[發(fā)明專利]攪拌式風(fēng)力致熱器的柔性啟動(dòng)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910398464.5
• 申請(qǐng)日: 2019-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN110068165A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬昕霞;劉佳豪;陳凌沖;劉棟;李永光;朱泊旭;王治源;王曉敏;孫德明;邱鏡欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電力學(xué)院
• 主分類號(hào): F24V40/00
• 分類號(hào): F24V40/00;F16H41/04
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 王晶

本發(fā)明涉及一種攪拌式風(fēng)力致熱器的柔性啟動(dòng)裝置，具有一個(gè)致熱器，一個(gè)風(fēng)機(jī)，所述致熱器的攪拌桶中裝有攪拌葉片，攪拌葉片通過傳動(dòng)軸和聯(lián)軸器連接位于攪拌桶外的風(fēng)機(jī)，所述傳動(dòng)軸與聯(lián)軸器之間連接液力耦合器，通過液力耦合器改善致熱器的啟動(dòng)性能。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)風(fēng)力致熱器柔性啟動(dòng)，采用液力耦合器，將液力耦合器安裝在致熱器與聯(lián)軸器之間。通過安裝液力耦合器，致熱系統(tǒng)的啟動(dòng)扭矩明顯降低，致熱系統(tǒng)可以在風(fēng)力較弱的情況下啟動(dòng)并正常使用，解決了低風(fēng)速下風(fēng)力機(jī)的啟動(dòng)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種傳動(dòng)裝置，具體涉及一種柔性傳動(dòng)裝置。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)得到了快速的發(fā)展，但同時(shí)，我國(guó)的能源損耗也大大增加。與之而來的問題也越來越多，一次能源短缺，一次能源的過度使用致使的環(huán)境問題等。為解決能源的短缺，環(huán)境的超負(fù)荷等問題，尋找新的可再生新能源勢(shì)在必行。

風(fēng)能作為一種儲(chǔ)量豐富的清潔無污染能源，不僅可以用來發(fā)電，而且還可以用來致熱和提水。近年來，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量一直保持著高速增長(zhǎng)，但是，由于風(fēng)能具有隨機(jī)性、間歇性和季節(jié)性的特點(diǎn)。使得風(fēng)力發(fā)電在大規(guī)模、區(qū)域化集中的條件下與電網(wǎng)進(jìn)行對(duì)接時(shí)，在調(diào)度運(yùn)行和調(diào)峰調(diào)頻等方面造成了一系列的難題，因而導(dǎo)致了風(fēng)能發(fā)電受限、產(chǎn)生棄風(fēng)的問題。假如由風(fēng)輪直接驅(qū)動(dòng)攪拌葉片在液體中攪拌，從而使得液體之間產(chǎn)生摩擦從而將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為工質(zhì)熱能。這種利用風(fēng)能轉(zhuǎn)換為熱能的利用方式受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。研究人員通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，風(fēng)能致熱效率可高達(dá)30％，由于其設(shè)備簡(jiǎn)單、效率高，能源成本會(huì)相對(duì)較低，很容易被接受，風(fēng)能致熱將具有良好的應(yīng)用前景。因此，研究風(fēng)能致熱很有必要。

攪拌式風(fēng)能致熱是一種綠色高效的產(chǎn)熱方式，因其風(fēng)況適應(yīng)性強(qiáng)、設(shè)備投資小且致熱效率高而被推崇。能源轉(zhuǎn)型背景下，利用風(fēng)能攪拌直接致熱的方式，不僅能減少棄風(fēng)現(xiàn)象提升風(fēng)能利用率，而且有助于解決我國(guó)冬季采暖供熱問題。然而，自然風(fēng)況下，低風(fēng)速無法驅(qū)動(dòng)攪拌致熱裝置運(yùn)行。由于風(fēng)能屬于間歇性能源，自然風(fēng)況是頻繁變化的，導(dǎo)致攪拌風(fēng)力致熱裝置容易頻繁啟停，并且低風(fēng)速下很可能無法啟動(dòng)。如圖1所示，現(xiàn)有的致熱裝置結(jié)構(gòu)的致熱器包含攪拌桶10、攪拌葉片3、傳動(dòng)軸9、阻流板5、保溫層4、風(fēng)機(jī)1、聯(lián)軸器2.工作狀態(tài)下，攪拌桶內(nèi)放有攪拌介質(zhì)，通過攪拌葉片與攪拌介質(zhì)之間產(chǎn)生的摩擦以及攪拌介質(zhì)之間產(chǎn)生的摩擦使攪拌葉片的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為攪拌介質(zhì)的熱能。但現(xiàn)有的致熱裝置的啟動(dòng)扭矩比較大，在風(fēng)力較弱的情況下啟動(dòng)困難。因此，需要一種使低風(fēng)速工況下的致熱器方便啟動(dòng)的柔性啟動(dòng)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要提供一種攪拌式風(fēng)力致熱器的柔性啟動(dòng)裝置，可以使原有的攪拌式風(fēng)力致熱器在風(fēng)力較弱的工況下更易啟動(dòng)并正常工作。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種攪拌式風(fēng)力致熱器的柔性啟動(dòng)裝置，具有一個(gè)致熱器，一個(gè)風(fēng)機(jī)，所述致熱器的攪拌桶中裝有攪拌葉片，攪拌葉片通過傳動(dòng)軸和聯(lián)軸器連接位于攪拌桶外的風(fēng)機(jī)，所述傳動(dòng)軸與聯(lián)軸器之間連接液力耦合器，通過液力耦合器改善致熱器的啟動(dòng)性能。

進(jìn)一步，所述攪拌桶的桶壁設(shè)有保溫層。

進(jìn)一步，所述攪拌桶內(nèi)側(cè)設(shè)有阻流板，用于改變介質(zhì)的流動(dòng)形式。

進(jìn)一步，所述攪拌桶內(nèi)放有攪拌介質(zhì)，風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌葉片，使攪拌葉片與攪拌介質(zhì)之間產(chǎn)生的摩擦以及攪拌介質(zhì)之間產(chǎn)生的摩擦通過攪拌葉片的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為攪拌介質(zhì)的熱能。

進(jìn)一步，所述攪拌桶頂部和底部分別設(shè)有進(jìn)口和出口，風(fēng)力攪拌致熱器工作前，從進(jìn)口通入攪拌介質(zhì)，當(dāng)攪拌介質(zhì)加熱到一定溫度后從出口將攪拌介質(zhì)放出。

進(jìn)一步，所述液力偶合器由輸入軸、泵輪、渦輪、渦輪葉片、輸出軸組成，風(fēng)機(jī)通過輸入軸連接泵輪，在風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下，由泵輪帶動(dòng)工作腔體內(nèi)的工作液流動(dòng)，流動(dòng)的工質(zhì)經(jīng)過離心力的作用增大流動(dòng)速度及壓強(qiáng)，并從半徑小的流道運(yùn)動(dòng)至泵輪出口，泵輪出口的工作液沖擊渦輪葉片，并推動(dòng)與渦輪葉片連接的渦輪旋轉(zhuǎn)，將風(fēng)機(jī)的機(jī)械能傳遞給與渦輪連接的輸出軸從而實(shí)現(xiàn)非機(jī)械連接狀態(tài)下的能量傳遞。