具有分流器的涡轮机及用于涡轮机的分流器制造技术

具有分流器(2)的涡轮机(1)包括支撑框架(25)、叶轮(3)、主流分流器(2)和辅助分流器(13)，其中支撑框架适于锚固到固定或可移动结构，叶轮围绕旋转轴线(R)可旋转地安装到支撑框架(25)并且具有用于流动的前入口部分和多个叶片(4、4'、4”、...)，多个叶片适于与前入口部分对应地在推动位置与前进位置之间根据由流动而产生的旋转来连续移动，主流分流器适于锚固到支撑框架(25)并且具有周壁(7)，周壁适于至少部分地相对于所述流动遮挡前入口部分，辅助分流器从面对多个叶片中在前进位置中的一个或多个叶片(4')的第一部分(14)延伸到在面对所述多个叶片中在推动位置中的一个或多个叶片(4)的第二部分(15)。辅助分流器(13)包括多个基本曲线的管道(16)，多个基本曲线的管道沿着基本上径向的方式并排，每个管道(16)具有面对前进位置中的叶片(4')的第一开口端(16')和放置成与输送管道(8)对应的第二开口端(16”、16”')。

Turbine with diverter and diverter for turbine

With a shunt (2) of the turbine (1) includes a support frame (25), the impeller (3), (2) the main and auxiliary shunt shunt (13), wherein the support frame is fixed or movable anchoring structure, the impeller rotates around an axis (R) rotatably mounted to the support frame (25) and is used for flow before the entrance portion and a plurality of blades (4, 4', 4,...), and a plurality of blades for correspondence between parts before the entrance drive position and forward position according to the flow generated by the rotation of a continuous movement, suitable for anchoring the mainstream shunt to a supporting frame (25) and has a week the wall (7), the peripheral wall for at least partially relative to the flow entrance before occlusion, shunt from the face of a plurality of blades assisted in the forward position of one or more blades (4') of the first part (14) extends in the face of the plurality of blades in a push The second part (15) of one or more blades (4). The auxiliary divider (13) pipeline includes a plurality of basic curves (16), a plurality of pipeline basic curves basically along the radial side by side, each pipe (16) with blade in forward position (4') of the first open end (16') and placed with the pipeline (8) corresponding to the second the open end (16 ', 16' '').

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有分流器的涡轮机及用于涡轮机的分流器
本专利技术涉及用于从可再生能源回收能量的装置的
，特别是涉及提供有用于加速流动并增加扭矩的分流器的涡轮机(用于风力应用或与水或其它液体或流体使用的涡轮机。本专利技术还涉及适于与涡轮机联接的分流器。
技术介绍
在微风应用的背景下，竖直轴涡轮机的使用越来越普遍，因为这种解决方案允许获得尽管不高的功率但足以覆盖住房或商业和工业结构的平均能量需求的至少一部分，同时保持小的负担。在这个领域中已知各种型号的涡轮机，它们通常为叶片的数量和形状彼此不同，但是通常由可旋转地安装在固定支撑件上并连接到发电机上的旋转体构成。反过来，旋转体包括中心轴，该中心轴连接到发电机的轴或者限定这种轴，并且设置有具有成形轮廓的两个或更多个叶片，该叶片典型地具有竖直延伸轴线的螺旋形，以拦截风并使整个旋转体旋转。Darrieus和Savonius涡轮机是非常常见的涡轮机类型，后者包括具有相同截面的两个或更多个叶片，以确保旋转期间的周期性行为。叶片被成型为在一定的扭矩范围内使得它们中的每个相对于流动交替地处于进给状态，然后处于推动或返回阶段。这种叶片的使用除了相对便宜之外，还受到尺寸减小，噪声水平有限和低浪涌功率的青睐，因此即使在低风下也能实现明显的功率生产。然而，已知的微型风力涡轮机的特征在于低效率，例如对于Savonius类型的普通叶片而言例如在0.10和0.15之间。新的解决方案主要是为了优化叶片的特征，试图提高其空气动力学效率，尽管从理论上可以看出，一旦已设定涡轮机的速度和前表面，则存在着可以从风中提取功率的最大限制。为了克服这些缺点，然后想到涉及在叶片处于返回位置的部分处的对于叶轮具有障碍物功能的分流器。这种分流器的目的是减小在返回位置作用在叶片上的压力，从而增加由作用在进给的叶片上的力与作用在返回叶片上的力之间的差异给出的总扭矩。在Mohamed等人的“使用阻挡返回叶片的障碍物的修改的Savonius涡轮机的最佳叶片形状”和Mohamed等人的“使用阻挡返回叶片的障碍物的Savonius涡轮机的优化”中描述了这种解决方案的实例。这些解决方案虽然在性能方面提供了一个普遍的改进，但输出功率的值比传统Savonius涡轮机的平均值高出30％，但并不令人满意，并被证明是可以改进的。US2011/0006542公开了一种Savonius型涡轮机，其在一些具体实施方式中涉及与在涡轮机周边放置以相对于其自由旋转的分流器。分流器具有输送管道朝向进给叶片的流动，该管道被成形为朝向涡轮机收敛，并产生靠近叶轮的适于加速流动的变窄。特别地，在第一配置中，输送管道在一侧由收敛的平坦壁限定，所述收敛的平坦壁的端部具有以与由进给叶片限定的理想周长相切的方式定位的凹陷区域。从相反的一侧，管道具有凹壁，该凹壁成形为限定具有涡轮机的结构的尖点以及具有与其基本上垂直于流动输入方向的端部相对应的切线。在第二实施方式中，凹壁被朝着入口部分收敛的另外的平坦壁代替。两个这样的实施方式的主要缺点由以下事实表示：输入流动以不渐进的方式冲击分流器的壁，由此限定涉及其动能的减少的流体的压缩区域，而且还产生降低其效率的微湍流现象。另外的缺点是由如下事实表示，即，分流器完全覆盖进给叶片从而防止在相同的进给叶片上利用进入的流动的工作来进一步增加扭矩。在一些实施方式中仍存在这另一中缺陷，即，限定用于叶片的真实空气动力学制动器的完整区域的存在以及也非正的后延伸件的存在。GB2475843公开了具有水平轴线的风力涡轮机，其中叶轮被半圆柱形定子部分地包围，该半圆柱形定子允许在传送未被推动位置中的叶片拦截的流动以将其返回到进给叶片。由于流体与定子的壁的冲击引起的升力损失，所以这种解决方案似乎是非效率的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于通过提供具有高效率且相对便宜的分流器的涡轮机来克服上述缺点。特别的目的在于提供特别有效、可靠且耐用的涡轮机，其具有减小的尺寸以用于微风、微水力和其它应用，特别是非工业应用中。特别的目的在于提供具有分流器的涡轮机，其允许以更高的自旋数和更高的功率系数来移动涡轮机的运行速度。另一个目的在于提供具有分流器的涡轮机，其还允许回收从进给叶片排出的流动以将其重新定向到推动叶片，以便甚至在相对较小的流速下进一步提高涡轮机效率。另一个目的在于提供用于涡轮机的分流器，其允许在不使用齿轮箱的情况下增加涡轮机的旋转数，从而简化发电机叶片组件并降低制造和维护成本。特别的目的在于提供用于涡轮机的分流器，其允许减小涡轮机的最小启动速度。特别的目的在于提供分流器，其可联接到任何类型的涡轮机，如风力涡轮机或用于微风应用的涡轮机，诸如竖直轴涡轮机或用于水应用或用于微液压应用的涡轮机，或甚至用于流体流动的涡轮机，这允许增加与其相关联的涡轮机的整体效率。另一个目的在于提供用于涡轮机的分流器，其允许修改现有涡轮机以提高其效率并且获得特别有利的功率/成本比。这些目的以及下文将更清楚地显示的其它目的根据权利要求1所述的具有分流器的涡轮机实现，其包括：支撑框架，适于锚固到固定或可移动结构；叶轮，围绕旋转轴线可旋转地安装到所述支撑框架上并且具有用于流动的入口前部和多个叶片，多个叶片适于与所述前部对应地在推动位置与前进位置之间根据流动而产生的旋转来以连续的方式移动；主流分流器，适于锚固到所述支撑框架并且具有周壁，周壁适于至少部分地相对于所述流动遮挡所述前入口部分；辅助分流器，从面对所述多个叶片中的在所述前进位置中的一个或多个叶片的第一部分延伸到面对所述多个叶片中在所述推动位置中的一个或多个叶片的第二部分。辅助分流器包括多个基本曲线的管道，沿着基本上径向的方式并排，所述多个基本曲线的管道中的每个具有面对所述多个叶片中在所述前进位置中的叶片的第一开口端和定位成与所述输送管道对应的第二开口端。除了从主分流器进入的流体产生的扭矩的增加以外，特征的这种组合还将通过辅助分流器从发送到叶片的流中给出额外的贡献。在第一配置中，所述曲线管道将适于至少部分地将所述工作流体从所述流动的所述第一入口部分返回所述第二输出部分，以允许从所述进给叶片返回的流体经由所述第一端部进入并经由所述第二端部向所述推动叶片进给，以增加由所述叶轮上的流动产生的扭矩。这将使得能够恢复发送到叶片的流动的至少一部分，并且利用进给叶片的运动以产生被引导到推动叶片的额外的流动。返回管道的曲线形状还将允许减少辅助分流器内部的紊流现象，从而增加每个管道的流体输出速度。根据可选实施方式，所述曲线管道可以适于允许流体从所述第二部分的进入以及经由所述第一部分和所述第一端部至前进位置中的所述叶片的传输。通过这种方式，将能够直接冲击叶片的流体不仅引导到推动位置中的叶片，而且可以引导到前进位置中的叶片，从而避免叶轮存在被动作用的部分。方便地，涡轮机可以包括侧输送器，侧输送相对于所述主分流器与所述辅助分流器相反并且具有面对前进位置中的相应的叶片的输出。通过这种方式，流体将在大量前进叶片上进行，从而进一步增加扭矩，并因此进一步提高可产生的功率。有利地，输送管道将朝向出口端口收敛，以限制朝向所述叶轮流动的通道部分并增加流体的速度。此外，所述输送管道可以包括彼此面对并朝着出口端口收敛的第一和第二侧面偏转壁。所述第一壁可以是基本上平坦的或稍微凹入的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有分流器(2)的涡轮机(1)，包括：支撑框架(25)，适于锚固到固定或可移动结构；叶轮(3)，围绕旋转轴线(R)可旋转地安装到所述支撑框架(25)并且具有用于流动的前入口部分和多个叶片(4、4'、4”、...)，所述多个叶片适于与所述前入口部分对应地在推动位置与前进位置之间根据流动而产生的旋转来连续移动；主流分流器(2)，适于锚固到所述支撑框架(25)并且具有周壁(7)，所述周壁适于至少部分地相对于所述流动遮挡所述前入口部分；辅助分流器(13)，从面对所述多个叶片中的在所述前进位置中的一个或多个叶片(4')的第一部分(14)延伸到面对所述多个叶片中在所述推动位置中的一个或多个叶片(4)的第二部分(15)；其特征在于，所述辅助分流器(13)包括：多个基本曲线的管道(16)，沿着基本上径向的方式并排，所述多个基本曲线的管道中的每个具有面对所述多个叶片中在所述前进位置中的叶片(4')的第一开口端(16')和放置成与所述输送管道(8)对应的第二开口端(16”、16”')。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.16 IT VI2014A0002721.具有分流器(2)的涡轮机(1)，包括：支撑框架(25)，适于锚固到固定或可移动结构；叶轮(3)，围绕旋转轴线(R)可旋转地安装到所述支撑框架(25)并且具有用于流动的前入口部分和多个叶片(4、4'、4”、...)，所述多个叶片适于与所述前入口部分对应地在推动位置与前进位置之间根据流动而产生的旋转来连续移动；主流分流器(2)，适于锚固到所述支撑框架(25)并且具有周壁(7)，所述周壁适于至少部分地相对于所述流动遮挡所述前入口部分；辅助分流器(13)，从面对所述多个叶片中的在所述前进位置中的一个或多个叶片(4')的第一部分(14)延伸到面对所述多个叶片中在所述推动位置中的一个或多个叶片(4)的第二部分(15)；其特征在于，所述辅助分流器(13)包括：多个基本曲线的管道(16)，沿着基本上径向的方式并排，所述多个基本曲线的管道中的每个具有面对所述多个叶片中在所述前进位置中的叶片(4')的第一开口端(16')和放置成与所述输送管道(8)对应的第二开口端(16”、16”')。2.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，所述曲线管道(16)适于至少部分地将所述工作流体从所述流动的所述第一入口部分(14)返回所述第二输出部分(15)，以允许从所述进给叶片(4')返回的流体经由所述第一端部(16')进入并经由所述第二端部(16”)向所述推动叶片(4)进给，以增加由所述叶轮上的流动产生的扭矩(3)。3.根据权利要求1或2所述的涡轮机，其特征在于，所述主转向器(2)包括用于所述工作流体的主输送管道(8)，其具有面向所述多个叶片中在所述推动位置中的一个或多个叶片(4)的流入口(9)和流出口(10)。4.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮机，其特征在于，所述主输送管道(8)基本上朝向所述出口端(10)收敛，以使得用于所述流体的部分朝着所述叶轮(3)变窄并增加流体的速度。5.根据权利要求4所述的涡轮机，其特征在于，所述输送管道(8)包括基本上平坦或稍微凹入的第一偏转侧壁(17)和面向所述第一侧壁(17)的第二偏转侧壁(18)。6.根据权利要求5所述的涡轮机，其特征在于，所述第二侧壁(18)具有向外或向内指向出口边缘(12)的凸出...

【专利技术属性】
技术研发人员：马赛罗·德鲁卡，乔瓦尼·英格拉西亚，
申请(专利权)人：地中海设计网络有限责任公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT