[發明專利]用于建造風力渦輪機的金屬塔架的方法

在審

• 申請號: 202011441614.5
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112943546A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: J·阿森西奧馬丁
• 申請（專利權）人: 西門子歌美颯可再生能源創新與技術有限公司
• 主分類號: F03D13/20
• 分類號: F03D13/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李晨;王麗輝

一種用于建造用于風力渦輪機的金屬塔架、特別是鋼塔架（14）的方法，包括以下步驟：?在制造地點，制造中空的圓柱形金屬塔架區段（1），其中，所述塔架區段（1）能夠沿縱向方向堆疊以形成所述塔架（14），?至少對于直徑超過預定最大直徑的塔架區段（1），將所述塔架區段（1）縱向切割成第一數量的至少兩個區段節段（4），?將所述區段節段（4）運輸到所述塔架（14）將要被架設的建造地點，?通過焊接來連結區段節段（4）以重構被切割的塔架區段（1），以及?堆疊所述塔架區段（1）以建造所述塔架（14）。

技術領域

本發明涉及一種用于建造風力渦輪機的金屬塔架、特別是鋼塔架的方法。

背景技術

現有技術中已知的風力渦輪機通常包括機艙，該機艙具有作為主要部件的轂和葉片。為了使葉片旋轉并因此能夠向容納在機艙中的發電機提供風動能，這些主要部件通常安裝到、特別是可旋轉地安裝到具有一定高度的風力渦輪機塔架上，該高度被選擇成在相應的轂高度處提供最佳的風力條件。風速隨著離地高度而增加。此外，更大的轂高度還允許更大的葉片尺寸，從而導致風力渦輪機的更大的風掃面積和更低的切入速度。增加的轂高度還導致可變性降低，因為對于相同的能量產生而言，風力渦輪機的切出速度較低。

用于風力渦輪機的塔架主要以兩種變型存在，即混凝土塔架和金屬塔架。對于這兩種變型，已知的是，將塔架建造成所謂的塔架區段。塔架區段是塔架的具有一定區段高度的管狀/中空圓柱形部件。這些塔架區段被堆疊以建造塔架。關于混凝土塔架，可以在塔架將要被架設的地點處澆鑄區段。例如使用遮板（shutter）或模具的普通鋼筋混凝土技術可以用于制造所述部件。機器和模具可以從一個地點移動到另一個地點。

然而，在金屬塔架、特別是鋼塔架的變型中，塔架區段需要從它們例如被鑄造的制造地點運輸到建造地點。對于這種運輸，必須考慮物流限制。大多數法規或國家各自限制了在使用它們的道路網絡運輸的物體的最大尺寸，例如在許多國家中限制到大約4.3至4.5m。關于塔架區段的這些物流限制適用于它們的直徑。這也將鋼塔架的最大可達到的轂尺寸限制到約70至80 m。

為了以經濟的方式增大金屬風力渦輪機塔架的可實現的塔架高度并因此增大轂高度，塔架區段的直徑將必須增大，因為其它可選方式均有其自身的缺點。例如，如果金屬厚度、特別是鋼厚度增加，則成本增加，并且可能出現關于鋼供應商的能力的限制。這也將增加每個塔架區段的重量，使得必須增加區段的數量，從而導致增加的物流成本和構造復雜性。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于建造較高金屬塔架的方法，同時避免物流限制，尤其也避免過度增加的成本和復雜性。

根據本發明，該目的通過提供一種用于建造用于風力渦輪機的金屬塔架、特別是鋼塔架的方法來實現，該方法包括以下步驟：

- 在制造地點，制造中空的圓柱形金屬塔架區段，其中，所述塔架區段能夠沿縱向方向堆疊以形成所述塔架，

- 至少對于直徑超過預定最大直徑的塔架區段，將塔架區段縱向切割成第一數量的至少兩個、特別是至少三個區段節段，

- 將所述區段節段運輸到所述塔架將要被架設的建造地點，

- 通過焊接來連結所述區段節段以重構被切割的塔架區段，以及

- 堆疊所述塔架區段以建造所述塔架。

預定的最大直徑優選地對應于運輸的法定極限，其中，塔架區段被切割成區段節段，特別是通過選擇合適的第一數量，使得每個區段節段滿足至少一個法定極限。這樣，每個區段節段可以合法地從制造地點運輸到建造地點。通常，第一數量將為至少三。常見的情況將會是四個區段節段，但是也可以設想多于四個節段。