專利名稱：一種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明ー種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)涉及的是ー種聚風(fēng)結(jié)構(gòu)、風(fēng)洞特性、流體變遷、狹管效應(yīng)、基礎(chǔ)架構(gòu)材料、空氣動(dòng)力、結(jié)構(gòu)力學(xué)、渦輪效應(yīng)、電能轉(zhuǎn)換等重大綜合性核心技術(shù)，屬于ー種狹管聚風(fēng)風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
人類利用緑色可再生風(fēng)能為社會(huì)生產(chǎn)、生活提供服務(wù)已經(jīng)有幾百年的歷史了，從古代的利用帆式風(fēng)輪提水到利用風(fēng)帆遠(yuǎn)航，以及世界著名的荷蘭風(fēng)車，再到近代的水平軸/垂直軸風(fēng)カ發(fā)電。隨著時(shí)代的變遷，風(fēng)カ應(yīng)用技術(shù)不斷升級(jí)、變革、完善、創(chuàng)新，創(chuàng)造出了一個(gè)有ー個(gè)的技術(shù)提升，為人類生產(chǎn)、生活提供服務(wù)。就現(xiàn)有傳統(tǒng)風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)，從應(yīng)用角度 看，似乎已經(jīng)達(dá)到了風(fēng)能應(yīng)用極限。由于風(fēng)機(jī)葉片捕獲的風(fēng)能正比于風(fēng)機(jī)的掃風(fēng)面積和通過風(fēng)機(jī)風(fēng)速的三次方，而風(fēng)速是由氣候條件確定的人類無法改變。然而，提高風(fēng)能利用率和發(fā)電效率的有效途徑是提高風(fēng)カ葉片的捕風(fēng)能力，為此，目前常規(guī)方法就只有通過不斷增加風(fēng)機(jī)葉片尺寸來加大掃風(fēng)面積，從而捕獲更多風(fēng)能來提升單機(jī)有效風(fēng)電轉(zhuǎn)換量。但結(jié)果卻是犧牲了發(fā)電穩(wěn)的定性和系統(tǒng)的安全性?？v觀現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)各類風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)的特性，不難看出存在的幾大問題1、發(fā)電效率低；2、葉片過大過長(zhǎng)；3、整機(jī)重量大，運(yùn)輸、安裝、維護(hù)困難；4、投資回報(bào)率低；5、安全性差；6、噪聲污染嚴(yán)重。各國(guó)專家、科技人員、行業(yè)精英對(duì)這些問題進(jìn)行不懈努力深入研究，以求爭(zhēng)取突破，尋找解決這些難題的替代方法和機(jī)型，希望能夠?yàn)樯鐣?huì)可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。但是，真正能夠推廣應(yīng)用，適應(yīng)大規(guī)模布場(chǎng)，用電ロ建站又可輕便運(yùn)輸、靈活安裝、集約化發(fā)電的另類新型?？顧C(jī)型，無論是專業(yè)制造技木，專有安裝設(shè)備，還是專職工程技術(shù)人員都寥寥無幾。在傳統(tǒng)風(fēng)カ發(fā)電機(jī)領(lǐng)域，我國(guó)和世界先進(jìn)國(guó)家相比，制造技術(shù)還有一定的差距，很多核心技術(shù)還掌握在少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家手中。突破技術(shù)瓶頸，創(chuàng)造我國(guó)自有的獨(dú)創(chuàng)技術(shù)，參與國(guó)際大市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，增強(qiáng)在風(fēng)電核心技術(shù)領(lǐng)域的知名度和占有率，這是我國(guó)“十二五”計(jì)劃中的重要內(nèi)容之一，也完全適合我國(guó)可再生能源利用的大計(jì)方針和戰(zhàn)略決策。到目前為止，在狹管聚風(fēng)渦輪式風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中，無論是在進(jìn)風(fēng)罩選型及制作技木、規(guī)避惡劣天氣突襲保障性技術(shù)、還是狹管進(jìn)ロ與出口比例匹配技術(shù)、骨架抗震和系統(tǒng)建筑一體技術(shù)、高效率空氣渦輪制造技術(shù)和系統(tǒng)控制人機(jī)一體技術(shù)等，均未見有可參考的基礎(chǔ)資料和應(yīng)用實(shí)例。雖然現(xiàn)有少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家，如英國(guó)、丹麥等國(guó)的狹管式風(fēng)カ發(fā)電，也只是利用自然或者是建筑物間形成的狹管，所提升的風(fēng)速非常有限，完全不同于本發(fā)明。經(jīng)檢索及市場(chǎng)調(diào)查，未見與本發(fā)明完全一致或相似的專家文獻(xiàn)及專利報(bào)告。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)國(guó)內(nèi)外已知風(fēng)カ發(fā)電市場(chǎng)中，各種風(fēng)カ發(fā)電機(jī)型及少量的專家文獻(xiàn)和專利報(bào)告，特別針對(duì)上述所列出的眾多難題和技術(shù)缺陷，提供一種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)由特點(diǎn)之ー是獨(dú)特的圓頂禮帽式聚風(fēng)裝置耦合堅(jiān)固耐用的狹管式エ質(zhì)增速裝置，充分利用大開ロ，可調(diào)控等特有構(gòu)造，隨時(shí)隨地主動(dòng)瞄準(zhǔn)風(fēng)向目標(biāo)，可極大地將開ロ周圍的漫散風(fēng)能聚集在進(jìn)口中。狹管內(nèi)置螺旋形引導(dǎo)板，迫使エ質(zhì)流進(jìn)行螺旋狀固相結(jié)構(gòu)規(guī)范，形成龍卷風(fēng)エ質(zhì)流態(tài)勢(shì)。高速前進(jìn)的龍卷風(fēng)在產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的同時(shí)把窗外的游離散漫風(fēng)能吮吸進(jìn)旋流之中，從而増大能量，填實(shí)了龍卷風(fēng)風(fēng)柱。加強(qiáng)旋轉(zhuǎn)力同時(shí)又產(chǎn)生了強(qiáng)大的扭力，提高有效動(dòng)能轉(zhuǎn)化；特點(diǎn)之ニ是多組圓形外觀設(shè)計(jì)耦合壯筋骨龍骨架構(gòu)，增強(qiáng)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)，采用積極主動(dòng)規(guī)避強(qiáng)暴風(fēng)阻力面小的圓形設(shè)計(jì)；并配以圓柱面龍骨和扁圓形層板作為連接件，使整個(gè)系統(tǒng)建筑從地面到空中混然一體，解決了采風(fēng)在空中，發(fā)電在地面的重大課題，極大地提高了整個(gè)大系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了使用壽命；特點(diǎn)之三是多級(jí)逐擴(kuò)空氣渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)化耦合多組分流空氣引導(dǎo)板，加上新型的龜板式槳葉葉片，能迅速高效地把風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能輸出，輸出功率大，風(fēng)能聚集率超過100%以上，而風(fēng)能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換效率高達(dá)70%以上。并具有強(qiáng)大的后拽力，工作穩(wěn)定性好，耐久性佳，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外在狹管風(fēng)カ發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的空白。多組合分流空氣引導(dǎo)板運(yùn)用航空空氣動(dòng)力學(xué)理論設(shè)計(jì)，在消除渦流，歸正分割，量化風(fēng)量分配上起到了舉足輕重的作用，解決了大功率風(fēng)カ發(fā)電不需要采用增加重量、増大葉片尺寸來捕獲能量的重大課題。本發(fā)明ー種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的ー種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)由圓頂禮帽式聚風(fēng)裝置組件、規(guī)避強(qiáng)暴偏轉(zhuǎn)閉合裝置組件、 多級(jí)逐擴(kuò)空氣渦輪發(fā)電機(jī)裝置組件、狹管式エ質(zhì)增速裝置組件、壯筋骨抗震構(gòu)件裝置組件、智能控制人機(jī)一體組件及附件組成。其中，所述的圓頂禮帽式聚風(fēng)裝置組件由圓頂禮帽龍骨、外弧面蒙皮、內(nèi)弧面蒙皮、圓環(huán)形環(huán)筒、中心限位軸筒、輪式護(hù)環(huán)B、剎車環(huán)、環(huán)形摩擦圈、防護(hù)柵、支撐筋、齒環(huán)、聚風(fēng)ロ、填料組成。圓頂禮帽龍骨設(shè)置成上圓下敞ロ的圓形球狀體；外弧面蒙皮設(shè)置在圓頂禮帽龍骨外側(cè)；內(nèi)弧面蒙皮設(shè)置在圓頂禮帽龍骨內(nèi)側(cè)；填料填充在外弧面蒙皮和內(nèi)弧面蒙皮之間，以輔助增強(qiáng)抗風(fēng)強(qiáng)度，提高圓頂禮帽的整件防護(hù)等級(jí)，由此形成一個(gè)圓頂禮帽本體。輪式護(hù)環(huán)B設(shè)置在圓頂禮帽本體內(nèi)，以提高抗壓強(qiáng)度，防吸癟；圓環(huán)形環(huán)筒鉚接在圓頂禮帽龍骨下方敞開處；環(huán)形摩擦圈設(shè)置在圓環(huán)形環(huán)筒周向ー側(cè)下部；剎車環(huán)設(shè)置在圓環(huán)形環(huán)筒周向ー側(cè)上部；而齒環(huán)設(shè)置在環(huán)形摩擦圈與剎車環(huán)中間并固定在圓環(huán)形環(huán)筒上；聚風(fēng)ロ設(shè)置在圓頂禮帽本體ー側(cè)；在聚風(fēng)口上設(shè)置有防護(hù)柵和支撐筋，以防鳥類及大件雜物進(jìn)入；圓頂禮帽本體上部居中設(shè)置有中心限位軸筒，使圓頂禮帽本體工作時(shí)能始終居中。從而形成一套完整的圓頂禮帽式聚風(fēng)裝置。其中，規(guī)避強(qiáng)暴偏轉(zhuǎn)閉合裝置組件由變速箱、剎車基臺(tái)、剎車元件、液壓制動(dòng)裝置、液壓制動(dòng)裝置基臺(tái)、泄風(fēng)啟閉門、傳動(dòng)齒輪、滾針軸承B組成。變速箱、剎車基臺(tái)設(shè)置在環(huán)形平臺(tái)上；剎車基臺(tái)上設(shè)置有剎車元件；變速箱向心ー側(cè)設(shè)置有傳動(dòng)齒輪，有利干與齒環(huán)緊密咬合；液壓制動(dòng)裝置設(shè)置在液壓制動(dòng)裝置基臺(tái)上；而液壓制動(dòng)裝置基臺(tái)設(shè)置在地面上；泄風(fēng)啟閉門設(shè)置在泄風(fēng)通道的出風(fēng)ロ，可以在需要時(shí)隨時(shí)關(guān)閉和開啟；滾針軸承B設(shè)置在管筒圈壁向心ー側(cè)壁面上。從而形成一套完整的規(guī)避強(qiáng)暴偏轉(zhuǎn)閉合裝置。其中，多級(jí)逐擴(kuò)空氣渦輪發(fā)電機(jī)裝置組件由發(fā)電機(jī)、電器控制箱、多級(jí)逐擴(kuò)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)主體臺(tái)、導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板A、導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板B、導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板C、固定環(huán)A、固定環(huán)B、固定環(huán)C、向心環(huán)A、向心環(huán)B、向心環(huán)C、遞級(jí)動(dòng)カ軸、軸承A、軸承B、龜背形葉片A、龜背形葉片B、龜背形葉片C、連接法蘭、殼體、泄風(fēng)通道、動(dòng)カ輸出齒輪、主體臺(tái)基柱、支撐件A、支撐件B、前置法蘭、后置法蘭組成。發(fā)電機(jī)設(shè)置固定在機(jī)械房靠墻ー側(cè)；多級(jí)逐擴(kuò)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)主體臺(tái)設(shè)置在主體臺(tái)基柱上；而主體臺(tái)基柱設(shè)置在地基上，可以和地基融為一體，提高安全性、抗震性；固定環(huán)A、向心環(huán)A之間設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板A ;固定環(huán)B、向心環(huán)B之間設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板B ;固定環(huán)C、向心環(huán)C之間設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板C ;固定環(huán)A、固定環(huán)B、固定環(huán)C設(shè)置在殼體內(nèi)壁周向壁面上；遞級(jí)動(dòng)力軸穿過向心環(huán)A、向心環(huán)B、向心環(huán)C設(shè)置在支撐件A與支撐件B上；支撐件A設(shè)置在導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板A與龜背形葉片A之間；而支撐件B則設(shè)置在后置法蘭和泄風(fēng)通道之間；軸承A、軸承B則設(shè)置在遞級(jí)動(dòng)カ軸的前端和后端，并固定在支撐件A和支撐件B向心位置上；龜背形葉片A、龜背形葉片B、龜背形葉片C則按逐級(jí)擴(kuò)大原則設(shè)置在遞級(jí)動(dòng)カ軸上，成環(huán)向均衡逐段布置并固定；連接法蘭設(shè)置在逐段擴(kuò)大的殼體兩端，有利于螺釘連接；泄風(fēng)通道前端設(shè)置在后置法蘭上；而后置法蘭則與泄風(fēng)啟閉門框固定連接；遞級(jí)動(dòng)カ軸動(dòng)カ輸出端設(shè)置有動(dòng)カ輸出齒輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，可及時(shí)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能輸出。從而形成一套完整的多級(jí)逐擴(kuò)空氣渦輪發(fā)電裝置。其中，狹管式エ質(zhì)增速裝置組件由狹管本體、狹管基臺(tái)、環(huán)形平臺(tái)、安全墻、輪式護(hù)環(huán)A、滾針軸承A、管筒壁體、螺旋形引導(dǎo)板、吮吸窗、狹管內(nèi)飾組成。狹管本體設(shè)置在狹管基臺(tái)上，井分段與環(huán)形圈梁連接加固；而狹管基臺(tái)則設(shè)置在地基上，可增強(qiáng)整體的穩(wěn)定性和抗震性；管筒壁體設(shè)置在狹管本體的上部，有利于和圓環(huán)形環(huán)筒活動(dòng)對(duì)接；管筒壁體周向設(shè)置有滾針軸承A ;輪式護(hù)環(huán)A設(shè)置在狹管本體內(nèi)，可增強(qiáng)整體抗壓強(qiáng)度；吮吸窗設(shè)置在狹管本體適當(dāng)位置，有利于當(dāng)管內(nèi)流速加快時(shí)順利從窗外吮吸增補(bǔ)空氣流；螺旋形引導(dǎo)板設(shè)置在狹管環(huán)向內(nèi)壁，通過固相結(jié)構(gòu)強(qiáng)迫エ質(zhì)流形成旋轉(zhuǎn)狀，形成龍卷風(fēng)；狹管內(nèi)飾設(shè)置在狹管內(nèi)壁面上，有利于提高光潔度，消除亂流、渦流；環(huán)形平臺(tái)設(shè)置在狹管本體上端，有利于安裝及設(shè)置各類器材；安全墻則設(shè)置在環(huán)形平臺(tái)外側(cè)周向。從而形成一套完整的狹管式エ質(zhì)增速裝置。其中，壯筋骨抗震構(gòu)件裝置組件由主撐柱、環(huán)形圈梁、圓拱形防護(hù)柱、機(jī)械房、壓蓋、環(huán)形圈座組成。主撐柱一端設(shè)置在地基上，另一端與環(huán)形平臺(tái)牢固連接；主撐柱分段間隔設(shè)置有環(huán)形圈梁，將多根主撐柱連成一體，加強(qiáng)抗震性；圓拱形防護(hù)柱設(shè)置在圓頂禮帽環(huán)向外側(cè)，并與環(huán)形平臺(tái)連接固定；機(jī)械房設(shè)置在地面上，機(jī)械房和狹管基臺(tái)連成一體以提高整體抗震能力；環(huán)形圈座設(shè)置在圓拱形防護(hù)柱頂部交會(huì)處，可有利于中心限位軸筒定位安裝；壓蓋設(shè)置在環(huán)形圈座上；從而形成ー套完整的壯筋骨抗震構(gòu)件裝置。其中，智能控制系統(tǒng)采用DCS智能控制系統(tǒng)，由多組傳感器和PLC合力控制配合，以達(dá)到對(duì)系統(tǒng)的精準(zhǔn)、及時(shí)、實(shí)時(shí)各類數(shù)據(jù)的采集和傳輸。其中，附件有避雷裝置、航標(biāo)燈、螺釘、鉚釘及粘膠。避雷裝置設(shè)置在壓蓋上部居中位置；航標(biāo)燈設(shè)置在壓蓋環(huán)向位置；壓蓋設(shè)置在環(huán)形圈座上；螺釘設(shè)置在壓蓋及連接法蘭、后置法蘭、前置法蘭上；鉚釘設(shè)置在圓頂禮帽龍骨與外弧面蒙皮、內(nèi)弧面蒙皮的固定位置上；粘膠設(shè)置在圓頂禮帽龍骨與外弧面蒙皮、內(nèi)弧面蒙皮結(jié)合處。將上述組合好的圓頂禮帽式聚風(fēng)裝置、規(guī)避強(qiáng)暴偏轉(zhuǎn)閉合裝置、多級(jí)逐擴(kuò)空氣渦輪發(fā)電機(jī)裝置、狹管式エ質(zhì)增速裝置、壯筋骨抗震構(gòu)件裝置，按先后順序就位安裝，并將智能控制系統(tǒng)和附件部分按各自位置定位安裝后，形成一套完整的一種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)。所述的圓頂禮帽本體特征為圓頂禮帽本體居中外弧面設(shè)置有直徑500-5000毫、米的中心限位軸筒，并在中心限位軸筒環(huán)向設(shè)置有凸圈。在圓頂禮帽本體環(huán)向迎風(fēng)面設(shè)置聚風(fēng)ロ，聚風(fēng)ロ根據(jù)需要開ー個(gè)2-150米直徑不等的孔；或在正下方開4-146米直徑的聚風(fēng)出口，向下延伸時(shí)設(shè)置有筒圏，而筒圈直徑與正下方開ロ尺寸相當(dāng)。同時(shí)在開孔處安裝有防護(hù)柵。所述的圓頂禮帽本體米用大規(guī)格單組應(yīng)用，也可以米用中、小規(guī)格多組間隔相應(yīng)一段間距設(shè)2-5組聯(lián)合應(yīng)用。無論采用幾組方式，最后均需對(duì)接在同一個(gè)狹管式エ質(zhì)增速裝置組件上。
所述的圓頂禮帽本體可采用圓形、蛋形、橢圓形、異形，當(dāng)然選用其他固相結(jié)構(gòu)形態(tài)的圓頂禮帽本體也是合理的選擇。所述的狹管本體其特征是大敞ロ 2-144米朝上成L形設(shè)置，往下逐步狹窄，最小縮ロ處為0. 3-18米。在縮ロ平直段狹管本體內(nèi)增設(shè)有螺旋形或者平直型引導(dǎo)板，有利創(chuàng)造人類龍卷風(fēng)エ質(zhì)流或消除渦流、亂流。所述的發(fā)電機(jī)采用市售的同步發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)、永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)、永磁直流發(fā)電機(jī)或其他與之相配的新型發(fā)電機(jī)。不管采用任何一種發(fā)電機(jī)，使用時(shí)，可采用大功率的單臺(tái)獨(dú)立使用，也可以中、小功率多臺(tái)組合使用。所述的支撐柱采用鋼筋混凝土，或采用鋼板彎制成管筒狀體。由多個(gè)管筒狀體疊壓，再焊接成支撐柱。采用鋼筋混凝土?xí)r，可制成實(shí)心體，也可根據(jù)抗風(fēng)、抗震強(qiáng)度制成空心體。無論采用何種材料制作支撐柱，都必須在支撐柱與相鄰的支撐柱之間采用環(huán)形圈梁固定連接，以提聞?wù)w牢度及抗風(fēng)、抗震等級(jí)。工作原理
無論風(fēng)從任何方向吹來，風(fēng)向傳感器、風(fēng)壓傳感器、風(fēng)速傳感器均會(huì)在第一時(shí)間將實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)傳導(dǎo)至DCS智能控制中心，DCS智能控制中心將信息數(shù)據(jù)匯總后，向設(shè)置在環(huán)形平臺(tái)上的變速箱發(fā)出指令，變速箱接獲指令后即刻啟動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)齒環(huán)向指定方向轉(zhuǎn)動(dòng)，正確對(duì)準(zhǔn)來風(fēng)方向，剎車啟動(dòng)咬合定位。如遇強(qiáng)風(fēng)暴或臺(tái)風(fēng)來襲時(shí)，圓頂禮帽式聚風(fēng)裝置在DCS智能控制中心的統(tǒng)ー指令下，作扭頭避讓動(dòng)作，在最安全的位置停止，同時(shí)關(guān)閉泄風(fēng)啟閉門，使整個(gè)系統(tǒng)始終處在安全狀態(tài)。根據(jù)伯努利定律，流速快的流體壓強(qiáng)小，附近流速慢的流體就會(huì)被壓強(qiáng)差吸過來，所以當(dāng)風(fēng)從聚風(fēng)ロ進(jìn)入時(shí)，同時(shí)會(huì)帶動(dòng)路經(jīng)聚風(fēng)ロ周圍的漫散游離風(fēng)量一起進(jìn)入。由于低速空氣近似不可壓縮，所以受逐縮的狹管作用，流速不斷加快，由原來三級(jí)風(fēng)速的5米/秒左右増加到狹管出ロ處風(fēng)速的70-80米/秒。此時(shí)，エ質(zhì)流會(huì)產(chǎn)生較多湍流和亂流，在強(qiáng)大的エ質(zhì)流進(jìn)入螺旋形引導(dǎo)板時(shí)，所有エ質(zhì)流進(jìn)行了一次螺旋狀固相結(jié)構(gòu)規(guī)范，逐步形成另ー種風(fēng)姿，龍卷風(fēng)由此成形。高速前進(jìn)的龍卷風(fēng)在產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的同時(shí)把吮吸窗外的游離散漫風(fēng)能吮吸進(jìn)旋流之中，從而増大能量，填實(shí)了龍卷風(fēng)風(fēng)柱，加強(qiáng)旋轉(zhuǎn)力同時(shí)又產(chǎn)生了強(qiáng)大的扭カ。根據(jù)貝茨理論，理想情況下，一級(jí)風(fēng)機(jī)最多能夠?qū)L(fēng)能的16/27，也就是約為59. 3%轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，為此設(shè)計(jì)多級(jí)風(fēng)機(jī)，可以將超過70%的風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。具體過程是，在風(fēng)速?gòu)?qiáng)大又風(fēng)量飽滿的風(fēng)壓作用下，經(jīng)過設(shè)置在龜背葉片前導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板時(shí)，由于導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板的螺旋狀造型，使風(fēng)由原來的互相擠壓的亂流噴射狀變換成有規(guī)則的多旋流龍卷風(fēng)狀，沖撞龜背葉片帶動(dòng)遞級(jí)動(dòng)力軸轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過第一級(jí)能量轉(zhuǎn)換后，攜帶剩余能量的風(fēng)又在第二級(jí)螺旋狀導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板的引導(dǎo)下，沖撞第二級(jí)龜背葉片，使遞級(jí)動(dòng)力軸得到能量的加強(qiáng)，再次部分能量轉(zhuǎn)換后剰余能量的風(fēng)經(jīng)過第三級(jí)導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板沖撞第三級(jí)龜背葉時(shí)，形成的旋轉(zhuǎn)龍卷風(fēng)能量又一次帶動(dòng)遞級(jí)動(dòng)カ軸運(yùn)轉(zhuǎn)，遞級(jí)動(dòng)カ軸的運(yùn)轉(zhuǎn)同時(shí)帶動(dòng)設(shè)置在軸頭上的動(dòng)カ輸出齒輪連同發(fā)電機(jī)中心軸頭齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。從而完成風(fēng)能高效轉(zhuǎn)換到機(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的全過程，而余風(fēng)則從逐擴(kuò)的泄風(fēng)通道內(nèi)向敞開的泄風(fēng)啟閉門方向排出，回歸大自然。


通過下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明前述的和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更為清晰。圖I是本發(fā)明一種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)主視圖。圖2是本發(fā)明一種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)剖面圖。圖3是本發(fā)明ー種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)A部放大圖。 圖4是本發(fā)明ー種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)B部放大圖。圖中序號(hào)1.狹管基臺(tái)；2.狹管本體；3.主撐柱；4.環(huán)形圈梁；5.剎車基臺(tái)；6.環(huán)形平臺(tái)；7.防護(hù)柵；8.支撐筋；9.避雷裝置；10.圓拱形防護(hù)柱；11.圓頂禮帽本體；12.變速箱；13.齒環(huán)；14.機(jī)械房；15.泄風(fēng)啟閉門；16.液壓制動(dòng)裝置基臺(tái)；17.液壓制動(dòng)裝置；18.輪式護(hù)環(huán)A ; 19.輪式護(hù)環(huán)B ;20.環(huán)形圈座；21.中心限位軸筒；22.安全墻；23.動(dòng)カ輸出齒輪；24.泄風(fēng)通道；25.后置法蘭；26.發(fā)電機(jī)；27.電氣控制箱；28.多級(jí)逐擴(kuò)空氣渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)主體臺(tái)；29.滾針軸承B;30.環(huán)形摩擦圏；31.圓環(huán)形環(huán)筒；32.剎車環(huán)；33.內(nèi)弧面蒙皮；34.圓頂禮帽龍骨；35.外弧面蒙皮；36.傳動(dòng)齒輪；37.管筒壁體；38.鉚釘；39.壓蓋；40.滾針軸承A;41.殼體；42.龜背形葉片A;43.龜背形葉片B;44.龜背形葉片C ;45.遞級(jí)傳動(dòng)軸；46.導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板C;47.導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板B;48.導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板A;49.前置法蘭；50.航標(biāo)燈；51.聚風(fēng)ロ ；52.填料；53.螺旋形引導(dǎo)板；54.吮吸窗。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)DI 圖4所示，本發(fā)明ー種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明ー種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)包括圓頂禮帽式聚風(fēng)裝置組件、規(guī)避強(qiáng)暴偏轉(zhuǎn)閉合裝置組件、多級(jí)逐擴(kuò)空氣渦輪發(fā)電機(jī)裝置組件、狹管式エ質(zhì)增速裝置組件、壯筋骨抗震構(gòu)件裝置組件、智能控制系統(tǒng)及附件。其中，所述的圓頂禮帽式聚風(fēng)裝置組件由圓頂禮帽龍骨34、外弧面蒙皮35、內(nèi)弧面蒙皮33、圓環(huán)形環(huán)筒31、中心限位軸筒21、輪式護(hù)環(huán)B 19、剎車環(huán)32、環(huán)形摩擦圈30、防護(hù)柵7、支撐筋8、齒環(huán)13、聚風(fēng)ロ 51、填料52組成。圓頂禮帽龍骨34設(shè)置成上圓下敞ロ的圓形球狀體；外弧面蒙皮35設(shè)置在圓頂禮帽龍骨34外側(cè)；內(nèi)弧面蒙皮33設(shè)置在圓頂禮帽龍骨34內(nèi)側(cè)；填料52填充在外弧面蒙皮33和內(nèi)弧面蒙皮35之間，以輔助增強(qiáng)抗風(fēng)強(qiáng)度，提高圓頂禮帽的整件防護(hù)等級(jí)，從而形成一個(gè)圓頂禮帽本體11。輪式護(hù)環(huán)B 19設(shè)置在圓頂禮帽本體11內(nèi)，以提高抗壓強(qiáng)度，防吸癟；圓環(huán)形環(huán)筒31鉚接在圓頂禮帽龍骨34下方敞開處；環(huán)形摩擦圈30設(shè)置在圓環(huán)形環(huán)筒31周向ー側(cè)下部；剎車環(huán)32設(shè)置在圓環(huán)形環(huán)筒31周向ー側(cè)上部；而齒環(huán)13設(shè)置在環(huán)形摩擦圈30與剎車環(huán)32中間并固定在圓環(huán)形環(huán)筒31上；聚風(fēng)ロ 51設(shè)置在圓頂禮帽本體11 ー側(cè)；在聚風(fēng)ロ 51上設(shè)置有防護(hù)柵7和支撐筋8，以防鳥類及大件雜物進(jìn)入；圓頂禮帽本體11上部居中設(shè)置有中心限位軸筒21，使圓頂禮帽本體11工作時(shí)能始終居中。從而形成一套完整的圓頂禮帽式聚風(fēng)裝置。其中，規(guī)避強(qiáng)暴偏轉(zhuǎn)閉合裝置組件由變速箱12、剎車基臺(tái)5、剎車元件、液壓制動(dòng)裝置17、液壓制動(dòng)裝置基臺(tái)16、泄風(fēng)啟閉門15、傳動(dòng)齒輪36、滾針軸承B 29組成。變速箱
12、剎車基臺(tái)5設(shè)置在環(huán)形平臺(tái)6上；剎車基臺(tái)5上設(shè)置有剎車元件；變速箱12向心ー側(cè)設(shè)置有傳動(dòng)齒輪36，有利干與齒環(huán)13緊密咬合；液壓制動(dòng)裝置17設(shè)置在液壓制動(dòng)裝置基臺(tái)16上；而液壓制動(dòng)裝置基臺(tái)16設(shè)置在地面上；泄風(fēng)啟閉門15設(shè)置在泄風(fēng)通道的出風(fēng)ロ，可以在需要時(shí)隨時(shí)關(guān)閉和開啟；滾針軸承B 29設(shè)置在管筒圈壁37向心ー側(cè)壁面上。從而形成一套完整的規(guī)避強(qiáng)暴偏轉(zhuǎn)閉合裝置。
其中，多級(jí)逐擴(kuò)空氣渦輪發(fā)電機(jī)裝置組件由發(fā)電機(jī)26、電器控制箱27、多級(jí)逐擴(kuò) 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)主體臺(tái)28、導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板A 48、導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板B 47、導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板C 46、固定環(huán)A、固定環(huán)B、固定環(huán)C、向心環(huán)A、向心環(huán)B、向心環(huán)C、遞級(jí)動(dòng)カ軸45、軸承A、軸承B、龜背形葉片A42、龜背形葉片B 43、龜背形葉片C 44、連接法蘭、殼體41、泄風(fēng)通道24、動(dòng)カ輸出齒輪23、主體臺(tái)基柱、支撐件A、支撐件B、前置法蘭49、后置法蘭25組成。發(fā)電機(jī)26設(shè)置固定在機(jī)械房14靠墻ー側(cè)；多級(jí)逐擴(kuò)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)主體臺(tái)28設(shè)置在主體臺(tái)基柱上；而主體臺(tái)基柱設(shè)置在地基上，可以和地基融為一體，提高安全性、抗震性；固定環(huán)A、向心環(huán)A之間設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板A 48 ;固定環(huán)B、向心環(huán)B之間設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板B 47 ;固定環(huán)C、向心環(huán)C之間設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板C 46 ;固定環(huán)A、固定環(huán)B、固定環(huán)C設(shè)置在殼體內(nèi)壁周向壁面上；遞級(jí)動(dòng)力軸45穿過向心環(huán)A、向心環(huán)B、向心環(huán)C設(shè)置在支撐件A與支撐件B上；支撐件A設(shè)置在導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板A 48與龜背形葉片A 42之間；而支撐件B則設(shè)置在后置法蘭25和泄風(fēng)通道24之間；軸承A、軸承B則設(shè)置在遞級(jí)動(dòng)カ軸45的前端和后端，并固定在支撐件A和支撐件B向心位置上；龜背形葉片A 42、龜背形葉片B 43、龜背形葉片C 44則按逐級(jí)擴(kuò)大原則設(shè)置在遞級(jí)動(dòng)カ軸45上，成環(huán)向均衡逐段布置并固定；連接法蘭設(shè)置在逐段擴(kuò)大的殼體41兩端，有利于螺釘連接；泄風(fēng)通道24前端設(shè)置在后置法蘭25上；而后置法蘭25則與泄風(fēng)啟閉門15框固定連接；遞級(jí)動(dòng)カ軸45動(dòng)カ輸出端設(shè)置有動(dòng)カ輸出齒輪23帶動(dòng)發(fā)電機(jī)26發(fā)電，可及時(shí)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能輸出。從而形成一套完整的多級(jí)逐擴(kuò)空氣渦輪發(fā)電裝置。其中，狹管式エ質(zhì)增速裝置組件由狹管本體2、狹管基臺(tái)I、環(huán)形平臺(tái)6、安全墻22、輪式護(hù)環(huán)A 18、滾針軸承A 40、管筒壁體37、螺旋形引導(dǎo)板53、吮吸窗54、狹管內(nèi)飾組成。狹管本體2設(shè)置在狹管基臺(tái)I上，井分段與環(huán)形圈梁4連接加固；而狹管基臺(tái)I則設(shè)置在地基上，可增強(qiáng)整體的穩(wěn)定性和抗震性；管筒壁體37設(shè)置在狹管本體2的上部，有利于和圓環(huán)形環(huán)筒31活動(dòng)對(duì)接；管筒壁體37周向設(shè)置有滾針軸承A 40;輪式護(hù)環(huán)A 18設(shè)置在狹管本體2內(nèi)，可增強(qiáng)整體抗壓強(qiáng)度；吮吸窗54設(shè)置在狹管本體2適當(dāng)位置，有利于當(dāng)管內(nèi)流速加快時(shí)順利從窗外吮吸增補(bǔ)空氣流；螺旋形引導(dǎo)板53設(shè)置在狹管環(huán)向內(nèi)壁，通過固相結(jié)構(gòu)強(qiáng)迫エ質(zhì)流形成旋轉(zhuǎn)狀，形成龍卷風(fēng)；狹管內(nèi)飾設(shè)置在狹管內(nèi)壁面上，有利于提高光潔度，消除亂流、渦流；環(huán)形平臺(tái)6設(shè)置在狹管本體2上端，有利于安裝及設(shè)置各類器材；安全墻22則設(shè)置在環(huán)形平臺(tái)6外側(cè)周向。從而形成一套完整的狹管式エ質(zhì)增速裝置。其中，壯筋骨抗震構(gòu)件裝置組件由主撐柱3、環(huán)形圈梁4、圓拱形防護(hù)柱10、機(jī)械房
14、壓蓋39、環(huán)形圈座20組成。主撐柱3 —端設(shè)置在地基上，另一端與環(huán)形平臺(tái)6牢固連接；主撐柱3分段間隔設(shè)置有環(huán)形圈梁4，將多根主撐柱3連成一體，加強(qiáng)抗震性；圓拱形防護(hù)柱10設(shè)置在圓頂禮帽環(huán)向外側(cè)，并與環(huán)形平臺(tái)6連接固定；機(jī)械房14設(shè)置在地面上，機(jī)械房和狹管基臺(tái)連成一體以提高整體抗震能力；環(huán)形圈座20設(shè)置在圓拱形防護(hù)柱10頂部交會(huì)處，可有利于中心限位軸筒21定位安裝；壓蓋39設(shè)置在環(huán)形圈座20上。從而形成一套完整的壯筋骨抗震構(gòu)件裝置。其中，智能控制系統(tǒng)采用DCS智能控制系統(tǒng)，由多組傳感器和PLC合力控制配合，以達(dá)到對(duì)系統(tǒng)的精準(zhǔn)、及時(shí)、實(shí)時(shí)各類數(shù)據(jù)的采集和傳輸。其中，附件有避雷裝置9、航標(biāo)燈50、螺釘、鉚釘38及粘膠。避雷裝置9設(shè)置在壓蓋39上部居中位置；航標(biāo)燈50設(shè)置在壓蓋39環(huán)向位置；壓蓋39設(shè)置在環(huán)形圈座20上；螺釘設(shè)置在壓蓋39及連接法蘭、后置法蘭25、前置法蘭49上；鉚釘38設(shè)置在圓頂禮帽龍骨34與外弧面蒙皮35、內(nèi)弧面蒙皮33的固定位置上；粘膠設(shè)置在圓頂禮帽龍骨34與外弧面蒙皮35、內(nèi)弧面蒙皮33結(jié)合處。將上述組合好的圓頂禮帽式聚風(fēng)裝置、規(guī)避強(qiáng)暴偏轉(zhuǎn)閉合裝置、多級(jí)逐擴(kuò)空氣渦 輪發(fā)電機(jī)裝置、狹管式エ質(zhì)增速裝置、壯筋骨抗震構(gòu)件裝置，按先后順序就位安裝，并將智能控制系統(tǒng)和附件部分按各自位置定位安裝后，形成一套完整的一種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)。所述的圓頂禮帽本體11特征為圓頂禮帽本體11居中外弧面設(shè)置有直徑500-5000毫米的中心限位軸筒21，并在中心限位軸筒21環(huán)向設(shè)置有凸圈。在圓頂禮帽本體11環(huán)向迎風(fēng)面設(shè)置聚風(fēng)ロ 51，聚風(fēng)ロ 51根據(jù)需要開ー個(gè)2-150米直徑不等的孔；或在正下方開4-146米直徑的聚風(fēng)出口，向下延伸時(shí)設(shè)置有筒圏，而筒圈直徑與正下方開ロ尺寸相當(dāng)。同時(shí)在開孔處安裝有防護(hù)柵7。所述的圓頂禮帽本體11采用大規(guī)格單組應(yīng)用，也可以采用中、小規(guī)格多組間隔相應(yīng)一段間距設(shè)2-5組聯(lián)合應(yīng)用。無論采用幾組方式，最后均需對(duì)接在同一個(gè)狹管式エ質(zhì)增速裝置組件上。所述的圓頂禮帽本體11可采用圓形、蛋形、橢圓形、異形，當(dāng)然選用其他固相結(jié)構(gòu)形態(tài)的圓頂禮帽本體11也是合理的選擇。所述的狹管本體2其特征是大敞ロ 2-144米朝上成L形設(shè)置，往下逐步狹窄，最小縮ロ處為0. 3-18米。在縮ロ平直段狹管本體2內(nèi)增設(shè)有螺旋形或者平直型引導(dǎo)板，有利創(chuàng)造人類龍卷風(fēng)エ質(zhì)流或消除渦流、亂流。所述的發(fā)電機(jī)26米用市售的同步發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)、永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)、永磁直流發(fā)電機(jī)或其他與之相配的新型發(fā)電機(jī)。不管采用任何一種發(fā)電機(jī)26，使用時(shí)，可采用大功率的單臺(tái)獨(dú)立使用，也可以采用中、小功率多臺(tái)組合使用。所述的支撐柱3采用鋼筋混凝土，或采用鋼板彎制成管筒狀體。由多個(gè)管筒狀體疊壓，再焊接成支撐柱3。采用鋼筋混凝土?xí)r，可制成實(shí)心體，也可根據(jù)抗風(fēng)、抗震強(qiáng)度制成空心體。無論采用何種材料制作支撐柱3，都必須在支撐柱3與相鄰的支撐柱3之間采用環(huán)形圈梁4固定連接，以提高整體牢度及抗風(fēng)、抗震等級(jí)。本發(fā)明ー種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)具有多項(xiàng)卓越的核心技術(shù)和優(yōu)異的性價(jià)優(yōu)勢(shì)，具體如下
一、圓頂禮帽式聚風(fēng)技木，杰出的聚風(fēng)能力，是狹管式風(fēng)カ發(fā)電的不二選擇。
采用合金材料作為主筋，同時(shí)耦合新型復(fù)合材料作為圓頂禮帽的內(nèi)、外蒙皮。主材料以球狀體正面開口和下部敞ロ的特殊造型制作，而球狀體更具有物體承壓能力強(qiáng)、エ質(zhì)流動(dòng)阻カ系數(shù)小、聚風(fēng)導(dǎo)流及時(shí)、不易產(chǎn)生亂流和渦流現(xiàn)象、可調(diào)控范圍廣等特性。圓頂禮帽聚風(fēng)ロ根據(jù)伯努利定律完全可以把正面及周圍漫散游離的風(fēng)能收入口中，提高聚風(fēng)能力是原聚風(fēng)ロ的100%以上。同時(shí)具有重量輕，抗風(fēng)能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)輸安全方便，所需材料易購(gòu)，制造容易，免維護(hù)等重大優(yōu)點(diǎn)。ニ、規(guī)避強(qiáng)暴偏轉(zhuǎn)閉合技術(shù)，使風(fēng)カ發(fā)電自我保護(hù)意識(shí)有了實(shí)質(zhì)性的提升。眾所周知，現(xiàn)有風(fēng)カ發(fā)電無論是水平軸還是垂直軸風(fēng)カ機(jī)，在規(guī)避突然襲來的風(fēng)暴、臺(tái)風(fēng)時(shí)，很難作出快速反應(yīng)，葉片斷裂，主機(jī)扭不動(dòng)更是家常便飯。因此幾年下來?yè)p壞嚴(yán)重，維修也難，令投資者叫苦不迭。而本發(fā)明核心之一的規(guī)避強(qiáng)暴偏轉(zhuǎn)閉合技術(shù)，采用遇強(qiáng)暴、臺(tái)風(fēng)時(shí)主動(dòng)應(yīng)對(duì)辦法，自動(dòng)扭頭至最安全位置，實(shí)施規(guī)避兇險(xiǎn)， 同時(shí)啟動(dòng)泄風(fēng)啟閉門進(jìn)行閉合封堵，打出一組上扭頭偏轉(zhuǎn)、下閉合關(guān)門的組合拳。解決了傳統(tǒng)風(fēng)カ發(fā)電難以完成的高難度動(dòng)作，大大提高了整個(gè)風(fēng)電系統(tǒng)的安全性，也為未來狹管風(fēng)カ發(fā)電在安全領(lǐng)域作出了典范。三、多級(jí)逐擴(kuò)空氣渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技木，使更多風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，也就有更多的機(jī)械能可以轉(zhuǎn)換成電能。試想ー下，圓頂禮帽聚風(fēng)ロ按正常聚風(fēng)，采用30米直徑圓孔，四級(jí)風(fēng)速，而空氣渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)第一級(jí)直徑5米，第二級(jí)5. 5米，第三級(jí)6米的規(guī)格尺寸來承受進(jìn)ロ四級(jí)風(fēng)的狀況。根據(jù)風(fēng)速提高一倍，風(fēng)能提高到8倍的理論為計(jì)算依據(jù)，那么從聚風(fēng)ロ到渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)第ー級(jí)的倍率是36倍。經(jīng)科學(xué)計(jì)算，風(fēng)速將由原來的6-7米/秒提高至70-80米/秒以上，第一級(jí)轉(zhuǎn)換40%的能量，第二級(jí)又轉(zhuǎn)換22%能量，第三級(jí)又轉(zhuǎn)換13%能量，剩余排除時(shí)還剩余20%左右能量，在此種狀況下不難看出其巨大的發(fā)電能力及其尾流利用價(jià)值。本發(fā)明關(guān)鍵核心技術(shù)之ー的多級(jí)逐擴(kuò)空氣渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，雖然每級(jí)能量轉(zhuǎn)換都不可能超過貝茨理論極限值的59. 3%，但是采用多級(jí)技術(shù)使得總能量轉(zhuǎn)換可超過70%。采用優(yōu)異的復(fù)合材料精心制作，其特殊的龜背式葉片造型和根據(jù)航空動(dòng)カ研究制成的旋風(fēng)形規(guī)整板，極大地提升了專職空氣渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的核心價(jià)值觀，充分體現(xiàn)了其耐沖擊強(qiáng)度高、耐摩擦、抗拉損、多級(jí)串聯(lián)、逐級(jí)擴(kuò)大、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、拽カ凸顯、工作效率高等“前無古人”的創(chuàng)舉之處，徹底解決了未來狹管風(fēng)カ發(fā)電無專職發(fā)動(dòng)機(jī)的“后顧之憂”。為“后來者”提供了ー款極具參考價(jià)值的“樣品”，同時(shí)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外空白。四、壯筋骨抗震構(gòu)件一體技術(shù)，徹底解決傳統(tǒng)風(fēng)電機(jī)“單打獨(dú)斗”的架構(gòu)。無論是行業(yè)專業(yè)人員，還是社會(huì)科技技術(shù)人員都知道，現(xiàn)有水平軸風(fēng)カ機(jī)和垂直軸風(fēng)カ機(jī)無法具備空中采風(fēng)，地面發(fā)電的能力，就算是垂直軸似乎是此類型，但往往也是功率小，阻カ大，傳輸距離長(zhǎng)而“長(zhǎng)不太”。更無法避免強(qiáng)暴，臺(tái)風(fēng)，地震等自然災(zāi)害。本發(fā)明核心技術(shù)之ー的壯筋骨抗震構(gòu)件一體化技術(shù)，采用科學(xué)合理的圓形外觀設(shè)計(jì)，無論是主撐柱、環(huán)形圈梁到圓拱形防護(hù)柱、環(huán)形圈座、機(jī)械房，嚴(yán)密組合，精心施工，渾然一體。采用鋼筋混凝土、鋼架結(jié)構(gòu)或新型復(fù)合材料作為系統(tǒng)整體用材，具有易采購(gòu)、易運(yùn)輸、易施工、免維護(hù)、使用壽命長(zhǎng)達(dá)50年等顯著優(yōu)點(diǎn)。極大地消除了自然災(zāi)害可能會(huì)帶來的不必要經(jīng)濟(jì)損失，抗震可達(dá)八級(jí)以上。提升了投資者信心和投資回報(bào)率，為充分發(fā)揮空中自由采風(fēng)，地面穩(wěn)態(tài)發(fā)電打下了堅(jiān)固基礎(chǔ)。
五、狹管式エ質(zhì)增速技術(shù)，開創(chuàng)新穎風(fēng)カ發(fā)電新模式。根據(jù)風(fēng)速低于0. 3馬赫時(shí)空氣近似不可壓縮的原理，本發(fā)明又一核心技術(shù)狹管式エ質(zhì)增速技術(shù)是繼圓頂禮帽聚風(fēng)裝置后的又一重大技木，也是ー種技術(shù)的兩個(gè)方面。采用優(yōu)異的圓頂禮帽式聚風(fēng)裝置耦合逐縮式狹管エ質(zhì)增速裝置優(yōu)優(yōu)組合，并在上、下內(nèi)腔中設(shè)置有輪式防吸癟裝置和采用復(fù)合材料作為狹管內(nèi)飾，不但提高了腔內(nèi)安全等級(jí)，也提高了內(nèi)腔光潔度。同時(shí)，通過狹管內(nèi)置螺旋形引導(dǎo)板，迫使亂流、渦流エ質(zhì)流進(jìn)行螺旋狀固相結(jié)構(gòu)規(guī)范，形成龍卷風(fēng)エ質(zhì)流態(tài)勢(shì)。高速前進(jìn)的エ質(zhì)流在產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的同時(shí)把窗外的游離散漫風(fēng)能吮吸進(jìn)旋流之中，填實(shí)了龍卷風(fēng)風(fēng)柱，加強(qiáng)旋轉(zhuǎn)力同時(shí)又產(chǎn)生了強(qiáng)大的扭力，從而解決了在高倍エ質(zhì)流侵襲情況下，避免產(chǎn)生更多的亂流，渦流，影響渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)可利用進(jìn)入渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)能來對(duì)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)降溫，帶走熱量，又可使渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片制得更輕，更小。由于采用高倍率狹管增速技術(shù)，甚至在低風(fēng)速情況下也能啟動(dòng)發(fā)電，也是現(xiàn)有風(fēng)カ機(jī)無法比擬的重大優(yōu)點(diǎn)之處，必然會(huì)對(duì)整個(gè)大系統(tǒng)起到事半功倍的卓越貢獻(xiàn)。
六、卓越的工作效率，優(yōu)異的綠能創(chuàng)造能力，是ー項(xiàng)具有極大投資價(jià)值的高質(zhì)量項(xiàng)目。本發(fā)明不但具有上述眾多的核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)，而且具有卓越的性價(jià)比和可觀的經(jīng)濟(jì)效益，在維護(hù)地球環(huán)境、改造高污染、高能耗發(fā)電行業(yè)、創(chuàng)建高效發(fā)電零排放新穎產(chǎn)業(yè)、保障人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。本發(fā)明與現(xiàn)有新能源電カ系統(tǒng)及傳統(tǒng)火電系統(tǒng)價(jià)格比
權(quán)利要求
1.一種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)，其特征在干由圓頂禮帽式聚風(fēng)裝置組件、規(guī)避強(qiáng)暴偏轉(zhuǎn)閉合裝置組件、多級(jí)逐擴(kuò)空氣渦輪發(fā)電機(jī)裝置組件、狹管式エ質(zhì)增速裝置組件、壯筋骨抗震構(gòu)件裝置組件、智能控制人機(jī)一體組件及附件組成； 所述的圓頂禮帽式聚風(fēng)裝置組件由圓頂禮帽龍骨、外弧面蒙皮、內(nèi)弧面蒙皮、圓環(huán)形環(huán)筒、中心限位軸筒、輪式護(hù)環(huán)B、剎車環(huán)、環(huán)形摩擦圈、防護(hù)柵、支撐筋、齒環(huán)、聚風(fēng)口和填料組成；圓頂禮帽龍骨設(shè)置成上圓下敞ロ的圓形球狀體；外弧面蒙皮設(shè)置在圓頂禮帽龍骨外側(cè)；內(nèi)弧面蒙皮設(shè)置在圓頂禮帽龍骨內(nèi)側(cè)；填料填充在外弧面蒙皮和內(nèi)弧面蒙皮之間，以輔助增強(qiáng)抗風(fēng)強(qiáng)度，提高圓頂禮帽的整件防護(hù)等級(jí)，由此形成一個(gè)圓頂禮帽本體；輪式護(hù)環(huán)B設(shè)置在圓頂禮帽本體內(nèi)，以提高抗壓強(qiáng)度，防吸癟；圓環(huán)形環(huán)筒鉚接在圓頂禮帽龍骨下方敞開處；環(huán)形摩擦圈設(shè)置在圓環(huán)形環(huán)筒周向ー側(cè)下部；剎車環(huán)設(shè)置在圓環(huán)形環(huán)筒周向ー側(cè)上部；而齒環(huán)設(shè)置在環(huán)形摩擦圈與剎車環(huán)中間并固定在圓環(huán)形環(huán)筒上；聚風(fēng)ロ設(shè)置在圓頂禮帽本體ー側(cè)；在聚風(fēng)口上設(shè)置有防護(hù)柵和支撐筋；圓頂禮帽本體上部居中設(shè)置有中心限位軸筒，使圓頂禮帽本體工作時(shí)能始終居中； 所述的規(guī)避強(qiáng)暴偏轉(zhuǎn)閉合裝置組件由變速箱、剎車基臺(tái)、剎車元件、液壓制動(dòng)裝置、液壓制動(dòng)裝置基臺(tái)、泄風(fēng)啟閉門、傳動(dòng)齒輪和滾針軸承B組成；變速箱、剎車基臺(tái)設(shè)置在環(huán)形平臺(tái)上；剎車基臺(tái)上設(shè)置有剎車元件；變速箱向心ー側(cè)設(shè)置有傳動(dòng)齒輪，有利干與齒環(huán)緊密咬合；液壓制動(dòng)裝置設(shè)置在液壓制動(dòng)裝置基臺(tái)上；而液壓制動(dòng)裝置基臺(tái)設(shè)置在地面上；泄風(fēng)啟閉門設(shè)置在泄風(fēng)通道的出風(fēng)ロ，在需要時(shí)隨時(shí)關(guān)閉和開啟；滾針軸承B設(shè)置在管筒圈壁向心一側(cè)壁面上； 所述的多級(jí)逐擴(kuò)空氣渦輪發(fā)電機(jī)裝置組件由發(fā)電機(jī)、電器控制箱、多級(jí)逐擴(kuò)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)主體臺(tái)、導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板A、導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板B、導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板C、固定環(huán)A、固定環(huán)B、固定環(huán)C、向心環(huán)A、向心環(huán)B、向心環(huán)C、遞級(jí)動(dòng)カ軸、軸承A、軸承B、龜背形葉片A、龜背形葉片B、龜背形葉片C、連接法蘭、殼體、泄風(fēng)通道、動(dòng)カ輸出齒輪、主體臺(tái)基柱、支撐件A、支撐件B、前置法蘭和后置法蘭組成；發(fā)電機(jī)設(shè)置固定在機(jī)械房靠墻ー側(cè)；多級(jí)逐擴(kuò)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)主體臺(tái)設(shè)置在主體臺(tái)基柱上；而主體臺(tái)基柱設(shè)置在地基上，和地基融為一體，提高安全性、抗震性；固定環(huán)A、向心環(huán)A之間設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板A ;固定環(huán)B、向心環(huán)B之間設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板B ；固定環(huán)C、向心環(huán)C之間設(shè)置有導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板C ;固定環(huán)A、固定環(huán)B、固定環(huán)C設(shè)置在殼體內(nèi)壁周向壁面上；遞級(jí)動(dòng)力軸穿過向心環(huán)A、向心環(huán)B、向心環(huán)C設(shè)置在支撐件A與支撐件B上；支撐件A設(shè)置在導(dǎo)風(fēng)規(guī)整板A與龜背形葉片A之間；而支撐件B則設(shè)置在后置法蘭和泄風(fēng)通道之間；軸承A、軸承B則設(shè)置在遞級(jí)動(dòng)カ軸的前端和后端，并固定在支撐件A和支撐件B向心位置上；龜背形葉片A、龜背形葉片B、龜背形葉片C則按逐級(jí)擴(kuò)大原則設(shè)置在遞級(jí)動(dòng)カ軸上，成環(huán)向均衡逐段布置并固定；連接法蘭設(shè)置在逐段擴(kuò)大的殼體兩端，有利于螺釘連接；泄風(fēng)通道前端設(shè)置在后置法蘭上；而后置法蘭則與泄風(fēng)啟閉門框固定連接；遞級(jí)動(dòng)カ軸動(dòng)カ輸出端設(shè)置有動(dòng)カ輸出齒輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能輸出； 所述的狹管式エ質(zhì)增速裝置組件由狹管本體、狹管基臺(tái)、環(huán)形平臺(tái)、安全墻、輪式護(hù)環(huán)A、滾針軸承A、管筒壁體、螺旋形引導(dǎo)板、吮吸窗和狹管內(nèi)飾組成；狹管本體設(shè)置在狹管基臺(tái)上，井分段與環(huán)形圈梁連接加固；而狹管基臺(tái)則設(shè)置在地基上，增強(qiáng)整體的穩(wěn)定性和抗震性；管筒壁體設(shè)置在狹管本體的上部，有利于和圓環(huán)形環(huán)筒活動(dòng)對(duì)接；管筒壁體周向設(shè)置有滾針軸承A ;輪式護(hù)環(huán)A設(shè)置在狹管本體內(nèi)，增強(qiáng)整體抗壓強(qiáng)度；吮吸窗設(shè)置在狹管本體適當(dāng)位置，有利于當(dāng)管內(nèi)流速加快時(shí)順利從窗外吮吸增補(bǔ)空氣流；螺旋形引導(dǎo)板設(shè)置在狹管環(huán)向內(nèi)壁，通過固相結(jié)構(gòu)強(qiáng)迫エ質(zhì)流形成旋轉(zhuǎn)狀，形成龍卷風(fēng)；狹管內(nèi)飾設(shè)置在狹管內(nèi)壁面上，有利于提高光潔度，消除亂流、渦流；環(huán)形平臺(tái)設(shè)置在狹管本體上端，有利于安裝及設(shè)置各類器材；安全墻則設(shè)置在環(huán)形平臺(tái)外側(cè)周向，從而形成一套完整的狹管式エ質(zhì)增速裝置； 所述的壯筋骨抗震構(gòu)件裝置組件由主撐柱、環(huán)形圈梁、圓拱形防護(hù)柱、機(jī)械房、壓蓋、環(huán)形圈座組成；主撐柱一端設(shè)置在地基上，另一端與環(huán)形平臺(tái)牢固連接；主撐柱分段間隔設(shè)置有環(huán)形圈梁，將多根主撐柱連成一體，加強(qiáng)抗震性；圓拱形防護(hù)柱設(shè)置在圓頂禮帽環(huán)向外偵牝并與環(huán)形平臺(tái)連接固定；機(jī)械房設(shè)置在地面上，機(jī)械房和狹管基臺(tái)連成一體以提高整體抗震能力；環(huán)形圈座設(shè)置在圓拱形防護(hù)柱頂部交會(huì)處，有利于中心限位軸筒定位安裝；壓蓋設(shè)置在環(huán)形圈座上； 所述的智能控制系統(tǒng)采用DCS智能控制系統(tǒng)，由多組傳感器和PLC合力控制配合，以達(dá)到對(duì)系統(tǒng)的精準(zhǔn)、及時(shí)、實(shí)時(shí)各類數(shù)據(jù)的采集和傳輸； 所述的附件有避雷裝置、航標(biāo)燈、螺釘、鉚釘及粘膠；避雷裝置設(shè)置在壓蓋上部居中位置；航標(biāo)燈設(shè)置在壓蓋環(huán)向位置；壓蓋設(shè)置在環(huán)形圈座上；螺釘設(shè)置在壓蓋及連接法蘭、后置法蘭、前置法蘭上；鉚釘設(shè)置在圓頂禮帽龍骨與外弧面蒙皮、內(nèi)弧面蒙皮的固定位置上；粘膠設(shè)置在圓頂禮帽龍骨與外弧面蒙皮、內(nèi)弧面蒙皮結(jié)合處； 將上述組合好的圓頂禮帽式聚風(fēng)裝置、規(guī)避強(qiáng)暴偏轉(zhuǎn)閉合裝置、多級(jí)逐擴(kuò)空氣渦輪發(fā)電機(jī)裝置、狹管式エ質(zhì)增速裝置、壯筋骨抗震構(gòu)件裝置，按先后順序就位安裝，并將智能控制系統(tǒng)和附件部分按各自位置定位安裝后，形成一套完整的一種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的圓頂禮帽本體居中外弧面設(shè)置有直徑500-5000毫米的中心限位軸筒，并在中心限位軸筒環(huán)向設(shè)置有凸圈，在圓頂禮帽本體環(huán)向迎風(fēng)面設(shè)置聚風(fēng)ロ，聚風(fēng)ロ開ー個(gè)2-150米直徑的孔；或在正下方開4-146米直徑的聚風(fēng)出ロ，向下延伸時(shí)設(shè)置有筒圏，而筒圈直徑與正下方開ロ尺寸相當(dāng)，同時(shí)在開孔處安裝有防護(hù)柵。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的圓頂禮帽本體采用大規(guī)格單組應(yīng)用，或采用中、小規(guī)格多組間隔相應(yīng)一段間距設(shè)2-5組聯(lián)合應(yīng)用；無論采用幾組方式，最后均需對(duì)接在同一個(gè)狹管式エ質(zhì)增速裝置組件上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的圓頂禮帽本體采用圓形、蛋形、橢圓形或異形。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的狹管本體是大敞ロ 2-144米朝上成L形設(shè)置，往下逐步狹窄，最小縮ロ處為0. 3-18米，在縮ロ平直段狹管本體內(nèi)增設(shè)有螺旋形或者平直型引導(dǎo)板。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的發(fā)電機(jī)采用同步發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)、永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)、永磁直流發(fā)電機(jī)或其他與之相配的發(fā)電機(jī)，采用大功率的單臺(tái)獨(dú)立使用，或采用中、小功率多臺(tái)組合使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的支撐柱采用鋼筋混凝土，或采用鋼板彎制成管筒狀體；由多個(gè)管筒狀體疊壓，再焊接成支撐柱 ；采用鋼筋混凝土?xí)r，制成實(shí)心體，或根據(jù)抗風(fēng)、抗震強(qiáng)度制成空心體；在支撐柱與相鄰的支撐柱之間采用環(huán)形圈梁固定連接。
全文摘要
本發(fā)明一種自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)涉及的是一種聚風(fēng)結(jié)構(gòu)、風(fēng)洞特性、流體變遷、狹管效應(yīng)、基礎(chǔ)架構(gòu)材料、空氣動(dòng)力、結(jié)構(gòu)力學(xué)、渦輪效應(yīng)、電能轉(zhuǎn)換等重大綜合性核心技術(shù)，屬于一種狹管聚風(fēng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)。由圓頂禮帽式聚風(fēng)裝置組件、規(guī)避強(qiáng)暴偏轉(zhuǎn)閉合裝置組件、多級(jí)逐擴(kuò)空氣渦輪發(fā)電機(jī)裝置組件、狹管式工質(zhì)增速裝置組件、壯筋骨抗震構(gòu)件裝置組件、智能控制人機(jī)一體組件及附件組成。將上述組合好的圓頂禮帽式聚風(fēng)裝置、規(guī)避強(qiáng)暴偏轉(zhuǎn)閉合裝置、多級(jí)逐擴(kuò)空氣渦輪發(fā)電機(jī)裝置、狹管式工質(zhì)增速裝置、壯筋骨抗震構(gòu)件裝置，按先后順序就位安裝，并將智能控制系統(tǒng)和附件部分按各自位置定位安裝后，形成一套完整的自啟動(dòng)式狹管聚風(fēng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F03D1/02GK102777062SQ20121028285
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者周志剛, 姚伯龍, 李勇強(qiáng), 楊偉濤, 謝玉琪 申請(qǐng)人:無錫中陽(yáng)新能源科技有限公司