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一種風(fēng)機和空心貫流式潮流能水輪機組合式發(fā)電設(shè)備的制造方法

文檔序號:8881649閱讀:477來源:國知局
一種風(fēng)機和空心貫流式潮流能水輪機組合式發(fā)電設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于風(fēng)能和潮流能發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域,具體涉及一種風(fēng)機和空心貫流式潮流能水輪機組合式發(fā)電設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]我國近海風(fēng)能資源和潮流能資源豐富,初步估計,海上風(fēng)能、潮流能發(fā)電市場具有10萬億以上的市場規(guī)模。與陸上風(fēng)電場遠離電力負荷中心不同,我國東部沿海地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達,能源需求大,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)強,風(fēng)電接網(wǎng)條件好,因此,我國發(fā)展海上風(fēng)電和潮流能發(fā)電具有得天獨厚的優(yōu)勢。
[0003]潮流能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電都是利用流體的動能發(fā)電,潮流能發(fā)電技術(shù)和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是近年來發(fā)展迅速的新技術(shù),風(fēng)力發(fā)電設(shè)備和潮流能發(fā)電設(shè)備一般都各自單獨利用,且占用海域面積大。單獨利用風(fēng)力發(fā)電往往浪費了海上潮流能資源,可貴的能源得不到充分利用。
[0004]中國專利201420572187.8公開了一種海上發(fā)電平臺,包括水輪機和風(fēng)力機;所述水輪機包括渦輪和水力發(fā)電機;所述渦輪安裝于水能外殼中,所述水能外殼包括前開口和后開口 ;所述渦輪通過連接管與水力發(fā)電機電連;所述水力發(fā)電機固定于甲板;所述甲板四角設(shè)置有上支撐桿;所述上支撐桿上端固定有風(fēng)能基座;所述風(fēng)能基座上固定有風(fēng)塔;所述風(fēng)塔上端轉(zhuǎn)動設(shè)置有風(fēng)能發(fā)電機;所述風(fēng)能發(fā)電機的輸出端設(shè)置有輪轂;所述輪轂上固定設(shè)置有風(fēng)機葉片。該專利將風(fēng)機和水輪機結(jié)合使用,可同時利用風(fēng)能和潮流能進行發(fā)電。但是,用于支撐整個裝置的支架結(jié)構(gòu)施工繁瑣,鋼材使用多,成本高。
[0005]而且,包括專利201420572187.8在內(nèi)的現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)機葉片一般為玻璃纖維材料,其質(zhì)量重,剛度和韌性都不夠理想;現(xiàn)有技術(shù)的固定環(huán)和旋轉(zhuǎn)盤一般為金屬材料外表面鍍耐腐蝕金屬層,葉片的耐腐蝕性、疲勞強度、斷裂韌性等指標(biāo)也都不夠理想。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]針對上述問題,本實用新型旨在提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)在同一海域同時利用海上風(fēng)能和潮流能,資源利用充分的風(fēng)機和空心貫流式潮流能水輪機組合式發(fā)電設(shè)備。
[0007]本實用新型解決問題的技術(shù)方案是:一種風(fēng)機和空心貫流式潮流能水輪機組合式發(fā)電設(shè)備,包括風(fēng)機,該風(fēng)機包括塔筒,塔筒頂部安裝有風(fēng)機輪轂與機艙,風(fēng)機輪轂上安裝有風(fēng)機葉片,所述風(fēng)機葉片和塔筒材料為高強度碳纖維復(fù)合材料;
[0008]所述塔筒下端與發(fā)電設(shè)備固定連接,所述發(fā)電設(shè)備下端連接有支撐整個系統(tǒng)的至少兩根鋼管粧,所述鋼管粧下端插入海床中;
[0009]在鋼管粧上固定安裝有空心貫流式潮流能水輪機,該空心貫流式潮流能水輪機包括圓筒狀固定環(huán),該固定環(huán)內(nèi)嵌有可繞固定環(huán)軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)盤,空心貫流式潮流能水輪機同時和發(fā)電設(shè)備電連接;
[0010]所述固定環(huán)和旋轉(zhuǎn)盤采用不銹鋼合金材料,外涂環(huán)氧樹脂型重防腐涂料制成。
[0011]所述鋼管粧為單粧大直徑薄壁結(jié)構(gòu),具有施工方便、結(jié)構(gòu)強度高、經(jīng)濟性好等優(yōu)點。
[0012]塔筒下端與發(fā)電設(shè)備通過螺栓或灌漿連接。
[0013]固定環(huán)與發(fā)電設(shè)備之間通過螺栓或灌漿連接。
[0014]發(fā)電設(shè)備與鋼管粧之間通過螺栓或灌漿連接。
[0015]優(yōu)選的,所述鋼管粧為兩根,發(fā)電設(shè)備設(shè)有兩根與鋼管粧對接的支撐腳,所述空心貫流式潮流能水輪機橫向水平固定于兩根鋼管粧之間,且與發(fā)電設(shè)備通過螺栓或灌漿連接。
[0016]更優(yōu)選的,所述發(fā)電設(shè)備上端連接的風(fēng)機有多個。
[0017]本實用新型的顯著效果是:
[0018]1.所述風(fēng)機和空心貫流式潮流能水輪機組合式發(fā)電設(shè)備,資源利用率高,整體性較好,施工方便,采用大直徑單粧鋼管粧基礎(chǔ),施工質(zhì)量和工程進度均得到了較大提高。由于風(fēng)機和空心貫流式潮流能水輪機組合在一起,提高了海域的使用率和資源的開發(fā)效率,促進了海上風(fēng)能和潮流能的開發(fā)利用,推動了海上風(fēng)能和潮流能發(fā)電設(shè)備的市場化和商業(yè)化,應(yīng)用前景廣闊。
[0019]2.風(fēng)機葉片和塔筒的材質(zhì)為高強度碳纖維復(fù)合材料,相比傳統(tǒng)風(fēng)機葉片和塔筒采用的材料,其質(zhì)量輕、剛度大、韌性好;
[0020]固定環(huán)和旋轉(zhuǎn)盤的材質(zhì)為不銹鋼合金材料,表面外涂環(huán)氧樹脂型重防腐涂料,使固定環(huán)和旋轉(zhuǎn)盤具有耐腐蝕性強、沖擊強度高、疲勞強度大和斷裂韌性高等優(yōu)點,可以保證水輪機長期運行的需要。
[0021]3.用于支撐的鋼管粧為單粧大直徑薄壁結(jié)構(gòu),具有施工方便、結(jié)構(gòu)強度高、經(jīng)濟性好等優(yōu)點;
[0022]各設(shè)備之間采用螺栓或灌漿連接,具有連接性能好、安裝方便、施工效率高等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0024]圖1為本實用新型發(fā)電設(shè)備的主視圖。
[0025]圖2為本實用新型發(fā)電設(shè)備的側(cè)視圖。
[0026]圖3為本實用新型發(fā)電設(shè)備的俯視圖。
[0027]圖中:1_風(fēng)機葉片;2_風(fēng)機輪轂與機艙;3-塔筒;4_發(fā)電設(shè)備;5_固定環(huán);6-旋轉(zhuǎn)盤;7-鋼管粧,8-支撐腳。
【具體實施方式】
[0028]如圖1?3所示,一種風(fēng)機和空心貫流式潮流能水輪機組合式發(fā)電設(shè)備,包括兩個風(fēng)機,該風(fēng)機包括塔筒3,塔筒3頂部安裝有風(fēng)機輪轂與機艙2,風(fēng)機輪轂上安裝有風(fēng)機葉片I,所述風(fēng)機葉片I和塔筒3的材料為高強度碳纖維復(fù)合材料;
[0029]所述塔筒3下端與發(fā)電設(shè)備4通過螺栓或灌漿連接,發(fā)電設(shè)備4設(shè)有兩根支撐腳8,支撐腳8下端通過螺栓或灌漿對接有支撐整個系統(tǒng)的兩根鋼管粧7,所述鋼管粧7為單粧大直徑薄壁結(jié)構(gòu),下端插入海床中;
[0030]在兩根鋼管粧7之間橫向水平固定安裝有空心貫流式潮流能水輪機,該空心貫流式潮流能水輪機包括圓筒狀固定環(huán)5,該固定環(huán)5內(nèi)嵌有可繞固定環(huán)軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)盤6,空心貫流式潮流能水輪機通過螺栓或灌漿與發(fā)電設(shè)備4連接,并和發(fā)電設(shè)備4電連接;
[0031]所述固定5和旋轉(zhuǎn)盤6采用不銹鋼合金材料,外涂環(huán)氧樹脂型重防腐涂料制成。
【主權(quán)項】
1.一種風(fēng)機和空心貫流式潮流能水輪機組合式發(fā)電設(shè)備,包括風(fēng)機,該風(fēng)機包括塔筒,塔筒頂部安裝有風(fēng)機輪轂與機艙,風(fēng)機輪轂上安裝有風(fēng)機葉片,其特征在于:所述風(fēng)機葉片和塔筒材料為高強度碳纖維復(fù)合材料; 所述塔筒下端與發(fā)電設(shè)備固定連接,所述發(fā)電設(shè)備下端連接有支撐整個系統(tǒng)的至少兩根鋼管粧,所述鋼管粧下端插入海床中; 在鋼管粧上固定安裝有空心貫流式潮流能水輪機,該空心貫流式潮流能水輪機包括圓筒狀固定環(huán),該固定環(huán)內(nèi)嵌有可繞固定環(huán)軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)盤,空心貫流式潮流能水輪機同時和發(fā)電設(shè)備電連接; 所述固定環(huán)和旋轉(zhuǎn)盤采用不銹鋼合金材料,外涂環(huán)氧樹脂型重防腐涂料制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機和空心貫流式潮流能水輪機組合式發(fā)電設(shè)備,其特征在于:所述鋼管粧為單粧大直徑薄壁結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機和空心貫流式潮流能水輪機組合式發(fā)電設(shè)備,其特征在于:塔筒下端與發(fā)電設(shè)備通過螺栓或灌漿連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機和空心貫流式潮流能水輪機組合式發(fā)電設(shè)備,其特征在于:固定環(huán)與發(fā)電設(shè)備之間通過螺栓或灌漿連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機和空心貫流式潮流能水輪機組合式發(fā)電設(shè)備,其特征在于:發(fā)電設(shè)備與鋼管粧之間通過螺栓或灌漿連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機和空心貫流式潮流能水輪機組合式發(fā)電設(shè)備,其特征在于:所述鋼管粧為兩根,發(fā)電設(shè)備設(shè)有兩根與鋼管粧對接的支撐腳,所述空心貫流式潮流能水輪機橫向水平固定于兩根鋼管粧之間,且與發(fā)電設(shè)備通過螺栓或灌漿連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機和空心貫流式潮流能水輪機組合式發(fā)電設(shè)備,其特征在于:所述發(fā)電設(shè)備上端連接的風(fēng)機有多個。
【專利摘要】一種風(fēng)機和空心貫流式潮流能水輪機組合式發(fā)電設(shè)備,包括風(fēng)機,風(fēng)機包括塔筒,塔筒頂部安裝有風(fēng)機輪轂與機艙,風(fēng)機輪轂上安裝有風(fēng)機葉片,風(fēng)機葉片和塔筒材料為高強度碳纖維復(fù)合材料;塔筒下端與發(fā)電設(shè)備固定連接,發(fā)電設(shè)備下端連接有支撐整個系統(tǒng)的至少兩根鋼管樁,鋼管樁下端插入海床中;在鋼管樁上固定安裝有空心貫流式潮流能水輪機,空心貫流式潮流能水輪機包括圓筒狀固定環(huán),固定環(huán)內(nèi)嵌有可繞固定環(huán)軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)盤,空心貫流式潮流能水輪機同時和發(fā)電設(shè)備電連接;固定環(huán)和旋轉(zhuǎn)盤采用不銹鋼合金材料,外涂環(huán)氧樹脂型重防腐涂料制成。該種發(fā)電設(shè)備將風(fēng)機和水輪機組合,充分利用了資源,而且通過材料的改進使得機械性能有大幅提升。
【IPC分類】F03D11-04, F03B13-00, F03D1-06, F03B3-12, F03D9-00, F03B3-00, F03B3-16
【公開號】CN204591589
【申請?zhí)枴緾N201520281324
【發(fā)明人】劉功鵬, 黃春芳, 羅成喜, 劉小松, 伏亮明, 鐘耀, 周凱, 汪睿
【申請人】中國電建集團中南勘測設(shè)計研究院有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月5日
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