浮式风力涡轮机结构的制作方法_2

文档序号:9264345阅读:来源:国知局
次。诸如扭转角度、锥角、中心开口、螺距、翼板宽度和翼板轮廓之类的参数不必要是任何固定的值或者沿着所述轴的长度的形状。位于周边的翼板摩擦阻力/能量损失是由有利的轴向周缘速度造成的,而不是由不利的径向周缘速度造成的。徐缓的速度不会对鸟造成伤害。翼板中的腔体、楔形槽和裙状部布置成用于使热空气从发电机室向上升起以防止形成冰。涡轮机的螺距/旋向(右/左)取决于多涡轮机发电厂的流动对称。所述涡轮机适用于液体、气体和/或作为颗粒泵,并且是环保设计的。该装置适合于直升机运输,维护方便,可以在码头组装。不再必要执行受天气影响的危险组装操作以及费用较高的提升船舶出海。
[0018]所述浮动件还控制螺旋桨涡轮机。这是根据本发明实现的,其中至少一个风力加载螺旋桨装置以有利于流动的形式附接在倾斜控制浮动件的顶部处,其中在所述顶部附近的受风力影响的倾斜对螺旋桨有最大影响,并且在最大倾斜处具有减小的影响,这在风暴和飓风过程中对螺旋桨提供了保护。此外,倾斜发生在由通过适配缓冲孔的压载物/液体流控制的角度范围内,其中具有弧形下部管的三角形摆动特性布置成在弱风下像摇椅一样返回到起始点。更便于维护的倾斜是通过将液体从一个支腿泵送到另一个支腿实现的。该装置在倾斜过程中在降下的高度处获得较小的风载,增加了螺旋桨的倾斜,包括更倾斜的风力缓冲直升机升降平台。
[0019]该桨距桨控制(翼板扭转)现在可以由受风力影响的倾斜控制替代。在具有非常强的风力期间减小了塔和螺旋桨上的天气载荷。
[0020]该装置适合于直升机运输,维护方便,可以在码头组装,不再需要露天和危险的组装工作以及费用较高的提升船舶出海。
[0021]直升机升降平台设计成适合于最佳的风力减速,并因此还有助于保护螺旋桨抵抗风载。该平台在恶劣天气、风暴和飓风期间获得了有利的风力保护倾斜位置。
【附图说明】
[0022]下面通过图示本发明实施方式的附图进一步详细描述本发明,其中:
[0023]图1示出了根据本发明的一个实施方式的螺旋涡轮机从上方的透视图;
[0024]图2是与图1类似的图,但是更多的是从前面看到的并且具有两个转动翼板和具有楔形槽和扩散器的稍许不同设计;
[0025]图3A示出了在正常操作过程中位于海中的根据本发明的风力涡轮机装置;而
[0026]图3B示出了在极端风力载荷下根据本发明的风力涡轮机装置,
[0027]图4示出了图3A在风向上具有四个转动翼板;
[0028]图5示出了部分剖开的从侧面看到的根据本发明的风力涡轮机装置的浮动件装置的部分;
[0029]图6示出了锚定在码头用于维护的根据本发明的风力涡轮机装置;
[0030]图7示出了在拖拽过程中根据本发明的风力涡轮机装置;
[0031]图8A和8B是分别与图3A和3B类似的图,但是是以透视图呈现的;
[0032]图9是与图8A和SB类似的图,但是其中风力涡轮机部分是传统的螺旋桨操作的涡轮机;
[0033]图10和11是分别与图6和7类似的图,但是其中风力涡轮机部分是传统的螺旋桨操作的涡轮机;
[0034]图12示出了根据本发明的风力涡轮机装置的一个替代性实施方式,其具有两个传统的螺旋桨操作的涡轮机并且具有直升机甲板;以及
[0035]图13A、13B和14示出了根据本发明的风力涡轮机组件的一个替代性实施方式,其具有布置在风力涡轮机结构的浮动件装置的其中一个支腿处的浮动式波浪发电厂。
【具体实施方式】
[0036]图1示出了根据本发明的一个实施方式的螺旋涡轮机从上方的透视图,其具有一个布置在转动轴31上的转动翼板30。所述转动轴上端转动支撑在轴承33中,下端32与布置在风力涡轮机下方隔室中的发电机(未示出)以转动和输电方式连接。这些是对本领域技术人员来说熟悉的细节,这里不再进一步详细讨论。螺旋形转子叶片30布置在转动轴31上。所述转动轴沿向上方向稍微倾斜地布置。所述转子叶片33布置在基本封闭的流动通道3内,该流动通道具有楔形槽状的入口端2。该楔形槽2具有构成入口部分末端的下边缘2'和进一步朝向风力涡轮机中部定位的上边缘2"。那么入口部分2具有楔形槽,该楔形槽具有铲子形或铁锹形的下部,但是在更靠近涡轮机中部处变成封闭的流动通道3。涡轮机的出口部分4是锥形的,其在流动方向上具有渐增的流动截面并且还表示为扩散器。当风力涡轮机结构在海中自由漂浮没有显著的风力影响时,沿具有转子叶片33的流动通道3的流动方向的纵向轴线的倾斜角度以关于水平面0-33度的角度延伸,尤其是大约15-30度,优选地大约25度,以便于它们在极端风载下基本平行于海表面延伸。
[0037]图2是与图1类似的图,但是是更多地从前面看到的,并具有两个转子叶片30a和30b并且具有楔形槽和扩散器4的稍微不同的设计。类似的构造在图4中示出,但是总共4个转子翼板30a、30b、30c和30d。
[0038]现在参见图3A、3B、5、6、7、8A和8B,示出了布置在海中的根据本发明的风力涡轮机装置。该涡轮机I布置在三角形的浮动件装置20上,该浮动件装置具有用于附接一个或多个风力涡轮机的上附接装置29以及可选的直升机甲板。该浮动件装置20包括两个管形支腿21和22,这两个管形支腿21和22从附接装置29向下以一相互的角度并且沿向下方向以渐增的相互距离延伸。下部部件或横交部件(cross piece) 23的两端部连接到支腿21和22的下端。横交部件23有利地是弧形的,具有位于该横交部件上方的“圆”心,以便于当自由漂浮并且海中没有载荷时该横交部件的中间部构成浮动件装置的最低点。曲率半径取决于倾斜阻力或摆动频率所需的程度,并且必须结合该结构的余下部分的尺寸和重量来考虑。该风力涡轮机结构锚定到锚定装置,该锚定装置包括锚定件28和连接到旋转接头25的锚定件线缆27,所述旋转接头连接到所述横交部件23。这本身是可以从现有技术中获知的,这里不再进一步描述。加固件24优选地固定连接在支腿21和22之间以增强该结构来进一步抵抗来自于风和大海的载荷。
[0039]仍然参见正如在上面段落中描述的附图,所述横交部件或下部部件23部分地填充有液体。诸如板26之类的流限制装置覆盖下部部件23内的流动截面的一部分。这对由来自于风、波浪和水流的载荷导致的整体结构的摆动提供了缓冲效果,并且防止从一侧到另一侧的过多倾斜。图3A和8A示出了在正常操作过程中的风力涡轮机结构,其中水在下部部件23的一端内自由浮动(这些图的左侧)。图3B和SB示出了在强风中向下倾斜到海中保护风力涡轮机抵抗风载的风力涡轮机结构。
[0040]图6和7示出了其中一个支腿21的内部部分地或完全地释放液体、而另一个支腿22的内部部分地或完全地填充有水以迫使该结构总体向下倾斜到海中的风力涡轮机结构。图6示意性地示出了类似的状态,其中涡轮机布置在陆地上的车间内用于维护,而图7示出了布置成用于拖拽的风力涡轮机结构。水的分布是通过例如布置在风力涡轮机的发电机隔室中的一个或多个泵(未示出)提供的。将水从一个支腿泵送到另一个支腿的布置在本领域技术人员的知识范围内,这里不再进一步描述。
[0041]图9、10和11示出了本身是传统螺旋桨式风力涡轮机的风力涡轮机的一个替代性设计。这些图可以部分地与图12相比,但是图12明确地示出了由两个并置的螺旋桨式风力涡轮机构成的风力涡轮机。以参考数字40示出了直升机甲板。正如可以从图9的右边看到的,在极强风力期间该结构总体上向下倾斜到海中,并且由于螺旋桨叶片与风向呈一角度取向所以其本身提供了减小的风载,风力越大该角度越大。直升机甲板简化了进入该结构用于维护的入口。直升机甲板的另一个优点是其将进一步保护风力涡轮机的螺旋桨并减小或者甚至消除被撕开的风险。拖拽
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