专利名称：导流体风力涡轮发电设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风力发电设备，尤其是导流体风力涡轮发电设备。
技术背景环境保护要求采用清洁的再生能源，风力发电得到世界各国的重视。现有 的风力发电设备一般都是采用尺寸庞大的螺旋桨风动机结构，要求通过塔架将 风力发电主要设备架设到塔架顶部空中，但是强度和造价限制了塔架高度，使 风能利用受到限制。其庞大复杂的机电设备造成制造、安装和维修的困难。 发明内容为了解决上述风力发电设备存在的问题，本发明提供导流体风力涡轮发电 设备，使风能利用受到的限制得以克服。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是采用导流体风力涡轮发电设 备取代体积庞大的螺旋桨风力发电设备。本发明采用流线型外导流体容纳主要风力发电设备，用以减少整体设备的 风阻力。采用辐条悬吊结构将外导流体薄壳结构与内部的收縮导流进气管、直线导流管、扩散导流排气管等薄壳结构连接成轻体的整体结构。涡轮发电设备设置在外导流体的中心位置，直线导流管内。 本发明的涡轮发电设备具有收缩导流进气管，用以提高风速。 本发明的涡轮发电设备具有内头部导流体，用以提高风速。 通过采用收縮导流进气管和利用内头部导流体加大风速，从而得到足以推动涡轮发电设备运转的高速风力。本发明采用涡轮结构的风动机，涡轮盘体周边设置多个涡轮叶片。 设置机前气流导向板，用以将气流从轴向引导为涡轮转动的圆周切向，以较理想的角度吹向涡轮叶片，推动涡轮转动，获得最佳利用风能的效果，提高风力发电效率。涡轮安装在涡轮轴承座上，通过涡轮轴将风能动力传递到发电机。由于涡 轮具有较高的旋转速度，使本风力发电设备可能避开一般风力发电设备难以避 免的复杂的增速和调速装置，直接驱动发电机，从而大大简化了风力发电设备。采用液力耦合器连接涡轮和发电机，以改善涡轮发电设备的起动性能。采用高压"交-直-交"方式进行电力整流输变电。采用尾部导流体、机后气流导向板和扩散导流排气管改善气流空气动力特 性，以便提高涡轮发电设备的效率。本发明的外导流体具有尾翼和滚道迴转装置，用以随风向调整方位，获得 迎风最佳利用风能效果。本发明的主要发电设备设置在塔墩上，塔墩内设置输变电和控制设备。本发明采用锚定纤绳措施应对飓风等超极限风载荷。本发明的有益效果是，流线型外导流体减少风阻力；辐条悬吊的轻体结构;縮小设备尺寸，提高制造、安装和维护的工艺性；简化设备，降低造价；提高 风力发电效率；能应对飓风；增加单机发电能力，实现大型风力发电站。
以下结合附图和具体实施例对本发明进一步说明，但不作为对本发明的限定。
图1为本发明所示导流体风力发电设备的主视剖视图； 图2为图1的侧视剖视图； 其中，附图标记如下 l一悬吊辐条；2— 涡轮叶片；3— 涡轮； 4一涡轮轴；5— 涡轮轴承座；6— 液力耦合器；7— 发电机；8— 排气孔； 9一尾翼；10~扩散导流排气管；11— 内尾部导流体；12— 纤绳锚定；13— 机后气流导向板； 1"外导流体；15— 直线导流管；16— 直线导流管肋筋；17— 迴转轮支座；18— 安全栏杆； 19一维修平台；20— 塔墩；21— 迴转导轨；22— 迴转轮；23— 外导流体肋筋；24— 机前气流导向板；25— 收縮导流进气管肋筋 26~内头部导流体 27—收縮导流进气管。
具体实施方式
4在图l、图2中，本发明揭示了导流体风力涡轮发电设备，它取代了体积庞
大的螺旋桨风力发电设备。
流线型外导流体14容纳主要风力发电设备，用以减少整体设备的风阻力。
采用辐条悬吊结构1将外导流体14薄壳结构与内部的收縮导流进气管27、 直线导流管15、扩散导流排气管IO等薄壳结构连接成轻体的整体结构。悬吊辐 条1通过肋筋23、 25、 16实现上述薄壳结构14、 27、 15、 IO之间的连接。
涡轮发电设备设置在外导流体的中心位置，直线导流管15内。
涡轮发电设备具有收縮导流进气管27，用以提高风速。
涡轮发电设备具有内头部导流体26，用以提高风速。
通过采用收縮导流进气管27和利用内头部导流体26加大风速，从而得到 足以推动涡轮发电设备运转的高速风力。
采用涡轮结构的风动机，涡轮3盘体周边设置多个涡轮叶片2。
设置机前气流导向板24，用以将气流从轴向引导为涡轮3转动的圆周切向， 以较理想的角度吹向涡轮叶片2，推动涡轮3转动，获得最佳利用风能的效果， 提高风力发电效率。
涡轮3安装在涡轮轴承座5上，通过涡轮轴4将风能动力传递到发电机7。 由于涡轮3具有较高的旋转速度，使本风力发电设备可能避开一般风力发电设 备难以避免的复杂的增速和调速装置，直接驱动发电机7，从而大大简化了风力 发电设备。
采用液力耦合器6连接涡轮3和发电机7,以改善涡轮发电设备的起动性能。 采用高压"交-直-交"方式进行电力整流输变电。
采用内尾部导流体11、机后气流导向板13和扩散导流排气管10改善气流 空气动力特性，以便提高涡轮发电设备的效率。
外导流体14具有尾翼9和滚道迴转装置21、22、 16，用以随风向调整方位， 获得迎风最佳利用风能效果。迴转轮22在圆形迴转轨道21上运转。
主要发电设备设置在塔墩20上，塔墩内设置输变电和控制设备。塔墩20 顶部设置维修平台19，周边设置安全栏杆18。
采用锚定纤绳12措施应对飓风等超极限风载荷。根据飓风天气预报，临时 拉紧锚定纤绳12。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情 况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但 这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.导流体风力涡轮发电设备，其特征是，采用导流体风力涡轮发电设备取代体积庞大的螺旋桨风力发电设备。
2. 根据权利要求1所述的导流体风力涡轮发电设备，其特征是，采用流线型 外导流体容纳主要风力发电设备，用以减少整体设备的风阻力，并用辐条悬吊 结构将外导流体薄壳结构与内部的收縮导流进气管、直线导流管、扩散导流排 气管等薄壳结构连接成轻体的整体结构。
3. 根据权利要求1所述的导流体风力涡轮发电设备，其特征是，涡轮发电设 备具有用以提高风速的收縮导流进气管和内导流体。
4. 根据权利要求1所述的导流体风力涡轮发电设备，其特征是，采用涡轮结 构的风动机，涡轮盘体周边设置多个涡轮叶片。
5. 根据权利要求1所述的导流体风力涡轮发电设备，其特征是，设置机前气 流导向板，用以将气流从轴向引导为涡轮转动的圆周切向，以较理想的角度吹 向涡轮叶片，推动涡轮转动。
6. 根据权利要求1所述的导流体风力涡轮发电设备，其特征是，高速旋转的 涡轮，避开一般风力发电设备难以避免的复杂的增速和调速装置，通过改善涡 轮发电设备起动性能的液力耦合器直接驱动发电机。采用高压"交-直-交"方式 进行电力整流输变电。
7. 根据权利要求1所述的导流体风力涡轮发电设备，其特征是，外导流体具 有尾翼和滚道迴转装置，用以随风向调整方位，获得迎风最佳利用风能效果。
8. 根据权利要求1所述的导流体风力涡轮发电设备，其特征是，主要发电设 备设置在塔墩上，塔墩内设置输变电和控制设备。
9. 根据权利要求1所述的导流体风力涡轮发电设备，其特征是，采用锚定纤 绳措施应对临时的飓风等超极限风载荷。
全文摘要
本发明涉及导流体风力涡轮发电设备。用流线型外导流体容纳主要风力发电设备。用辐条悬吊结构将外导流体与内部导流管薄壳结构连接成轻体结构。用收缩导流进气管和内导流体得到高速风力。风动机涡轮盘体周边设置多个涡轮叶片。用导向板将气流从轴向引导为圆周切向吹向叶片推动涡轮。高速旋转的涡轮通过液力耦合器直接驱动发电机。导流体具有尾翼和滚道迴转装置。发电设备设置在内设输变电和控制设备的塔墩上。用锚定纤绳措施应对飓风。本发明的有益效果是，流线型外导流体减少风阻力；辐条悬吊的轻体结构；缩小设备尺寸，提高制造、安装和维护工艺性；简化设备，降低造价；提高风力发电效率；能应对飓风；增加单机发电能力，实现大型风力发电站。
文档编号F03D9/00GK101660495SQ20081011882
公开日2010年3月3日 申请日期2008年8月25日 优先权日2008年8月25日
发明者李时清, 李泉洞, 李越峰, 李越秀, 杨乃桥, 杨家桂, 林文滋, 林明琼, 王崇熙, 石宏元, 覃辛华 申请人:李泉洞;李越秀