控風發電裝置製造方法
2023-04-28 16:16:01
控風發電裝置製造方法
【專利摘要】控風發電裝置是風能利用的新技術，其目標一是要改變對風力自然性的依賴，做到可控地直接發出50HZ、400V的可用電；二是要能治理颱風、塵風；三是要能造風田，風大時將餘風加壓儲存；四是要降低對風場的要求，做到處處區域都可以單獨建風力發電站；為實現上述宗旨發明該裝置。裝置的主體設施是旋流塔，其作用一是四面八方的風都能利用；二是可以將風加速、加壓、集匯、變旋流，供附控設施分配應用。裝置的附控設施共有八套，作用是：保證發電機飛輪衡壓供風；風大時將餘量風輸進風田；讓風與風塵分離；對颱風逆向減壓；無颱風時逆向減壓自動關閉；風田儲風做功後餘壓再回收進風田；無外風時防內壓返漏；就近區域雙線路供電，風電與網電隨時自動切換替供。
【專利說明】控風發電裝置
[0001] (一）【技術領域】：屬於風力發電、兼治風災、節能環保領域。
[0002] (二）【背景技術】：目前的風力發電雖然已很科學，但我認為存在著諸多缺陷：其一， 風雖然是有方向的，但並非直線前進，在氣溫變化或受阻狀態下，會形成渦流、湍流、曲線 流，這些渦曲流容易引起風電設備振動，而且風能浪費很大；其二，還不能做到同步地治理 塵風、颱風；其三：對風力的自然性依賴太強，從而不能使發電機直接發出合格的直供電； 其四，對風場的要求條件高，很難做到就地取風、量身定建，因而就無法做到處處區域皆能 建立風電與網電雙供。
[0003] 風具有可塑性，給它一個通道可以向上、向下、向前、向後、向左、向右。控風裝置利 用了風的可塑性：主體設施為盤龍式引風壓風旋流塔，每級塔的引風口向四面八方張開，能 將引進的風壓縮、向下、變旋流，每級塔的旋流集匯進中心柱供附加設施進行調控、分配和 應用。這樣，我們在風能利用上就從必然王國垮進了自由王國。一個縣城、一個村鎮都可以 建起風電、網電雙供線路，風力達求時自動切換成風電，風力不達求時自動切換成網電；只 有大塔林區或有特大風田的基地才需要外送併網。
[0004] (三）
【發明內容】
：控風發電裝置一是要做到：高效穩定地發出可直接供用電；二是 要做到：治理風中含塵，能將沙塵暴、海旋風中的微粒子分離進垃圾儲存室；四是要做到： 在沒有地下構造不能建風田的地方，對颱風能形成回抗流；五是要做到：無颱風時回抗流 系統能自動關閉；六是要到：風田放風做功後餘壓能回收進風田；七是要做到：無外風時內 壓不回漏；八是要做到：在就近區域架設低壓直供線路，外風達求正常發電時，風電自動將 網電斷開由自己供電，外風不達求時風電掉閘並將網電送上。為達以上八大目標，發明如 下：
[0005] 1，盤龍式引風壓風旋流塔，簡稱旋流塔，是控風發電裝置的主體設施；裝置像一座 直立高空、各塔蓋四周沿45度角向上翹起的古塔，根據不同需求由單級至多級組成；各塔 層有獨立的引風口向四面八方張開，引風口下面是垂直向下的鬥形壓縮喉道，喉道下面是 沿塔的中心柱螺旋向下的通道；這樣，引風口、鬥形喉道、螺旋通道共同組成了一條張著巨 口盤附在中心柱上的龍；龍口上顎沿45度角向下，進入龍口的風傾斜下壓、再經喉道垂直 下壓、再經龍體旋壓成旋流，由龍尾將旋流送進中心柱，至此，單塔層完成了將風引下來定 向、加壓、變旋流的任務；每塔層有四條龍，龍口向四面張開，無論什麼方向的風，包括旋風、 湍流風都能利用；中心柱內部有沿55度角向下的共用螺旋通道，頂端始於塔頂下端至中心 柱15米高處，各級塔層的旋流在此通道內匯集，互相吸引、互相加壓、共同加速；高壓旋流 風由附加設施完成調控、分配、做工應用。
[0006] 2,發電機驅動輪衡速供風器，裝置是一條大小口通道，大口呈2米正方形在中心 柱15米處與旋流塔中心柱相通，沿45度角向下；小口 1米長0. 5米寬呈長方形直通發電機 驅動輪；中間有電動閘板受發電機轉速表控制，其作用是通過對通風量的控制保持發電機 的衡速運行。
[0007] 3,利用地下鹽洞、廢棄礦洞、枯竭油氣田建設儲風田，風田比油氣田對國民經濟更 有優勢，一是造價低二是資源永不枯竭三是可利用廢棄礦洞。
[0008] 旋流塔可以將外風成百倍壓縮，外風五級以上時預期塔內噴口風速可達每秒800 米至每秒3000米，發電機僅消耗50 %至15 %左右，其餘可儲存進地下構造裡，成為風田風 源；風田儲風很簡單，將旋流塔中心駐15米以下與儲風構造進風口聯通即可，廢礦洞可利 用原洞口，枯竭油氣田可利用原來的注水井，地下鹽洞可利用原地質探井；
[0009] 大的風田由塔林供風，可以形成大的能源基地，風田要設安全放空閥。
[0010] 4,防回漏單向導風器：當外風很小甚至無風時，風田風壓及旋流塔內風壓將遠遠 大於外壓，風容易從龍尾口回漏進大氣，該裝置能解決此問題，它是一根U形回流管，有一 邊帶大小頭，帶大小頭的一邊長出20cm，伸在外風進風口前面，短的一邊在外風進風口的中 心，與進風口平行相向，回漏風在此管內形成回頭負壓，頂住內風外漏，它只許風進不許風 出就行成了單向導風器，在旋流塔的每一個龍尾口都裝有此部件。
[0011] 5,風田放風做功後，餘壓回收裝置：外風小時，發電機衡速運轉靠風田放風補充， 風田風力推動發電機驅動輪後，排出的風仍有很大壓力，餘壓回收裝置可以將排出的風用 機械壓縮後再送迴風田，裝置是一個前大後小長10米的大通道，大口距驅動輪排風口六米 處，小口上安裝一臺7. 5kW的引風機，它的啟動與停止受外風控制：外風小或無風時自動啟 動；外風達求或外風大時自動停止；雖然它運行期間增加了自身內耗，但其作用不僅是餘 壓回收能延長風田補風時間，還能減小發電機驅動輪的背壓，改善發電機工作狀態，是事半 功倍的；餘壓回收口也裝有防回漏單向導風器。
[0012] 6,旋流脫軌，風與風塵分離技術：旋流塔內有55度角向下的螺旋通道，下部變為 65度角，風在旋流運動中風中塵粒因比重大，逐漸離心貼向外軌、底軌，待脫軌時塵粒便沉 衝進垃圾儲存室，風衝向發電機驅動輪。
[0013] 7,臺暴風回抗流裝置：在沒有地質結構建風田的臺暴風常登區，設置臺暴風回抗 流通道，通道設在塔基以下並留清塵口，方向與臺暴風逆向，長80米一 120米，末端樹起高 煙囪，臺暴風來時，旋流塔內風壓極高，除很少一部分發電外，大部分通過回抗流通道回至 煙囪，回流衝向天空形成阻風屏，可以減輕或消除臺暴風對城市的攻擊；回抗流通道前部設 立風動自動提起的閘板，風小時自動落下關閉；通常狀態下煙囪的引風還有減小發電機驅 動輪背壓的作用。
[0014] 8,就近區域雙路供電全自動控制櫃：一個縣城一個鄉鎮或村莊，可通過計算、量身 定建能完全達需的風電站；其供電線路在網電變壓器低壓輸出端，通過全自動控制櫃互控； 全自動控制櫃主迴路有兩個交流斷路器，它們直接受連接在風電上的電壓繼電器控制，當 風力達求風電機正常發電時，電壓繼電器吸合，將網電斷開同時將風電送上；風力不達求時 反之。一個縣城、一個鄉鎮、或一個村莊都可以建立自己的風電站，從而長久地、永遠地擺拖 或減少電費支出，並減少對外電的依賴。 (四）
【專利附圖】
【附圖說明】：
[0015] 圖1是在有風的流程簡圖。
[0016] 圖2是沒風田的地方，需建臺暴風回抗流系統的流程簡圖。 (五）
【具體實施方式】：
[0017] 1，單塔最優尺寸：單個龍口高4米、弧形寬9米，總進風面積36平方米，龍尾輸出 口 0. 13平方米，壓縮了 277倍。驅動輪的最佳尺寸直徑10米外園寬厚度1米，外園上焊有 1米寬半米高的風翅，有很大慣性，以補充自然風曲線的低谷；粗略予期，該尺寸可讓三級 塔在三級風的情況下，做到不用變速箱直接驅動發電機，轉速可達每分鐘3000轉。
[0018] 三級塔單獨站立要七柱著地，上面設避雷器並設六根斜拉繩至地樁；數塔同立時 可互相橋連。
[0019] 2,衡速供風器為中軸轉動式閘板，轉速2956時全開，轉速3005時將風關小。
[0020] 3,塔的中心柱由15mm厚的螺紋管焊接，直徑1. 5至4. 5米；塔蓋及龍口兩腮、龍喉 道、龍身由5mm厚的鋼板焊接。塔蓋直徑10米，各塔上下蓋外園由6根立柱串固，6根立柱 與上蓋的串固處分別用l〇mm厚100*100的角鐵與中心柱焊連加固，6根立柱也是塔上積水 的下洩通道。減風回抗流通道可用5_厚螺紋管，煙?用15_厚螺紋管樹起，下部用彎頭 與回抗流通道焊接，上部設避雷器並設六根拉繩與地樁緊固。另外，風田的儲風通道、風田 風做工後回收通道可以考慮用造價較低的水泥管理入地下實施。
[0021] 4,在需要治理颱風、沙塵暴、揚塵風、大強風的地方，一般需20級至30級的塔，最 好一定要設風田、設塔林，以便形成不亞於大中油氣田的大能源基地和減災基地，只有這樣 區域才值得建設遠輸併網系統。
[0022] 塔林有兩層即可，塔位布置成等邊三角形，塔與塔之間用橋聯法固為整體。風田的 地下構造若很遠可以建大的地下長輸管道。
[0023] 5,生產線的優化建設及安裝的優化施工：
[0024] 三級塔的生產線：三級塔總高46米，可以在安裝現場直接用吊車樹立，生產時可 以在現場鋪設五十米地軌，上面放置三輛5米長的軌道車，單級塔在車上焊制，三塔完成後 移動軌道車對組。
[0025] 多級塔，特別是20級以上的塔，整體較高樹起較難，在長軌道上組裝後，可用大型 卷揚機拉立樹起的辦法，當然，塔下部要設可轉動90度的設施並且安裝臨時性安全保證設 施，詳情不多述。
[0026] 以上發明可以保證人類真正走進風能源時代，讓石油天然氣煤炭成為備用能源並 慢消耗，這不是幻想。
【權利要求】
1. 盤龍式引風壓風旋流塔，簡稱旋流塔，是控風發電裝置的主體設施；裝置像一座直 立高空、各塔蓋沿45度角向四周翹起的古塔，根據不同需求由單級至多級組成；各塔層有 獨立的引風口向四面八方張開，引風口下面是垂直向下的鬥形壓縮喉道，喉道下面是沿塔 的中心柱螺旋向下的通道；這樣，引風口、鬥形喉道、螺旋通道共同組成了一條張著巨口盤 附在中心柱上的龍；龍口上顎沿45度角向下，進入龍口的風傾斜下壓、再經喉道垂直下壓、 再經龍體旋壓成旋流，由龍尾將旋流送進中心柱，至此，單塔層完成了將風引下來定向、力口 壓、變旋流的任務；每塔層有四條龍，龍口向四面張開，無論什麼方向的風，包括旋風、湍流 風都能利用；中心柱內部有沿55度角向下的共用螺旋通道，頂端始於塔頂下端至中心柱15 米高處，各級塔層的旋流在此通道內匯集，互相吸引、互相加壓、共同加速；高壓旋流風由附 加設施完成調控、分配、做工應用。
2. 發電機驅動輪衡速供風器：裝置是一條大小口通道，大口呈2米正方形在中心柱15 米處與旋流塔中心柱相通，沿45度角向下；小口 1米長0. 5米寬呈長方形直通發電機驅動 輪；中間有電動閘板受發電機轉速表控制，其作用是通過對通風量的控制保持發電機的衡 速運行。
3. 利用地下鹽洞、廢棄礦洞、枯竭油氣田建設儲風田：風田比油氣田對國民經濟更有 優勢，一是造價低二是資源永不枯竭三是可利用廢棄礦洞； 旋流塔可以將外風成百倍壓縮，外風五級以上時預期塔內噴口風速可達每秒800米至 每秒3000米，發電機僅消耗50 %至15 %左右，其餘可儲存進地下構造裡，成為風田風源；風 田儲風很簡單，將旋流塔中心駐15米處以下與儲風構造進風口聯通即可，廢礦洞可利用原 洞口，枯竭油氣田可利用原來的注水井，地下鹽洞可利用原地質探井； 大的風田由塔林供風，可以形成大的能源基地，風田要設安全放空閥。
4. 防回漏單向導風器：當外風很小甚至無風時，風田風壓及旋流塔內風壓將遠遠大於 外壓，風容易從龍尾口回漏進大氣，該裝置能解決此問題，它是一根U形回流管，有一邊帶 大小頭，帶大小頭的一邊長出20cm，伸在外風進風口前面，短的一邊在外風進風口的中心， 與進風口平行相向，回漏風在此管內形成回頭負壓，頂住內風外漏，它只許風進不許風出就 行成了單向導風器，在旋流塔的每一個龍尾口都裝有此部件。
5. 風田放風做功後，餘壓回收裝置：外風小時，發電機衡速運轉靠風田放風補充，風田 風力推動發電機驅動輪後，排出的風仍有很大壓力，餘壓回收裝置可以將排出的風用機械 壓縮後再送迴風田，裝置是一個前大後小長10米的大通道，大口距驅動輪排風口六米處， 小口上安裝一臺7. 5kW的引風機，它的啟動與停止受外風控制：外風小或無風時自動啟動； 外風達求或外風大時自動停止；雖然它運行期間增加了自身內耗，但其作用不僅是餘壓回 收能延長風田補風時間，還能減小發電機驅動輪的背壓，改善發電機工作狀態，是事半功倍 的；餘壓回收口也裝有防回漏單向導風器。
6. 旋流脫軌，風與風塵分離技術：旋流塔內有55度角向下的螺旋通道，下部變為65度 角，風在旋流運動中風中塵粒因比重大，逐漸離心貼向外軌、底軌，待脫軌時塵粒便沉衝進 垃圾儲存室，風衝向發電機驅動輪。
7. 颱風回抗流裝置：在沒有地質構造建風田的臺暴風常登區，設置臺暴風回抗流通 道，通道設在塔基以下並留清塵口，方向與颱風逆向，長80米一 120米，末端樹起高煙囪；臺 暴風來時，旋流塔內風壓極高，除很少一部分發電外，大部分通過回抗流通道回至煙囪，回 抗流衝向天空形成阻風屏，可以減輕或消除臺暴風對城市的攻擊；回抗流通道前部設立風 動自動提起的閘板，風小時自動落下關閉；通常狀態下，煙囪的引風還有減小發電機驅動輪 背壓的作用。
8. 就近區域雙路供電全自動控制櫃：一個縣城一個鄉鎮或村莊，可通過計算、量身定 建能完全達需的風電站；其供電線路在網電變壓器低壓輸出端，通過全自動控制櫃互控； 全自動控制櫃主迴路有兩個交流斷路器，它們直接受連接在風電上的電壓繼電器控制，當 風力達求風電機正常發電時，電壓繼電器吸合，將網電斷開同時將風電送上；風力不達求時 反之。一個縣城、一個鄉鎮、或一個村莊都可以建立自己的風電站，從而長久地、永遠地擺拖 或減少電費支出，並減少對外網電的依賴。
【文檔編號】F03D11/00GK104100456SQ201410373083
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年8月1日 優先權日:2014年8月1日
【發明者】馬緒勇 申請人:馬緒勇