一种空气能风洞发电装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种清洁可再生能源发电，具体是利用空气能风洞发电。
【背景技术】
[0002]目前中国火电占近70%，如何高效利用清洁可再生能源发电是一项重要课题。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种高效利用清洁可再生能源静止空气能发电，本发明解决其技术问题的解决方案是:
一种空气能风洞发电装置，其特征在于:利用电动鼓风机I机械吸收大量天然静止空气7形成高速气流8，通过两组前置梯形横式风洞管道2加速，从两个相反方向将高速气流7推动主涡轮机3旋转，高速气流8在驱动主涡轮机轮叶32旋转做功之后，排流通过后置L形排流风洞管道4排出，排流在通过后置L形排流风洞管道4过程中，由于受后置L形排流风洞管道4内设置多组涡轮叶片机组42和出风口 43设置抽风机44的抽风牵引作用形成高速排流9，与前置梯形横式风洞管道2进风的高速气流8形成前推后牵合力，驱使主涡轮机轮叶32产生大扭矩转动，并通过传动轴35、增速波箱5驱动发电机6发电，本发电装置由电动鼓风机1、前置梯形横式风洞管道2、主涡轮机3、后置L形排流风洞管道4、增速波箱5和发电机6组成:
所述电动鼓风机I由两组组成，分别连两组接前置梯形横式风洞管道2 ;
所述前置梯形横式风洞管道2，金属管道21结构，前端连接电动鼓风机1，后端连接主涡轮机3，设置左右两组，从两个方向提供高速气流8驱动主涡轮机3 ;
所述主涡轮机3由金属外壳31、主涡轮机轮叶32、均衡陀轮33、辅助电动机34和传动轴35组成；
所述后置L形排流风洞管道4，L形管道外壳41由金属构成，前端横置连接主涡轮机外壳31，垂直顶端设置高速排流9出风口 43，所述后置L形排流风洞管道4内置多组后置涡轮机组42，所述出风口 43设置抽风机44 ;
所述增速波箱5承接主涡轮机传动轴35的机械动力，通过1:5以上的齿比，驱动发电机6发电。
[0004]作为上述技术方案的进一步改进，所述主涡轮机3的均衡陀轮33与辅助电动机34分别设置在主涡轮机4外部，与主涡轮机4的传动轴35同轴心联动，用以均衡、调速保持主涡轮机3在设定速度内匀速旋转。
[0005]作为上述技术方案的进一步改进，所述后置L形排流风洞管道4内置的多组后置涡轮机组42、出风口 43设置抽风机44加速保持高速排流9的排量和速度。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进，通过调控电动鼓风机1、辅助电动机34和抽风机44，将主涡轮机3设定保持在一定的转速内匀速旋转。
[0007]本发明的有益效果是: 利用风洞前推后牵产生强流作用，通过设置前置梯形横式风洞管道2和后置L形排流风洞管道4，将静止空气加速增压，产生高速气流8与高速排流9，合力牵引驱动主涡轮机4形成大扭矩匀速发电，其获得发电能量是耗电的15:1以上。
【附图说明】
[0008]下面结合附图及实例对本发明作进一步的说明。
[0009]图1是本发明发电装置整体示意图。
[0010]图2是主涡轮机侧视图。
[0011]图3是主涡轮机、后置L排流风洞管道与发电机的结构连接示意图。
【具体实施方式】
[0012]参照图1、图2和图3，一种空气能风洞发电装置，其特征在于:利用电动鼓风机I机械吸收大量天然静止空气7形成高速气流8，通过两组前置梯形横式风洞管道2加速，从两个相反方向将高速气流7推动主涡轮机3旋转，高速气流8在驱动主涡轮机轮叶32旋转做功之后，排流通过后置L形排流风洞管道4排出，排流在通过后置L形排流风洞管道4过程中，由于受后置L形排流风洞管道4内设置多组涡轮叶片机组42和出风口 43设置电动抽风机44的抽风牵引作用形成高速排流9，与前置梯形横式风洞管道2进风的高速气流8形成前推后牵合力，驱使主涡轮机轮叶32产生大扭矩转动，并通过传动轴35、增速波箱5驱动发电机6发电，本发电装置由电动鼓风机1、前置梯形横式风洞管道2、主涡轮机3、后置L形排流风洞管道4、增速波箱5和发电机6组成:
所述电动鼓风机I由两组组成，分别连两组接前置梯形横式风洞管道2 ;
所述前置梯形横式风洞管道2，金属管道21结构，前端连接电动鼓风机1，后端连接主涡轮机3，设置左右两组，从两个方向提供高速气流8驱动主涡轮机3 ;
所述主涡轮机3由金属外壳31、主涡轮机轮叶32、均衡陀轮33、辅助电动机34和传动轴35组成；
所述后置L形排流风洞管道4，L形管道外壳41由金属构成，前端横置连接主涡轮机外壳31，垂直顶端设置高速排流9出风口 43，所述后置L形排流风洞管道4内置多组后置涡轮机组42，所述出风口 43设置抽风机44 ;
所述增速波箱5承接主涡轮机传动轴35的机械动力，通过1:5以上的齿比，驱动发电机6发电。
[0013]进一步作为优选的实施方式，所述主涡轮机3的均衡陀轮33与辅助电动机34分别设置在主涡轮机4外部，与主涡轮机4的传动轴35同轴心联动，用以均衡、调速保持主涡轮机3在设定速度内匀速旋转。
[0014]进一步作为优选的实施方式，所述后置L形排流风洞管道4内置的多组后置涡轮机组42、出风口 43设置抽风机44加速保持高速排流9的排量和速度。
[0015]进一步作为优选的实施方式，通过调控电动鼓风机1、辅助电动机34和抽风机44，将主涡轮机3设定保持在一定的转速内匀速旋转。
[0016]下面以一个发电实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0017]实施例一，建造2X1，OOOkff空气能风洞发电机组: 两组电动鼓风机分别为额度功率13kW，一台辅助电动机额度功率13kW、一台抽风机额度功率7.5kff,合计46.5kW。
[0018]主涡轮机轮叶直径1.8M、重量600kg，设定转速300rpm。
[0019]根据转动惯量公式:J=(m*r) /2= (kg*r*r)/2= (kg.m2)，m_ 重量，r_ 半径，600*0.9*0.9/2=243kg.m2。
[0020]根据转矩公式:T=J*V/R=N.m，V-线速度 ν_3.14.直径.转速/60=3.14*D*n/60(m/s)，r-转动半径，则主涡轮机传动轴扭矩 Tl=243 (3.14*1.8*300/60) /0.9=7，630Ν.m。
[0021]增速波箱的齿比为1: 5，发电机单机额度功率1，OOOkff,额度转速1，500 rpm，驱动扭矩为 9，550*1，000/1，500=6, 366Nm。
[0022]鼓风机、辅助电动机和抽风机实际功耗约为40kW，考虑机械传动损耗，主涡轮机传动轴扭矩完全可满足发电机驱动满负荷发电所需扭矩，获得发电能量与耗电两者比例为
1,000:40，即达到 25:1。
[0023]两个发电机组可全天候发电，年发电时间可超过8，000小时，即年发电量达到2X1，OOOkff X8, 000=1, 600 万 kWh (度)。
[0024]实施例二，建造2X3，OOOkff空气能风洞发电机组:
两组电动鼓风机分别为额度功率60kW，一台辅助电动机额度功率60kW、一台抽风机额度功率30kW，合计210kW。
[0025]主涡轮机轮叶直径1.8M、重量600kg，设定转速500rpm。
[0026]根据转动惯量公式:J=600*0.9*0.9/2=243kg.m2。
[0027]根据转矩公式:主涡轮机传动轴扭矩T=243 (3.14*1.8*500/60) /0.9=12，717Ν.m。
[0028]增速波箱的齿比为10:1，发电机单机额度功率3，OOOkff,额度转速3，000 rpm,驱动扭矩为 9，550*3，000/3, 000=9, 550Nm。
[0029]鼓风机、辅助电动机和抽风机实际功耗约为200kW，考虑机械传动损耗，主涡轮机传动轴扭矩完全可满足发电机驱动满负荷发电所需扭矩，获得发电能量与耗电两者比例为
3,000:200 即达到 15:1。
[0030]两个发电机组可全天候发电，年发电时间可超过8，000小时，即年发电量达到2X3，OOOkff X8, 000=4，800 万 kWh (度)。
【主权项】
1.一种空气能风洞发电装置，其特征在于:利用电动鼓风机(I)机械吸收大量天然静止空气(7)形成高速气流(8)，通过两组前置梯形横式风洞管道(2)加速，从两个相反方向将高速气流(7)推动主涡轮机(3)旋转，高速气流(8)在驱动主涡轮机轮叶(32)旋转做功之后，排流通过后置L形排流风洞管道(4)排出，排流在通过后置L形排流风洞管道(4)过程中，由于受后置L形排流风洞管道(4)内设置多组涡轮叶片机组(42)和出风口(43)设置抽风机(44)的抽风牵引作用形成高速排流(9)，与前置梯形横式风洞管道(2)进风的高速气流(8)形成前推后牵合力，驱使主涡轮机轮叶(32)产生大扭矩转动，并通过传动轴(35)、增速波箱(5)驱动发电机(6)发电，本发电装置由电动鼓风机(1)、前置梯形横式风洞管道(2)、主涡轮机(3)、后置L形排流风洞管道(4)、增速波箱(5)和发电机(6)组成: 所述电动鼓风机(I)由两组组成，分别连两组接前置梯形横式风洞管道(2); 所述前置梯形横式风洞管道(2)，金属管道(21)结构，前端连接电动鼓风机(1)，后端连接主涡轮机3，设置左右两组，从两个方向提供高速气流8驱动主涡轮机(3); 所述主涡轮机(3)由金属外壳(31)、主涡轮机轮叶(32)、均衡陀轮(33)、辅助电动机(34)和传动轴(35)组成； 所述后置L形排流风洞管道(4)，L形管道外壳(41)由金属构成，前端横置连接主涡轮机外壳(31)，垂直顶端设置高速排流出风口(43)，所述后置L形排流风洞管道(4)内置多组后置涡轮机组(42 )，所述出风口( 43 )设置抽风机(44 ); 所述增速波箱(5)承接主涡轮机传动轴(35)的机械动力，通过1:5以上的齿比，驱动发电机(6 )发电。
2.根据权利要求1所述的一种空气能风洞发电装置，其特征在于:所述主涡轮机(3)的均衡陀轮(33)与辅助电动机(34)分别设置在主涡轮机(4)外部，用以均衡、调速保持主涡轮机(3)在设定速度内匀速旋转。
3.根据权利要求1所述的一种空气能风洞发电装置，其特征在于:所述后置L形排流风洞管道(4)内置的多组后置涡轮机组(42)、出风口(43)设置抽风机(44)加速保持高速排流(9)的排量和速度。
4.根据权利要求1所述的一种空气能风洞发电装置，其特征在于:通过调控电动鼓风机(I )、辅助电动机(34)和抽风机(44)，将主涡轮机(3)设定保持在一定的转速内匀速旋转。
【专利摘要】利用风洞前推后牵的强流作用，通过设置前置梯形横式风洞管道2和后置L形排流风洞管道4，将静止空气加速增压，产生高速气流8与高速排流9，合力牵引驱动主涡轮机4形成大扭矩匀速发电，其获得发电能量是耗电的15:1以上。本发明发电装置由电动鼓风机、前置梯形横式风洞管道、主涡轮机、后置排流风洞管道、增速波箱和发电机组成。
【IPC分类】F03D11-00, F03D9-00
【公开号】CN104879276
【申请号】CN201510294927
【发明人】李进福
【申请人】李进福
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月2日