[發明專利]塔式渦輪風電裝置

有效

• 申請號: 201110279979.7
• 申請日: 2011-09-21
• 公開（公告）號: CN102619691A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 秦壽生
• 申請（專利權）人: 秦壽生
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D3/06;F03D11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種能廣泛適用在各類風域生產風電及防治風害(災)的塔式渦輪風電裝置。

背景技術

目前，開發這種天然、清潔可再生風能資源不僅是世界各國的共識，簡直是人類的渴求，天賜風能的可開采儲量十分巨大，若能有效開發其中的1％，則全世界的能源結構就會發生很大變化，煤炭、石油這些不可再生資源將不再主要用于發電、動力機具的燃料，生態環境中碳排放量也將大幅度減少，在這種急需的大環境中風電生產與日俱增，如公知的投入實用的旋槳式風電裝置，由于整體結構只適于在風能資源豐富、風速、風向符合設計要求，無突發性大風的風域組建大型、超大型風電機群采集風電，旋槳轉動時產生的噪音遠遠超標，不得不遠離城鎮，不能防御風害及適應風速變化大時發電量也隨之變化的要求，使得在各類風域開發風電的廣泛性上存在不足。

發明內容

本發明提供的塔式渦輪風電裝置是一種不受風速、風向影響，一塔配置多臺直流發電機適應風速變化時發電量也相應的隨之變化，可在各類風域組建大型、超大型風電體系，分4級，A小型，渦輪直徑8米，最大設計塔高32米，機房內對稱配置兩組共4臺直流發電機，最大總裝機容量500KW，陣列布置在有流動沙害前沿阻擋風力降低近地層風速起“防沙林”作用；B中型，渦輪直徑16米，最大設計塔高64米，機房內對稱配置兩組4臺直流發電機，最大總裝機容量5000KW，塔高設定為32米時可御時速100KM以上的大風，適于在各類風域中開發風電資源；上述兩種均是按模數化設計中心柱及風動渦輪標準段部件組裝的，塔高可隨氣象資料作設計調整，可搬遷；C大型，渦輪直徑32米，D超大型，渦輪直徑64米以上，因系統復雜，不適在本文中論述。

本發明的目的是這樣實現的，一種塔式渦輪風電裝置，在中心柱外套設同心風動渦輪套軸，軸末端設45°傘齒輪盤及4個從動傘形齒輪分別經軸承座、離合器、變速箱與直流發電機聯接，完成將風動能(E＝1/2MV²)轉換為機械能、電能經變配電系統輸出的流程；風動渦輪的同心套軸及頂蓋是聯為一體的旋轉體在塔頂由滾球體支撐與中心柱的間隙為80～100毫米，套軸末端45°傘齒輪盤設置在可調節渦輪旋轉體重力荷載的基座滾柱軸承裝置上與滾球體共同承擔重力荷載；渦輪輪葉是半圓柱形變斷面中空弧形葉板與套軸聯接成三個首尾相聯的圓柱面流線形空腔構成永遠同一方向繞中心柱旋轉的渦輪，這樣三等分圓柱面轉動力矩大、噪音小、結構簡捷。輪葉內外殼板面構成的三角殼體與套軸整合成一個力學結構十分穩定的渦輪整體，葉殼中設加強肋并充填高強度聚酯發泡物使渦輪旋轉體更嚴密牢固；對稱的兩組4個軸承座是所屬從動傘齒輪傳動的支撐及固定主動傘齒輪盤的“卡具”固定點，離合器受計算機控制，風力強度3～4級時聯接一臺直流發電機工作，，5～7級時使其對稱的一組兩臺機工作，8～12級時兩組4臺直流發電機全部投入運轉，適應在風速變化時發電量也隨之變化；采用陣列、矩陣等集群式布防在有風害地區抗御風災的機理是用“能量守恒定律”“動能公式”等物理力學方法計算出經阻擋后保護區內近地層風速的下降值，當其小于災害風速時就達到了減災的目的。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明

圖1是本發明的安裝配置圖

圖2是圖1的I-I剖視圖

圖1、圖2中風動渦輪1、中心柱2、連接盤3、連接螺栓4、渦輪套軸5、軸基連接盤及螺栓6、翼端連接盤及螺栓7、翼端托滾座8、安裝平臺9、鋼柱10、離合器11、傘齒輪箱12、變速箱13、直流發電機14、軸承座15、從動傘齒輪16、主動傘齒輪盤及套軸17、基座滾柱軸承裝置18、計算機19、變配電系統20、基礎錨桿21、基礎22、爬梯23、通道24、機房建筑25、渦輪套軸基底連接盤及螺栓26、中心柱內聯接螺栓27、潤滑劑灌注管28、抗侯防腐涂料29、托座30、滾球瓦31、滾球體32、避雷設施33、頂座34、頂蓋35、螺栓36。

具體實施方式