[發(fā)明專(zhuān)利]結(jié)合了鋼塔與DSCT的混合風(fēng)塔

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611186556.X
• 申請(qǐng)日: 2016-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107191336B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓宅希;李真鶴;金圣原;洪慧旼
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 韓國(guó)海洋科學(xué)技術(shù)院
• 主分類(lèi)號(hào): F03D13/20
• 分類(lèi)號(hào): F03D13/20
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 朱健;陳國(guó)軍

本發(fā)明涉及一種混合風(fēng)塔，尤其是一種結(jié)合了鋼塔與DSCT的混合風(fēng)塔，該混合風(fēng)塔包括：DSCT結(jié)構(gòu)部分，內(nèi)部鋼管與外部鋼管構(gòu)成同心地豎立于地面，在內(nèi)部鋼管與外部鋼管之間充填了混凝土；鋼材結(jié)構(gòu)部分，設(shè)于DSCT結(jié)構(gòu)部分上部；需要承受大荷重的塑性鉸以具備高強(qiáng)度的DSCT塔結(jié)構(gòu)形成，塑性鉸上部則形成經(jīng)濟(jì)型鋼塔結(jié)構(gòu)，因此能夠大幅提高風(fēng)塔的穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種結(jié)合了鋼塔與DSCT的混合風(fēng)塔，更詳細(xì)地說(shuō)，接近地面的下端部制成具備高強(qiáng)度而穩(wěn)定性?xún)?yōu)異的DSCT(DOUBLE SKINNED COMPOSITE TUBULAR；雙鋼管混凝土塔)結(jié)構(gòu)，下端部上側(cè)則形成經(jīng)濟(jì)型鋼材結(jié)構(gòu)，因此能夠提供大幅提高了抗彎性能并且經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)異的混合風(fēng)塔。

【背景技術(shù)】

MW級(jí)風(fēng)塔的高度平均為80公尺到100公尺。風(fēng)塔需要制成不會(huì)因?yàn)闇u輪機(jī)的較高重量、發(fā)電時(shí)通過(guò)渦輪機(jī)生成的推力及風(fēng)碰撞到風(fēng)塔時(shí)施加到風(fēng)塔的風(fēng)荷重而變形。

目前，風(fēng)塔大部分利用鋼材制作，其高度會(huì)隨著風(fēng)力渦輪機(jī)(turbine)與葉片的大型化而增加。為此，風(fēng)塔的細(xì)長(zhǎng)比(SLENDERNESS RATIO)也跟著變大。細(xì)長(zhǎng)比變大時(shí)由鋼材制作的風(fēng)塔的屈曲穩(wěn)定性(STABILITY)就會(huì)降低。而且，風(fēng)塔下部不可避免地朝大口徑化發(fā)展并且因此導(dǎo)致風(fēng)荷重增加。亦即，風(fēng)塔外觀設(shè)計(jì)必須隨著風(fēng)塔高度的增加而改變。

為了讓風(fēng)塔的屈曲穩(wěn)定性及風(fēng)荷重維持適當(dāng)值，人們正在努力研發(fā)高性能的合成結(jié)構(gòu)風(fēng)塔。

作為高性能合成結(jié)構(gòu)風(fēng)塔，目前正在研發(fā)內(nèi)部拘束型中空鋼筋混凝土(ICH RC；INTERNALLY CONFINED HOLLOW REINFORCED CONCRETE)風(fēng)塔與雙鋼管混凝土充填(DSCT；DOUBLE-SKINNED COMPOSITE TUBULAR)風(fēng)塔。

相比于由鋼材制成的現(xiàn)有風(fēng)塔，ICH RC風(fēng)塔或DSCT風(fēng)塔能以較小截面積支持較大荷重，也不會(huì)因?yàn)榧?xì)長(zhǎng)比增加而導(dǎo)致屈曲穩(wěn)定性急劇降低，因此不存在所謂的屈曲破壞(BUCKLING FAILURE)問(wèn)題。

為此，相比于由鋼材制成的現(xiàn)有風(fēng)塔，ICH RC風(fēng)塔或DSCT風(fēng)塔可用來(lái)支持更大容量的渦輪機(jī)并且制造更高的風(fēng)塔。

但I(xiàn)CH RC風(fēng)塔或DSCT風(fēng)塔的制造成本相比于利用鋼材制造的現(xiàn)有風(fēng)塔較高。

另一方面，風(fēng)塔是一種懸臂(CANTILEVER)結(jié)構(gòu)，荷重集中在和地面接觸的風(fēng)塔下端部分塑性鉸(PLASTIC HINGE)。荷重集中的風(fēng)塔下端部分塑性鉸的抗彎性能是評(píng)估塔性能時(shí)的最重要尺度。

【先前技術(shù)文獻(xiàn)】

【專(zhuān)利文獻(xiàn)】

大韓民國(guó)公開(kāi)實(shí)用新型公報(bào)第20-2015-0004366號(hào)(2015.12.07.)

【解決的技術(shù)課題】

本發(fā)明旨在解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)合了鋼塔與DSCT的混合風(fēng)塔，其在接近地面的下端部制成具備高強(qiáng)度而穩(wěn)定性?xún)?yōu)異的DSCT(DOUBLE SKINNEDCOMPOSITE TUBULAR；雙鋼管混凝土塔)結(jié)構(gòu)，下端部上側(cè)則形成經(jīng)濟(jì)型鋼材結(jié)構(gòu)，因此能夠大幅提高抗彎性能并且實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的經(jīng)濟(jì)性。

【解決課題的技術(shù)方案】

可實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的混合風(fēng)塔包括：DSCT結(jié)構(gòu)部分，內(nèi)部鋼管與外部鋼管構(gòu)成同心地豎立于地面，在內(nèi)部鋼管與外部鋼管之間充填了混凝土；鋼材結(jié)構(gòu)部分，設(shè)于DSCT結(jié)構(gòu)部分上部。

而且，鋼材結(jié)構(gòu)部分從內(nèi)部鋼管或外部鋼管延伸，混凝土的上表面進(jìn)行平坦化而垂直于DSCT結(jié)構(gòu)部分的長(zhǎng)度方向中心軸，在混凝土的上表面可以設(shè)有增強(qiáng)鋼材結(jié)構(gòu)部分與DSCT結(jié)構(gòu)部分的結(jié)合力的維持結(jié)合件。