RU2513863C1 - Виндротор с наклоняемым турбинно-генераторным блоком - Google Patents
Виндротор с наклоняемым турбинно-генераторным блоком Download PDFInfo
- Publication number
- RU2513863C1 RU2513863C1 RU2013105707/06A RU2013105707A RU2513863C1 RU 2513863 C1 RU2513863 C1 RU 2513863C1 RU 2013105707/06 A RU2013105707/06 A RU 2013105707/06A RU 2013105707 A RU2013105707 A RU 2013105707A RU 2513863 C1 RU2513863 C1 RU 2513863C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mast
- turbine
- wind
- foundation
- hoist
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y02E10/722—
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электроэнергию. Виндротор содержит мачту, состоящую из двух частей, соединенных шарниром, вертикально-осевую турбину и лебедку. Лебедка закреплена рядом с мачтой и поднята на высоту, превышающую поперечный габарит аэродинамических лопастей турбины. Верхняя и нижняя части мачты состыкованы через фланцевое соединение, скошенное в противоположную сторону и вниз от лебедки. Соединяющий фланцы шарнир вынесен на опущенные кромки фланцев, а на их поднятой стороне имеются стягивающие крепежные элементы. В вертикальной плоскости наклона турбинно-генераторного блока к фундаменту устройства его мачта может быть усилена перфорированными ребрами жесткости. Наличие простого, прочного и надежного механизма наклона турбинно-генераторного блока к фундаменту установки виндроторного класса упростит проведение работ по обслуживанию и ремонту основного технологического узла. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Предназначен для выработки малых и средних мощностей электроэнергии посредством преобразования кинетического потенциала ветра на материковых территориях.
Сущность изобретения состоит в том, что турбинно-генераторный блок вертикально-осевого исполнения имеет возможность наклона к земле для осуществления работ по его обслуживанию и ремонту, которая реализуется за счет наличия у несущей мачты определенным образом скошенного фланцевого соединения с диаметрально расположенными шарниром и крепежами, единственной гибкой связи верхней наклоняемой части мачты с лебедкой, поднятой с помощью рамы на необходимую высоту. Мачта может быть усилена в вертикально-осевой плоскости перфорированными ребрами жесткости по всей длине вероятного прогиба в горизонтальном положении.
Устройство относится к ветроэнергетическим установкам с осью вращения генераторного ротора, перпендикулярной направлению ветра (вертикально-осевые турбины или виндроторы).
Практический опыт показывает, что при переносе ветрогенерирующего оборудования из зон на отдельных максимально благоприятных участках морских побережий и шельфе происходит резкий рост себестоимости электроэнергии от ветра, которая становится на порядок выше, чем от сетевых источников. Кроме низкой энергетики атмосферных потоков в глубине материков причина состоит в более быстром износе ответственных элементов ВЭУ, работающих в нестабильной аэродинамической среде, при температурных перепадах, когда ветер резко и часто меняет как скорость, так и направление, турбины подвергаются обледенению. Из-за размещения турбинно-генераторного блока на большой высоте уже в «офшорной» ветроэнергетике эксплуатация оборудования является проблемной и дорогостоящей. При высоте опорных мачт ВЭУ до 50 м привлекаются специальные автокраны с большой стоимостью почасовой аренды, причем данные тяжелые механизмы не применимы в труднодоступных районах без дорог с твердым покрытием, на пересеченных местностях. В случаях более высоких башенных конструкций используется вертолетная техника. Доля эксплуатационных затрат в материковой ветроэнергетике становится еще более значимой в составе себестоимости электроэнергии и начинает носить определяющее значение. Здесь в три-пять раз сокращается межремонтный пробег ВЭУ, учащаются аварийные остановки, регулярно возникает необходимость полной замены поврежденных или изношенных частей.
В атмосферно-климатических условиях материкового применения ВЭУ возрастает значение технической задачи по перемещению турбинно-генераторного блока из труднодоступного рабочего положения на большой высоте в положение легкодоступное для обслуживания и ремонта, то есть к фундаменту установки.
Из развития техники известен ряд конструктивных решений указанной задачи. В большинстве из них турбинно-генераторный блок опускается к фундаменту ВЭУ за счет перемещения зубчатого колеса и вместе с ним гондолы устройства вдоль зубчатой рейки, установленной вертикально за одно целое с опорной мачтой (патенты US №№7442009, 2р09/008711), которая может разбираться на секции (патент RU №2075643).
В отдельных устройствах в тех же целях используются системы блоков, шарниров и канатов. При этом гондолы перемещаются по вертикали, как в ветроустановке с телескопическим регулированием габаритов (патент RU №2042861), или совершают наклон к фундаменту (патент RU №2037644). В последнем ветродвигателе вынос генератора и двух ветроколес в сторону от несущей башни, дополнительный вес двух кронштейнов, высокая парусность генерирующего узла создает нагрузку на фундамент установки и излишнюю чувствительность на изменения ветровой нагрузки. Соединение частей башни только при помощи шарнира имеет недостаточную прочность. Конструкция содержит несколько гибких элементов: канат, растяжку, цепи, которые снижают ее надежность.
Все известные технические решения разработаны исключительно для горизонтально-осевых ВЭУ, эффективность генерации которых падает вне «офшорных» атмосферно-климатических зон до 10-15%, существенно осложняют и удорожают конструкции, содержат много слабых и ненадежных элементов. Применительно к виндроторам, обладающим лучшей работоспособностью на материковых территориях, подобных систем практической значимости, направленных на облегчение и удешевление эксплуатации, не выявлено.
Целью изобретения является создание простого, прочного и надежного механизма наклона турбинно-генераторного блока к фундаменту установки виндроторного класса для проведения работ по обслуживанию и ремонту основного технологического узла.
Поставленная цель достигается тем, что турбина ВЭУ является вертикально-осевой, лебедка установлена на одном фундаменте рядом с мачтой, поднята на заданную высоту, обеспеченную рамой, жестко связанной с нижней частью мачты. При этом лебедка имеет гибкую связь с верхней часть мачты. Стык частей мачты выполнен фланцевым, скошенным вниз и в сторону, диаметрально противоположную лебедке, данный узел в дополнение к шарнирному соединению усилен стягивающим крепежом. Добавочная прочность мачте в продольном направлении может быть достигнута применением перфорированных ребер жесткости.
На фиг.1 показан предлагаемый виндротор в рабочем режиме ветрогенерации; на фиг.2 - тот же виндротор во время обслуживания и ремонта турбинно-генераторного блока, когда в указанных целях он опущен к основанию установки; на фиг.3 - сечение «А-А».
Устройство содержит единый фундамент 1, на котором установлены жестко связанные между собой нижняя часть мачты 2 и рама 3 под лебедкой 4, имеющей в свою очередь гибкую связь 5 с верхней частью мачты 6, где на вершине расположены генератор 7 и вертикально-осевая турбина 8. Части мачты состыкованы скошенным фланцевым соединением 9, в состав которого входят шарнир 10 и стягивающие крепежи 11. Мачта может быть усилена продольными ребрами жесткости 12, при ремонте может применяться промежуточная опора 13.
Виндротор действует следующим образом. Для обслуживания и ремонта турбинно-генераторного узла 7, 8 верхняя часть мачты 6, поворачиваясь вокруг шарнира 10, наклоняется к земле. Для этого разбираются крепежи 11 и стравливается гибкая связь 5 с лебедки 4. При возвращении виндротора в рабочее положение лебедка 4 натягивает гибкую связь 5 до тех пор, пока верхняя часть мачты 6, поворачиваясь вокруг шарнира 10, не займет вертикальное положение. После чего крепежи 11 стягиваются и виндротор становится готовым к работе.
Простота конструкции минимизирует число операций осуществляемых с виндротором в целях обслуживания и ремонта турбинно-генераторного блока. Благодаря наклону фланцевого соединения от лебедки осуществляются повороты верхней части мачты вокруг шарнира в том единственном направлении, которое нужно.
Прочность и надежность устройства достигается сокращением числа гибких связей до одной по сравнению с прототипом, где они применяются в количестве четырех элементов. На решение последней задачи направлено также фланцевое соединение нижней и верхней частей мачты, стягиваемое крепежами. При большой длине верхней части мачты, чтобы исключить ее прогиб в горизонтальном положении, делается усиление ребрами жесткости, размещаемыми продольно в вертикально-осевой плоскости, применяется промежуточная опора. В целях снижения парусности мачты, поднятой в рабочую позицию, упомянутые ребра жесткости исполнены перфорированными.
Claims (2)
1. Виндротор с наклоняемым турбинно-генераторным блоком, содержащий лебедку и мачту, состоящую из двух частей, соединенных шарниром, отличающийся тем, что турбина является вертикально-осевой, лебедка установлена рядом и за одно с мачтой, поднята на высоту, превышающую поперечный габарит аэродинамических лопастей турбины, верхняя и нижняя части мачты состыкованы через фланцевое соединение, скошенное в противоположную сторону и вниз от лебедки, соединяющий шарнир вынесен на опущенные кромки фланцев, а на их поднятой стороне имеются стягивающие крепежи.
2. Виндротор по п.1, отличающийся тем, что в вертикальной плоскости наклона турбинно-генераторного блока к фундаменту устройства его мачта усилена перфорированными ребрами жесткости.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013105707/06A RU2513863C1 (ru) | 2013-02-12 | 2013-02-12 | Виндротор с наклоняемым турбинно-генераторным блоком |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013105707/06A RU2513863C1 (ru) | 2013-02-12 | 2013-02-12 | Виндротор с наклоняемым турбинно-генераторным блоком |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2513863C1 true RU2513863C1 (ru) | 2014-04-20 |
Family
ID=50481122
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013105707/06A RU2513863C1 (ru) | 2013-02-12 | 2013-02-12 | Виндротор с наклоняемым турбинно-генераторным блоком |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2513863C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2446930A1 (fr) * | 1979-01-18 | 1980-08-14 | Franque Xavier | Installation a mat de support d'une eolienne |
DE19931713A1 (de) * | 1999-07-08 | 2001-01-11 | Erwin Schweizer | Mobiler Windmeßmast |
FR2861141A1 (fr) * | 2003-10-17 | 2005-04-22 | Fr Des Alizes Soc | Dispositif de securite pour eolienne |
RU55887U1 (ru) * | 2005-11-24 | 2006-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "СТРОЙИНЖИНИРИНГ СМ" | Ветродвигатель |
-
2013
- 2013-02-12 RU RU2013105707/06A patent/RU2513863C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2446930A1 (fr) * | 1979-01-18 | 1980-08-14 | Franque Xavier | Installation a mat de support d'une eolienne |
DE19931713A1 (de) * | 1999-07-08 | 2001-01-11 | Erwin Schweizer | Mobiler Windmeßmast |
FR2861141A1 (fr) * | 2003-10-17 | 2005-04-22 | Fr Des Alizes Soc | Dispositif de securite pour eolienne |
RU55887U1 (ru) * | 2005-11-24 | 2006-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "СТРОЙИНЖИНИРИНГ СМ" | Ветродвигатель |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
. . . * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102217959B1 (ko) | 풍력 터빈 부품에 대해 유지보수를 수행하는 방법 및 장치 | |
US8230802B2 (en) | Method for transporting, erecting and replacing a nacelle including the rotor of an offshore wind turbine and watercraft for carrying out the method | |
ES2322000B1 (es) | Un metodo para montar el rotor de un aerogenerador. | |
US11365714B2 (en) | Methods for mounting or dismounting a wind turbine component of a multirotor wind turbine | |
PL208973B1 (pl) | Siłownia wiatrowa i sposób jej wznoszenia | |
JP6921086B2 (ja) | マルチローター風力タービンの風力タービンコンポーネントを据付け又は撤去する方法 | |
EA000588B1 (ru) | Выведенная из эксплуатации дымовая труба в качестве башни для ветряной турбины | |
RU2744782C1 (ru) | Подъемная система для установки ветряной турбины и способ для операции подъема (варианты) | |
GB2443886A (en) | Multi rotor wind turbine | |
AU2017245383A1 (en) | Vertical axis wind turbine | |
CN103717888B (zh) | 风能壳式涡轮站 | |
US20160010623A1 (en) | Modular wing-shaped tower self-erection for increased wind turbine hub height | |
RU2529990C1 (ru) | Поливиндротор модифицированный | |
CN102691627A (zh) | 多层钢筋混凝土框架与对接组合风叶立式风力发电系统 | |
CN102269113A (zh) | 多转子风力发电系统 | |
CN102305188A (zh) | 能自动对风的多转子风力发电系统 | |
RU2513863C1 (ru) | Виндротор с наклоняемым турбинно-генераторным блоком | |
RU2602650C1 (ru) | Аэростатно-плавательный ветродвигатель | |
RU2572469C1 (ru) | Аэроплавательный виндротор | |
CN102305186A (zh) | 一种多转子风力发电系统 | |
PremKumar | Optimized Blade Replacement Solution in Wind Turbine using Craneless Technology | |
CN111315982A (zh) | 转变式风力涡轮机 | |
CN102305189A (zh) | 一种带有吊杆的能自动对风的多转子风力发电系统 | |
CN102305187A (zh) | 带有吊杆的能自动对风的多转子风力发电系统 | |
KR20130062008A (ko) | 해상 풍력 발전 단지 |