專利名稱：低阻涵流式空氣渦輪發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
低阻涵流式空氣渦輪發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型低阻涵流式空氣渦輪發(fā)電系統(tǒng)涉及的是涵流型通量管的確立、低阻渦輪葉片優(yōu)化、非動(dòng)態(tài)導(dǎo)流柵選型、空心遞級(jí)軸耦合封接、發(fā)電機(jī)配型等多項(xiàng)專業(yè)核心技術(shù)發(fā)電系統(tǒng)。屬太陽能塔抽吸而形成的特有空氣射流沖壓低阻渦輪發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
[0002]隨著我國經(jīng)濟(jì)高速增長急劇增加了對(duì)電力的需求，未來30年中的每10年需求總量將增加1200TWh。能源專家從社會(huì)可持續(xù)發(fā)展要求出發(fā)，預(yù)計(jì)我國可再生能源發(fā)電的總裝機(jī)容量在2020年將達(dá)到10GW，2050年將提高到100GW的水平，占全部總裝機(jī)容量的5%_7%， 從而成為我國電力系統(tǒng)的重要組成部分。其中，風(fēng)力發(fā)電與太陽能發(fā)電將占重要份額，前期風(fēng)力發(fā)電會(huì)較快發(fā)展，而后期的增長主要依靠太陽能熱力發(fā)電，但是利用太陽熱能發(fā)電是一門綜合性的高技術(shù)，涉及太陽能收集、儲(chǔ)能、新型材料技術(shù)，高效汽輪機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制系統(tǒng)等問題?？v觀國內(nèi)外的太陽能熱力發(fā)電項(xiàng)目，專家認(rèn)為未來最有發(fā)展?jié)摿Φ臄?shù)煙囪式熱發(fā)電，而煙囪式熱發(fā)電并不缺煙囪高度、集熱場(chǎng)和控制系統(tǒng)，唯獨(dú)缺少專業(yè)化和與之相適應(yīng)的專職高效空氣渦輪發(fā)電機(jī)。目前市場(chǎng)上可見的為太陽塔熱氣流電站配套應(yīng)用的空氣渦輪機(jī)主要以風(fēng)力機(jī)原理，水輪機(jī)原理和排風(fēng)機(jī)原理設(shè)計(jì)為多。這種設(shè)計(jì)理念最大的問題就是熱氣流很容易“一次過”(也就是抽風(fēng)產(chǎn)生向上升力，從而沖擊葉片帶動(dòng)中心軸旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能)，電轉(zhuǎn)換效率低(僅10%-12%)也是理所當(dāng)然的。其次是容易損壞，由于環(huán)境風(fēng)沙，雜草進(jìn)入風(fēng)機(jī)葉片上，使葉片腐蝕、拉毛，雜草進(jìn)入更易纏繞，造成“死機(jī)”。盡管世界少數(shù)發(fā)達(dá)國家，如美國、德國、西班牙、澳大利亞及發(fā)展中國家的納米比亞近年都在不同程度的計(jì)劃嘗試建造太陽能熱氣流發(fā)電塔(最高1000米)，所采用的發(fā)電理念也停留在大棚式，環(huán)向布置阻力風(fēng)輪發(fā)電機(jī)利用煙 底部熱氣流匯流發(fā)電，均未見涉足低阻涵流渦輪發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。 我國在這一領(lǐng)域研究開展較晚，目前盡管有華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)已經(jīng)開始從事這方面的研究，但也僅停留在概念性研究階段。特別是對(duì)新型涵流型通量管的確立，低阻渦輪葉片優(yōu)化，非動(dòng)態(tài)導(dǎo)流柵選型、空心遞級(jí)軸耦合封接技術(shù)和發(fā)電機(jī)配型選擇上還無從談?wù)摗0003]經(jīng)進(jìn)一步檢索及對(duì)市場(chǎng)的調(diào)查，未見與本實(shí)用新型完全一致或相類似的專家文獻(xiàn)及專利報(bào)告。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型目的是針對(duì)上述不足之處，為未來太陽能塔熱氣流電站可預(yù)知的市場(chǎng)而提供一種低阻涵流式空氣渦輪發(fā)電系統(tǒng)。其最大的特點(diǎn)之一是以前所未有的涵流式新型技術(shù)替代壁洞式和集中塔底集流方式，變無序?yàn)橛行颍瑢⒂邢逕崮芴嵘粋€(gè)數(shù)量級(jí)，確保熱流體達(dá)到最大利用率；特點(diǎn)之二是以多級(jí)串聯(lián)優(yōu)化技術(shù)代替單級(jí)多臺(tái)套設(shè)置方式，充分利用熱能二次利用率，贏得電力輸出最大化；特點(diǎn)之三是采用優(yōu)秀的派風(fēng)板和杰出的渦輪槳葉耦合核心技術(shù)，替代列裝的簡(jiǎn)單葉片和葉輪式設(shè)置，保證渦輪機(jī)在微射流沖擊時(shí)，也能輸出理想動(dòng)力，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；特點(diǎn)之四是提供了一種完全符合太陽能熱氣流發(fā)電專職高效、長壽命、綠色電力制造設(shè)備，從此填補(bǔ)了國內(nèi)外空白。[0005]低阻涵流式空氣渦輪發(fā)電系統(tǒng)是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的[0006]低阻涵流式空氣渦輪發(fā)電系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)、支撐筋、支撐環(huán)、自檢元件組件、涵洞、 固定環(huán)、尾流通道管、渦輪槳葉、迎風(fēng)板、向心環(huán)、阻風(fēng)門、主軸、電機(jī)、保溫材料、喇叭狀氣流通量管、遞級(jí)軸、渦輪機(jī)殼、對(duì)接法蘭、定位基架、限位法蘭、軸承和連接軸。涵洞預(yù)制在太陽塔底部環(huán)向上；渦輪槳葉設(shè)置在遞級(jí)軸上；軸承設(shè)置在遞級(jí)軸兩頭；迎風(fēng)板一頭固定在固定環(huán)上，另一頭固定在向心環(huán)上；支撐環(huán)上設(shè)置有支撐筋；支撐筋固定在軸承周向外側(cè)；定位基架設(shè)置在渦輪機(jī)殼下方平面上；渦輪機(jī)殼內(nèi)設(shè)置有支撐環(huán)、支撐筋、軸承、遞級(jí)軸、固定環(huán)、迎風(fēng)板、向心環(huán)、渦輪槳葉；對(duì)接法蘭設(shè)置在單級(jí)渦輪機(jī)殼的環(huán)向兩頭，有利于第一級(jí)和第二級(jí)封裝對(duì)接；喇叭狀氣流通量管設(shè)置在第一級(jí)渦輪機(jī)殼上；阻風(fēng)門設(shè)置在主軸上；主軸一端設(shè)置有電機(jī)，有利于及時(shí)調(diào)控，起到啟閉作用和控制流量流速的功能；尾流通道管設(shè)置在最后一級(jí)渦輪機(jī)殼上，起到引流作用；限位法蘭設(shè)置在尾流通道管和喇叭狀氣流通量管上；自檢元件組件設(shè)置在渦輪機(jī)殼開孔處有利于觀察和自檢的位置上；渦輪機(jī)與發(fā)電機(jī)之間采用連接軸連接，通過連接軸可調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)及渦輪機(jī)之間的距離，使氣流無阻上升；發(fā)電機(jī)設(shè)置在連接軸一端，有利于及時(shí)將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力能轉(zhuǎn)換成電能輸出；保溫材料填充在涵洞與渦輪機(jī)殼、涵洞與喇叭狀氣流通量管之間，避免熱損。[0007]所述的涵洞采用鋼筋混凝土澆筑形成(特別在配合太陽塔發(fā)電時(shí))，進(jìn)口段制成順喇叭狀，出口延伸1-2米后制成倒喇叭狀；也可采用鋼板彎制焊接加工成型。制成后的涵洞周向尺寸應(yīng)大于渦輪機(jī)環(huán)向殼面300-600mm。[0008]所述的空氣渦輪機(jī)可采用單級(jí)使用，更優(yōu)選的是采用多級(jí)串聯(lián)使用。在采用多級(jí)串聯(lián)使用時(shí)，進(jìn)風(fēng)第一級(jí)的規(guī)格選擇大于第二級(jí)，而第三級(jí)又小于第二級(jí)，形成順喇叭狀流體壓縮式走向。[0009]所述的自檢元件組件采用監(jiān)控探頭、射燈、微型馬達(dá)、燈罩式殼體組成。設(shè)置在每一級(jí)空心渦輪機(jī)殼開孔處，有利于實(shí)時(shí)檢查和傳遞每級(jí)空氣渦輪機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。[0010]所述的遞級(jí)軸采用金屬材料通過一系列機(jī)加工制成逐段縮小的遞級(jí)整軸，也可采用分級(jí)分段連接成空心遞級(jí)軸，有利于降低重量，渦輪機(jī)氣動(dòng)更容易，并節(jié)省動(dòng)能。[0011]所述的渦輪槳葉采用玻璃纖維加環(huán)氧樹脂復(fù)合，也可采用鋁合金、鎂合金材料制造。制成的渦輪槳葉，葉根為實(shí)心體，葉面與葉背之間為空心體，整體渦輪槳葉不規(guī)則向上扭15-68°傾角。[0012]所述的迎風(fēng)板采用不銹鋼、玻璃鋼、鋁合金及其他任何一種板材，也可采用不易腐蝕、強(qiáng)度高的其他板材制成。以向心環(huán)為中心，順方向傾斜狀布板，板與板之間的間隔 50-300mm，板的寬度為 500_3000mm，高度為 1000-3000mm。[0013]所述的發(fā)電機(jī)采用同步發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)或永磁直流發(fā)電機(jī)，可優(yōu)選任何一款應(yīng)用，輸出功率150-5000KW，也可采用與空氣渦輪機(jī)輸出功率相對(duì)應(yīng)的發(fā)電機(jī)。[0014]所述的尾流通道管采用不易腐蝕、光潔度好的金屬板材彎制，經(jīng)鉚焊組成圓筒狀， 一端設(shè)置有法蘭，另一端敞口，優(yōu)選采用在涵洞壁面粘貼鋁、塑薄板，或粘貼瓷磚，從而降低流體粘掛，使氣流上升更順暢。[0015]工作原理[0016]受太陽塔負(fù)壓產(chǎn)生抽吸的物理機(jī)理效應(yīng)，當(dāng)流體工質(zhì)(此處稱為熱氣流)以 15-20m/s (設(shè)計(jì)流速)的流速和飽滿的流量首先通過開啟的阻風(fēng)門，經(jīng)過喇叭狀引射管流道時(shí)，熱氣流第一次被壓縮，不規(guī)則熱氣流(如渦流、旋流)第一次進(jìn)行調(diào)整并從喇叭狀出口進(jìn)入迎風(fēng)板縫隙式通道，經(jīng)過縫隙式通道時(shí)，熱氣流得到第二次調(diào)整，進(jìn)行第二次壓縮，在二次調(diào)整熱氣流和二次受到壓縮的情況下，使熱氣流成順方向高速?zèng)_擊渦輪槳葉，渦輪槳葉帶動(dòng)遞級(jí)軸旋轉(zhuǎn)，完成風(fēng)能轉(zhuǎn)換機(jī)械動(dòng)能過程，而高速旋轉(zhuǎn)的遞級(jí)軸又將旋轉(zhuǎn)動(dòng)能傳遞至同步發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能輸出上網(wǎng)，從而又完成了機(jī)械動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能的過程。由于熱氣流實(shí)行第一次沖擊后，余能從渦輪槳葉邊沿逃離進(jìn)入第二級(jí)迎風(fēng)板界面，又一次進(jìn)行調(diào)整并壓縮，熱流體余能進(jìn)一步得到應(yīng)用，再一次沖擊第二級(jí)渦輪槳葉，使渦輪槳葉帶動(dòng)第二級(jí)遞級(jí)軸連同第一級(jí)同步旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生更強(qiáng)旋轉(zhuǎn)動(dòng)能帶動(dòng)同步電機(jī)完成電力輸出程序。沖擊后的熱氣流通過尾流通道管進(jìn)入太陽塔內(nèi)，經(jīng)自然抽吸到頂部出口排入大自然，以此往復(fù)。


[0017]通過
以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型前述的和其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更為清晰。其中[0018]圖1是本實(shí)用新型低阻涵流式空氣渦輪發(fā)電系統(tǒng)剖視圖。[0019]圖中序號(hào)1.電機(jī)；2.阻風(fēng)門；3.主軸；4.喇叭狀氣流通量管；5.保溫材料；6.遞級(jí)軸；7.渦輪機(jī)殼；8.定位基架；9.對(duì)接法蘭；10.軸承；11.限位法蘭；12.連接軸；13.發(fā)電機(jī)；14.尾流通道管；15.涵洞；16.支撐筋；17.支撐環(huán)；18.自檢元件組件；19.固定環(huán)； 20.向心環(huán)；21.渦輪槳葉；22.迎風(fēng)板。
具體實(shí)施方式
[0020]結(jié)合圖1，本實(shí)用新型低阻涵流式空氣渦輪發(fā)電系統(tǒng)是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的[0021]本實(shí)用新型低阻涵流式空氣渦輪發(fā)電系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)13、支撐筋16、支撐環(huán)17、 自檢元件組件18、涵洞15、固定環(huán)19、尾流通道管14、渦輪槳葉21、迎風(fēng)板22、向心環(huán)20、 阻風(fēng)門2、主軸3、電機(jī)1、保溫材料5、喇叭狀氣流通量管4、遞級(jí)軸6、渦輪機(jī)殼7、對(duì)接法蘭 9、定位基架8、限位法蘭11、軸承10和連接軸12。涵洞15預(yù)制在太陽塔底部環(huán)向上；渦輪槳葉21設(shè)置在遞級(jí)軸6上；軸承10設(shè)置在遞級(jí)軸6兩頭；迎風(fēng)板22 —頭固定在固定環(huán)19 上，另一頭固定在向心環(huán)20上；支撐環(huán)17上設(shè)置有支撐筋16 ；支撐筋16固定在軸承10周向外側(cè)；定位基架8設(shè)置在渦輪機(jī)殼7下方平面上；渦輪機(jī)殼7內(nèi)設(shè)置有支撐環(huán)17、支撐筋 16、軸承10、遞級(jí)軸6、固定環(huán)19、迎風(fēng)板22、向心環(huán)20、渦輪槳葉21 ；對(duì)接法蘭9設(shè)置在單級(jí)渦輪機(jī)殼7的環(huán)向兩頭，有利于第一級(jí)和第二級(jí)封裝對(duì)接；喇叭狀氣流通量管4設(shè)置在第一級(jí)渦輪機(jī)殼7上；阻風(fēng)門2設(shè)置在主軸3上；主軸3 —端設(shè)置有電機(jī)1，有利于及時(shí)調(diào)控， 起到啟閉作用和控制流量流速的功能；尾流通道管14設(shè)置在最后一級(jí)渦輪機(jī)殼7上，起到引流作用；限位法蘭11設(shè)置在尾流通道管14和喇叭狀氣流通量管4上；自檢元件組件18 設(shè)置在渦輪機(jī)殼7開孔處有利于觀察和自檢的位置上；渦輪機(jī)與發(fā)電機(jī)13之間采用連接軸 12連接，通過連接軸12可調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)13及渦輪機(jī)之間的距離，使氣流無阻上升；發(fā)電機(jī)13 設(shè)置在連接軸12—端，有利于及時(shí)將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力能轉(zhuǎn)換成電能輸出；保溫材料5填充在涵洞515與渦輪機(jī)殼7、涵洞15與喇叭狀氣流通量管4之間，避免熱損。[0022]所述的涵洞15采用鋼筋混凝土澆筑形成(特別在配合太陽塔發(fā)電時(shí))，進(jìn)口段制成順喇叭狀，出口延伸1-2米后制成倒喇叭狀；也可采用鋼板彎制焊接加工成型。制成后的涵洞15周向尺寸應(yīng)大于渦輪機(jī)環(huán)向殼面300-600mm。[0023]所述的空氣渦輪機(jī)可采用單級(jí)使用，更優(yōu)選的是采用多級(jí)串聯(lián)使用。在采用多級(jí)串聯(lián)使用時(shí)，進(jìn)風(fēng)第一級(jí)的規(guī)格選擇大于第二級(jí)，而第三級(jí)又小于第二級(jí)，形成順喇叭狀流體壓縮式走向。[0024]所述的自檢元件組件18采用監(jiān)控探頭、射燈、微型馬達(dá)、燈罩式殼體組成。設(shè)置在每一級(jí)空心渦輪機(jī)殼開孔處，有利于實(shí)時(shí)檢查和傳遞每級(jí)空氣渦輪機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。[0025]所述的遞級(jí)軸6采用金屬材料通過一系列機(jī)加工制成逐段縮小的遞級(jí)整軸，也可采用分級(jí)分段連接成空心遞級(jí)軸。有利于降低重量，渦輪機(jī)氣動(dòng)更容易，并節(jié)省動(dòng)能。[0026]所述的渦輪槳葉21采用玻璃纖維加環(huán)氧樹脂復(fù)合，也可采用鋁合金、鎂合金材料打造。制成的渦輪槳葉21，葉根為實(shí)心體，葉面與葉背之間為空心體，整體渦輪槳葉21不規(guī)則向上扭15-68°傾角。[0027]所述的迎風(fēng)板22采用不銹鋼、玻璃鋼、鋁合金及其他任何一種板材，也可采用不易腐蝕、強(qiáng)度高的其他板材制成。以向心環(huán)為中心，順方向傾斜狀布板，板與板之間的間隔 50-300mm，板的寬度為 500_3000mm，高度為 1000-3000mm。[0028]所述的發(fā)電機(jī)13采用同步發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)或永磁直流發(fā)電機(jī)，可優(yōu)選任何一款應(yīng)用，輸出功率150-5000KW，也可采用與空氣渦輪機(jī)輸出功率相對(duì)應(yīng)的發(fā)電機(jī)。[0029]所述的尾流通道管14采用不易腐蝕、光潔度好的金屬板材彎制，經(jīng)鉚焊組成圓筒狀，一端設(shè)置有法蘭，另一端敞口，優(yōu)選采用在涵洞15壁面粘貼鋁、塑薄板，或粘貼瓷磚，從而降低流體粘掛，使氣流上升更順暢。[0030]本實(shí)用新型低阻涵流式空氣渦輪發(fā)電系統(tǒng)具有卓越的技術(shù)和性價(jià)優(yōu)勢(shì)，具體如下[0031]一、采用新型漸縮式長流道工質(zhì)通量可控優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，從而使風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，貫通“一氣呵成”。[0032]本實(shí)用新型是太陽塔式熱氣流發(fā)電的核心裝置之一。以太陽塔自身抽吸力作為動(dòng)能，將原分散設(shè)置在太陽塔集熱棚周向壁洞式小型發(fā)電機(jī)，集中整合到統(tǒng)一的涵道內(nèi)， 采用中、大型發(fā)電機(jī)來擔(dān)當(dāng)主力，經(jīng)過派風(fēng)控量、順喇叭漸縮、長流道穩(wěn)流、迎風(fēng)板定向沖擊等一系列制式規(guī)范動(dòng)作，使有限的熱氣流得到更為合理的利用，在降低熱損的同時(shí)，又降低了流體損失，為后續(xù)高效渦輪機(jī)的安裝應(yīng)用創(chuàng)造了優(yōu)良條件。[0033]二、采用一軸多級(jí)高效渦輪機(jī)先進(jìn)工藝流程，充分發(fā)揮特種渦槳作用，使風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)換電能最大化。[0034]本實(shí)用新型采用杰出的渦輪槳葉作為動(dòng)能轉(zhuǎn)換的主力元件，一改常態(tài)葉片式和分輪機(jī)式葉片的做法，加上采用逐級(jí)縮小的工藝流程，在優(yōu)秀的定向迎風(fēng)板的規(guī)劃下，使流體無序變有序，而扭力不減，動(dòng)力產(chǎn)生不降反升。根據(jù)風(fēng)速增加一倍，風(fēng)的功率便增加8 倍的重要概念，本實(shí)用新型充分發(fā)揮尾流的流速流量和溫差，可及時(shí)調(diào)整級(jí)數(shù)，合理增加或減少。假設(shè)流體沖擊時(shí)為15m/s，所產(chǎn)生電能350W，沖擊后進(jìn)入第二級(jí)時(shí)，同樣產(chǎn)生電能350W，所以，只要有足夠的抽吸力，就可以使電力輸出是單機(jī)的兩倍以上。改變傳統(tǒng)熱氣流發(fā)電“一吹而過”利用率低的毛病，開創(chuàng)新能源電力系統(tǒng)應(yīng)用新時(shí)代。[0035]三、采用傳統(tǒng)材料，根據(jù)氣動(dòng)原理設(shè)計(jì)，降低制作成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。[0036]本實(shí)用新型采用市售常規(guī)玻纖加環(huán)氧(GF/E)或碳纖維/玻纖混雜組合制作槳葉， 有利原料采購及時(shí)，可形成大規(guī)模生產(chǎn)，降低制作成本，擴(kuò)展市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。根據(jù)氣動(dòng)原理設(shè)計(jì)的杰出的渦輪槳葉在不規(guī)則扭轉(zhuǎn)角15-68°的情況下，仍保證有足夠的強(qiáng)度、剛度和氣動(dòng)彈性穩(wěn)定的特性。因此，對(duì)未來整個(gè)行業(yè)樹立了典范并起到了一定的引領(lǐng)及標(biāo)桿作用。[0037]四、噪音低、振動(dòng)小、免維護(hù)、長壽命。[0038]本實(shí)用新型由于以涵流形式為主力熱氣流風(fēng)道，安裝時(shí)與混凝土預(yù)制涵洞結(jié)合， 并直接與地面固定接觸，渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的噪音不易外泄，可隨土壤向四周擴(kuò)散，振動(dòng)也小。目前可知的國外代表作“千米高塔”所設(shè)計(jì)的渦輪發(fā)電機(jī)，是以集熱棚周向開孔或塔底部放置有32臺(tái)渦輪發(fā)電機(jī)的例證，這種設(shè)計(jì)會(huì)風(fēng)雨無阻的擴(kuò)散噪音，振動(dòng)大，易損壞，嚴(yán)重影響使用壽命。另外，本實(shí)用新型又一大特點(diǎn)采用在渦輪機(jī)殼上合適位置開孔，孔向布置有自檢元件，可及時(shí)了解和收集渦輪機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)情況和數(shù)據(jù)，確保渦輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)始終處于優(yōu)良狀態(tài)和可控范圍，免受不必要的機(jī)械損耗，延長使用壽命。
權(quán)利要求1.一種低阻涵流式空氣渦輪發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于包括發(fā)電機(jī)、支撐筋、支撐環(huán)、自檢元件組件、涵洞、固定環(huán)、尾流通道管、渦輪槳葉、迎風(fēng)板、向心環(huán)、阻風(fēng)門、主軸、電機(jī)、保溫材料、喇叭狀氣流通量管、遞級(jí)軸、渦輪機(jī)殼、對(duì)接法蘭、定位基架、限位法蘭、軸承和連接軸；涵洞預(yù)制在太陽塔底部環(huán)向上；渦輪槳葉設(shè)置在遞級(jí)軸上；軸承設(shè)置在遞級(jí)軸兩頭；迎風(fēng)板一頭固定在固定環(huán)上，另一頭固定在向心環(huán)上；支撐環(huán)上設(shè)置有支撐筋；支撐筋固定在軸承周向外側(cè)；定位基架設(shè)置在渦輪機(jī)殼下方平面上；渦輪機(jī)殼內(nèi)設(shè)置有支撐環(huán)、支撐筋、軸承、遞級(jí)軸、固定環(huán)、迎風(fēng)板、向心環(huán)、渦輪槳葉；對(duì)接法蘭設(shè)置在單級(jí)渦輪機(jī)殼的環(huán)向兩頭，有利于第一級(jí)和第二級(jí)封裝對(duì)接；喇叭狀氣流通量管設(shè)置在第一級(jí)渦輪機(jī)殼上；阻風(fēng)門設(shè)置在主軸上；主軸一端設(shè)置有電機(jī)；尾流通道管設(shè)置在最后一級(jí)渦輪機(jī)殼上，起到引流作用；限位法蘭設(shè)置在尾流通道管和喇叭狀氣流通量管上；自檢元件組件設(shè)置在渦輪機(jī)殼開孔處；渦輪機(jī)與發(fā)電機(jī)之間采用連接軸連接，通過連接軸可調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)及渦輪機(jī)之間的距離，使氣流無阻上升；發(fā)電機(jī)設(shè)置在連接軸一端，有利于及時(shí)將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力能轉(zhuǎn)換成電能輸出；保溫材料填充在涵洞與渦輪機(jī)殼、涵洞與喇叭狀氣流通量管之間，避免熱損。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低阻涵流式空氣渦輪發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的涵洞采用鋼筋混凝土澆筑成，進(jìn)口段制成順喇叭狀，出口延伸1-2米后制成倒喇叭狀；或采用鋼板彎制焊接加工成型，制成后的涵洞周向尺寸應(yīng)大于渦輪機(jī)環(huán)向殼面300-600mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低阻涵流式空氣渦輪發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的空氣渦輪機(jī)采用單級(jí)使用，或采用多級(jí)串聯(lián)使用；在采用多級(jí)串聯(lián)使用時(shí)，進(jìn)風(fēng)第一級(jí)的規(guī)格選擇大于第二級(jí)，而第三級(jí)又小于第二級(jí)，形成順喇叭狀流體壓縮式走向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低阻涵流式空氣渦輪發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的自檢元件組件采用監(jiān)控探頭、射燈、微型馬達(dá)、燈罩式殼體組成，設(shè)置在每一級(jí)空心渦輪機(jī)殼開孔處，有利于實(shí)時(shí)檢查和傳遞每級(jí)空氣渦輪機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低阻涵流式空氣渦輪發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的遞級(jí)軸采用金屬材料通過機(jī)加工制成逐段縮小的遞級(jí)整軸，或采用分級(jí)分段連接成空心遞級(jí)軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低阻涵流式空氣渦輪發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的渦輪槳葉采用鋁合金、鎂合金材料制造；制成的渦輪槳葉，葉根為實(shí)心體，葉面與葉背之間為空心體，整體渦輪槳葉不規(guī)則向上扭15-68°傾角。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低阻涵流式空氣渦輪發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的迎風(fēng)板采用不銹鋼、玻璃鋼、鋁合金板材制成；以向心環(huán)為中心，順方向傾斜狀布板，板與板之間的間隔 50-300mm，板的寬度為 500_3000mm，高度為 1000-3000mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低阻涵流式空氣渦輪發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的發(fā)電機(jī)采用同步發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)或永磁直流發(fā)電機(jī)，輸出功率150-5000KW，也可采用與空氣渦輪機(jī)輸出功率相對(duì)應(yīng)的發(fā)電機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低阻涵流式空氣渦輪發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的尾流通道管采用不易腐蝕、光潔度好的金屬板材彎制，經(jīng)鉚焊組成圓筒狀，一端設(shè)置有法蘭，另一端敞口，在涵洞壁面粘貼鋁、塑薄板，或粘貼瓷磚。
專利摘要本實(shí)用新型低阻涵流式空氣渦輪發(fā)電系統(tǒng)涉及涵流型通量管的確立、低阻渦輪葉片優(yōu)化、非動(dòng)態(tài)導(dǎo)流柵選型、空心遞級(jí)軸耦合封接、發(fā)電機(jī)配型等多項(xiàng)專業(yè)核心技術(shù)發(fā)電系統(tǒng)。屬太陽能塔抽吸而形成特有空氣射流沖壓低阻渦輪發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。包括發(fā)電機(jī)、支撐筋、支撐環(huán)、自檢元件組件、涵洞、固定環(huán)、尾流通道管、渦輪槳葉、迎風(fēng)板、向心環(huán)、阻風(fēng)門、主軸、電機(jī)、保溫材料、喇叭狀氣流通量管、遞級(jí)軸、渦輪機(jī)殼、對(duì)接法蘭、定位基架、限位法蘭、軸承和連接軸；涵洞預(yù)制在太陽塔底部環(huán)向上；渦輪槳葉設(shè)置在遞級(jí)軸上；渦輪機(jī)殼內(nèi)設(shè)置有支撐環(huán)、支撐筋、軸承、遞級(jí)軸、固定環(huán)、迎風(fēng)板、向心環(huán)、渦輪槳葉；發(fā)電機(jī)設(shè)置在連接軸一端，將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力能轉(zhuǎn)換成電能輸出。
文檔編號(hào)F01D25/00GK202280481SQ20112041043
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者劉根娣, 姚伯龍, 李勇強(qiáng), 李勇良, 趙廉, 陳東輝 申請(qǐng)人:無錫中陽新能源科技有限公司