專利名稱：一種設(shè)置在礦井排風(fēng)筒上的風(fēng)力發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種設(shè)置在礦井排風(fēng)筒上的風(fēng)力發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有采礦業(yè)井下以送風(fēng)和排風(fēng)兩種方式保障井下作業(yè)面的空氣循環(huán)，而井下排風(fēng)設(shè)備消耗十分龐大的電能，將井下的風(fēng)以16米/秒左右的風(fēng)速直接排出井外，這些風(fēng)能長(zhǎng)期沒有得到有效的利用。據(jù)有關(guān)資料記載，全國(guó)兩萬(wàn)多家使用排風(fēng)設(shè)備生產(chǎn)的企業(yè)累計(jì)排風(fēng)總功率達(dá)30萬(wàn)千瓦左右，按每臺(tái)風(fēng)機(jī)每年工作8000小時(shí)計(jì)算，全年耗電量約M億度，電費(fèi)支出16. 8億元。而如何利用這些風(fēng)能，成為本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員研究的課題，其中國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局2009年10月四日公開的公開號(hào)為CN101294M5的發(fā)明專利申請(qǐng)公開說(shuō)明書中，公開了一種利用礦井排風(fēng)的風(fēng)力發(fā)電裝置，其設(shè)計(jì)方案是以扣罩的方式將發(fā)電機(jī)組的葉輪安裝在排風(fēng)筒體的頂部，通過(guò)葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的工作。該發(fā)明為利用礦井排風(fēng)口的風(fēng)能提供了一種可利用的新的技術(shù)方案，但是這樣的設(shè)計(jì)也存在以下不完善之處，主要有1、由于排風(fēng)口處的風(fēng)速很高，能達(dá)到16.4米/秒，7級(jí)風(fēng)力，在這樣的風(fēng)速下， 扣罩式的設(shè)計(jì)方案，使得風(fēng)輪罩將承受葉輪高速旋轉(zhuǎn)的考驗(yàn)，必將直接影響其使用壽命。2、 扣罩式的設(shè)計(jì)方案，實(shí)質(zhì)上構(gòu)成對(duì)排風(fēng)口的封閉，可能直接影響井下的出風(fēng)量，這是不允許的。3、扣罩式的設(shè)計(jì)方案，將葉輪整個(gè)安置在風(fēng)輪罩內(nèi)，不能最大限度地發(fā)揮風(fēng)能的作用， 做到最佳的利用效果。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種在不影響礦井排風(fēng)的前提下，設(shè)置方案合理，性能可靠，能充分利用礦井排風(fēng)進(jìn)行發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電裝置，達(dá)到實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種設(shè)置在礦井排風(fēng)筒上的風(fēng)力發(fā)電裝置，包括排風(fēng)筒體，其特征是風(fēng)力發(fā)電裝置為至少1臺(tái)且葉輪設(shè)置在排風(fēng)筒體的內(nèi)腔，通過(guò)葉輪軸與排風(fēng)筒體外的發(fā)電機(jī)組相連接。為進(jìn)一步解決本實(shí)用新型所要解決的上述技術(shù)問題，上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案是上述所述的發(fā)電裝置的葉輪均布的設(shè)置在排風(fēng)筒體周圍。上述所述的風(fēng)力發(fā)電裝置沿排風(fēng)筒體周邊呈螺旋狀排列的設(shè)置。上述所述的葉輪垂直于排風(fēng)筒體切線方向設(shè)置，其伸入排風(fēng)筒體內(nèi)腔的尺寸小于單個(gè)葉輪片的尺寸。上述所述的發(fā)電機(jī)組與葉輪之間設(shè)有轉(zhuǎn)速調(diào)整裝置。上述所述的排風(fēng)筒體上方安裝引風(fēng)筒，在引風(fēng)筒上端安裝筒帽。上述所述的葉輪由2至7個(gè)葉輪片繞葉輪軸均布設(shè)置。[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步。其具體表現(xiàn)在以下方面其一，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方案是以排風(fēng)筒體為實(shí)施對(duì)象，同時(shí)考慮到排風(fēng)筒體在礦井井下通風(fēng)換氣中的重要作用，所以在方案設(shè)計(jì)中，將風(fēng)力發(fā)電裝置設(shè)置在排風(fēng)筒體的出口段， 并且只將葉輪設(shè)置在排風(fēng)筒體內(nèi)腔，不僅減小了因?yàn)榘惭b發(fā)電裝置對(duì)排風(fēng)筒體內(nèi)出風(fēng)量的影響，而且從安全角度出發(fā)，盡量減小發(fā)電機(jī)組與排風(fēng)筒體的氣體直接接觸。同時(shí)，采取將葉輪在排風(fēng)筒體內(nèi)同一平面上的對(duì)稱設(shè)置，或者在排風(fēng)筒體周邊螺旋設(shè)置的方案，這些都是在考慮不同的排風(fēng)環(huán)境下并且最大限度利用排風(fēng)筒體內(nèi)的風(fēng)能，又保證不影響排風(fēng)筒體內(nèi)的出風(fēng)量，保證井下工作環(huán)境的安全和通風(fēng)流暢，達(dá)到了設(shè)計(jì)方案更加合理，性能可靠的特點(diǎn)。其二，為了進(jìn)一步的減小因?yàn)樵谂棚L(fēng)筒體內(nèi)增加葉輪及其裝置對(duì)排風(fēng)口出風(fēng)量的影響，本發(fā)明通過(guò)將葉輪垂直于排風(fēng)筒體切線方向設(shè)置的方案，不僅減小葉輪在排風(fēng)筒體內(nèi)占據(jù)的空間和對(duì)排風(fēng)筒體內(nèi)風(fēng)的阻力，并最大限度的利用了排風(fēng)筒體內(nèi)的風(fēng)能，而且其葉輪片將通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)給出口的氣體形成抽力，對(duì)排出的風(fēng)產(chǎn)生一個(gè)推動(dòng)作用，進(jìn)一步加速風(fēng)的運(yùn)行速度。其三，在排風(fēng)筒體上方安裝引風(fēng)筒、筒帽的設(shè)計(jì)，既有利于外界的平流風(fēng)對(duì)筒體內(nèi)的風(fēng)進(jìn)行抽吸，減小因?yàn)樵O(shè)置發(fā)電裝置對(duì)排風(fēng)筒體內(nèi)風(fēng)的阻力，保證排風(fēng)口處的出風(fēng)量，又可以將更多的發(fā)電裝置設(shè)置其上，更好的利用排風(fēng)筒體內(nèi)排出的風(fēng)能，將其轉(zhuǎn)換成更多的電能，達(dá)到廢物利用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目的。

本實(shí)用新型一種設(shè)置在礦井排風(fēng)筒上的風(fēng)力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)由如下附圖給出圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1 一種設(shè)置在礦井排風(fēng)筒上的風(fēng)力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2 —種設(shè)置在礦井排風(fēng)筒上的風(fēng)力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例3 —種設(shè)置在礦井排風(fēng)筒上的風(fēng)力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的俯視圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例4 一種設(shè)置在礦井排風(fēng)筒上的風(fēng)力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，進(jìn)一步的對(duì)一種設(shè)置在礦井排風(fēng)筒上的風(fēng)力發(fā)電裝置的具體結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和安裝使用過(guò)程加以說(shuō)明。實(shí)施例1本發(fā)明實(shí)施例1的一種設(shè)置在礦井排風(fēng)筒上的風(fēng)力發(fā)電裝置(參見圖1)，它是以一座小型金礦排風(fēng)筒的風(fēng)能利用為設(shè)計(jì)對(duì)象，筒內(nèi)風(fēng)速不高，井下通風(fēng)性能較好，在風(fēng)能利用率不大的前提下，將其排風(fēng)筒體1作為實(shí)施的對(duì)象，圓形排風(fēng)筒體1為3米高，為不影響排風(fēng)筒體1內(nèi)風(fēng)量的排出，設(shè)計(jì)時(shí)在排風(fēng)筒體1出口段離出口端1米處，筒壁上做一個(gè)葉輪軸孔，發(fā)電機(jī)4設(shè)置在排風(fēng)筒體1的外側(cè)，安裝在發(fā)電機(jī)架上。發(fā)電裝置的葉輪2位于排風(fēng)筒體1內(nèi)側(cè)，葉輪2有7個(gè)葉輪片繞葉輪軸均布設(shè)置，葉輪2通過(guò)葉輪軸3與排風(fēng)筒體1外
4側(cè)的發(fā)電機(jī)4相連接。實(shí)施例2本發(fā)明實(shí)施例2的一種設(shè)置在礦井排風(fēng)筒上的風(fēng)力發(fā)電裝置(參見圖幻，它是以一座中型金礦的礦井排風(fēng)筒的風(fēng)能利用為設(shè)計(jì)對(duì)象，風(fēng)速要求偏高一些，井下通風(fēng)性能較好，在風(fēng)能利用率偏中的前提下，其利用方法設(shè)計(jì)為以排風(fēng)筒體1為實(shí)施對(duì)象，排風(fēng)筒體1 為3米高。在排風(fēng)筒體1上對(duì)稱位置設(shè)置一對(duì)葉輪軸孔，葉輪軸3從葉輪軸孔穿過(guò)，在排風(fēng)筒體1內(nèi)腔的葉輪軸3的頂端安裝葉輪2，葉輪2有4個(gè)葉輪片繞葉輪軸均布設(shè)置，葉輪軸 3的另一端安裝一減速裝置5后，再與發(fā)電機(jī)4相連接，發(fā)電機(jī)4安裝在機(jī)架上。實(shí)施例3本發(fā)明實(shí)施例3的一種設(shè)置在礦井排風(fēng)筒上的風(fēng)力發(fā)電裝置(參見圖3和圖4)， 它是以一座大型煤礦排風(fēng)筒體內(nèi)的風(fēng)能利用為設(shè)計(jì)對(duì)象，因大型煤礦排風(fēng)筒內(nèi)的風(fēng)速較高，一般都在16. 4米/秒左右，排風(fēng)筒體直徑都在3米以上，通常井下通風(fēng)性能要求非常嚴(yán)格，且排出的風(fēng)中會(huì)有一定的可燃?xì)怏w，為不影響排風(fēng)量且又能充分利用排風(fēng)筒體內(nèi)風(fēng)能， 將其設(shè)計(jì)為在原有排風(fēng)筒體1為3米高的條件下，再延長(zhǎng)排風(fēng)筒體1的高度至5米，在排風(fēng)筒體1周圍均勻的螺旋的設(shè)置4臺(tái)發(fā)電裝置。在排風(fēng)筒體1上相應(yīng)的位置設(shè)置葉輪軸孔， 葉輪軸3從葉輪軸孔穿過(guò)，在排風(fēng)筒體1內(nèi)腔的葉輪軸3的頂端安裝葉輪2，葉輪2有4個(gè)葉輪片繞葉輪軸均布設(shè)置，葉輪軸3的另一端安裝一減速裝置5后，再與發(fā)電機(jī)4相連接， 發(fā)電機(jī)4安裝在機(jī)架6上。實(shí)施例4本發(fā)明實(shí)施例4的一種設(shè)置在礦井排風(fēng)筒上的風(fēng)力發(fā)電裝置(參見圖幻，它是以一座大型煤礦排風(fēng)筒體內(nèi)的風(fēng)能利用為設(shè)計(jì)對(duì)象，因大型煤礦排風(fēng)筒內(nèi)的風(fēng)速較高，一般都在16. 4米/秒左右，排風(fēng)筒體直徑都在3米以上，通常井下通風(fēng)性能要求非常嚴(yán)格，且排出的風(fēng)中會(huì)有一定的可燃?xì)怏w，為不影響排風(fēng)量且又能充分利用排風(fēng)筒體內(nèi)風(fēng)能，將其設(shè)計(jì)為在原有排風(fēng)筒體1為3米高，為了更有效的利用排風(fēng)筒體1內(nèi)排出的風(fēng)能，在排風(fēng)筒體上1安裝一個(gè)直徑與排風(fēng)筒體1相同的3米高的引風(fēng)筒8，以延長(zhǎng)排風(fēng)筒體的高度，并在引風(fēng)筒頂端安裝筒帽9。筒帽9的設(shè)計(jì)可以利用高空中平流風(fēng)對(duì)筒體內(nèi)的風(fēng)抽吸力，減少安裝發(fā)電裝置對(duì)礦井下排出的風(fēng)的阻力。在排風(fēng)筒體1和引風(fēng)筒8上，開有4個(gè)長(zhǎng)方形的孔洞，并以螺旋的方式排列。將葉輪軸3設(shè)置在長(zhǎng)方形孔的長(zhǎng)邊的中心處，葉輪2安裝在葉輪軸3上，葉輪2有2個(gè)葉輪片繞葉輪軸均布設(shè)置，葉片伸入排風(fēng)筒體1和聚風(fēng)筒8內(nèi)腔，在葉輪2外安裝上葉輪罩7。葉輪軸3另一端連接一個(gè)減速器5后，再連接發(fā)電機(jī)4。發(fā)電機(jī) 4安裝在機(jī)架6上。葉輪6由排風(fēng)口排出的風(fēng)帶動(dòng)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，開始產(chǎn)生電能。
權(quán)利要求1.一種設(shè)置在礦井排風(fēng)筒上的風(fēng)力發(fā)電裝置，包括排風(fēng)筒體，其特征是風(fēng)力發(fā)電裝置為至少1臺(tái)且葉輪設(shè)置在排風(fēng)筒體的內(nèi)腔，通過(guò)葉輪軸與排風(fēng)筒體外的發(fā)電機(jī)組相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征是所述的發(fā)電裝置的葉輪均布的設(shè)置在排風(fēng)筒體周圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征是所述的風(fēng)力發(fā)電裝置沿排風(fēng)筒體周邊呈螺旋狀排列的設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3任一權(quán)利要求所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征是所述的葉輪垂直于排風(fēng)筒體切線方向設(shè)置，其伸入排風(fēng)筒體內(nèi)腔的尺寸小于單個(gè)葉輪片的尺寸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3任一權(quán)利要求所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征是所述的發(fā)電機(jī)組與葉輪之間設(shè)有轉(zhuǎn)速調(diào)整裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征是在排風(fēng)筒體上方安裝引風(fēng)筒。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征是在引風(fēng)筒上端安裝筒帽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3任一權(quán)利要求所述的風(fēng)力發(fā)電裝置，其特征是所述的葉輪由2至7個(gè)葉輪片繞葉輪軸均布設(shè)置。
專利摘要本實(shí)用新型一種設(shè)置在礦井排風(fēng)筒上的風(fēng)力發(fā)電裝置，涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是尤其涉及一種設(shè)置在礦井排風(fēng)筒上的風(fēng)力發(fā)電裝置。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方案是以排風(fēng)筒體為實(shí)施對(duì)象，利用排風(fēng)筒體內(nèi)排出的風(fēng)來(lái)發(fā)電，具體做法是在排風(fēng)筒體的出口處設(shè)置風(fēng)力發(fā)電裝置，并將其葉輪設(shè)置在排風(fēng)筒體內(nèi)腔，由排風(fēng)筒體內(nèi)的風(fēng)帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，連接軸通過(guò)與設(shè)置在排風(fēng)筒體外側(cè)的發(fā)電機(jī)相連接，完成風(fēng)能產(chǎn)生電能的轉(zhuǎn)換。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方案減小了因?yàn)榘l(fā)電裝置在排風(fēng)筒體內(nèi)占據(jù)的空間而對(duì)排風(fēng)筒體內(nèi)風(fēng)產(chǎn)生的阻力，并最大限度的利用了排風(fēng)筒體內(nèi)的風(fēng)能。
文檔編號(hào)F03D3/06GK201991695SQ201020276469
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者呂維學(xué), 王兆興 申請(qǐng)人:王兆興