CN200996358Y - 烟囱发电用风车发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型的烟囱发电用风车发电机，它由基座、主轴、旋转筒、束流板和线圈部分所组成，转轴套底板与主轴(1－7)固定在基座上，基座板(1－11)和主轴轴套底板(1－10)及下平推轴承的下板三者用紧固件固定，转轴套(1－6)上焊有上平推轴承装置(1－3)和下平推轴承装置(1－8)，旋转筒的外层装有绝缘层(1－15)和磁体(1－13)，在旋转筒下方安装的束流板(1－9)的圆形坡口伸入至旋转筒(1－4)内。这种用风车发电机结构合理可靠、制造容易、发电效率高、维护容易、使用安全，一个风力发电用的烟囱内可安装多个，其空间得以充分利用，发电不用燃料有很好的环保效益，经证明本方案也有很好的经济效益。

Description

烟囱发电用风车发电机

技术领域

本实用新型涉及的是风力发电领域，具体涉及一种烟囱发电用风车发电机。

背景技术

目前在风力发电中采用的风车发电机，风车的叶片一般安装在主轴上，风力推动叶片，主轴跟随叶片旋转，经过机械变换而带动发电机发电，这种风车发电机主要用在地面上安装的、采用自然风的风力发电机上，对于烟囱风力发电和其中使用的风车发电机，目前，尚未进行工业化实验，很多设计均作为方案提出，有待实施。如申请号为CN200420034181.1名称为《风力发电用烟囱内的空气加热装置》烟囱内的空气加热装置，涉及风力发电烟囱。该装置由风车发电机(7)、太阳能电热器(9)、太阳能电池组(10)、分流电热器(8)、燃气管道(13)、下燃烧器(11)和上燃烧室(12)共7组部件组成。风车发电机(7)安装在烟囱(1)的蜂窝结构支架支柱(5)的底部，太阳能电热器(9)和分流电热器(8)并列地安装在风车发电机(7)的上方，太阳能电池组(10)安装在烟囱(1)的外部；燃气管道(13)在烟囱(1)内沿轴向安装，下燃烧器(11)安装在太阳能电热器(9)和分流电热器(8)的上方、在蜂窝结构支架支柱(5)底端；上燃烧室(12)安装在烟囱(1)上部、蜂窝结构支架支柱(5)的顶端。该实用新型的空气加热装置，可有效地加热风力发电用烟囱内的空气，以提高烟囱内的负压，形成高风速，从而增大风车发电机的发电效率。另外，申请号为CN03234142.3名称为《风力发电用内置蜂窝结构支架的烟囱》该实用新型公开一种风力发电用内置蜂窝结构支架的烟囱，它的烟囱由支架和风道壁组成，支架的截面形状为蜂窝状结构，即支架由至少三个或三个以上截面形状为正六边形的支架单元组成，特别适合于要求烟囱高度很高的风力发电使用。烟囱高度高相应风速很大，一个烟囱可以容纳多个风车发电机。合理设计和安装风车发电机，才能使烟囱内的空间得以充分利用，同时充分发挥每台风车发电机的效率。以上两个专利申请对于能源开发新领域的探索提出了一个新的方案，在这些方案中，对烟囱风力发电用风车发电机只提出一个概念，没有结构组成，在本实用新型中将提出《风力发电用风车发电机》结构及在安装的中与其他部件的关系。

发明内容

本实用新型的目的是为了提供一种结构合理可靠、制造容易、发电效率高、维护容易、使用安全的风车发电机，与申请号为CN03234142.3名称为《风力发电用内置蜂窝结构支架的烟囱》实用新型配套使用，组成一个风力发电厂，经过发明人的努力完成了这一设想方案。

本实用新型用以下方式实现的，这种烟囱发电用风车发电机是由基座部分、主轴部分、旋转筒部分、束流板1-9部分和线圈1-14部分所组成；转轴套1-6底板与主轴1-7相联固定在基座上，主轴1-7顶端有三根固定杆1-1与它们烟囱中相关联的立柱2-3固定好，调整并使主轴1-7垂直稳定，各部件安装就后，将基座板1-11和主轴1-7转轴套底板1-10及下平推轴承1-8的下板三者用紧固件固定，在主轴外有转轴套1-6上焊有上平推轴承装置1-3和下平推轴承装置1-8，转轴套1-6和旋转筒1-4之间有三层叶片1-5，旋转筒的外层装有绝缘层1-15和磁体1-13，在旋转筒下方并在各立柱间，水平装有束流板1-9，束流板的每个圆形坡口伸入至旋转筒1-4内，旋转筒在坡口上旋转，以上就构成烟囱发电用风车发电机。

上述的烟囱发电用风车发电机，其特征在于它的主轴部分是由主轴1-7、转轴套底板1-10、深沟球轴承1-2、主轴与烟囱立柱之间的固定杆1-1所组成，三根固定杆1-1使主轴1-7与烟囱中相关联的立柱2-3固定，使主轴1-7垂直。

本实用新型提供的烟囱发电用风车发电机装置，特别适合在风力发电用内置蜂窝结构支架的烟囱中使用，这种烟囱由支架的截面形状为蜂窝状结构截面形状为正六边形的支架单元组成，合理设计和安装风车发电机，由于设备装置设计紧凑，一个烟囱可以容纳多个风车发电机，能使烟囱内的空间得以充分利用，同时充分发挥每台风车发电机的效率。是该专利申请技术的配套装置。由于发电不使用燃料，占地少，有很好的环保效益。经过有关的空气动力学分析、发电与电气设计计算，证明本方案是可行的，有很好的经济效益。

附图说明

图1是烟囱发电用风车发电机示意图。

图2是烟囱发电用风车发电机束流板结构示意图。

图3是烟囱发电用风车发电机在烟囱中的安装示意图。

图4是烟囱发电用风车发电机在烟囱中安装后的俯视示意图。

图5是烟囱发电用风车发电机束流板局部剖面示意图。

在图1中的1-1、主轴与烟囱立柱之间的固定杆，1-2、深沟球轴承，1-3、上平推轴承装置，1-4、旋转筒体，1-5、叶片，1-6、转轴套，1-7、主轴，1-8、下平推轴承装置，1-9、束流板，1-10、转轴套底板，1-11、基座板，1-12、铸铁套，1-13、磁体，1-14、线圈，1-15、绝缘层。

在图2烟囱发电用风车发电机束流板结构示意图和图5烟囱发电用风车发电机束流板局部剖面示意图中，在烟囱中，束流板1-9是多台风车发电机共用，2-1是烟囱发电用风车发电机束流板结构局部示意图，2-2是风车发电机(用点划线表示)，2-3是立柱(用点划线表示)。

在图3烟囱发电用风车发电机在烟囱中的安装示意图中，3-1、地基，1-7、主轴，1-9、束流板，1-5、叶片，1-1、固定杆，2-3、立柱，3-7、烟囱的风道壁，3-8、涂在烟囱的风道壁上的保温层，1-4、筒体，1-14、线圈，3-11、烟囱电流分流电热器，3-12、烟囱中的太阳能电流发热器，3-13、设置在烟囱之中的燃气发热器，3-14、设置在烟囱之外的燃气管道系统，3-15、设置在烟囱之外的太阳能电池阵。

在图4烟囱发电用风车发电机在烟囱中安装后的俯视示意图中，2-3、立柱，1-1、固定杆，1-13、磁体，1-4、筒体，1-9、束流板，1-15、绝缘层，4-7、烟囱中六边形单元中两立柱间的连接件，3-7、烟囱的风道壁，1-14、表示线圈1-14在烟囱中每个六边形中的位置示意图，粗短实线表示线圈安装的位置示意。

具体实施方式

实施例：这种烟囱发电用风车发电机，从图4及详细从图1中可以看出，在烟囱内每个六边形单元的地基中心点伸出一个基座，在基座上通过转轴套1-6底板与主轴1-7相联固定，主轴1-7顶端有三根固定杆1-1与它们在烟囱中相关联的立柱2-3牢牢固定好，调整并使主轴1-7垂直立稳，各部件安装就绪后，将基座板和主轴1-7转轴套底板1-10及下平推轴承1-8的下板三者用紧固件紧紧固定。在主轴外有转轴套1-6，转轴套1-6上又焊有上平推轴承装置1-3和下平推轴承装置1-8，这两种装置是用来承受叶片1-5、旋转筒1-4、磁体1-13、绝缘层1-15的重量及保证旋转筒1-4顺利旋转的机构，上平推轴承装置1-3是为了抵消旋转筒1-4旋转时产生的上升分力，叶片1-5的两端焊在转轴套1-6和旋转筒1-4之间，可焊三层，每层可焊多个叶片，以风能顺利通过为原则，叶片在强风的作用下，使转轴套1-6与旋转轴同步旋转，并起到支承旋转筒1-4的作用。因叶片在焊接时已确定好位置，而且烟囱的强风是由下向上升的，且各个旋转筒的旋转方向是固定不变的，旋转筒的外层装有绝缘层1-15和磁体1-13。磁体是永磁体，它所产生磁场是磁力线产生之源，在旋转筒下方并各立柱2-3之间，水平装有束流板1-9，束流板控制，让全烟囱下部所进的空气只能通过烟囱的每个旋转筒，束流板的每个圆形坡口伸入至旋转筒1-4内，旋转筒在坡口上旋转。束流板为拼焊而成，呈水平状装于整个烟囱的底部，这样风力就可以集中利用，强风均只能通过旋转筒向上，而且旋转筒内腔截面积小于旋转筒上下两端的之外的空间筒体面积，在强风流过旋转筒之内时，自然形成一个文氏管结构，在筒内的风速便加大，当强风流带动旋转筒旋转时，旋转速度和动能也要加大，根据动能E＝1/2mv²的公式，因旋转机构(旋转筒体1-4、叶片1-5、转轴套1-6、磁体1-13、绝缘层1-15等)在制作时质量m已确定，因此，转速v增加，动能E也就增加，这样就为机械能转变为电能增加了效率，线圈1-14固定在束流板之上，当磁体在旋转筒带动下旋转时，磁力线便切割线圈，在线圈中产生电流，所产生的电流通过穿透束流板的导线，经过烟囱底部的空腔向外输出，便完成了风能转为机械能，再将机械能转为电能的过程。

以上是烟囱发电用风车发电机自身结构及制作关系，同时，叙述完成风能转化为机械能，再将机械能转化为电能的过程，在实际应用时，本实用新型是为申请号为CN200420034181.1名称为《风力发电用烟囱内的空气加热装置》和申请号为CN03234142.3名称为《风力发电用内置蜂窝结构支架的烟囱》配套设计的《烟囱发电用风车发电机》，必须三者配合才能建成一个完整的烟囱风力发电厂。所以本实用新型的实施必需先建设《风力发电用内置蜂窝结构支架的烟囱》和《风力发电用烟囱内的空气加热装置》，它们建设完成后，在烟囱下部的风道壁应该最后安装，待空气加热装置的安装和风车发电机安装好之后，再接着安装剩余的风道壁，以免烟囱内的强风影响空气加热装置的安装和风车发电机的安装。当各部件安装就绪，将基座板1-11和转轴套底板1-10及下平推轴承1-8的下板三者用紧固件，主轴1-7顶端的三根固定杆1-1与烟囱中相关的立柱2-3调整并固定好，使主轴1-7垂直立稳，并调整好风车发电机旋转筒部分的动平衡，最后才安装好烟囱下部分的风道壁，便有自然风通过束流板1-9的坡口，沿风车发电机的筒体1-4上升，经过叶片1-5的作用使风车的旋转筒部分旋转，风车发电机就开始发电，当烟囱的空气加热装置加热空气时，空气上升的风速加大，发电机的发电能力也随之加大，这样就完成了风能转化成电能的过程。将风车发电机发出的电用导线引出，就可以输给出用户。

Claims (2)

1、一种烟囱发电用风车发电机，其特征在于它由基座部分、主轴部分、旋转筒部分、束流板(1-9)部分和线圈(1-14)部分所组成；在基座上通过转轴套(1-6)底板与主轴(1-7)相联固定，主轴顶端有三根固定杆(1-1)与烟囱中相关联的立柱(2-3)固定好，使主轴(1-7)垂直立稳，再将基座板(1-11)和主轴(1-7)转轴套底板(1-10)及下平推轴承(1-8)的下板三者用紧固件固定，在主轴外有转轴套(1-6)上焊有上平推轴承装置(1-3)和下平推轴承装置(1-8)，转轴套(1-6)和旋转筒(1-4)之间有三层叶片(1-5)，旋转筒的外层装有绝缘层(1-15)和磁体(1-13)，在旋转筒下方并在各立柱间，水平装有束流板(1-9)，束流板的每个圆形坡口伸入至旋转筒(1-4)内，旋转筒在坡口上旋转。

2、根据权利要求1所述的烟囱发电用风车发电机，其特征在于它的主轴部分是由主轴(1-7)、转轴套底板(1-10)、深沟球轴承(1-2)、主轴与烟囱立柱之间的固定杆(1-1)所组成，三根固定杆(1-1)使主轴(1-7)与烟囱中相关联的立柱(2-3)固定，使主轴垂直。

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