专利名称：定日镜的塔架的制作方法
技术领域：
本公开涉及中央塔式发电站，并特别涉及设计来用于该中央塔式发电站的定日镜，并具体涉及其部件。
背景技术：
能源供应商一直在致力于寻求替代性一次能源。一种这样的能源为太阳能，且一种利用太阳能的方式为采用中央塔式发电站。一种典型的中央塔式发电站装置包括定日镜的阵列以及收集塔。每个定日镜均被构造来跟踪太阳且将日光向收集塔的槽反射，从而加热此槽及其内容物。构成热传输介质 的传热流体(其可为例如熔盐或热油的液体)容纳在上述槽中。将加热的热流体输送至发电站(例如蒸汽发电站)，其中热流体的热能用于驱动其一个或多个涡轮，以便以传统的方式如通过将每个涡轮的轮轴连接至发电机来发电。
实用新型内容根据本实用新型所公开的主题的一方面，为了克服现有技术中定日镜的定位和使用期间的稳定性的问题，提供了一种用于中央塔式发电站的定日镜的塔架，该塔架包括纵向延伸的竖管；防旋转装置，其被构造来在部署塔架时抵抗塔架上的旋转力；和驱动支撑装置，其被构造来支撑安装在塔架上的装置。其中所述竖管具有168. 3毫米的外径和3. 4毫米的壁厚。竖管可以包括其远端处的锥形盖帽，并且所述竖管长度为3785. I毫米。所述盖帽的高度可为185. I毫米。 防旋转装置可以包括两个或更多个从竖管径向伸出的翼片，每个翼片的长度介于595毫米与605毫米之间，其宽度介于49毫米与51毫米之间，并且其厚度介于4. 5毫米与
5.5毫米之间。每个翼片的远端可被成形为楔形件，其以30度角楔入所述竖管。竖管可被成形为具有三个孔，其中两个孔成形为下插座孔以使得其中心点彼此之间移位82度角，第三个孔成形为上插座孔以使得其中心点相对每个下插座孔移位41度角，并且与所述下插座孔纵向相距40毫米。下插座孔可成形于距离竖管邻近边缘1150毫米处。(应理解，在本文说明书和权利要求书中，对孔的相对位置的引述是以对所述孔的中心点的引述进行表述。)塔架可以进一步包括成形于下插座孔与上插座孔之间且处于下插座孔与上插座孔中心处的开口。所述开口宽度可为27毫米且其总高度为57毫米，其中在所述开口的上端和下端具有圆顶部分。驱动支撑装置可包括五个孔，每个孔成形于距离竖管邻近边缘的40毫米处，所述五个孔环绕竖管在径向上彼此等距间隔。[0016]塔架可以包括成形于竖管邻近边缘处的剪切块，所述剪切块具有成形为半径为
8.5毫米的半圆的下部，所述剪切块的中心与邻近边缘相距10. 7毫米，所述剪切块进一步包括界定于下部与自其向上分叉的两个边缘之间的上部，边缘彼此之间以30度角安置。根据本实用新型所公开的主题的另一方面，提供了一种包括如上所述的塔架的定日镜。本实用新型所提供的塔架可以定位定日镜及保持定日镜在使用期间的稳定性。
为了理解本实用新型所公开的主题以及为了了解在实践中本实用新型是如何实施的，现将参照附图且仅以非限制示例方式来对实施方案进行描述，其中·[0020]图I为中央塔式发电站的示意图；图2为图I中所示的中央塔式发电站的定日镜的透视图；图3为图2中所示的定日镜的塔架的透视图；图4为图3中所示的塔架的远端的近视图；图5A和5B分别为图3中所示的塔架的电缆保持装置的底部和顶部透视图；图6A为图3中所示的塔架的插座装置的底部透视图；图6B为图6A的视图,其中移除了插座装置的外壳的一部分；图6C是根据一个实施例的塔架的竖管的中间部分的透视图，其示出被构造来便于将图6A和图6B中所示的插座装置附接至其的孔和插座；图7A为图3中沿线VII-VII截取的塔架的剖视图；图7B为图2中所示的定日镜的接口装置的一部分的透视图；以及图7C是根据一个实施例的竖管的邻近部分的透视图。
具体实施方式
如图I所示，提供了通常以10表示的中央塔式发电站。中央塔式发电站10包括定日镜12的阵列，其被构造来向收集塔14反射撞击的太阳辐射。收集塔14含有由反射的太阳辐射加热并从而用于向发电站提供电力的热流体(未示出)。发电站可为例如水力发电，在这种情况下，加热的热流体用于使水过热，这些水随后通过涡轮膨胀，以获取有用能源并进行发电。如图2所示，每个定日镜12均包括被构造来将定日镜支撑在地面中的固定位置的底座装置16以及由底座装置支撑的定日镜组件18。底座装置16包括固定在地面中的塔架20以及尤其是支撑定日镜组件18的位置且由塔架支撑的接口装置22。底座装置进一步包括方位角驱动器24和仰角驱动器26，其分别控制定日镜组件18的反射表面的方位角和仰角。定日镜组件18包括支撑多个支撑臂30的扭矩管28。若干支撑臂30通过多个托架34来支撑构成定日镜12的反射表面的反射镜32，每个托架34均包括例如通过胶合附接到反射镜的背面的垫片36。还提供用于支撑的斜杆38。两个斜杆38和一个支撑臂30 —起构成三角形结构，以提供支撑。如图3所示，塔架20包括可由镀锌钢制成的纵向延伸的管状竖管100。竖管100可为中空的，其具有锥形盖帽102和开口近端104。该塔架还包括通常以106表示的防旋转装置、电缆保持装置108、插座装置110和通常以112表示的驱动支撑装置。竖管100可由公称尺寸为6英寸的表号为lOs/lO的管制成，其中所述竖管外径为168. 3晕米,并且其壁厚为3. 4晕米。所述竖管长度(包括盖帽102的长度)为3785. I晕米。从图4中最清楚地看出，盖帽102可具有圆形尖端114，并且被成形为具有通孔116。盖帽102的高度可为185. I毫米，其最近15毫米处被成形为直径与竖管100的剩余部分匹配的圆筒。所述圆形尖端可被成形为具有其最远端处的平坦部分117。内部形成有通孔116的平坦部分的直径可约为20毫米。在塔架20的使用过程中，孔116不会起到任何作用，而只是制造过程中的人工产物，其中该孔有利于气体的释放，该气体为镀锌过程的副产物。孔116应尽可能地小，以便例如在部署定日镜12时，将塔架插入地面期间，防止砂粒或其它物质经过该孔而进入塔架20的内部。举例来说，通孔116的直径可为10+1毫米。然而，孔116的确切尺寸可由设计师通过考虑相关因素来确定。虽然孔116示为被成形于尖端114的中心(S卩，在塔架20的最远端处)，但是该孔也可被成形于其另一位置处，例如，在盖帽102的侧面上。可选择尖端114上的孔116的中心位置，以便于制造。防旋转装置106可朝向竖管100的远端来成形。其作用为在将塔架部署在地面上时以及在其部署期间抵抗塔架20上的旋转力。这些力可能来自作用于定日镜12的上部(例如，作用于反射镜28)的风力或其它力。另外，防旋转装置106可用于如通过方位角和/或仰角驱动器来抵抗可在反射镜的旋转期间产生的力，从而保持定日镜12在使用期间的稳定性。防旋转装置106可包括从竖管100径向伸出的纵向翼片118。每个翼片118均包括远端120和近端122。所述远端120被成形为楔形件，即翼片118在其最远端处在径向高度上从大致为零处逐渐增加，并随后达到全高(即，相对较短的轴向距离)。如图所示，成形为楔形件的部分的轴向长度可大于翼片118的径向高度。举例来说，所述楔形件可以约30度角楔入竖管100。此形状有利于通过减小翼片118的轴向阻力而将塔架20插入地面。每个翼片118的长度可介于600±5毫米之间，其宽度为50±1毫米，且其厚度为5±0. 5晕米。可设置翼片118以使得其最远端与盖帽102相隔50±5晕米。一个或多个翼片118可被成形为具有通孔124。在使用或部署定日镜12时，该孔124无功能用途，但是其被形成来便于塔架20的制造，例如通过在部署塔架之前用钩或其它类似的支撑构件来将其悬挂起来。所述通孔的直径可为12±2毫米，并且成形为与翼片118的外边缘119相距25毫米，甚至具有楔形件形成的顶点121。虽然所示的塔架20包括两个翼片118，但是也可提供任何合适数量的翼片。电缆保持装置108被构造来固定外部电缆(未示出)，例如可用于促进定日镜12和外部元件(例如其它定日镜和/或被构造来尤其是控制定日镜的操作的中央处理器(未示出))之间进行通信的数据电缆。所述电缆可沿着定日镜12和/或中央塔式发电站10的其它元件之间的地面而敷设。如图5A和5B所示，电缆保持装置108可包括设计来固定电缆的夹具126，此夹具通过带128固定在竖管100上。夹具126可由任何合适的材料制成。例如，其可由对电缆提供紧固夹持而不会对其造成损坏的例如橡胶的弹性材料制成。该夹具包括两个槽口 130，这些槽口被设计来以便在使用时朝竖管100敞开，且对每个槽口的尺寸进行设计来以便将电缆紧密地容纳在其中。槽口 130的内表面可衬有衬垫材料，以便于夹持电缆，而不会对其造成损坏。应当理解，虽然通常提供两个槽口 130，以例如容纳需要将定日镜12连接至“菊花链”结构中相邻定日镜的两根电缆，但也可提供任何合适数量的槽口。夹具可被成形为具有与槽口 130相邻且与相对较薄的壁134邻接的腔体132。一端可闭合而另一端可敞开的腔体132尤其在其固定电缆的区域中为夹具126提供附加柔性。夹具126的外侧可被成形为具有容纳带128的通道136。夹具126还可包括向内的(即，朝向竖管的)销轴138，其被构造来径向容纳在竖管100的相应的孔内(未示出)。这种布置方式有利于使夹具126在组装和使用期间定位并沿着竖管100保持其位置。销轴138可具有任何合适的构造。例如，这些销轴可被成形为与夹具126 —体形成的实心元件。或者，其可由弹簧支承并偏向竖管100。 带128被成形为带条，该带条被构造来缠绕竖管100和夹具126，从而将夹具保持在竖管上的预定位置处。该带可由任何合适的例如弹性或金属材料的材料制成。根据其构造，其可包括紧固件141，该紧固件构成紧固装置，以便于将其紧固且围绕竖管100。虽然所示的带128和紧固件141为两个单独的元件，但应当理解，所述带可被成形为具有紧固元件，该紧固元件可与其一体形成为其一部分，从而避免需要单独的紧固件。带128可具有“双带条”构造，特别是在夹具126固定于其中的部分。外带128a将竖管100和夹具126缠绕在一起，并被容纳在形成于夹具中的通道136内。内带128b仅缠绕竖管100，并被连接至外带128a。这可通过将内带128a和外带128b与单个紧固件141紧固在一起来实现。或者，可用合适的粘结剂将其粘结在一起。或者，外带128a和内带128b可被成形为单个装置的一部分，其中与夹具126不相邻的带128的部分构成单个带条，同时带128在与夹具相邻的区域中隔开，从而形成内带和外带。插座装置110被构造来便于塔架20的外部电缆(例如，由电缆保持装置108固定的那些电缆)与内部电缆(未示出)的连接。这有利于提供塔架20，而其外部无需任何不必要的电线或电缆。在现场部署定日镜12时，这种布置方式可保护塔架20的电缆不受恶劣环境的影响。如图6A和6B所示，插座装置110包括外壳142、被构造来连接至塔架20的外部电缆的外部接口 144，以及被构造来连接至塔架20的内部电缆的内部接口 146。外壳142包括外部148、从其中伸出的内部152以及两者间的弯曲竖管接口 150。外部148和内部152分别容纳外部接口 144和内部接口 146。竖管接口 150的曲率被设计来与竖管100的外部的曲率匹配，从而便于将其容纳。竖管100被成形为具有通孔，该通孔被成形可使得外壳142的内部152穿过其中。竖管接口 150可被成形为具有侧孔151a和上孔151b，所述孔有助于将外壳142闩到竖管100上，所述竖管包括形成在其内的相应的下插座孔170a和上插座孔170b，如图6C所示。两个下插座孔170a可于与竖管100的邻近边缘相距1150毫米处形成。每个下插座孔的直径可为5. 80毫米，且其彼此之间移位82度角。上插座孔170b可于两个下插座孔170a之间的中间位置的竖管110上的角位置处形成(即，彼此之间移位41度角)，并且在所述竖管上方纵向相距40毫米处(即，朝向竖管100的邻近边缘)，且其直径为5. 80毫米。[0055]容纳内部152的开口 172成形在下插座孔170a与上插座孔170b之间的竖管100中。所述开口可包括垂直侧174以及上圆顶部分和下圆顶部分176。所述开口的宽度(即，垂直侧174之间的距离)可为27毫米，其总高度为57毫米(即，垂直侧的高度为30毫米，每个圆顶部分176的高度为13.5毫米)。开口 172可处于下插座孔170a之间的中心，所述开
口高度的中点与其中心重合。此外，两个孔188成形在下插座孔170a和上插座孔170b的下方的塔架20中，所述孔188与竖管100的邻近边缘相距1410毫米。每个孔188的直径为11. 40毫米，且彼此之间径向移位70度角。外部接口 144包括一个或多个插座154，这取决于要与其连接的外部电缆的数量。内部接口 146通常包括被构造来连接至塔架20的内部电缆的单个插座156。插座154、156中的每个均被构造来连接至电缆，并且可包括任何合适的安装接口，包括但不限于螺纹底 座、卡口座、公母插头、香蕉插头或任何其它合适的接口。应当理解，每个插座均可设有不同类型的安装接口。插座装置110还包括连接在外部接口 144的插座154与内部接口 146的插座156之间的多根电线158 (参见图6B)。电线158在各个插座154、156之间提供电连通，并在必要时进行连接。如上所述，塔架20支撑安装在其上的接口装置22。为了便于此操作，如图7A所示，竖管100的邻近部分可被成形为具有包括若干向内的凹痕160的驱动支撑装置112。每个凹痕160均设有从其中穿过的通孔162。紧密地容纳在竖管100的邻近部分内的接口装置22的部分被成形为具有相应的压痕164 (参见图7B)。每个压痕164均类似地设有通孔166。因此，接口装置22可通过紧固件(例如，铆钉、螺钉、螺栓等(未示出))固定至驱动支撑装置112，从而穿过凹痕160的通孔162和压痕164的相应通孔166。根据另一个实施例，如图7C所示，驱动支撑装置112可包括若干孔178，其可环绕竖管100的邻近部分的周边在径向上彼此等距间隔。举例来说，可提供五个孔178，每个孔的直径为11. 40毫米且与邻近孔在径向上间隔72度。孔178可位于与竖管100的邻近边缘相距约40毫米处。应理解，根据这一实施例，接口装置22的容纳在竖管100的邻近部分内的部分被成形为具有五个孔166。此外，可在竖管20的邻近边缘处(两个孔180之间的径向位置处)提供剪切块180。剪切块180具有成形为半径为8. 5毫米的半圆的下部182。半圆的中心(即，为全圆的中心的点)位于与竖管100的邻近边缘相距10. 70±3毫米处。剪切块180的上部184界定在下部182与向上分叉的两个边缘186之间，并且所述边缘彼此之间以30度角安置，如图7C所
/Jn ο本实用新型所公开的主题所属的领域的技术人员将易于理解，在不脱离本实用新型(加以必要的修订)范围的情况下，可对其进行多种变化、变更和修改。
权利要求1.一种用于中央塔式发电站的定日镜的塔架，其特征在于所述塔架包括 纵向延伸的竖管； 防旋转装置，其被构造来在部署所述塔架时抵抗所述塔架上的旋转力；和 驱动支撑装置，其被构造来支撑安装在所述塔架上的装置； 其中所述竖管具有168. 3毫米的外径和3. 4毫米的壁厚。
2.根据权利要求I所述的塔架，其特征在于所述竖管包括其远端处的锥形盖帽，并且所述竖管长度为3785. I毫米。
3.根据权利要求2所述的塔架，其特征在于所述盖帽的高度为185.I毫米。
4.根据权利要求I所述的塔架，其特征在于所述防旋转装置包括两个或更多个从所述竖管径向伸出的翼片，所述翼片中每个翼片的长度介于595毫米与605毫米之间，其宽度介于49毫米与51毫米之间，并且其厚度介于4. 5毫米与5. 5毫米之间。
5.根据权利要求4所述的塔架，其特征在于每个翼片的远端被成形为楔形件，其以30度角楔入所述竖管。
6.根据权利要求I所述的塔架，其特征在于所述竖管被成形为具有三个孔，其中两个孔成形为下插座孔以使得其中心点彼此之间移位82度角，第三个孔成形为上插座孔以使得其中心点与所述下插座孔中每个孔移位41度角，并且与所述下插座孔纵向相距40毫米。
7.根据权利要求6所述的塔架，其特征在于所述下插座孔成形于与所述竖管的邻近边缘相距1150毫米处。
8.根据权利要求6所述的塔架，其特征在于进一步包括成形于所述下插座孔与所述上插座孔之间且处于所述下插座孔与所述上插座孔中心处的开口。
9.根据权利要求8所述的塔架，其特征在于所述开口宽度为27毫米且其总高度为57毫米，其中在所述开口的上端和下端具有圆顶部分。
10.根据权利要求I所述的塔架，所述驱动支撑装置包括五个孔，每个孔成形于距离所述竖管的邻近边缘的40毫米处，所述五个孔环绕所述竖管在径向上彼此等距间隔。
11.根据权利要求I所述的塔架，其特征在于其包括成形于所述竖管的邻近边缘处的剪切块，所述剪切块具有成形为半径为8. 5毫米的半圆的下部，所述剪切块的中心与所述邻近边缘相距10. 7毫米，所述剪切块进一步包括界定于所述下部与自其向上分叉的两个边缘之间的上部，所述边缘彼此之间以30度角安置。
专利摘要提供一种用于中央塔式发电站的定日镜的塔架。该塔架包括纵向延伸的竖管，防旋转装置，其被构造来在部署所述塔架时抵抗所述塔架上的旋转力；和驱动支撑装置，其被构造来支撑安装在所述塔架上的装置。所述竖管具有168.3毫米的外径和3.4毫米的壁厚。
文档编号G05D3/12GK202632121SQ201220300028
公开日2012年12月26日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者S.赫斯, Z.什维茨, R.巴沃尔, M.斯卢茨基, N.克鲁格曼 申请人:光之源工业(以色列)有限公司