[实用新型]一种新型钢管混凝土风机塔筒有效

专利信息
申请号: 201220603736.4 申请日: 2012-11-15
公开(公告)号: CN202914255U 公开(公告)日: 2013-05-01
发明(设计)人: 吴永祥;贾法勇;李明辉;宁红超;苏国卿 申请(专利权)人: 国电联合动力技术有限公司
主分类号: F03D11/00 分类号: F03D11/00
代理公司: 北京方韬法业专利代理事务所 11303 代理人: 姜莹
地址: 100000 北京市海淀*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 新型 钢管 混凝土 风机
【说明书】:

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机风机塔筒,特别是涉及一种新型钢管混凝土风机塔筒。 

背景技术

随着社会经济的飞速发展,人类对能源的需求量与日俱增。而风能资源作为绿色能源,越来越受到关注,这是因为风能具有巨大的优越性:1、风能蕴藏量大;2、风能是可再生能源,取之不尽,用之不竭;3、风能是没有任何污染的清洁能源;4、风电场建设周期短;5、风电场建成以后,运行费用低,维护工作量小。所以风能资源丰富的国家都在加大风力发电开发的力度。 

风机塔筒作为风电机组的重要组成部分,常用的有钢质塔筒、预应力混凝土塔筒、钢-混凝土混合式塔筒——其下部为混凝土结构,上部为钢质塔筒结构、格构式塔筒、木质塔筒等。目前阶段在各国风电开发中最常见的塔筒为钢质塔筒,伴随着大功率风机的开发,以及为了适应不同风场条件,对于塔筒轮毂高度要求越来越高,塔筒的直径也越来越大,3MW风机塔筒底法兰直径达到4.5米,6MW风机塔筒底法兰直径达到了6米。 

风机塔筒主要承受风机轮毂处传来的压力和弯矩,在设计塔筒的过程中,要考虑塔筒的强度、刚度、稳定性,伴随着风机机组功率的增加,目前的方案主要是通过增大塔筒的直径来提高塔筒的强度和刚度。 

现有的钢质风机塔筒,虽可提供足够的强度和硬度,但是在实际使用时却发现其结构中还存在有若干缺点,因未能达到最佳的使用效果,而其缺点可归纳如下: 

1、随着更大功率风力机组对塔筒的要求,为了提高塔筒的强度和刚度,需要增大塔筒的直径,而钢结构塔筒的直径不可能无限制增大。 

2、大直径塔筒的设计、建造、运输、安装技术难度大,对连接法兰的要求高,成本高。 

由此可见,上述现有的风机塔筒在结构与使用上,显然仍存在有不便与缺陷,而亟待加以进一步改进。如何能创设一种既减小了塔筒的设计直径,又能满足结构的强度、刚度、稳定性的新型风机塔筒,实属当前重要研发课题之一。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种新型钢管混凝土风机塔筒,使其具有足够的强度、刚度和稳定性且有较小的塔筒直径,从而克服现有的大功率风电机组钢结构塔筒的直径过大的问题。 

为解决上述技术问题,本实用新型提供一种新型钢管混凝土风机塔筒,包括内层钢质塔筒、外层钢质塔筒、基础环;内层钢质塔筒与外层钢质塔筒分别固定安装于基础环上,内层钢质塔筒与外层钢质塔筒之间用混凝土灌注。 

作为本实用新型的一种改进,本实用新型还可以通过下述方案进一步实现: 

所述的新型钢管混凝土风机塔筒,其中,所述的内层钢质塔筒与外层钢质塔筒为同心结构,内/外层钢质塔筒的两端均设有法兰,分别通过法兰螺接在基础环上。 

所述的新型钢管混凝土风机塔筒,其中,所述的内层钢质塔筒与外层钢质塔筒均为一段或一段以上,上段内/外层钢质塔筒与下段内/外层钢质塔筒之间通过法兰固接在一起。 

所述的新型钢管混凝土风机塔筒,其中,所述的内层钢质塔筒内壁上安装有梯子和/或休息平台。 

所述的新型钢管混凝土风机塔筒,其中,所述的内/外层钢质塔筒为锥形筒体。 

所述的新型钢管混凝土风机塔筒,其中,所述内/外层钢质塔筒为一段结构的,外层钢质塔筒为锥形筒体;为一段以上结构的,底段的外层钢质塔筒为锥形筒体。 

采用这样的设计后,本实用新型至少具有以下优点: 

1、塔筒通过混凝土和钢之间的化学吸附力和摩阻力粘结在一起,增强了结构的刚度和强度,很好的承担结构的受力。由于由双层钢结构以及混凝土共同承担载荷,可以大大减小塔筒底法兰的直径,以及塔筒的壁厚,可以减少塔筒直径20%-30%左右,利于结构的运输、安装等。 

2、既减小了塔筒的设计直径,又能满足结构的强度、刚度、稳定性,适用大功率3MW-12MW陆上型、海上型风力发电机组。 

3、混凝土材料取材方便,大大减少塔筒的投资成本。 

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。 

图1是本实用新型一种新型钢管混凝土风机塔筒的钢管混凝土垂直向剖视结构示意图。 

图2是图1的A-A向剖视结构示意图。 

其中,1是基础环,2是内层钢质塔筒,3是外层钢质塔筒,4是混凝土层,5是螺栓,31、21是法兰。 

具体实施方式

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