風電旅遊塔的製作方法

2023-06-04 08:34:11

專利名稱：風電旅遊塔的製作方法
技術領域：
本發明涉及到一種風力發電、旅遊、電視廣播的綜合建築。
在世界有數百個國家進行風力發電裝置的研究和開發，我國也不例外，其中風輪直徑在1～40米左右，美國實驗性的直徑也只到98米。有單體、多體的、陸地上的、山上的和水上的，風葉有單批至到24批的，都是風輪聯單風尾，高度在5～150米，塔體有杆架牆等不一，一般發電幾十千瓦、幾百、幾千千瓦不等，風力田的陣列發電能力在二十萬KW。
存在的主要問題是1.塔體矮接收不到高空的風力；2.風力機小發電少；3.利用率低，只有40％左右；4.可發電時間短，一年中僅5000小時左右；5.風大風小發電不正常，微風時發不了電，風大又利用不了得停機。
本發明的目的在於，提供一種風電旅遊塔，它能在三級——十級風的情況下正常發電，力爭微風、颱風也可運轉，可使電機按需發電，在三級風或在24小時內無風時，也可滿足用戶對電的需要。
為實現本發明的目的，本發明包括甲、建築風電塔體塔基直徑173米、深30米、塔腿八支各長250米、塔底直徑170米、上升到510米處直徑縮到150米、從510米到550米高處又逐步將直徑擴大到170米直上到頂蓋585米。塔體510米高處以下部分可築175層樓型群體結構，內外有大小電梯、上下汽電車人行盤旋橋邊。每層分760個房間。在510米以上的中心豎立軸、二個風輪半軸、壓縮機等裝置。塔蓋上面裝雷達、電視、電訊、氣象、消防、風標旗、瞭望和觀光等裝置。塔體是駕馱風電設備和供人活動的場所。總高一千一百米。
乙、風輪軸裝置二支風輪半軸、各長121米、φ30米、空心的皮厚4—10公分、用鋼板塊組成。軸內是上下風輪上的乘坐飛轎的通道和休息場所、並設電訊電燈空調等器具。軸皮裝有凸凹點穴式齒輪道、供撥動壓縮機軸輪起落用的，以及傳動輪、軸承、制動和調向裝置等，架設在塔體550米高處的三道圓型座道上。二支的半軸的內頭聯接在中心軸的腰部，外頭同風輪連動。它是風動力的基本傳力軸。
丙、風輪裝置二個風輪分前後，前面的直徑1020米、後面的直徑1080米，二個風輪都被風吹轉產生動力，後輪還起著風輪尾的作用。轂蘆頭直徑40米、長41米、頭外各分48批、每批9支空心的輪杆，杆的間段長10米、徑10、20、30公分的，有橫架、支架、周架、縱橫斜拉架和葉片、飛轎道架、採暖裝置等。風輪是車輪式的、全用玻璃鋼，每個重六千噸左右，是接收風能的唯一的動力裝置，迎風角55度。人可到風輪上面遊玩。
丁、壓縮機裝置壓縮機內長3.6米、寬1.4米、高1.5米的殼體、活塞行程一米，內容5.04m3。架在託盤上，由牛樣式軸滑輪聯接在大半軸上，靠點穴齒道輪啟動活塞在氣缸中產生氣壓力出氣門連接在小輸氣管上，眾多小輸氣管又都匯集到中心大立軸內的大輸氣管中，將輸送到貯氣缶內。每支大半軸代動20排4行計80臺壓縮機，全用玻璃鋼製造。
戊、貯能器裝置(或叫貯氣缶)缶體直徑50米、長100米、內容196250m3。設在塔體500米以外的地下處，來氣管由塔體上頭直接串連到缶體的一頭，再從缶體的另一頭輸送到氣輪機。缶體用玻璃鋼板塊拼接、有缶門氣壓表等裝置，是貯能的唯一設備。最高壓在300個大氣壓。
己、氣輪機裝置由周殼、側殼、齒輪、輪軸、密封環、軸承、羅栓、吊環、機腿、活動滑輪等組成。軸是碳鋼、其它用玻璃鋼。該機型可做水火氣等流體的通用機，是搗流式的。可單體、多體、並聯、串聯使用。較比透平機、軸流機簡單、造價低，還可一機代動兩個以上的發電機或水泵等。該機是本發明中的系列性的主要設備，岡主管、付管、伐門等組合成多級的、串聯式的氣輪機系列使用，還可跳格的，間接的使用。
庚、對發電機裝置現有的發電機散熱多靠一、二頭的風扇冷卻、恆溫不穩。本發明對電機靠加裝的氣櫃用過氣流冷卻，可保常溫，是其一；其二、一般的電機是一頭連接在主動機上，會使主動的一頭吃勁，對軸架軸承軸合等容易向一面偏斜。本發明給作主動的一頭加裝上一個立樁架，以保持電機軸的平衡。
採取這二個措施可延長電機的壽命。
辛、變電器裝置現有的變電器多數的是自然風冷，有的裝上風扇，均保持不了常溫。本發明採取氣輪機用過的餘氣過流冷卻，可保正常溫度。
壬、利用空間辦多種事業(一)辦旅社。低、中、高檔房間都有，還配食堂、小賣部、浴池、服務部、閱覽室、電錄廳、會議廳、會客廳。
(二)辦工廠。帽、鞋、襪、手套、針織、縫紉、革件、美術、工藝、文具、玩具、器具、工具、食品、飲料、體育用品、玩具、藥品以及紙張印刷等工廠。
(三)辦商業。主付食、百雜貨、農土特、水畜產、各類飯店等。
(四)辦文教。從託幼所園學前班、到小學、中學、大學、技學等。
(五)辦科研。農種、農機、農耕、農肥、農藥、農產加工、水產、工業、能源和對人類有益的都研究。
(六)辦醫療。醫療保健養老院等均辦。
(七)辦娛樂。京、平、越、吉、予、話劇、馬戲、影視等。
(八)辦體育。凡國際上有的項目都可辦。
(九)辦展覽。農工商學兵技藝術畫等全展。
(十)辦電訊、電話、電報、郵政信、物等。
(十一)辦金融。銀行、保險、儲畜、兌卷等。
(十二)辦交際。會客、會議、交易會談等。
(十三)辦公共業。氣象、雷達、消防、電視站等。
(十四)辦交通運輸。水陸空全辦。
(十五)辦服務業。洗滌、修理、裝飾、理髮等。
(十六)辦旅遊業。接待各方遊客。
鬼、塔體內外按裝上下水、空調、照明、煤氣等。
要將塔體辦成能居住30萬人的城市式的、多功能的綜合利用塔。
六、發明的效果(甲)、效率高。總產風能175萬千瓦，可產電160萬千瓦，佔92％。年產電135億度。
(乙)、成本低。總投資15億美元，50年壽命內計產電6750億度，每度核0.00163美元。減去多種經營費用、每度核0.001美元。人民幣壹分錢。
丙、收入大。投資15億美元，年收6億美元，三年本利回。其中電年收四億多，多種經營年收二億。
丁、壽命長。
1、塔體最大擺動間距一米；2、風輪上邊最大擺動間距為8米；3、塔體總重700萬噸，最大風力吹到塔體身上為550萬噸，尚餘150萬噸力。再加上根深腿長，總抓力達億噸，維修跟得上，避免人為破壞，塔體會穩壽命長抗強地震，可用千年萬年。
戊、佔地小。用地不到一平方公裡，主用山頭。可是總建面積為五平方公裡，等於給地球上增加四平方裡的土地面積，等增值數億。
己、用途廣。
從塔體看單純住人可容納30萬人，可解決10萬人的學習就業問題，是旅遊的聖地。


如下。
附圖是本發明的示意圖。
現根據圖說明本發明的最佳實施例。圖中標號1代表塔身，標號2代表風輪葉片，標號3代表風輪半軸，標號5代表前風輪的輪廓線，標號6代表後風輪的輪廓線。
具體實踐方案是首先要做好勘探工作第一、地理情況。儘量選擇高處，是山地可選400米以上的，就高風大，在海拔800米左右處均有6級風。從吉林孤甸機場氣象站得知是這樣情況。從全球的氣象學介紹在離地800左右的高空氣流差別不太大。在1500米高處差別更不太大。所以要利用高處。應建在硬石質的山上，基固耐久。要近水解決生括生產用水等。
第二、空中情況。對準備建塔地區的風向、風速、不同高度、各季節中的變化規律，都需了解清楚。既知一般也需知特殊的。
第三、交通情況。選擇水陸空搬運方便處。
第四、周圍情況。不影響居民的生活生產交通和公共設施的地點。
在松花江兩沿山頭、十三嶺等山均可建。
其二、做好施工籌備工作第一、做出予算。
第二、繪製圖紙。
第三、備齊機具。
第四、貯備材料。
第五、建全指揮系統。
第六、培訓施工人員。讓其熟知建風電塔的全部技術知識和要求。
第七、建設附助工廠。如結構件、機電、塑料件、水廠、小電塔等。實行備件予制、正件、正體吊裝。
第八、選擇好備件場地，按序存放出庫。
其三、組織施工第一、先挖塔基、缶基、電機房等基礎。為確保基礎堅固、不準放炮，用人工或雷射切刈器切刈硬石第二、打基礎、第三、支立頂柱板、組裝大柚板、接著按圖進行施工。可先將塔體建到540米高處。
第四、在510米塔脖處打一米厚的鋼筋混泥土的柚板。接打周牆、三道大軸座道和中心立軸管，是加固和承擔塔頭的全部裝置。
第五、在組裝塔體時，對盤旋橋道、輸氣管道、上下水道、電路、電梯等一併施工。
第六、在540米完工後對大軸、壓縮機、塔頭等進行施工。
第七、塔頭裝置完工後，對風輪、飛轎等裝置進行施工。
第八、在組裝塔上裝置時，對貯能缶、機電房、變電場、供水等工程同時進行施工，讓發電系統一起試車投產。力爭在五年之內發電。
第九、其它項目六年全部竣工交付應用。
第十、發電系列流程是原動力是靠風吹動風輪的旋轉，對大半軸產生扭力，大軸上的凸凹點穴齒輪道，扳動牛樣弓軸輪，弓軸頭的輪杆再推動活塞，在壓縮機的缸體中上下運動，將氣體壓縮到輸氣支管，氣從多個系列的支管再匯集到中心大管，大管再直接將氣串到貯能缶中，在缶中氣體淨化穩定之後，再從缶中按需要的氣量放出給氣輪機，氣輪機被氣吹轉，氣輪機再帶動發電機發電。電到變電場調正後再輸送給用戶。
第十一、本發明的氣輪機是一臺代動二臺發電機，並同管道、伐門等結合組成串聯發電、餘氣做冷卻、空調和回收。
第十二、組裝過程是各種備件均在助建廠予裝配，正件用車運到施工現場，按施工順序排列，由塔吊吊上塔體上的工作面，再由施工面上的吊車接著吊起組裝合擾就位。
第十三、在組裝大半軸前，在三道元型軸座上面鋪上鋼板平臺，必須按標準，先組裝大半軸的中部和小頭，後組裝外頭和轂蘆頭。全軸組裝完了扶正和試轉，之後就位再試轉，勿必找正全軸成一直線。
第十四、大軸全部組裝完畢，再組裝風輪和飛轎等。先從中心起，旋轉組裝。，組裝完一圈再組裝下一圈。靠測量定位找準。
第十五、組裝風輪時在吊裝的平臺上進行，安全器具必齊備，做到安全施工。
其四、主要措施第一、加強政治思想工作，使人人精神飽滿、工作情緒旺盛。
第二、建立規章制度，嚴格遵守。
第三、實行四班制，六小時工作、二小時學習。
第四、開好班前會，布置任務，班後會總結經驗，搞好交接班。
第五、實行計件承包、優者獎差者罰。
第六，採取全員輪流循環施工，讓參加施工者掌握全面的技術，完工後達到五級工以上的水平。會劃草圖、製圖、代工、指揮施工，成為本行的，都具有大專程度。通過一輪施工培養出一批人才。
九、本發明的主要特點第一、發電不用任何原材料。
第二、沒汙染還美化環境。
第三、建地小不佔良田。
第四、發電供電平衡正常。
第五、效果高收入好支出少。
第六、一物多用。
第七、不影響水陸空交通。
第八、全機不用齒輪傳動，節約鋼材。
第九、為高空風力應用樹立樣板。
第十、為人類的吃、穿、住、用、文、生、勞、醫、安、婚的十大需要增加樂趣。
十、風電計算式甲、風力式
1、公式 2、例解①φ2——直徑平方。
② ——0.785。
③-θ——減去被擋風的面積。
④×2——二個風輪。
⑤ ——風速12米/秒。
⑥ ——風壓9kg·m2。
⑦KW①——102kg·m2/KW。
⑧KW②——總風力。
⑨％——可用率。
⑩KW③_——實力。
3、算式(1)(φ1020m)2→1040400×O.785→816714m2(前風輪面積)(2)(φ1080m)2→1166400×O.785→915624m2(後風輪面積)(3)816714m2＋915624m2→1732338m2(二輪總面積)(4)160m×550m→88000m2(被擋的面積)(5)1732338m2－88000m2→1644338m2(實用面積)(6)1644338m2×12m/秒→19732056m2/秒(總速積)(7)19732056m2/秒×9kg/m2→177588500kg/秒(總風力)(8)177588500÷102kg/KW→17410637＝174.1萬KW(總力)(9)174.1萬KW×92％→160萬KW(實效率)(10)160萬KW×24小時→3840萬KW12(度/日)(11)3840萬KW12×351天/年→135億度/年(年產量)(12)135億度×三角→40.5億元/年(年產值)
乙、氣壓式1、凸凹點穴齒輪道的段點長度(1)輪道徑φ32.468m×π→102.00146m(周長)(2)102m÷34段→3m/段。
2、風輪旋轉一周的時間(1)φ1040m×π→3267.264m(周長)(2)12m/秒×60秒/分→720m(3)3267.264m÷720m/分→4.54分/周3、每分鐘行程的段點數(1)34段點÷4.54分/周→7.5段/分(2)7.5段×2次→15段點次/分4、壓機氣量(1)每臺內容5.04m3×160臺→806.4m3(2)806.4m3×15段點次→12096m3/分5、氣量換算千瓦(1)12096m3×10000cm2/kg→→12096萬kg(2)12096萬kg÷102kg/KW→118.59萬KW丙、發電量計式1、總風能減去損失(1)風輪軸摩損率5％即174.1萬KW—8.7萬KW→165.4萬KW(淨)(2)氣壓機損耗5％，即165.4萬KW—8.3→157.1萬KW(淨)(3)輸入管損耗5％，即157.1—7.9→149.2萬KW。(淨)(4)貯氣缶損耗5％，即149.2—7.5→141.7萬KW。(淨)(5)輸出管損耗5％，即141.7—7→134.7萬KW。(淨)(6)計耗損39.4萬KW。佔總量的22.6％。
2、氣電機間段損耗(1)頭批機50萬KW的二臺，佔總力134.7萬KW的74％，兩機耗去50％餘67.35萬KW。
(2)二批機20萬KW的二臺，佔頭機餘力的60％，兩機耗去50％餘33.7萬KW。
(3)三批機10萬KW的二臺，佔二批機餘力的60％，兩機耗去50％餘16.85萬KW。
權利要求
1.一種風電旅遊塔，其特徵在於，它包括建築的風電塔體，風輪軸裝置，風輪裝置，壓縮機裝置，貯能器裝置，氣輪機裝置，發電機裝置，變電器裝置，利用空間辦的多種事業。
2.根據權利要求1的一種風電旅遊塔，其特徵在於塔總高1100米，二支風輪半軸各長121米，直徑30米，風輪分前後兩個，前面的1020米，後面的1080米，每個重6000噸左右，迎風角55°。
全文摘要
本發明是一種風電旅遊塔，塔高1100米，裝有兩個各重6000噸的風輪用於發電，塔內可容納近30萬人的居住，投資15億美元，三年內可收回成本。具有成本低，見效快，利國利民的優點。
文檔編號E04H12/00GK1128317SQ95109749
公開日1996年8月7日 申請日期1995年8月17日 優先權日1995年8月17日
發明者吳道川 申請人:吳道川