一種水平軸風力機葉片除冰裝置製造方法
2023-12-04 20:39:51 1
一種水平軸風力機葉片除冰裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種上風向水平軸風力機葉片除冰裝置，一種水平軸風力機葉片除冰裝置，其特徵在於:包括葉片表面膠衣下覆蓋的制熱電阻絲，所述制熱電阻絲與一供電電源相連，塔筒的塔影處設置有多個外露噴氣孔，每個噴氣孔均通過噴氣管與豎直管連接，豎直管與渦輪噴氣機連接，渦輪噴氣機與供電電源相連。本發明能在安全位置有效的甩掉附著冰層，從而降低了風力機組不利的冰載荷、維持了原有氣動功率輸出。
【專利說明】一種水平軸風力機葉片除冰裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種水平軸風力機葉片自動除冰裝置，屬於風力發電設備【技術領域】。【背景技術】
[0002]我國具有廣闊的草原和漫長的海岸線，風能資源儲備非常豐富。然而豐富的風資源基本分布在冰天雪地的北方以及溼氣非常大的沿海地帶，環境極其惡劣。風力發電機在攝氏零度以下運行時，如果遇到潮溼的空氣、雨水、鹽霧、冰雪，特別是凍雨時，就會發生冰凍現象。
[0003]葉片表面結冰後主要危害有機組載附加冰載、翼型表面粗糙度增加和甩冰對人員傷害及建築物損壞。
[0004]1.機組附加冰載
[0005]葉片表面覆冰後會產生較大的冰載，加劇葉片及其他部件的疲勞壽命。而且覆蓋在各個葉片上的冰塊不盡相同，使得機組的不平衡載荷加大，若繼續運行會對機組產生非常大的危害。同時，如果風力機停機，長期處於低溫地區的風場機組風能輸出大大降低。
[0006]2.翼型氣動外形改變
[0007]由於每根葉片覆冰厚度不一樣，使得原有葉片設計翼型形狀發生改變，進而葉片在設計條件下的氣動性能發生改變。對於早期失速調節的風力機葉片，氣動性能的改變會促使葉片過早或延遲失速，不利於調節風輪轉速，影響風力機葉片即關鍵部位的載荷，甚至危害機艙內電氣設備。
[0008]3.甩冰危害
[0009]葉片表面覆冰後，隨著溫度的升高，冰塊會脫落，然後在葉尖高速運轉情況下被甩出，會對現場人員和附近機組造成危害。
【發明內容】
[0010]( i )要解決的技術問題
[0011]本發明提供一種水平軸風力機葉片除冰裝置，使覆冰葉片能夠有效方便的將冰塊在安全的位置擺脫掉，降低維護成本和停機時間。
[0012]( ? )技術方案
[0013]本發明為實現上述發明目的採用如下技術方案:
[0014]一種水平軸風力機葉片除冰裝置，其特徵在於:包括葉片表面膠衣下覆蓋的制熱電阻絲，所述制熱電阻絲與一供電電源相連，塔筒的塔影處設置有多個外露噴氣孔，每個噴氣孔均通過噴氣管與豎直管連接，豎直管與渦輪噴氣機連接，渦輪噴氣機與供電電源相連。
[0015]前述的水平軸風力機葉片除冰裝置，其特徵在於:所述制熱電阻絲由金屬網製成，金屬網覆蓋在合模裂縫和葉片的主梁位置。
[0016]前述的水平軸風力機葉片除冰裝置，其特徵在於:金屬網由葉尖處鋪設至葉片葉肩，金屬網與葉根處的供電電源的線圈連接。
[0017]前述的水平軸風力機葉片除冰裝置，其特徵在於:所述噴氣管為L型，與噴氣口相連的折邊與在塔影區域時跟塔筒平行的葉片中翼型弦線的夾角與對應的葉片截面翼型
入流角Φ相等，葉片截面翼型入流角# = arctan[^^]t其中a為軸向誘導因子、a』為周
(I + ￡1 )ωη
向誘導因子、Uco為額定來流風速、ω為額定轉速。
[0018]前述的水平軸風力機葉片除冰裝置，其特徵在於:噴氣孔間距為1.0m。
[0019]本發明所達到的有益效果:在嚴寒天氣下，葉片在犧牲少量電能的同時，能在安全位置有效的甩掉附著冰層，從而降低了風力機組不利的冰載荷、維持了原有氣動功率輸出、降低了葉片高速運動時「拋冰」對人畜和建築物的危害，並且葉片所鋪設的金屬網能起到葉片避雷效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為塔影區域內葉片在噴氣孔作用下，葉片復位振動效果圖；
[0021]圖2為葉片某截面內製熱電阻絲布置示意圖；
[0022]圖3為噴氣孔徑向位置示意圖；
[0023]圖4為塔筒內噴氣管安裝示意圖；
`[0024]圖5為水平軸風力機葉片除冰裝置組合效果圖；
【具體實施方式】:
[0025]所述噴氣孔分布在塔筒塔影位置，噴氣孔徑向方向與對應葉片截面合成入流方向一致。當葉片經過塔影時，葉片氣動力降低或消失，葉片恢復到只受重力狀態，產生振動使得覆冰在葉片運行至最低位置時被彈振拋掉。
[0026]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做進一步的描述。
[0027]如圖1所示，本發明的水平軸風力機葉片除冰裝置，包括葉片表面膠衣下覆蓋的制熱電阻絲，所述制熱電阻絲與一供電電源相連，塔筒的塔影處設置有多個外露噴氣孔，每個噴氣孔均通過噴氣管與豎直管連接，豎直管與渦輪噴氣機連接，渦輪噴氣機與供電電源相連。所述制熱電阻絲由輕質金屬網製成，在葉片I壓力面和吸力面合模時，將電阻絲2覆蓋在合模裂縫和葉片的主梁位置，合模裂縫處的金屬網能夠起到增強葉片兩面連接強度的作用，見圖2所示。
[0028]金屬網2由葉尖處鋪設至葉片葉肩，再將金屬網與葉根處的供電電源的供電線圈連接。金屬網可由鋁線製成，通電電壓使金屬網在嚴寒天氣下溫度維持在5攝氏度左右。
[0029]金屬網2鋪設完成後，在金屬網上覆蓋葉片常用膠衣，使葉片I表面光潔，無凹痕。
[0030]在塔筒4塔影區域(即葉片在塔筒上的水平投影域)安裝若干噴氣孔，噴氣孔間距約為1.0m，-噴氣管為L型，與噴氣口相連的折邊與在塔影區域時跟塔筒平行的葉片中翼型弦線的夾角與對應的葉片截面翼型入流角Φ相等，即
【權利要求】
1.一種水平軸風力機葉片除冰裝置，其特徵在於:包括葉片表面膠衣下覆蓋的制熱電阻絲，所述制熱電阻絲與一供電電源相連，塔筒的塔影處設置有多個外露噴氣孔，每個噴氣孔均通過噴氣管與豎直管連接，豎直管與渦輪噴氣機連接，渦輪噴氣機與供電電源相連。
2.根據權利要求1所述的水平軸風力機葉片除冰裝置，其特徵在於:所述制熱電阻絲由金屬網製成，金屬網覆蓋在合模裂縫和葉片的主梁位置。
3.根據權利要求2所述的水平軸風力機葉片除冰裝置，其特徵在於:金屬網由葉尖處鋪設至葉片葉肩，金屬網與葉根處的供電電源的線圈連接。
4.根據權利要求1所述的水平軸風力機葉片除冰裝置，其特徵在於:所述噴氣管為L型，與噴氣口相連的折邊與在塔影區域時跟塔筒平行的葉片中翼型弦線的夾角與對應的葉片截面翼型入流角Φ相等，葉片截面翼型入流角
5.根據權利要求1或4所述的水平軸風力機葉片除冰裝置，其特徵在於:噴氣孔間距為 1.0m0
【文檔編號】F03D1/00GK103821665SQ201310492752
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年10月18日 優先權日:2013年10月18日
【發明者】潘盼, 蔡新, 顧榮蓉, 朱傑, 楊傑, 舒超, 張靈熙, 張羽 申請人:河海大學常州校區