專利名稱：浮水風(fēng)電站的制作方法
浮水風(fēng)電站本發(fā)附屬于風(fēng)電海洋工程領(lǐng)域， 一種浮水風(fēng)電站。 現(xiàn)有^^能利用技術(shù)站常建于淺海灘、萬(wàn)山、萆原等陸地，但海洋面積比陸地大得多，并且海面上風(fēng)能資源好，又不占地面。本發(fā)明后的向海洋要風(fēng)力資源，尤其浙江最好的風(fēng)力資源在離大陸較遠(yuǎn)的小海島一帶，或更遠(yuǎn)的公海。因此攞供浮水風(fēng)電站，可否率先占領(lǐng)海洋風(fēng)力資源？圖2各風(fēng)簡(jiǎn)組成的鵬叭口徑困，有A與B兩組風(fēng)簡(jiǎn)；A組有A ( O 40m)， A1和A2 (<D30m)共3個(gè)風(fēng)簡(jiǎn)；B組有B (055m) 1個(gè)，B1 和B2 ( O40m) 2個(gè)，以及B3和B4 ( <D30m)各1個(gè)，所以B組共有 5個(gè)風(fēng)筒。風(fēng)簡(jiǎn)有大小，目的在有限截面上充分安排利用空間。風(fēng)筒 都是嘛叭口狀前(進(jìn)風(fēng)口)大，出風(fēng)口小，出風(fēng)口安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。 風(fēng)力機(jī)是亞汽輪機(jī)式，它的葉片比較汽輪的少而長(zhǎng)。利用風(fēng)簡(jiǎn)的窄管 效應(yīng)提高^(guò)l速。因?yàn)轱L(fēng)力機(jī)從風(fēng)能中獲取的能量與風(fēng)速的3次方成正 比，所以應(yīng)用風(fēng)簡(jiǎn)的聚風(fēng)作用，保證自然風(fēng)速較低時(shí)也能正常發(fā)電。圖1的風(fēng)簡(jiǎn)長(zhǎng)度方向上的K，是銪身左右兩倆對(duì)稱布置的自動(dòng)卸 載風(fēng)門，風(fēng)速達(dá)到超載時(shí)W內(nèi)風(fēng)壓升離而克履風(fēng)門K彈贊關(guān)閉力，逐 次推開(kāi)一皿數(shù)扇風(fēng)門，泄風(fēng)減壓，維持搏內(nèi)鼉離額定風(fēng)壓，全負(fù)荷 運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電。所有風(fēng)筒都是有卸載風(fēng)門K,為了畫面清楚，僅畫一些示 意說(shuō)明。各鳳銪縱向癱有高強(qiáng)度鐮絲拉線，借以雄強(qiáng)迎風(fēng)拉力，也為 畫面清楚雨省略畫。圖1， E和E都是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組；E是最大，其余5臺(tái)E全都是 一樣大。圖1是剖面國(guó)，只因畫面縮小太多，難以用執(zhí)面線等表達(dá)。 為此請(qǐng)參照A—A截面圖2， B風(fēng)搏的風(fēng)電機(jī)組是E ， B1、 B2、 A的風(fēng) 電機(jī)組都一樣是E， A1、 A2風(fēng)筒在圖1的P處會(huì)合后延伸，也用一臺(tái) 風(fēng)電機(jī)組E,圖2的B3、 B4風(fēng)簡(jiǎn)在圖1的P處會(huì)合后延伸，也用一 臺(tái)風(fēng)電機(jī)組E。所以只用兩種風(fēng)電機(jī)組的規(guī)格，即E和E,以減少投 資。圖1， M、 M是頭桅、二桅，它們與風(fēng)簡(jiǎn)閥有拉線N，萬(wàn)一風(fēng)速很 低時(shí)，可升起一種過(guò)去的海慎饍黹用的軟機(jī)，(縫有升軌繩的一塊大 布)，用數(shù)面軟帆搶風(fēng)，把風(fēng)導(dǎo)向引入風(fēng)簡(jiǎn)。S是發(fā)射信息與陸地、海島聯(lián)絡(luò)^li行睞望或救助海難商船、漁民,指撣塔。還應(yīng)具備先進(jìn)的大輪鵃使用的AIS自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，防范海艏誤撞，預(yù)先自動(dòng)(定 距內(nèi))發(fā)出防鐮蕾吿。上面蹄述及的所有結(jié)構(gòu)都建在筒體組合大睞上。圖1的銪體F， 水面W在F的中心線偏下，而且比風(fēng)簡(jiǎn)長(zhǎng)得多。簡(jiǎn)體G全在水下，所 有筒體都同一規(guī)格，前后端都里流線型。圖2可知浮在水面的筒體F 縱向(迎,浪方向)有6個(gè)，與它們相對(duì)應(yīng)的G簡(jiǎn)體也是6個(gè)；各 筒體之間的豎、橫連管(截面都里流線型)連接，并用張拉鋼絲(或 鋼索)N，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)力，提萬(wàn)剛度。右倆的Ga、 Gb簡(jiǎn)體與左樹(shù)相對(duì)應(yīng) 的筒體內(nèi)的中間一段，(圖1的W )都充有一都分水和水面上有進(jìn)排 水的機(jī)電泵系統(tǒng)，調(diào)節(jié)儲(chǔ)水S來(lái)控制大麻浮升程度，適應(yīng)各種大小風(fēng) 浪。這種迎風(fēng)浪縱向搏體構(gòu)成的大麻，比起大輪船(日本在海浪發(fā)電上曾用巨^^^等大輪艙)有突出的優(yōu)點(diǎn)a、長(zhǎng)長(zhǎng)的縱向簡(jiǎn)體，同時(shí) 跨越數(shù)個(gè)或多個(gè)波浪，與波浪的裱敏面小，所以穩(wěn)定性很好；b、造 價(jià)低，技術(shù)容易，可以讓一般務(wù)工人員就業(yè)；c、還可利用一部分聚 合物基復(fù)合材料及金屬骨架構(gòu)成防海水浸蝕的輕而經(jīng)濟(jì)的銪體；d、 可以先分組或分工場(chǎng)制造，后組合成大觫，縮短工期，充分就業(yè)。舉例略述糖體制造1、用模型法(只用常用精度)制約①2.3m 的圓周上勻布缺口的樹(shù)脂定位盤P, P盤例如用環(huán)氣樹(shù)脂玻瑭絲布模 型壓成(盤不犀，有加強(qiáng)筋和圃周加強(qiáng)沿)，然后在P盤的圓周缺口 上嵌入030的小鋼蟹a，使a與a之間的節(jié)距T=80mm，再用50X50 的方鋼管，用彎管機(jī)彎成多個(gè)同樣直徑圃周b,令b正好放入沿P盤 周圍缺口中的①30的小鋼蟹a圍成的钃搏形狀體當(dāng)中，并與a—一焊 ??；這樣就是用每?jī)蓚€(gè)P盤作定位，中段放入7個(gè)圓圈b，令b與b 間距為700mm;小鋼蟹a用對(duì)焊機(jī)逐一焊長(zhǎng)，(各對(duì)接管分別錯(cuò)開(kāi)焊 接位置)，繼續(xù)放入50X50方鋼蟹釅,b互相伺隔700i鵬的7個(gè)，再 放入一個(gè)樹(shù)脂定位盤P作定位……直至長(zhǎng)度達(dá)到約360m的、用O 30mm 小鋼管圍成的大圓糖形狀體的骨架,這骨架的前后端用扁鋼管彎成拋 物線狀的圓錐頭，外焊鐮鋼板拼接、壓型的流線型覃；然后把螯個(gè)結(jié) 構(gòu)用玻璃絲布粘環(huán)氣樹(shù)脂分別以左敏旋、右ttSI鐮繞、粘合數(shù)層；此 后，外套3鵬厚的密封樣皮軍(用汽車內(nèi)輪胎橡膠)或用軟聚氯乙煉 代替；最后，外軍半硬聚艇乙烯(含玻瑰纖維)的外軍，它的壁厚 5-6mm，這樣大的管徑可能不能擠塑拉制，可用離心力滾塑法成型3-5m長(zhǎng)的管段，然再逐一用塑料錄接法焊長(zhǎng)，鼉終焊上兩娥的流線 型聚氯乙,錐頭。這種多層密封、防膺蝕雜構(gòu)，重量輕，節(jié)約金屬。 圖1的簡(jiǎn)體G的中間一段的下半部位有慵水艙，它是用瑯璃纖維増強(qiáng)硬聚癱乙烯制成的密封艙，通過(guò)進(jìn)排水管、通氣管與水上的控制 室水泵，由智能傳輸系統(tǒng)控制。風(fēng)筒^l用分段制作法如風(fēng)簡(jiǎn)A (同B1、 B2)舉例(1)用O 150mm鋼管由彎管機(jī)彎成①40m的一個(gè)圓圈，再以04mm的高強(qiáng)度鋼 絲在①40m的半徑輻射方向張拉8條鋼絲，保證钃的完整；(2)用① 120mm鋼管，制成14個(gè)圓園，這14個(gè)的直徑按風(fēng)攛嘸叭口各段直徑 逐漸減小，也用半徑輔射方向張拉鋼絲，令每個(gè)圓園間距為3m， 3m X (14-1) =39m; (3)令(1)項(xiàng)與(2)項(xiàng)的閣距也是3m,這樣3 +39=42 (hi),現(xiàn)在用這些直徑^f次減小的備M作為,叭口風(fēng)筒的 大端一段的練線(緯線間距3m)再配上10根廡鋼管(長(zhǎng)X寬X壁厚 為100X 40X 2mm)，作為經(jīng)線，就可組成一段長(zhǎng)為42m的風(fēng)簡(jiǎn)(大端)。 這10根經(jīng)線(扁鋼管)在各國(guó)周上等分均布，都焊在各緯線(各圓 圏)的外側(cè)，并令每根經(jīng)線在最小一圓的緯線末尾后再余出3m長(zhǎng)度, 作為與下一段更小的風(fēng)簡(jiǎn)聯(lián)接(焊位)的間距。(4)第二段風(fēng)簡(jiǎn)的緯 線(圓圈)用巾100mm鋼管制成，半徑輻射方向的張拉鋼絲可減少到 5根。用這種分段制作方法，逐次往后做。(5)風(fēng)搏的最小端一段即 連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一段，長(zhǎng)度可以做得特別長(zhǎng)，可以用臥倒在地面來(lái) 制造，但像綰一、第二段等大直徑的用豎立、逢房屢形式吊裝較方便。 (6)把各黻風(fēng)筒制造憲畢，便可在地面臥^i^備段焊接。最終，用玻斕纖,強(qiáng)硬轚親乙燔扁管(長(zhǎng)X寬X轚薄為100X40X3,) 長(zhǎng)9m，在鳳簡(jiǎn)內(nèi)壁、類著風(fēng)鮪長(zhǎng)度方向均布，用自攻壤釘由簡(jiǎn)內(nèi)向 外，對(duì)準(zhǔn)每一園的鋼蟹圓翻諱線內(nèi)側(cè)接住壤釘。塑料癱管與廡管的最 大間距約100mm (風(fēng)簡(jiǎn)有錐度，間距有大小)，直至螯個(gè)風(fēng)糖內(nèi)壁都 布滿，保證筒內(nèi)壁在長(zhǎng)度方向平滑過(guò)渡，減小風(fēng)阻。(7)風(fēng)攛內(nèi)外用 玻璃絲布、環(huán)氣樹(shù)脂膠粘數(shù)層，特剁是內(nèi)壁,縱向(長(zhǎng)度方向)平 滑。風(fēng)簡(jiǎn)是承受張力的簡(jiǎn)體,承受的風(fēng)壓在每一處的臞周上^^均勻， 所以著重注意經(jīng)濟(jì)因素和有較大的比強(qiáng)度、比剛度。浮水^l電站的突出優(yōu)點(diǎn)(1)占領(lǐng)了地球表面展最具窗風(fēng)力資源 的區(qū)域，即不占用陸地面積；(2)如能發(fā)展大型化、多個(gè)風(fēng)電站集群 區(qū)域化，有可能為開(kāi)采海底熱濂多金厲琉化物、塞鈷結(jié)夷、多金屬結(jié) 核提供最佳電源；(3)浮水風(fēng)電站，只要拴系在小島、礁石、或深海 大錨，就可自動(dòng)調(diào)整迎風(fēng)方向；(4)本方案有適應(yīng)廣泛的風(fēng)速范圍， 如三葉風(fēng)辦機(jī)對(duì)風(fēng)速〈3m/S時(shí)不能啟動(dòng);估計(jì)本方案在鳳速2m/S時(shí)， 利用升風(fēng)帆搶風(fēng)，進(jìn)行引風(fēng)入簡(jiǎn)，也能使風(fēng)力機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。


圖1是浮水風(fēng)電站的傳面割面圖。 圖2是圖1的A—A截面圖。
權(quán)利要求
1. 一種浮水風(fēng)電站，它由圓錐形聚風(fēng)筒引風(fēng)向圓錐體小端的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，提高風(fēng)能密度；用數(shù)根長(zhǎng)筒體組成浮水簰錨住或拴系在海域，可以自行浮動(dòng)迎風(fēng)浪對(duì)準(zhǔn)方位。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮水風(fēng)電站，特征是聚風(fēng)簡(jiǎn)用多個(gè)金 屬圓環(huán)作^^,用數(shù)根直扁鋼管作經(jīng)線焊成搏體骨架，再在經(jīng)線方向 用很多根龐塑料管以自攻據(jù)釘禁固在各緯線上，構(gòu)成搏內(nèi)壁幾乎密 排、排列的塑料內(nèi)簡(jiǎn)壁，再在筒內(nèi)外壁用環(huán)氣樹(shù)鵬粘合玻璃絲布數(shù)層 而成。
3、 根籲權(quán)利要求1或2所述的浮水風(fēng)電站，特征是浮水睇的長(zhǎng) 筒，用多個(gè)畫環(huán)形方鋼管作緯線，用很多根直線小鋼管幾乎接近相互 靠攏地圍,練線圓環(huán)的外圓周上，作為經(jīng)線，再在經(jīng)線圍成的圓筒 體外纏繞l^?，r絲布環(huán)氣樹(shù)脂膠粘住,再在外面套上水密封橡膠或 軟聚氣乙!l^i料水密封套，最外面是增強(qiáng)硬親親乙烯水密封層。
全文摘要
本發(fā)明是一種浮水風(fēng)電站，包括A組、B組喇叭筒形的聚風(fēng)筒和各組的定位兼攔風(fēng)的擋壁D和C；各風(fēng)筒的小端裝備著風(fēng)電機(jī)組E和E′。風(fēng)力機(jī)的功率是與風(fēng)速的三次方成正比，所以用風(fēng)筒提高風(fēng)速非常重要。上述裝置都裝固在筒體組合大簰上，F(xiàn)組筒體的中心線偏下是水面W，G組筒體完全在水面下；上下兩組用多根豎管M、橫管H和張拉線N聯(lián)結(jié)，各結(jié)構(gòu)管件都呈流線型截面。風(fēng)電站可拴系在小島、礁石或海底錨方式浮水自動(dòng)迎風(fēng)定向發(fā)電，可為領(lǐng)先占領(lǐng)海洋開(kāi)采海底熱液多金屬硫化物、富鈷結(jié)殼、多金屬結(jié)核提供最佳電源。
文檔編號(hào)F03D11/00GK101230846SQ20071006698
公開(kāi)日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2007年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月28日
發(fā)明者黃金倫 申請(qǐng)人:黃金倫