[發明專利]切換式透平機械

在審

• 申請號: 201910324904.2
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN110030200A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 劉赟;武止戈
• 申請（專利權）人: 劉赟
• 主分類號: F04D25/08
• 分類號: F04D25/08;F04D29/66;F01D15/10;F03D9/25
• 代理公司: 安化縣梅山專利事務所 43005
• 代理人: 夏贊希

本發明提供一種切換式透平機械，包括支撐套筒；機電裝置，機電裝置設于支撐套筒；旋轉件，旋轉件懸設于支撐套筒的頂端，旋轉件包括安裝軸、轉動圍壁及轉動葉片，轉動圍壁圍繞安裝軸設置，轉動葉片連接安裝軸與轉動圍壁；傳動件，傳動件用于傳動連接轉動圍壁與機電裝置；其中，當切換式透平機械切換至出風狀態時，機電裝置為驅動電機；機電裝置通過傳動件驅動轉動圍壁轉動，以實現轉動葉片加速流體的流動；當切換式透平機械切換至發電狀態時，機電裝置為發電機；流動的流體帶動轉動葉片轉動，以實現轉動圍壁通過傳動件驅動機電裝置發電。本發明提供的切換式透平機械能夠分別作為發電設備和風力設備使用，且能耗小、節能性強、噪音低。

技術領域

本發明涉及透平機械技術領域，尤其涉及一種切換式透平機械。

背景技術

在冷卻散熱設備上通常會采用軸流風扇強迫式散熱冷卻，當然也有采用離心風扇、貫流風扇等，軸流風機的特點是流體沿著扇葉的軸向流過。如電風扇和排氣扇就屬于軸流風扇。而離心風扇是將流體從風扇的軸向吸入后利用離心力將流體從風扇的軸向吸入后利用離心力將流體從圓周方向甩出去，如鼓風機和抽油煙機等。軸流風扇流量可以設計很大，但壓頭小；而離心風扇壓頭大，但流量相對小些。軸流風扇氣流是垂直葉片旋轉的方向，離心風機氣流是沿著葉片旋轉切線方向。

在相同的風量與風壓大小情況下，離心風機比軸流風機要大，但所耗電能要小許多，噪音也要小很多，所以空調末端一般是采用離心風機，針對大規模風量離心風機卻設計很困難，體積太大了，占用空間較多，所以大型冷卻設備一般是采用軸流風機。

冷卻塔在應用初期是噴淋池的形式，以后發展成為拔風筒形式，到1924年發展成為鼓風通風形式。二十世紀五六十年代，冷卻塔獲得重大突破，軸流通風冷卻塔成為標準化塔型，得到快速發展。我國從二十世紀七十年代開始對冷卻塔進行了大量深入研究，在八十年代取得了大量的研究成果，并推動國內冷卻塔行業的快速發展。不斷優化噪音、電耗、蒸發損失等技術指標，同時提升冷卻塔的外觀材料，融入建筑的整體品質。

目前工業冷卻塔主要關注以下技術發展趨勢：a、節水技術：通過在冷卻塔氣室兩側增加高效空冷換熱裝置，循環水在該裝置內的冷卻不產生水的蒸發，該部分的換熱量占總換熱量的15％～20％，因此與常規冷卻塔相比，年均節水率(以蒸發水量計)達15～20％；b、消霧技術：通過降低從風筒出口排出氣流的相對濕度，從而減少與大氣混合過程中產生的水蒸氣冷凝現象，實現低溫環境下運行的羽霧減排；c、降噪技術：通過增加進風口消聲器、排風口消聲器、風機電機減振裝置、消聲填料等靜音裝置，與常規冷卻塔相比，冷卻塔設備外1米處噪聲降低10～30分貝；d、節能技術：通過精細化設計使冷卻塔上塔壓頭和風電機能耗做到更低；在高回水壓力循環水系統中，通過合理設計，利用水動風機技術，合理有效利用高回水壓頭，節約風扇電機用電；通過自動化控制和調節，根據不同季節和環境溫度，對冷卻塔塔群風扇電機進行有效控制，達到智能控制和節能的目的；e、大型自然通風冷卻塔的高位集水技術：該技術減少循環水泵的靜揚程并降低冷卻塔淋水噪音，相比常規冷卻塔，大幅降低運行電耗及噪音治理費用。在核電領域所用冷卻塔要求會比其它領域所用冷卻塔要求更高，發展內陸核電是我國核電發展的方向。內陸核電必然采用冷卻塔。核電的水量比火電大一倍，所以冷卻塔淋水面積較大，相對風量與風壓也大。核電冷卻塔的市場將在今后的5～10年迅速增長，大力發展核電用冷卻塔技術是今后的發展趨勢，因此研究探索高效風力冷卻，尤其是軸流風扇高效低成本運行也是勢在必行的。

目前風力發電通常采用三個對稱風葉發電機旋轉軸對接于發電機的旋轉軸，軸上須有承力的軸承，雖然迎風面很大卻風力利用率不是很高，目前也有利用熱氣升力來發電的構想，如：太陽能熱流體升力煙囪發電，還有風力發電其發電設備的轉動軸也是靠軸流風機轉動軸來輸出旋轉動能實現發電的。