一種風(fēng)機(jī)和水平軸潮流能水輪機(jī)組合式發(fā)電設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于風(fēng)能和潮流能發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)機(jī)和水平軸潮流能水輪機(jī)組合式發(fā)電設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]我國近海風(fēng)能資源和潮流能資源豐富，初步估計，海上風(fēng)能、潮流能發(fā)電市場具有10萬億以上的市場規(guī)模。與陸上風(fēng)電場遠(yuǎn)離電力負(fù)荷中心不同，我國東部沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，能源需求大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)，風(fēng)電接網(wǎng)條件好，因此，我國發(fā)展海上風(fēng)電和潮流能發(fā)電具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。
[0003]潮流能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電都是利用流體的動能發(fā)電，潮流能發(fā)電技術(shù)和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是近年來發(fā)展迅速的新技術(shù)，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備和潮流能發(fā)電設(shè)備一般都各自單獨(dú)利用，且占用海域面積大。單獨(dú)利用風(fēng)力發(fā)電往往浪費(fèi)了海上潮流能資源，可貴的能源得不到充分利用。
[0004]中國專利201420572187.8公開了一種海上發(fā)電平臺，包括水輪機(jī)和風(fēng)力機(jī)；所述水輪機(jī)包括渦輪和水力發(fā)電機(jī)；所述渦輪安裝于水能外殼中，所述水能外殼包括前開口和后開口 ；所述渦輪通過連接管與水力發(fā)電機(jī)電連；所述水力發(fā)電機(jī)固定于甲板；所述甲板四角設(shè)置有上支撐桿；所述上支撐桿上端固定有風(fēng)能基座；所述風(fēng)能基座上固定有風(fēng)塔；所述風(fēng)塔上端轉(zhuǎn)動設(shè)置有風(fēng)能發(fā)電機(jī)；所述風(fēng)能發(fā)電機(jī)的輸出端設(shè)置有輪轂；所述輪轂上固定設(shè)置有風(fēng)機(jī)葉片。該專利將風(fēng)機(jī)和水輪機(jī)結(jié)合使用，可同時利用風(fēng)能和潮流能進(jìn)行發(fā)電。但是，用于支撐整個裝置的支架結(jié)構(gòu)施工繁瑣，鋼材使用多，成本高。
[0005]而且，包括專利201420572187.8在內(nèi)的現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)機(jī)葉片一般為玻璃纖維材料，其質(zhì)量重，剛度和韌性都不夠理想；現(xiàn)有技術(shù)的水輪機(jī)葉片一般為金屬材料外表面鍍耐腐蝕金屬層，葉片的耐腐蝕性、疲勞強(qiáng)度、斷裂韌性等指標(biāo)也都不夠理想。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對上述問題，本實(shí)用新型旨在提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)在同一海域同時利用海上風(fēng)能和潮流能，資源利用充分的風(fēng)機(jī)和水平軸潮流能水輪機(jī)組合式發(fā)電設(shè)備。
[0007]本實(shí)用新型解決問題的技術(shù)方案是:一種風(fēng)機(jī)和水平軸潮流能水輪機(jī)組合式發(fā)電設(shè)備，包括風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)包括塔筒，塔筒頂部安裝有風(fēng)機(jī)輪轂與機(jī)艙，風(fēng)機(jī)輪轂上安裝有風(fēng)機(jī)葉片，所述風(fēng)機(jī)葉片和塔筒材料為高強(qiáng)度碳纖維復(fù)合材料；
[0008]所述塔筒下端與發(fā)電設(shè)備固定連接，所述發(fā)電設(shè)備一側(cè)中下部設(shè)有水平軸潮流能水輪機(jī)；該水平軸潮流能水輪機(jī)包括水平設(shè)置并與發(fā)電設(shè)備固定連接的連接軸，該連接軸的自由端連接有水輪機(jī)輪轂，水輪機(jī)輪轂上安裝有水輪機(jī)葉片，該水輪機(jī)葉片采用不銹鋼合金材料，外涂環(huán)氧樹脂型重防腐涂料制成；
[0009]所述發(fā)電設(shè)備下端連接有支撐整個系統(tǒng)的鋼管粧，鋼管粧下端插入海床中；
[0010]所述發(fā)電設(shè)備分別與風(fēng)機(jī)和水平軸潮流能水輪機(jī)電連接。
[0011]所述鋼管粧為單粧大直徑薄壁結(jié)構(gòu)，具有施工方便、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)。
[0012]塔筒下端與發(fā)電設(shè)備通過螺栓或灌漿連接；
[0013]連接軸與發(fā)電設(shè)備之間通過螺栓或灌漿連接；
[0014]發(fā)電設(shè)備與鋼管粧之間通過螺栓或灌漿連接。
[0015]本實(shí)用新型的顯著效果是:
[0016]1.所述風(fēng)機(jī)和水平軸潮流能水輪機(jī)組合式發(fā)電設(shè)備，資源利用率高，整體性較好，施工方便，采用大直徑單粧鋼管粧基礎(chǔ)，施工質(zhì)量和工程進(jìn)度均得到了較大提高。由于風(fēng)機(jī)和水平軸潮流能水輪機(jī)組合在一起，提高了海域的使用率和資源的開發(fā)效率，促進(jìn)了海上風(fēng)能和潮流能的開發(fā)利用，推動了海上風(fēng)能和潮流能發(fā)電設(shè)備的市場化和商業(yè)化，應(yīng)用前景廣闊。
[0017]2.風(fēng)機(jī)葉片和塔筒的材質(zhì)為高強(qiáng)度碳纖維復(fù)合材料，相比傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)葉片和塔筒采用的材料，其質(zhì)量輕、剛度大、韌性好；
[0018]水輪機(jī)葉片的材質(zhì)為不銹鋼合金材料，葉片表面外涂環(huán)氧樹脂型重防腐涂料，使葉片具有耐腐蝕性強(qiáng)、沖擊強(qiáng)度高、疲勞強(qiáng)度大和斷裂韌性高等優(yōu)點(diǎn)，可以保證葉片長期運(yùn)行的需要。
[0019]3.用于支撐的鋼管粧為單粧大直徑薄壁結(jié)構(gòu)，具有施工方便、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)；
[0020]各設(shè)備之間采用螺栓或灌漿連接，具有連接性能好、安裝方便、施工效率高等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0021]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0022]圖1為本實(shí)用新型發(fā)電設(shè)備的主視圖。
[0023]圖2為本實(shí)用新型發(fā)電設(shè)備的側(cè)視圖。
[0024]圖3為本實(shí)用新型發(fā)電設(shè)備的俯視圖。
[0025]圖中:1_風(fēng)機(jī)葉片；2_風(fēng)機(jī)輪轂與機(jī)艙；3_塔筒；4_發(fā)電設(shè)備；5_水輪機(jī)葉片；6-水輪機(jī)輪轂；7_連接軸；8_鋼管粧。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1?3所示，一種風(fēng)機(jī)和水平軸潮流能水輪機(jī)組合式發(fā)電設(shè)備，包括風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)包括塔筒3，塔筒3頂部安裝有風(fēng)機(jī)輪轂與機(jī)艙2，風(fēng)機(jī)輪轂上安裝有風(fēng)機(jī)葉片1，所述風(fēng)機(jī)葉片I和塔筒3的材料為高強(qiáng)度碳纖維復(fù)合材料；
[0027]所述塔筒3下端與發(fā)電設(shè)備4通過螺栓或灌漿連接，所述發(fā)電設(shè)備2 —側(cè)中下部設(shè)有水平軸潮流能水輪機(jī)；該水平軸潮流能水輪機(jī)包括水平設(shè)置并與發(fā)電設(shè)備4通過螺栓或灌漿連接的連接軸7，該連接軸7的自由端通過法蘭或螺栓連接有水輪機(jī)輪轂6，水輪機(jī)輪轂6上安裝有水輪機(jī)葉片5，該水輪機(jī)葉片5采用不銹鋼合金材料，外涂環(huán)氧樹脂型重防腐涂料制成；
[0028]所述發(fā)電設(shè)備4下端通過螺栓或灌漿連接有支撐整個系統(tǒng)的鋼管粧8，該鋼管粧8為單粧大直徑薄壁結(jié)構(gòu)，鋼管粧8下端插入海床中。
[0029]所述發(fā)電設(shè)備4分別與風(fēng)機(jī)和水平軸潮流能水輪機(jī)電連接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種風(fēng)機(jī)和水平軸潮流能水輪機(jī)組合式發(fā)電設(shè)備，包括風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)包括塔筒，塔筒頂部安裝有風(fēng)機(jī)輪轂與機(jī)艙，風(fēng)機(jī)輪轂上安裝有風(fēng)機(jī)葉片，其特征在于:所述風(fēng)機(jī)葉片和塔筒材料為高強(qiáng)度碳纖維復(fù)合材料； 所述塔筒下端與發(fā)電設(shè)備固定連接，所述發(fā)電設(shè)備一側(cè)中下部設(shè)有水平軸潮流能水輪機(jī)；該水平軸潮流能水輪機(jī)包括水平設(shè)置并與發(fā)電設(shè)備固定連接的連接軸，該連接軸的自由端連接有水輪機(jī)輪轂，水輪機(jī)輪轂上安裝有水輪機(jī)葉片，該水輪機(jī)葉片采用不銹鋼合金材料，外涂環(huán)氧樹脂型重防腐涂料制成； 所述發(fā)電設(shè)備下端連接有支撐整個系統(tǒng)的鋼管粧，鋼管粧下端插入海床中； 所述發(fā)電設(shè)備分別與風(fēng)機(jī)和水平軸潮流能水輪機(jī)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)和水平軸潮流能水輪機(jī)組合式發(fā)電設(shè)備，其特征在于:所述鋼管粧為單粧大直徑薄壁結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)和水平軸潮流能水輪機(jī)組合式發(fā)電設(shè)備，其特征在于:塔筒下端與發(fā)電設(shè)備通過螺栓或灌漿連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)和水平軸潮流能水輪機(jī)組合式發(fā)電設(shè)備，其特征在于:連接軸與發(fā)電設(shè)備之間通過螺栓或灌漿連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)和水平軸潮流能水輪機(jī)組合式發(fā)電設(shè)備，其特征在于:發(fā)電設(shè)備與鋼管粧之間通過螺栓或灌漿連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種風(fēng)機(jī)和水平軸潮流能水輪機(jī)組合式發(fā)電設(shè)備，包括風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)包括塔筒，塔筒頂部安裝有風(fēng)機(jī)輪轂與機(jī)艙，風(fēng)機(jī)輪轂上安裝有風(fēng)機(jī)葉片，風(fēng)機(jī)葉片和塔筒材料為高強(qiáng)度碳纖維復(fù)合材料；塔筒下端與發(fā)電設(shè)備固定連接，發(fā)電設(shè)備一側(cè)中下部設(shè)有水平軸潮流能水輪機(jī)；該水平軸潮流能水輪機(jī)包括水平設(shè)置并與發(fā)電設(shè)備固定連接的連接軸，該連接軸的自由端連接有水輪機(jī)輪轂，水輪機(jī)輪轂上安裝有水輪機(jī)葉片，該水輪機(jī)葉片采用不銹鋼合金材料，外涂環(huán)氧樹脂型重防腐涂料制成；發(fā)電設(shè)備下端連接有支撐整個系統(tǒng)的鋼管樁，鋼管樁下端插入海床中。該種發(fā)電設(shè)備將風(fēng)機(jī)和水輪機(jī)組合，充分利用了資源，而且通過材料的改進(jìn)使得機(jī)械性能有大幅提升。
【IPC分類】F03B13-12, F03D11-00, F03B3-12, F03D9-00
【公開號】CN204591586
【申請?zhí)枴緾N201520281268
【發(fā)明人】劉功鵬, 鐘耀, 汪睿, 黃春芳, 羅成喜, 孫曉娟, 張曉明
【申請人】中國電建集團(tuán)中南勘測設(shè)計研究院有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月5日