專利名稱：豎式風(fēng)槳筒利用自然風(fēng)力儲存壓縮空氣發(fā)電的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力機(jī)發(fā)電的方法和設(shè)備，特別是涉及豎式風(fēng)槳筒制用自然風(fēng)力儲存壓縮空氣發(fā)電的方法和設(shè)備。
現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備，一般是采用二葉或多葉風(fēng)輪機(jī)，安裝在支承塔架上，被自然風(fēng)力推動旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過變速箱調(diào)整轉(zhuǎn)速來驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，這樣結(jié)構(gòu)對自然風(fēng)力時大、時小，風(fēng)速時快、時慢很難控制穩(wěn)定在設(shè)計要求的發(fā)電功率上。對豐富的自然風(fēng)力能尚未得到大規(guī)模的充分的開發(fā)利用。
因此，利用自然風(fēng)力發(fā)電為人們所重視，但至今對風(fēng)力發(fā)電課題還沒有獲得令人滿意的最佳途徑。
在本發(fā)明以前蘇聯(lián)專利1242638號，槳式風(fēng)力發(fā)電機(jī)提出不用塔架支承風(fēng)槳機(jī)技術(shù)方案，但對自然風(fēng)力時大、時小，風(fēng)速時快、時慢調(diào)控風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速適應(yīng)發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速問題亦是運用變速箱裝置，這樣亦難于控制穩(wěn)定在所設(shè)計要求的發(fā)電功率上。另外風(fēng)槳機(jī)與發(fā)電機(jī)亦是連體安裝在不良的惡劣環(huán)境之中。
此外，中國專利申請F(tuán)03D3/00，105754A號(單側(cè)風(fēng)葉式風(fēng)力發(fā)電機(jī))提出改變風(fēng)葉輪結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案;中國專利A0025號(風(fēng)力發(fā)電裝置)提出雙塔托起的風(fēng)輪及風(fēng)力電機(jī)技術(shù)方案，上述二者克服不了笨重、巨大的支承風(fēng)葉輪塔架及昂貴的建筑投資;同時亦克服不了風(fēng)槳、風(fēng)輪機(jī)與發(fā)電機(jī)連體安裝在不良的惡劣環(huán)境之中;亦沒有解決在自然風(fēng)力時大、時小，風(fēng)速時快、時慢的狀況下能使發(fā)電機(jī)連續(xù)保持達(dá)到額定功率的電能輸出。
本發(fā)明的目的，是為克服上述的缺點提供一種風(fēng)力機(jī)發(fā)電的方法和設(shè)備，特別是提供豎式風(fēng)槳筒利用自然風(fēng)力儲存壓縮空氣的方法和設(shè)備。去除了笨重、巨大，投資昂貴的支承風(fēng)輪機(jī)的塔架并免除了風(fēng)向舵，大大降低設(shè)施投產(chǎn)的費用;解決了風(fēng)輪機(jī)與發(fā)電機(jī)連體安裝，避免了發(fā)電廠設(shè)備和操作人員在不良的環(huán)境之中，實現(xiàn)風(fēng)槳機(jī)與發(fā)電機(jī)一系列設(shè)備及操作人員按設(shè)計的、遠(yuǎn)距離的分離設(shè)置;克服了自然風(fēng)力時大、時小，風(fēng)速時快、時慢的狀況下能使發(fā)電機(jī)連續(xù)保持達(dá)到額定功率的電能輸出;能把空間流動的、轉(zhuǎn)眼即失的自然風(fēng)力能轉(zhuǎn)換成可儲存的和人為可控制使用發(fā)電的氣體能。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的陸地、空間、海面存在著比水能資源更豐富的自然風(fēng)能，在常年自然風(fēng)能豐富的地域安裝豎式風(fēng)槳筒及配套的壓縮空氣機(jī)群體。豎式風(fēng)槳筒在自然風(fēng)力的推動下旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動壓縮空氣機(jī)運行，把空氣壓縮在第一級儲氣罐內(nèi)，待儲氣罐內(nèi)達(dá)到設(shè)計的壓強(qiáng)時，設(shè)置在儲氣罐的氣體輸出管道上的氣閥門自動打開，被壓縮的氣體通過輸氣管道，輸送到預(yù)設(shè)的，遠(yuǎn)距離的第二級儲氣罐群，待儲氣罐群內(nèi)到設(shè)計的壓強(qiáng)時，設(shè)置在第二級儲氣罐群排氣管道上的控制閥自動打開(或人為控制打開)，壓縮空氣流體通過噴氣嘴排出，氣流體推動氣輪機(jī)高速旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)出交流電能的方法。本方法在若干組豎式風(fēng)槳筒及配套的壓縮空氣機(jī)運行工作下，把空間流動即失的風(fēng)能轉(zhuǎn)換成可儲存的氣體能，從而產(chǎn)生巨大的、可控制排放的、取之不盡用之不渴的氣體能。根據(jù)這種方法。本發(fā)明設(shè)置相應(yīng)的配套的發(fā)電設(shè)備，該設(shè)備主要包括豎式風(fēng)槳筒、壓縮空氣機(jī)、第一級儲氣罐、自動排氣閥門、輸氣管道、第二級儲氣罐群、控制排氣閥門、噴氣嘴、氣輪機(jī)、交流發(fā)電機(jī)，以及從壓縮空氣機(jī)到噴頭的系列設(shè)備內(nèi)的壓縮空氣。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(1)、自然風(fēng)能取之不盡，用之不渴，豎式風(fēng)槳筒及配套的壓縮空氣機(jī)(可群體并聯(lián)安裝)，在風(fēng)能的作用下，把空氣壓縮在儲氣罐內(nèi)，成為可儲存、可控制排放使用的氣體能。(即能把流動的閃眼即失的、難于控制的風(fēng)能匯集儲存起來使用)。
(2)、運用輸氣管道把壓縮空氣輸送到預(yù)定設(shè)計的、遠(yuǎn)距離(1-100公里都可以)的發(fā)電廠推動氣輪機(jī)并驅(qū)動發(fā)電機(jī)，實現(xiàn)了豎式風(fēng)槳筒與發(fā)電機(jī)的一系列設(shè)備及操作人員遠(yuǎn)距離分離設(shè)置，避免了電廠設(shè)備和操作人員在不良的惡劣環(huán)境之中。
(3)、遠(yuǎn)距離輸送高壓氣體能，推動氣輪機(jī)并驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電是采用造價低、易安裝、易檢修的無縫鋼管代替了造價高、安裝難、檢修難的高架輸電線路。
(4)、豎式風(fēng)槳筒本身既是風(fēng)槳又是支承架，免除了巨大、笨重建筑費用昂貴的風(fēng)機(jī)塔架，這樣就大大降低了造價，為電能源開拓了前景。
(5)、能把陣風(fēng)、微風(fēng)的風(fēng)力儲存、匯集利用，優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)對陣風(fēng)、微風(fēng)難于利用的不足。
(6)、特別適應(yīng)陸地、島嶼、海岸、海面以及高山、峽谷惡劣環(huán)境自然風(fēng)能的充分利用。即采用集氣管把不同位置，不同風(fēng)力環(huán)境的風(fēng)能轉(zhuǎn)換成氣體能輸集到一起使用。
(7)、本發(fā)明方法涉及到機(jī)器設(shè)備是完全經(jīng)證實的技術(shù)以及暢銷的零部件及設(shè)備。
本發(fā)明的實施例由如下涉及到的設(shè)備示意給出

圖1是本發(fā)明提出的豎式風(fēng)槳筒的主視圖。
圖2是本發(fā)明提出的豎式風(fēng)槳筒的底部份的正視圖。
圖三是本發(fā)明提出的豎式風(fēng)槳筒的弧型長條槳的視圖。
圖四是本發(fā)明提出的豎式風(fēng)槳筒利用自然風(fēng)力儲存壓縮空氣發(fā)電的方法和設(shè)備的示意圖。
下面結(jié)合附圖通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述附圖1是本發(fā)明的豎式風(fēng)槳筒的主視圖。
由件弧型長條槳(1)，圓板軸座(2)，軸(3)，軸承(4)，錐型齒輪(5)，地拉鋼繩(6)，拉緊鎖(7)，座架(8)，固定鋼繩環(huán)(9)構(gòu)成豎式風(fēng)槳筒。
弧型長條槳(1)安裝在上下對稱的園板軸座(2)上，用二件到四件弧型長條槳構(gòu)成一個既是風(fēng)槳又作塔架的豎式風(fēng)槳筒，把下園板軸座(2)、(3)、(4)、(5)與座架(8)結(jié)合，在地拉鋼繩(6)以三角狀從上軸承(4)拉向地面的固定環(huán)(9)，用拉緊鎖(7)拉收緊并調(diào)正垂直豎式風(fēng)槳筒，就構(gòu)成一個無需塔架的無需風(fēng)向舵的豎式風(fēng)槳筒，在自然風(fēng)力推動下旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動配套的壓縮空氣機(jī)運行。
圖2是本發(fā)明提出的豎式風(fēng)槳筒的底部件，圓板軸座(2)與軸(3)是連接件，弧型長條槳的連接件(10)與圓板軸座(2)焊接固穩(wěn)，錐型齒輪(5)套在軸承(4)下段的軸(3)上，錐型齒輪(5)是驅(qū)動壓縮空氣機(jī)運行的主動齒輪。
圖3是本發(fā)明提出的豎式風(fēng)槳筒的弧型長條槳，長條槳的切面成弧型狀，弧型長條槳兩頭開設(shè)有一排螺栓孔(11)，該螺栓孔是與園板軸座上的連接件(10)的螺拴孔相配對，為上螺拴接緊固定之用?；⌒烷L條槳是由弧型體框架構(gòu)成主桿，外面用鋁簿板材鉚上。
圖4是本發(fā)明提出的豎式風(fēng)槳筒利用自然風(fēng)力儲存壓縮空氣的發(fā)電方法和設(shè)備的整體府視示意圖。
本發(fā)明所涉及到的設(shè)備是由豎式風(fēng)槳筒(1)，以及配套的壓縮空氣機(jī)(2)，第一級儲氣罐(3)，自動排氣閥門(4)，輸氣管道(5)，第二級儲氣管道(7)，排氣管道(8)，控制排氣閥門(9)，噴氣嘴(10)，氣輪機(jī)(11)，交流發(fā)電機(jī)(12)以及從空氣壓縮機(jī)到噴氣嘴的系列設(shè)備內(nèi)流動的壓縮空氣(6)等構(gòu)成。豎式風(fēng)槳筒(1)的安裝無需支承塔架，無需風(fēng)向舵，豎式風(fēng)槳筒是垂直安裝的，其本身結(jié)構(gòu)既是風(fēng)槳又是塔架，在豎式風(fēng)槳筒的上軸承(見附圖1的(4))均勻三角狀拉鋼繩于地(見圖1的(6))收緊調(diào)正固穩(wěn)定。本設(shè)計的豎式風(fēng)槳筒可受接任意角度的風(fēng)流并使其保持同一方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動壓縮空氣機(jī)(2)的運行。壓縮空氣機(jī)(2)的排氣管道相聯(lián)接于第一級儲氣罐(3)，輸氣管道上的自動排氣閥門(4);把若干組的壓縮空氣機(jī)，壓縮的空氣匯集于輸氣管道(5)，壓縮空氣(6)輸送到預(yù)定設(shè)計的，遠(yuǎn)距離的(1公里到上100公里)的第二級儲氣罐群，該罐最大可承受150×105的壓強(qiáng)，第二級儲氣鋼罐可是串聯(lián)或并聯(lián)成大型的儲氣罐群(如A、B、C、F、E儲氣罐群)為了安全或不占用土地面積，可把儲氣罐群埋設(shè)在地下，海河深水下或山洞中，儲氣罐群后的排氣管道(8)，裝設(shè)在排氣管道(8)上的自動(或人控)控制排氣閥門(9)與噴氣嘴(10)聯(lián)接，噴氣嘴(10)與氣輪機(jī)(11)接配，氣輪機(jī)(11)與發(fā)電機(jī)(12)是直接聯(lián)軸裝配。在豎式風(fēng)槳筒及配套的壓縮空氣機(jī)群運行后，待儲氣罐內(nèi)的壓縮空氣積儲到設(shè)計的壓強(qiáng)時，開啟控制排氣閥門(9)，高壓氣體流推動氣輪機(jī)(11)高速運轉(zhuǎn)并驅(qū)動交流發(fā)電機(jī)運行發(fā)出交流電。
權(quán)利要求
1.一種豎式風(fēng)槳筒利用自然風(fēng)力儲存壓縮空氣發(fā)電的方法，該方法包括以下步驟a、把豎式風(fēng)槳筒及配套的壓縮空氣機(jī)的若干套組分別安裝在自然風(fēng)力常年豐富的地域；b、利用自然風(fēng)力推動豎式風(fēng)槳筒旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動配套的壓縮空氣機(jī)運行，產(chǎn)生壓縮空氣流體；c、壓縮空氣流體輸入第一級儲氣罐內(nèi)，待儲氣罐內(nèi)達(dá)到設(shè)計要求的空氣壓強(qiáng)時，安裝在儲氣罐后的輸氣管道上的自動排氣閥門便開啟，把壓縮氣體經(jīng)過輸氣管道送到預(yù)定設(shè)計的、遠(yuǎn)距離的第二級儲氣罐群內(nèi)；d、待第二級儲氣罐內(nèi)達(dá)到設(shè)計要求的空氣壓強(qiáng)時，自動控制或人為控制的排氣閥門開啟，高壓氣流體經(jīng)過噴氣嘴排出，推動氣輪旋轉(zhuǎn)、并驅(qū)動交流發(fā)電機(jī)，發(fā)出交流電。
2.按照權(quán)利要求1所述的豎式風(fēng)槳筒利用自然風(fēng)力儲存壓縮空氣的方法，其特征在于豎式風(fēng)槳筒的主體是弧型長條槳，它既是風(fēng)槳又是塔架，壓縮空氣機(jī)的所需功率大小，是與豎式風(fēng)槳筒大小及風(fēng)力大小相關(guān)匹配。
3.按照權(quán)利要求1所述的豎式風(fēng)槳筒利用自然儲存壓縮空氣發(fā)電的方法，其特征在于利用自然風(fēng)力推動豎式風(fēng)槳筒旋轉(zhuǎn)驅(qū)動配套的壓縮空氣機(jī)運行，產(chǎn)生壓縮氣體能，亦即是把閃眼即失的自然風(fēng)能轉(zhuǎn)換成可儲存、可控制釋放的氣體能。
4.按照權(quán)利要求1所述的豎式風(fēng)槳筒利用自然風(fēng)力儲存壓縮空氣發(fā)電的方法，其特征在于把壓縮空氣機(jī)排出的氣體輸壓入第一儲氣罐后，又經(jīng)過無縫鋼管道遠(yuǎn)距離的輸送儲存入第二級儲氣罐群內(nèi)，成為待用的氣體能，實現(xiàn)風(fēng)機(jī)與發(fā)電機(jī)一系列設(shè)備及操作人員遠(yuǎn)距離分離設(shè)置。
5.按照權(quán)利要求1所述的豎式風(fēng)槳筒利用自然風(fēng)力儲存壓縮空氣發(fā)電的方法，其特征在于;把風(fēng)能轉(zhuǎn)換為氣體能并可儲存起來，運用排氣閥門釋放氣體能來供給氣輪機(jī)的所需轉(zhuǎn)速和功率。
6.一種豎式風(fēng)槳筒利用自然風(fēng)力儲存壓縮空氣發(fā)電的設(shè)備，該設(shè)備主要包括豎式風(fēng)槳筒(1)，壓縮空氣機(jī)(2)，第一級儲氣罐(3)，自動排氣閥門(4)，輸氣管道(5)，第二級儲氣罐群(7)，排放氣管道(8)，控制排氣閥門(9)，噴氣嘴(10)，氣輪機(jī)(11)，交流發(fā)電機(jī)(12)，以及從壓縮空氣機(jī)到噴氣嘴的系列設(shè)備內(nèi)流動的壓縮空氣(6)，其特征在于無需風(fēng)向舵、無需塔架的豎式風(fēng)槳筒(1)以及與其配套的壓縮空氣機(jī)(2)，安裝在輸氣管道上的自動排氣閥門(4)，輸氣管道(5)，以及噴氣嘴(10)。
7.按照權(quán)利要求6所述的豎式風(fēng)槳簡利用自然風(fēng)力儲存空氣發(fā)電的設(shè)備，其特征在于無需風(fēng)向舵，無需塔架的豎式風(fēng)槳筒是垂直安裝的，其本身是由2-4件或多件弧型長條槳以及圓板軸座的上、下件等構(gòu)成;在豎式風(fēng)槳筒的上軸承處三角狀拉鋼繩于地面或海面的船上調(diào)正固穩(wěn)。
8.按照權(quán)利要求6所述的豎式風(fēng)槳筒利用自然風(fēng)力儲存壓縮空氣發(fā)電的設(shè)備，其特征在于豎式風(fēng)槳筒是由二件到四件或多件對偶的風(fēng)槳構(gòu)成，對偶安裝的風(fēng)槳之間留有一定距離的空間，中心無軸阻擋，可型成風(fēng)流體的反沖力。
9.按照權(quán)利要求6所述的豎式風(fēng)槳筒利用自然風(fēng)力儲存壓縮空氣發(fā)電的設(shè)備，其特征在于豎式風(fēng)槳筒與壓縮空氣機(jī)是連體安裝在一個基臺上。
10.按照權(quán)利要求6所述的豎式風(fēng)槳筒利用自然風(fēng)力儲存壓縮空氣發(fā)電的設(shè)備，其特征在于安裝在第一級儲氣罐后的無縫輸氣鋼管道上的閥門是自動排氣閥門。
11.按照權(quán)利要求6所述的豎式風(fēng)槳筒利用自然風(fēng)力儲存壓縮空氣發(fā)電的設(shè)備，其特征在于第二級儲氣罐群是由若干個圓型鋼罐串聯(lián)或并聯(lián)組成。
12.按照權(quán)利要求6所述的豎式風(fēng)槳筒利用自然風(fēng)力儲存壓縮空氣的發(fā)電設(shè)備，其特征在于把第二級儲氣罐群埋設(shè)在地下或深水中。
13.按照權(quán)利要求6所述的豎式風(fēng)槳筒利用自然風(fēng)力儲存壓縮空氣的發(fā)電設(shè)備，其特征在于遠(yuǎn)程輸送壓縮空氣的無縫鋼管的連接是采用焊接。
全文摘要
本發(fā)明方法是利用自然風(fēng)力推動豎式風(fēng)槳筒旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生機(jī)械能來驅(qū)動壓縮空氣機(jī)運行，把壓縮空氣用輸氣管道輸送到預(yù)定設(shè)計的儲氣罐群內(nèi)，壓縮空氣通過控制閥門和噴氣嘴推動氣輪機(jī)并驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)出交流電。本發(fā)明的設(shè)備優(yōu)點是豎式風(fēng)槳筒的本身既是風(fēng)槳又是塔架，去除了現(xiàn)有支承風(fēng)輪塔架，降低了建設(shè)費用；豎式風(fēng)槳筒與發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)距離分設(shè)和操作，避免了發(fā)電廠設(shè)備和操作人員在惡劣不良環(huán)境之中；可大規(guī)模開發(fā)利用自然風(fēng)能轉(zhuǎn)換成氣體能推動氣輪機(jī)旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動發(fā)電機(jī)，發(fā)出交流電。
文檔編號F03D3/00GK1061262SQ9111060
公開日1992年5月20日 申請日期1991年11月4日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月4日
發(fā)明者李福初 申請人:李福初