防止氣流倒流的柔性隔熱氈。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有防/除冰功能的風(fēng)力機(jī)葉片，其特征在于，在所述風(fēng)力機(jī)葉片中段和葉尖內(nèi)分別設(shè)置有離心風(fēng)扇。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的具有防/除冰功能的風(fēng)力機(jī)葉片，其特征在于，在所述葉片內(nèi)腔還設(shè)置有與用電設(shè)備連接的電源線，所述電源線采用I 5_2耐高溫導(dǎo)線。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有防/除冰功能的風(fēng)力機(jī)葉片，在風(fēng)力機(jī)葉片內(nèi)腔設(shè)置有加熱區(qū)，且在風(fēng)力機(jī)葉片上設(shè)置有多個(gè)氣孔；本實(shí)用新型主要是運(yùn)用氣膜加熱的方法，利用葉片內(nèi)腔的加熱區(qū)產(chǎn)生的熱氣流通過葉片表面氣孔對(duì)葉片表面進(jìn)行加熱，具有葉片表面加熱均勻、加熱速度快、防/除冰效果好、對(duì)葉片壽命損傷小的優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于風(fēng)電領(lǐng)域中。
文檔編號(hào)F03D11/00GK202483809SQ20122009227
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月13日
發(fā)明者代海濤, 周文明 申請(qǐng)人:國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司