專(zhuān)利名稱(chēng)：?jiǎn)卧M合式風(fēng)力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種單元組合式風(fēng)力發(fā)電裝置，它由多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元風(fēng)輪按設(shè)計(jì)出力靈活組裝而成。
現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電裝置主要采用高速水平軸結(jié)構(gòu)或立軸達(dá)里厄式風(fēng)力機(jī)，最大風(fēng)能裝置的風(fēng)葉直徑長(zhǎng)已達(dá)100米左右，但工率僅約為4兆瓦，單位裝機(jī)容量的成本高達(dá)1350美元/千瓦。從大規(guī)模利用風(fēng)能的觀點(diǎn)來(lái)看，單機(jī)螺旋漿式風(fēng)力發(fā)電裝置，不論其容量大小，都沒(méi)有多大前途，因?yàn)榭煽啃圆睿杀靖?，葉片選材困難，制造工藝要求很高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)行維護(hù)工作量大。此外，安裝時(shí)要將調(diào)速控制機(jī)構(gòu)和發(fā)電機(jī)等，全部同風(fēng)輪一起安裝在很高的塔頂，從而使整體結(jié)構(gòu)和塔架設(shè)計(jì)更為復(fù)雜，對(duì)直徑大的風(fēng)輪，由于上下層風(fēng)力相差較大，將直接影響其穩(wěn)定運(yùn)行，當(dāng)風(fēng)速過(guò)大時(shí)，多數(shù)風(fēng)機(jī)必須剎車(chē)制動(dòng)，停止工作。這些都給風(fēng)力機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展帶來(lái)難以克服的困難。許多國(guó)家對(duì)大型風(fēng)力發(fā)電裝置的研究工作，都因投資過(guò)大和機(jī)組技術(shù)過(guò)于復(fù)雜而停滯不前。而阻力型風(fēng)機(jī)因其轉(zhuǎn)速無(wú)法超過(guò)風(fēng)速，都是低速風(fēng)機(jī)，這種風(fēng)機(jī)的風(fēng)輪在單個(gè)運(yùn)行時(shí)僅上半部受到風(fēng)力使其運(yùn)轉(zhuǎn)而下半部所受風(fēng)力阻礙其運(yùn)轉(zhuǎn)，使其效率大大降低，當(dāng)然若采用聚風(fēng)裝置，可使其效率大大提高(日本志恒節(jié)夫發(fā)明的這種類(lèi)型風(fēng)輪效率已達(dá)70%，特公昭55-26306)但對(duì)單個(gè)風(fēng)輪裝設(shè)聚風(fēng)裝置成本又太高。阻力型風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，選材制造容易，軸向可以直接串聯(lián)，運(yùn)行可靠，更適合于在大風(fēng)中運(yùn)行，怎樣能夠綜合各種因素，取長(zhǎng)補(bǔ)短，提出一種制造容易，結(jié)構(gòu)合理，造價(jià)低廉，可靠性高，集風(fēng)率大，維護(hù)簡(jiǎn)便的大中型風(fēng)力發(fā)電裝置，將是人們至為關(guān)注的。
本發(fā)明的目的，正是在于克服現(xiàn)有大中型風(fēng)力發(fā)電裝置的上述缺點(diǎn)，提供一種新型結(jié)構(gòu)風(fēng)力發(fā)電裝置。
本裝置實(shí)際上是將目前大中型風(fēng)機(jī)葉片掃域面積上所接受的風(fēng)能化整為零，分別由多個(gè)單元標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)輪轉(zhuǎn)子接受，再集中傳遞到相連的長(zhǎng)軸上經(jīng)調(diào)速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，裝置是由多個(gè)轉(zhuǎn)子串連成長(zhǎng)軸發(fā)電單元，再并列安裝在裝有導(dǎo)流聚風(fēng)板的裝置塔架上，組合成一個(gè)整體迎風(fēng)面，使接收的全部風(fēng)能得以充分利用。由于單元風(fēng)輪轉(zhuǎn)子的直徑較小，又是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，因而選材和加工制造容易，葉輪結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，又能組合安裝，裝置塔架是由多個(gè)門(mén)型構(gòu)架組合而成，不僅強(qiáng)度高，又兼起導(dǎo)流聚風(fēng)作用，這就大大提高了風(fēng)輪轉(zhuǎn)子的效率，成本也低于單個(gè)風(fēng)力發(fā)電裝置。同時(shí)由于各轉(zhuǎn)子分層分串布置，在同一水平位置的轉(zhuǎn)子直徑相同，所受到的風(fēng)力大致均勻，在垂直軸線(xiàn)上的各轉(zhuǎn)子直徑按實(shí)際上下風(fēng)速的比例，自上而下由大到小選定，這就使整個(gè)裝置運(yùn)行平穩(wěn)可靠。每組長(zhǎng)軸發(fā)電單元，經(jīng)一套傳動(dòng)調(diào)速機(jī)構(gòu)和相應(yīng)的發(fā)電機(jī)組相連并一起落地安裝在機(jī)房?jī)?nèi)，改善了設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境，也便于檢修維護(hù)。裝置的設(shè)計(jì)安裝實(shí)現(xiàn)了規(guī)格化、單元化、組件化。這樣，就克服了單個(gè)大中型風(fēng)機(jī)的上述缺點(diǎn)，使整個(gè)裝置具有價(jià)廉、制造容易、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便的特點(diǎn)，作為大風(fēng)區(qū)的大中型風(fēng)力發(fā)電裝置更為適宜。
下面結(jié)合有關(guān)實(shí)施例以及附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1是這種發(fā)電裝置的垂直布置式結(jié)構(gòu)圖。
圖2是這種發(fā)電裝置的水平布置式結(jié)構(gòu)圖。如圖所示，裝置的風(fēng)能接受構(gòu)件是單元標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)輪轉(zhuǎn)子(3)，轉(zhuǎn)子軸向相互串連成一長(zhǎng)軸串(5)，經(jīng)傳動(dòng)調(diào)速機(jī)構(gòu)(7)和發(fā)電機(jī)(8)相連，形成一組發(fā)電單元，再分串并列安裝在塔架(4)上。裝置的塔架面向安裝地點(diǎn)的年主導(dǎo)風(fēng)向，構(gòu)架上裝有導(dǎo)聚風(fēng)板(2)，聚風(fēng)板按雙向受風(fēng)設(shè)計(jì)。垂直構(gòu)架(4)固定在塔基上，兩側(cè)由鋼纜(1)拉緊，調(diào)速機(jī)構(gòu)(7)和發(fā)電機(jī)(8)落地安裝在機(jī)房(6)里。
圖3是圖1和圖2中的A-A剖面圖，如圖所示，迎風(fēng)面上的風(fēng)在導(dǎo)流聚風(fēng)板(1)的作用下，全部集中到各葉輪的上半部以得到充分利用，同時(shí)由于聚風(fēng)板作用使上半部風(fēng)壓提高風(fēng)速加快，葉輪(2)上的勺形葉片(3)在風(fēng)力作用下，推動(dòng)葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣使葉輪效率大大提高。
圖4所示本裝置風(fēng)輪采用開(kāi)裂式S型轉(zhuǎn)子(沙伏紐斯型)，它的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)省去了導(dǎo)流聚風(fēng)裝置。從受風(fēng)情況可以看出，轉(zhuǎn)子上半側(cè)葉片一部分風(fēng)力自然導(dǎo)致上面一個(gè)轉(zhuǎn)子的下半側(cè)的葉片內(nèi)，這樣，就使整個(gè)風(fēng)能得以充分利用。長(zhǎng)軸上各葉輪的安裝位置相對(duì)錯(cuò)開(kāi)一定角度使整串軸系運(yùn)轉(zhuǎn)更加均勻平穩(wěn)，同時(shí)因省去導(dǎo)流聚風(fēng)板使整體結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，成本也降低了。風(fēng)輪轉(zhuǎn)子采用豎軸風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子(達(dá)里厄型，旋翼型等)組合，都可省去聚風(fēng)裝置。
圖5所示安裝在山口隘道處的風(fēng)力發(fā)電站。
圖6所示安裝在高原、草原、山頂大風(fēng)區(qū)的風(fēng)力電站群。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力發(fā)電裝置，包括風(fēng)輪轉(zhuǎn)子(3)，傳動(dòng)長(zhǎng)軸(5)，塔架(4)，導(dǎo)流聚風(fēng)板(2)，傳動(dòng)調(diào)速機(jī)構(gòu)(7)，發(fā)電機(jī)(8)。其特征是單元標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)輪轉(zhuǎn)子(3)串連成長(zhǎng)軸串(5)，再分串并列安裝在塔架(4)上，組合成為整體迎風(fēng)面。
2.按權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征是每串長(zhǎng)軸構(gòu)成一單元發(fā)電機(jī)組，整個(gè)裝置由多組發(fā)電單元組成。
3.按權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征是裝置的塔架由多組門(mén)型構(gòu)架組合而成，并裝有導(dǎo)流聚風(fēng)板。
4.按權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征是各個(gè)發(fā)電機(jī)和相連的調(diào)速機(jī)構(gòu)均落地安裝在機(jī)房中。
5.按權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征是風(fēng)輪轉(zhuǎn)子采用阻力型、豎軸型風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子，同一水平位置的轉(zhuǎn)子直徑相同，垂直軸線(xiàn)上各轉(zhuǎn)子直徑按上下風(fēng)速比例自上而下，由大到小選定。
全文摘要
本發(fā)明是一種單元組合式風(fēng)力發(fā)電裝置，它由多個(gè)單元標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)輪按設(shè)計(jì)出力靈活組裝而成。各轉(zhuǎn)子軸向串聯(lián)連接成長(zhǎng)軸發(fā)電單元組，再分串并連安裝在塔架上，形成一個(gè)整體迎風(fēng)面。塔架上裝有導(dǎo)流聚風(fēng)板，使風(fēng)能得以充分利用。風(fēng)輪把接受的風(fēng)力集中傳遞到長(zhǎng)軸上，再經(jīng)傳動(dòng)調(diào)速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、造價(jià)低、安裝檢修維護(hù)方便，作為大風(fēng)區(qū)大中型發(fā)電裝置更為適宜。
文檔編號(hào)F03D3/02GK1037193SQ8810253
公開(kāi)日1989年11月15日 申請(qǐng)日期1988年4月26日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月26日
發(fā)明者徐文澄 申請(qǐng)人:徐文澄