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250 小型风力发电机总体结构的设计

250  小型风力发电机总体结构的设计
250  小型风力发电机总体结构的设计

第一章

概述

1.1 风力发电机概况

风能的利用有着悠久的历史。 近年来, 资源的短缺和环境的日趋恶化使世界各国开始重 视开发和利用可再生、 且无污染的风能资源。自80年代以来, 风能利用的主要趋势是风力发 电。风力发电最初出现在边远地区, 应用的方式主要有: 1) 单独使用小型风力发电机供家 庭住宅使用; 2) 风力发电机与其它电源联用可为海上导航设备和远距离通信设备供电; 3) 并入地方孤立小电网为乡村供电。

随着现代技术的发展, 风力发电迅猛发展。以机组大型化(50kW~ 2MW )、集中安装和 控制为特点的风电场(也称风力田、风田) 成为主要的发展方向。20 年来, 世界上已有近30 个国家开发建设了风电场(是前期总数的3 倍) , 风电场总装机容量约1400 万kW (是前期总 数的100 倍)。目前, 德国、美国、丹麦以及亚洲的印度位居风力发电总装机容量前列, 且 未来计划投资有增无减。美国能源部预测2010 年风电至少达到国内电力消耗的10%。欧盟5 国要在2000~ 2002 年达到本国总发电量的10%左右, 丹麦甚至计划2030 年要达到40%。

中国是一个风力资源丰富的国家, 风力发电潜力巨大。据1998 年统计, 风力风电累计 装机22.36万kW , 仅占全国电网发电总装机的0.081% , 相对于可开发风能资源的开发率仅 为0.088%。

中国第一座风力发电场于1986 年在山东荣成落成, 总装机较小, 为3×55kW。到1993 年我国风电场总装机容量达17.1MW , 1999 年底, 我国共建了24 个风力发电场, 总装机 268MW。我国风力发电场主要分布在风能资源比较丰富的东南沿海、西北、东北和华北地区, 其中风电装机容量最多的是新疆已达72.35kW。在未来2~ 3 年内, 我国计划新增风电场装 机容量将在800MW 以上, 并且将会出现300~ 400MW 的特大型风力发电场。

1.2 风力发电机的研究现状

1.2.1 国外风力发电机的研制情况

美国从1974年起对风能进行系统的研究,能源部对风能项目的投资累计已达到25亿美 元。许多著名大学和研究机构都参加了风能的研究开发,目前己安装了8个巨型风力发电机 组。到19%年末,风力发电总装机容量己达到170x 4

10 kw,所提供的电力占全美电力需求量 的10%,居世界之首位,主要集中在加利福尼亚州。美国国会己通过了能源政策法,在能源 部的规划下, 将会改变风力发电集中于加利福尼亚的局面,在年平均风速达5.6m/s的中西部 12个州将建风力电站。据能源部预测,在未来15年内,风电将增加6倍。在今后2年内,在怀 俄明、伊阿华、明尼苏达、得克萨斯、佛蒙特、缅因州等修建大型风电场,这些风电场将使 美国风力发电能力再增加40x 4

10 kw, 预计到2010年, 风力发电总装机容量将达到630x 4

10 kw, 可满足全美电力需求量的25%。

德国是欧洲风力发电增长最快的国家,近年风力发电量急增,尤其沿海各州,风力发电 发展迅速,己超过丹麦,成为世界第二。到1995年己建成1035座风力发电装置,装机容量 49.4x 4

10 kw,1996年新装机约950座,装机容量为48x 4

10 kw,到19%年底德国己拥有4500座

风力发电装置,总装机容量达到约160x 4 10 kw,1997年估计可增加5x 4 10 kw,可为20多万个

家庭提供日常用电。这些风力发电装置中的1600个是政府投资建设的。装机容量超过1OO0kW

的风电场有250个,300OkW的最大风电场已投入使用,发电能力63x 4 10 kw,西部5x 4 10 kw风

力发电计划可望在2一3年内完成,并投入运行。德国80%的风力发电装置都是安装在沿海地 区,沿海各州已拟订其风力发展规划,下萨克森州计划到2005年,将风力发电能力增至 13Ox 4

10 kw,斯雷苏比克一霍尔斯泰因州议会决定到2010年建设120x 4

10 kw风力发电设备, 要求该地区配电公司、Schleswag电力公司大力配合,该公司管辖区内的风电场装机已达

33.7x 4 10 kw,该公司也得到IPP(独立系统发电业者)大力协助,预定进行198x 4 10 kw风电场

的建设。

丹麦是风力发电先进国家之一,它将风力发电作为国策,已有风力发电站近4000座,总 装机容量73x 4

10 kw,发电总量达到634x 6

10 w,相当于一个中等规模的核电站发电量,占全 国能源总消耗量的3.7%。丹麦政府在“能源2000计划”中规定,到2005年,风力发电目标为 150x 4

10 kw,相当于国内电力消费量的10%,到2020年,风力+PV+波力确保电力需要的25%, 现在计划有减缓的倾向。环境厅对各自治体提出要求,要求他们单独提出风力发电装置建设 计划,预计未来10年风力发电量将达到1500 6

10 ′ w。

荷兰1986年开始实施风力发电研究,开发5年计划NOW和引入风力发电5年计划IPW。目标 为1991年末总装机容量达到5′ 4

10 kw,但计划没达到预定目标,只达到4.9x 4

10 kw,318座,

发电总量5.5x 4 10 kw·h,其后决定实施1991一1996年目标为40x 4 10 kw的TWI五年计划。计划

目标是1994年末风力发电能力达到14.4x 4

10 kw,629座,发电量为24.7x 4

10 kw.h,为荷兰总

发电量的1.2%。到1996年末,风力发电装机容量己达到3zx 4 10 kw,2000年为50x 4 10 kw。

英国英伦三岛的风力资源相当丰富,特别是苏格兰是世界风力资源最丰富的地区之一。 英政府历来重视风能等非化石燃料的开发,目前英国己有20多个风电场投入运行,到19%年 总装机容量己达到26.4x 4

10 kw,2000年达到80x 4

10 kw。

瑞典从七十年代开始风力发电的开发, 经过20多年的努力, 己成为该领域的领先者之一,

到19%年底,装机容量己达到9.5x 4 10 kw。220多座风力发电站,大部分位于南部地区和波罗

的海的厄兰岛及哥德兰岛上,哥德兰岛的风力发电量可保证全岛68%的能源需求。为了更充 分地利用风力资源,瑞典成立了包括一系列电力供应公司的专门财团,目标是在近几年内使 风力发电量增加4倍。瑞典由于场地问题,致力于海洋风力发电。由于建设费和与输电的连 接费用高,所以规模有大型化的倾向。 1.2.2 国内风力发电机的研制情况 1.2.2.1 我国风力发电概况

中国利用风能己有悠久的历史,古代甲骨文字中就有“帆”字存在,1800年前东汉刘 熙著作里有“随风张慢曰帆”的叙述,说明我国是利用风能最早的国家之一。1637年明崇帧 十年《天工开物》书里有“扬郡以风帆数页,侯风转车,风息则止”的记载,表明在明代以 前,我国劳动人民就会制作将线运动转变为风轮旋转运动的风车, 在风能利用上前进了一大 步。

我国东南沿海向来有风力提水的使用习惯,江苏省1959年曾有多达20余万台提水风车,

后来大部分风车被柴油、电力所取代,但部分地区一直使用风力提水。50年代中期曾研制小

型现代化风力提水装置, 50年代后期开始研究小型风力发电机组, 但限于当时技术经济条件,

小型机组在试验中受挫而停顿。至70年代,先后试制了1、2、10、12、18、20千瓦样机,其

中18千瓦机组于1972年7月安装在浙江省绍兴县雄鹅峰上,1976年11月迁装到底泅县菜园镇

运转发电,一直运行到1986年8月。1978年将研制风电设备列为国家重点科研项目后,进展

加快,先后研制生产了微型和1一200千瓦风电机组,其中以户用微型机组技术最为成熟,己

有100、150、200、300和500瓦微型机组系列定型和批量生产,产品质量良好,不但可满足

国内需要,还远销国外。1998年底,全国安装微型机组178574台,约计1.7万千瓦,还有独

立供电机组,已有1.2、2.5、5、7.5和10千瓦机组,以销定产小批量生产。在网外无电地区,

推广微型、小型风电机组,是解决无电农牧民用电的有效途径,有其独特的优越性,也是中

国发展微型、小型风电机组的特色。在网外地区利用风柴蓄联合发电系统,能获得稳定的电

力,又有明显的节油效果,发展该系统,将促进风力从为生活服务转向为生产提供电力,从

而跨上一个新水平。风/光互补发电系统,能有效地利用自然资源。在我国很多地区,冬半

年风大,太阳辐射强度小;夏半年风小,太阳辐射强度大,两种能源的分布季节正好相反,

互补利用可满足用户用电需求。

在国际上,80年代中期,商品机组以55一150千瓦为主,山东荣成进口3′55千瓦机组, 1986年并网发电,新疆达阪城和广东南澳进口90千瓦、100千瓦和150千瓦机组计17台,装机 容量4490千瓦, 均于1989年并网发电。 90年代初期国外商品机组单机容量200一300千瓦, 1992

一1996年我国进口风电机组以200一300千瓦机组为主,1996年建成17个风电场,装机合计

57700千瓦。90年代中期500一600千瓦商品机组推向市场,批量生产,标志着商品机组技术 日臻成熟,造价相应下降。1996年,国家在“双加”工程中,按照扶强扶优的原则,选择了

达阪城二厂、辉腾锡勒、括苍山和张北四个风电场进行重点改造,进口133x600千瓦、13x300

千瓦机组,合计83700千瓦,分别于1997一1998年竣工验收。同年,国家计委又制定乘风计

,旨在以技贸结合形式,与国外组建合资企业,在建设24万千瓦风电场的同时,引进技 划”

术,消化吸收,达到自主开发、自行设计制造大型风电机组的能力。1996年采用招标评议方

式确定“中国第一拖拉机工程机械(集团)公司”和“西安航空发动机集团公司”为大型风电

机组总装厂?1998年上述中标公司分别同外商合资成立 “洛阳美德风电设备有限公司” 和 “西

,标志着中国风力发电事业揭开了崭新的一页。

安维德风电设备有限公司”

我国风电的利用大体上采用三种方式,一是户用式,可独立运行,用蓄电池,直流输

出或逆变交流输出?单机容量为100一300W,可基本满足照明、电视等家用电器的生活用电

需要。其次是孤立的小居民区用,独立运行,有蓄电池、直流输出或逆变交流输出,统一向

各家各户供电或每天为其更换蓄电池,单机容量为1一5kw。这种方式也可供无电风区边防

哨所、气象台站、雷达站、电视差转台以及无电区小火车站使用。三是建立风电场,联网后

输出,有的与柴油发电机组或太阳能电站联合,有稳定的输出。目前己有14座稍具规模的风

电场,他们是新疆达坂城、广东南澳岛、内蒙呼和浩特辉腾锡勒、内蒙朱日和、内蒙商都大

山湾、辽宁瓦房店东岗、瓦房店横山、福建平潭、浙江嗓泅、浙江大陈岛、山东荣成马兰、

山东长岛、海南东方、浙江苍南鹤顶山。正在筹建中的还有浙江临海括苍山、浙江舟山、内

蒙锡林、广东海陵岛等。

风电的特点是一次性投资高,每千瓦约需1000一1200美元,再加上进口关税12%、进口

环节增值税17%,使设备成本提高31%。据内蒙古电管局反映,不含税风电价为0.63元kw.h,

比火电价高出0.35元。目前主要是小规模的开发,如果要进一步发展,已遇到资金短缺、设

备不过关、进口关税过重等三大困难。

1.2.2.2 我国风力机械行业现状和发展趋势

据不完全统计,到1993年底,全国生产风电机组、风力提水机组及配套件的工厂共39

家,其中主机27家?职工近4000人,工程技术人员400余人?从事科研开发有35家院校,科技

人员250人。商品化风电机组有9种,从100w到5kw,年生产能力3万台,累计出口近1000台

小型风电机。1995年全国生产风电机组8190台,风力提水机组50台。目前全国小型风电机组

保有量巧万台,居世界首位。近几年来己建立14处规模不等的大中型风电场,至1995年共安

装55kw以上机组186台,总装机容量为37Mw。预测到2000年,需要小型风电机(1okw以下)22

万台?大中型风电机组(20kw以上)4000台?风力提水机组6000台。

行业存在的主要问题有:

(l)产品品种不全目前虽然我国己能大批量生产小型风电机组,1995年并出口印尼100W 及300W小型风电机各250台,价值340余万元,但还停留在研究开发55kw、250kW的风电机

阶段。国外现在已做到600kW机组商品化,正在准备批量生产750kw、1MW机组。

(2)科研生产能力薄弱风力机械行业归口于畜牧机械,稍具规模的企业只有内蒙商都牧 机厂和内蒙动力机厂,缺少先进设备,影响产品质量和经济效益的提高。随着风电事业的发

展,已有不少实力雄厚的单位加入,并取得初步成果。例如200kW风电机组的研制由浙江机

电研究院、杭州发电设备厂、上海玻璃钢研究所、中国空气动力研究中心、同济大学、清华

大学等8个单位联合承担。样机于1995年9月在浙江苍南风电场完成2000小时运行考核,1997

年4月19日通过国家科委的鉴定,不久将实施中试生产。又如第一拖拉机工程机械集团704

分厂承担了250kw风电机组的研制及组装任务,保定550厂协作生产叶片,该项目属于一拖

与德国胡苏姆造船厂合作生产协议,总框架为200台,首批10台得到了德国政府补贴,1995

年12月4台电风机己在内蒙锡林浩特风电场并网发电。 再如1996年2月9日北京万电公司(隶属

于中国运载火箭技术研究院)与奥地利比尔公司签订引进风力发电技术,专门从事500kw以

上风电机的生产。1996年10月还签订3项合同,内容为:由新疆电力局与丹麦维斯塔思公司,

内蒙古电管局、浙江省电力局与丹麦麦康公司合作,除引进122台600kw风电机之外,还将

在国内组装生产600kw风电机组。

今后风力发电机发展趋势如何?一是增加风轮的直径和塔架的高度,向超大型风力发电

机发展,目前世界上最大的风力发电机建立在美国北卡罗来纳州的兰岭山上,发电功率是两

千瓦,年发电量是330万度,相当3300吨煤发出的电量;另一方面是向新型立体式风力发电

机发展。立体式风力发电机即风力发电机的轴和风的方向垂直。它克服了一般风力发电机叶

片需要不断增长和提高塔架以及在材料和加工工艺等方面的困难。 这样来自任何方向的风都

可以充分利用,提高了风能利用率。又可以降低高大的支撑铁塔,结果造价低,重量也轻了

许多。

1.3 研究风力发电机的目的和意义

中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,能源利用以煤炭为主。 在当前以石化能源为

主体的能源结构中,煤炭占73.8%,石油占18.6%,天然气占2%,其余为水电等其它资源。

在电力的能源消费中,也是以煤炭为主,燃煤发电量占总发电量的80%。但是,能为人类所

用的石化资源是有限的,据第二届环太平洋煤炭会议资料介绍,按目前的技术水平和采掘速

度计算,全球煤炭资源还可开采200年。此外,石油探明储量预测仅能开采34年,天然气约

能开采60年。随着人口的增长和经济的发展,能源供需矛盾加剧,如果不趁早调整以石化能

势必形成对数亿年来地球积累的生物石化遗产更大规模的挖掘、 消耗, 源为主体的能源结构,

由此将导致有限的石化能源趋于枯竭,人类生态环境质量下降的恶性循环,不利于经济、能

源、环境的协调发展。电力部己制定“大力发展水电,继续发展火电,适当发展核电,积极

发展新能源发电”的基本原则,把风力发电作为优化我国电力工业结构跨世纪的战略发展目

标。八届人大四次会议批准的我国经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要中提

出“积极发展风能、海阳能、地热能等新能源发电”的指导方针,为我国发展多能互补的能

源结构新格局起到了指导和促进作用。

风能是对人类生存环境影响最小的能源。除此之外,风能资源非常丰富,取之不尽,用 之不竭。据统计,太阳向地球辐射的巨大能量中,约有1%转化为风能。这些能量相当于全 球每年消耗的煤、石油等化石燃料能量的总和,可见风能的潜力是非常大的。随着风力发电 技术日趋成熟,风力发电规模也不断扩大,美国加州由数家风能公司提供给电网的电量,足 以供应旧金山这样的大城市的居民需求。 我国风电事业近年来发展较快,已有16万台微型风 力发电机用于边远山区、牧区、海岛,初步解决了地处边远,居住分散,电网难以到达地区 的居民用电问题。同时也遏制了微型汽油发电机的发展,在节约石化燃料的同时,避免了各

“九五”期间全国风力发电的总装 种有害气体的排放。国家“九五”新能源发展计划提出,

机容燕山大学工学硕士学位论文量要突破40万千瓦。为此,国家从宏观规划角度出发,制定

“乘风计划”不仅会大大促进我国风电事业 了“乘风计划” ,面向国内外市场发展风力发电。

的发展,而且对减排有害污染物,促进环境的改善有着重要意义。

风力发电近几年发展如此之快,是因为它有许多优点:1.设备简单,投资少,成本低, 风力发电机的整个设备成本不足功率相当的火力发电,水力发电和核电站成本的1/4,在二、 三年内就可以收回全产投资;2.节省燃料和运输费用。在风力资源丰富的地区,风力是取之 不尽,用之不竭的,可就地建立风力发电站,就地用电,这样就可以节省大量的输电设备和 能源。许多燃料是十分重要的化学原料,把它白白的燃掉是十分可惜的。我国资源并不十分 丰富,充分利用风力资源意义就更重大了;3.利用风力可以减少对大气的污染,保护我们人 类赖以生存的自然环境。 化学燃料不断向大气中排放对生物有害物质, 严重的威胁人们健康, 而风力能源则没有任何影响人类健康的有害物质。

由于它是清洁能源,对环境无污染,又由于我们国家地形复杂,人口又多,居住分散, 对于电网涉及不到的地区,特殊行业,可以补充大电网的缺陷,起到拾遗补缺的作用,可以 利用小型风机风力发电的地方主要有:

(l)航运系统我们有长江等水系几条大河流,如长江航运中的拖船,一般在100一200吨, 经常被搁置在江中间的锚地上, 用电主要靠蓄电池。 使用风力发电机对蓄电池补充充电效果 很好,这方面有成功的经验。但是,由于国有运输企业的不景气,影响了市场。

另外,我们大小河流湖泊上的船舶数量惊人,用小型风力发电机解决它们的照明、收视 电视、听广播,有很重要的意义和市场。

(2)森林防火高山观察站据林业部防火指挥部介绍,东北约有400个观察站,西南也有几 百个高山观察站,各省市都有一些森林高山防火观察站,站上的工作人员,在防火期从10 月到第二年4、5月期间昼夜在站上值勤,解决他们的照明及听广播、看电视颇为费神。由于 山高、道路狭窄歧岖、运输困难,又不能使用明火,使用小型风力发电机可以基本解决观察 站的照明及娱乐用电。90年代初,个别观察站曾使用过小型风力发电机。由于风力发电机的 某些技术问题及使用人员的素质因素,没有得到推广。

(3)无人值守的差转台和微波站。

(4)东南沿海各孤立的岛屿。

(5)围网养殖系统。

(6)农牧区。

(7)国际市场。

1.4 我国的风能资源及其分布

风能是地球表面空气移动时产生的动能。由于风速是一个随机性很大的量,必须通过 长时间的观测才能算出平均风功率密度。

根据风的气候特点,一般选取10年风速资料中年平均风速最大、最小和中间的3个年份 为代表年份,分别计算该3个年份的风功率密度然后加以平均,其数值可以作为当地长年风

功率密度平均值。中国气象科学研究院计算了全国900余个气象站的年平均风功率密度值, 该值反映出全国风能资源分布状况,以及各个地区风能资源潜力。

中国10m高度层的风能总储量为3226GW,这个储量称作风能“理论可开发总量”。实际 可供开发的量按上述总量的1/lO估计,并考虑风能转换装置风轮的实际扫掠面积,再乘以面 积系数O.785(即直径为lm的圆面积是边长为lm的正方形面积的0.785),得到中国10m高度层 实际可开发的风能储量为253GW。这个数量比1996年全国发电总装机容量还大,说明中国风 能资源丰富,但是可供经济开发的风能储量数据尚需进一步查明。

中国风能丰富的地区主要分布在西北、华北和东北的草原或戈壁,以及东部和东南沿 海及岛屿, 这些地区一般都缺少煤炭等常规能源。 中国风力大小的出现规律是冬、 春季风大, 降雨量少;夏季风小,降雨量大。这一特点恰与水电的枯水期和丰水期有着较好的互补性。 图1-1示出了中国有效风能密度分布状况。

由于我国地形复杂,风的地区性差异很大,有必要将我国的风能资源的大体分布列出, 以便于人们了解哪些地区有开发利用风能的潜力。中国风能资源丰富的省区于表1一l。

一般风能资源的潜力和特征用有效风能密度和可利用年积累小时数两个指标表示。根 据有关气象资料,我国可利用风能地区有三个,即风能丰富区、较丰富区、可利用区,列表 1一2如下:

图1-1 中国有效风能密度分布状况

表1一1 中国风能资源比较丰富的地区

表1-2 我国风能资源分布情况

第二章

风力机理论

2.1 基本公式

2.1.1 风能利用系数

风力机从自然风能中吸收的能量大小程度用风能利用系数 p C 表示。横截面积为s( 2

m ) 的气流的动能为

2.1.2 风压强

如图2-1a,根据伯努力方程,风中物体受到的风压Q为

2.1.3 阻力式风力机的最大效率

建立简单的理想模型,一个平板在风的气动压力作用下沿着风速方向运动,如图2-lb, 并规定平板上游一定距离上的风速为 f V ,平板的运动速度为v,那么平板吸收的功率可以表 示为

图2-1 平板模型

对给定的上游风速玲, 可以写出以平板的运动速度V为函数的功率变化关系式,对v进行 微分得

从上式中可以看出,阻力式风力机的效率是比较低的,提高效率的唯一办法是设法提高 风的阻力系数C。

2.2 工作风速与输出功率

2.2.1 风力发电机的输出效率

最理想的风力机也不可能吸收全部的风能, 而只能吸收部分风能。 如上一节推导的那样, 有一个最大风能利用系数 pmax C 。但是,风力机在制做过程中,由于受到各种条件的限制, 做不到完全理想的形状。因此实际的风力机和理想的风力机之间也有差异。 实际风力机吸收 的功率与理想风力机吸收的功率的比值叫做风力机的效率。用 1 h 表示。另外还有传动机构 的效率甲 2 h 和发电机的效率 3 h 等,所以实际风力发电机输出的效率,可以表示为

2.2.2 工作风速与输出功率 风力机启动时,为了克服其内部的摩擦阻力而需要一定的力矩。这一最低力矩值叫做风 力机的启动力矩。启动力矩主要与风力机本身的传动机构摩擦阻力有关·因此风力机有一最 低工作风速称 f min V ,只有风速大于 f min V 时风力机才能工作。

当风速超过某一值的时候,基于安全上的考虑(主要是塔架和桨叶强度),风力机应该停 止运转,所以每一台风力机都规定有最高风速 f max V ,最高风速 f min V 与风力机的设计强度 有关,是设计时给定的参数。

最小风速称 f min V ,和最大风速 f max V 之间的风速叫做风力机的工作风速,相应于工作 风速风力机有功率输出。 当风力机的输出功率达到标称功率时的工作风速叫做该风力机的额 定风速。

2.2.3 启动风速和额定风速的选定

如何根据风能资源来选用风力机,使风力机的运行状态最佳,确定起动风速和额定风速 是关键。

2.2.

3.1 双参数威布尔分布 风能就是流动空气具有的动能。单位时间通过垂直于空气流的 单位面积的空气流所具有的动能叫风能密度,设r 为空气密度,v为风速,则风能密度 p=0.5 3

v r ,r 随v的立方增大,变化非常快,故知道风速的变化情况是利用风能的先决条 件。

风速V是随机变量,经研究专家们多认为用双参数威布尔概率密度函数拟合风速频率分 布最好脚。威布尔分布函数形如下式

其中K为形状参数,无量纲,C为尺度参数,量纲为m 1

s - 。不同地区,不同时期参数K、C 是不同的, 可根据某地连续30年的风资料算出该地的K、 C参数, 威布尔分布函数曲线见图2-2。 参数K、C影响曲线形状,K大C大曲线陡峻,峰右移,反之亦然。

图2-2 威布尔分布函数曲线

上式满足

2.2.

3.2 起动风速 启动风速为风力机风轮由静止开始转动并能连续运转的最小风速:风力 机分水平轴和垂直轴两大类,每一类又有多种形式,同一形式还有若干种规格,只有科学地 选择适合当地风能资源的风力机,才能以较少的投资获取较多的风能。

根据国内外100多种风力机,起动风速的范围是2m 1

s - ,至6m 1

s - ,这一范围能满足风能 丰富区、较丰富区、可利用区的不同需要。

双参数威布尔分布函数曲线峰值对应的凡就是起动风速(图2-2)。对上式求一阶导数且 令其等于O有

解得

证明气是出现概率最大的风速。 使用起动力风速大于上式计算的气的风力机会损失小风

速这一区段的风能,使用起动风速小于上式计算的咋的风力机是否更好呢?表面看低风速的 风能得到更多的利用, 深入研究可知在之气的较高风速区风能利用率下降, 总体上是得不偿 失,故选用尽可能接近上式结果的风力机最为理想。

2.2.

3.3 额定风速 额定风速的选定直接影响风能利用系统整体的效率和经济性,是风力发 电机设计中的重要参数。

己知风能密度p=12 3

v r ,对一台效率为h ,桨叶半径为厂的风力机,输出功率w(V)的威

布尔分布函数为

v 应是额定风速,此时风力机提取的风能最多。

w(V)峰值对应之风速

p

2.2.

3.4 风力机的工作风速、输出功率与风能的关系 风力机的工作风速、输出功率与风能

m ;横坐标表 的关系可以简单地如图2一3来表示(注:图中纵坐标表示输出功率,单位为:w/ 2

示风能,单位为:m/s)

A一理论风能曲线B一扣除空气动力损失后的风力机吸收的功率

C一计算传动损失和机械能转换损失后的功率曲线

D一发电机实际输出功率曲线

图2一3 功率与风速的关系

2.3 风能利用与气象

2.3.1 风的观测对风能利用的意义

在前面已经讲述过,风能与风速的三次方成正比。所以,当风速测量有10%的误差时, 风力机输出功率的误差将扩大到33%。在风力机的设计中,输出功率出现30%以上的误差,将 带来很大的经济损失。风速随时间变化很大,而且地区性差异也很大,正确把握风况并不是 一件容易的事情。所以在风力机设计计划中,对风的观测非常受重视。

2.3.2 风能利用中需要的气象调查

在风能利用中,需要进行四项气象调查:

(l)风能密度调查 结合风能的地区分布和可设立风力机地区面积的调查, 在全国范围内 对可利用的风能量进行估算。

(2)选定适合地点 在一年中,对通过强风场所的调查。

(3)风速的频率分布调查 在风力机的设计中,为了估算平均出力和运转时间等量,必须 了解风力机轴高处的风况。

(4)为了风力机设计强度和安全系数的气象调查 异常的强风出现的概率、 风的不定向性 以及突风程度,冰暴、盐害等的调查。

2.4 风的观测

风的观测,因其目的不同而有各自的特点。对于风能利用,通过对风的观测,可以估算 出该地区可利用的风能大小,为风力机的设计和性能研究以及开发的经济性等提供条件。

风速的测量包括风向和风速的测量。因为风速随时间变化很大,而且变化不定,所以测 量时取一定时间内的风速大小的平均值和最长时间的风向。 我国现行的风速观测有两种方法: 一种是每日定时4次两分钟平均风速观测;一种是一日24次自记10分钟平均风速观测。 实际测 量结果表明, 前一种方法的误差比较大,因此在风力发电机的设计中采用后一种测量方法得 到的数据。

第三章 风力发电机方案和结构设计

3.1 小型垂直式风力发电机方案设计

现在,各个发达国家均大力发展新能源产业,虽然太阳能一直是新能源商业化的首选, 因为太阳能的设置地点较灵活,不会产生噪音,可以和建筑进行一体化设计。但是风力发电 较太阳能而言, 它的成本优势明显。 传统的风力发电机启动风速要求较高, 发电噪音也很大, 所以只能将风力发电机放在人迹罕至的地方或风力较大的地方。 设备也是往大型风力发电机 发展, 专门建设大型风力发电场, 这样, 小型风力发电在相当长的时间里未得到较好的发展。 所以,如何使风力发电和建筑进行一体化设计,降低小型风力发电机噪音,使其安装在建筑 周围而不影响人的生活质量,已成为各个国家研究的焦点!

我设计的是一种新型的立式垂直轴小型风力发电机,由风机叶轮、立柱、横梁、变速机 构、离合装置和发电机组成。如下图所示:

图 3-1 小型垂直轴风力发电机框图

该小型垂直轴风力发电机的发电原理为:在风的吹动下,风轮转动起来,使空气动力能

转变成了机械能(转速+扭矩)。通过增速系统和离合器使转矩和扭矩传递到风力发电机轴

浆 叶

固定架

变速箱 星形齿轮加速器

电磁离合器

发电机

整流器 蓄电池 逆变器 负 载

上,带动发电机轴旋转,从而使永磁三相发电机发出三相交流电。风速的不断变化、忽大忽 小,发电机发出的电流和电压也随着变化。发出的电经过控制器的整流,由交流电变成了具 有一定电压的直流电,并向蓄电池进行充电。从蓄电池组输出的直流电,通过逆变器后变成 了 220 伏的交流电,供给用户的家用电器。应用范围:

提供 220 伏交流电或24 伏、36 伏或 48伏直流电

照明: 灯泡,节能灯

家用电器:电视机、收音机、电风扇、洗衣机、电冰箱;

该新型垂直轴风力发电机的特点为:

1.额定功率(w):300

2.输出电压(v):24

3.启动风速(m/s):2

4.额定风速(m/s):6

5.最大使用风速(m/s):20

发电机为额定功率 300w,输出电压 24v。

该新型垂直轴风力发电机的优点为:

1. 结构简单

2. 易维护

3. 运行平稳安全

4. 抗强风能力强

5. 操作简单

6. 价格低廉

3.2 风叶

采用帆翼式风叶,帆翼式是英国发展的一种立轴帆翼式风力机,结构简单、性能较高。 帆翼的形状如下图所示。由于其制造简单,成本低,性能好,所以适于推广使用。

图 3-2 帆翼式

3.3 行星齿轮加速器设计计算

3.3.1 设计要求

设计寿命 5年,单班,一年 360天,中等传动,传动逆转,齿轮对称布置,不允许点蚀, 无严重过载,闭式传动。齿轮精度 8-7-7,齿轮材料:20CrNiMoH ,碳氮共渗处理,硬度为 Hv740 以上。 轴材料:20NiCrMoH 或 20CrMnMo 。 齿圈材料:42CrMo , 氮化处理, 硬度为Hv40O 以上。

3.3.2 选加速器类型

小型风力发电机是安装在楼顶或屋顶上的,所以尽量选择体积小、重量轻、性能稳定的 设备。在选择行星齿轮时,我选择 NGW 型星形齿轮加速器,因为这个型号的齿轮传动效率 高,体积小,重量轻,结构简单,制造方便,传递功率范围大,轴向尺寸小,可用于各种工 作条件的特点。

图 3-3 NGW 型行星齿轮加速器

3.3.3 确定行星轮数和齿数

在行星齿轮加速器中选择行星轮数: w N =3

通过查表法确定了齿轮的齿数(机械手册):

总传动比 i =5.4

太阳轮齿数 s Z =20 内齿轮齿数 r Z =88 行星轮齿数 P Z =34

3.3.4 压力角( a )的选择

我们国家和许多国家都把齿轮的标准压力角规定为 20 °

,因此,本次设计的变速箱采用

20 ° 压力角,以提高加工刀具的通用性。

输入轴

输出轴 R

S

C

P

3.3.5 齿宽系数的选择

对于硬齿面齿轮的齿宽系数应小于软齿面的齿宽系数。一般情况下, 硬齿面值齿轮可取

d F <0.7。齿宽系数小 a F =(b/a),一般可取0.4一0.8,常取0.6一0.7。

3.3.6 模数选择

齿轮的模数是决定齿轮大小和几何参数的主要参数,它直接影响齿轮的抗弯曲疲劳强 度。设计变速箱选取模数的大小,主要与下列因素有关:

1.齿轮上受力的大小,作用力大,模数也大。

2.与材料、加工质量、热处理质量好坏有关。

对于模数(m)的确定,可以根据同类变速箱的统计,参考选择。

下列为行星传动变速箱模数统计表:

通过以上比较,我确定本次设计变速箱的模数为:2.5mm 。 3.3.7 预设啮合角 '

sP a = '

2030

o ' Pr a =19

o 3.3.8 太阳轮与行星轮之间的传动计算 (1)计算未变位时的中心距 dsP

a dsp a = () 2 s p m z z + = 2.5

(2034) 2

+ =67.5

(2)初算中心距变动系数 ,

sp

y ,

sp y

=

, cos (1) 2cos s p sp z z a a + - = '

2034cos 20

(1)0.817 2cos 2430

+ -= o

o (3)计算中心距并取圆整值

a=m(

'

2

s p

sp z z y + + )= 2034

2.5(

0.817) 2

+ +=70 (4) 实际中心距变动系数 sp

y sp y =

dsp

a a m

- =0.75

(5)计算啮合角 ' sp

a cos '

sp a

=

cos dsp a

a

a =

67 cos 20 70

o =0.912323, ' ac a = '''

241018 o

(6) 计算总变位系数 sp

x sp x = ' ()

2tan sp s p inv inv z z a a a - + =(20+34) 2410'18''20

2tan 20 inv inv - o o

o

=0.827 (7)校核

sp x 介于 p7 及 p8 之间,有利于接触强度及抗弯强度,所以可用

(8)分配变位系数

s x =0.437 p x =0.39

3.3.9 行星轮与内齿轮之间的传动计算

(1)计算未变位时的中心距 dcr

a dpr a = () 2 r p m z z - = 2.5

(8834) 2

- =67.5

(2) 计算中心距变动系数 pr

y pr y =

drp

a a m

- =-0.25

(3)计算啮合角 '

rp

a cos '

rp a =

cos drp a a

a =

67 cos 20 70

o =0.9488, ' 11 r c a = '''

182439 o (4) 计算总变位系数 rp

x rp x = ' ()

2tan rp r p inv inv z z a a a - - =(88-34) 2410'18''20

2tan 20 inv inv - o o

o

=-0.241 (5)分配变位系数

r x = rp x + p x =-0.241 +0.39=0.149

3.3.10 行星排各零件转速及扭矩的计算

因效率对强度校核的扭矩影响比较小,因而在下面的扭矩计算中不考虑效率的影响。 对 行星排各零件的扭矩进行计算。

S M : R M : C M = 1:a :(1+a )=1:2.4545:-3.4545

因通过太阳轮输出扭矩,风力发电机发电时发电机的转矩为 2168(Nm),故反方向计算, 故太阳轮为输入扭矩:

i M = S M =2168(Nm)

风力发电机正常工作时的转速为 i n =1175(rpm)

太阳轮转速 s n =1175(rpm) 行星轮转速 p n =

2 () 1

r c n n a

a - - =1148(rpm) 3.3.11 行星排上各零件受力分析及计算 1.太阳轮S 受力如下 圆周力 ts

F 根据公式 ts F =

1000 S

S s

M C r 式中 S M 一作用在太阳轮上的扭矩 S M =2168 (N ·m)

S C 一行星轮数目 S C =3

s r 一太阳轮分度圆直径 s

r =74.25 (mm) 径向力 rs

F 根据公式 rs F = ts

F tg tg a b

式中 ? 一齿轮压力角? =20

°

b 一分度圆上螺旋角b =0 °

1 rs F =9733Xtg20o=3543(N)

2.行星轮 P 受力分析如下:

圆周力 tp F = ts F =9733(N) 径向力 rp F = rs F =3543(N) 3.行星架 C 受力如下:

圆周力 tc F =2 ts F =2′9733=19466(N) 径向力 rc F =0(N) 4.齿圈 R 受力如下:

圆周力 1 tR F = 1 ts F =9733(N) 径向力 1 rR F = 1 rs F =3543(N)

3.3.12 行星齿轮传动的强度校核计算

行星齿轮传动中的齿轮计算方法主要是按照 GB3480“渐开线圆柱齿轮承载能力计算方 法”计算,并考虑行星传动的特点进行计算校核。 (l)弯曲疲劳强度校核 a.分度圆上的圆周力 Ft

根据前面的计算结果,行星轮和齿圈上受力在前进二档时最大,所受的圆周力均为 Ft=13360(N) b.齿宽计算

太阳轮与行星轮的齿宽分别为48mm 、46mm ;齿圈的齿宽为 54mm c.使用系数 A K 查手册得 A K =1.25

d.动载系数 V

K 太阳轮分度圆上的圆周速度,根据下列公式计算

c V = 1 ()

601000

s

c d n n p - ′ 式中 c

V 一太阳轮相对于行星架的圆周速度(m/s )

ds 一太阳轮分度圆直径(mm) s d =148.5(mm )

s n 一太阳轮转数(rpm) s n =733(rpm)

c

p n 一行星轮相对行星架的转数(rpm)

c

p n =-716(rpm)

c n 一行星架转数(rpm)

c n =212(rpm)

代入公式

所以 c

s V =

148.5(733212)

601000

p ′′- ′ =4.05(m/s )

V K =1+( 1

2 t A K K F K b

+ ) 2

2

1001 VZ u u + =1.1(m/s ) 同理可得 行星轮 P c

p V = 108(716)

601000

p ′′- ′ =4.06(m/s )

计算得 V K =1.10

齿圈 R c r V =

364.5(0212)

601000

p ′′- ′ 计算得

V K =1.114

e .齿间载荷分配系数 F k a 、 H k a

因为 A T K F /b=3N/mm 3100N/mm

且为表面硬化的直齿轮。

无水硫酸钠烘干机之气流干燥技术方案

一、气流主机原理及特点: 热空气由主机底部进风口进入干燥机内,在干燥管束直管内,气流速度较大,物料和热风初步混合,然后进入脉冲管中,气流速度放慢,物料流动速度降低,物料和热风进一步充分混合。然后又进入下一个物料、热风混合、干燥过程中,在高速气流的冲击和带动下,团块物料逐步分散并被热气流带动向上运动,干物料最终通过脉冲管最高点,由后续捕集器收集,排出。 气流干燥机有如下特点: 1、热效率高,采用脉冲管束,能使物料、热风充分接触。 2、擅于处理热敏性物料,料、风接触时间短,主机底部属于高温区,该区域气速高并迅速将物料带走,避免了物料焦化变色的可能 3、系统阻力小,操作环境好,劳动强度低。 4、主机传动结构简单,机械维修点少。 二、工艺流程: 空气经过加热器被加热至~170-180℃左右,进入脉冲管束干燥机。湿料由输送装置送入螺旋加料机构,螺旋加料器可无级调速。物料经挤压后强制进入主机,随即被高温高速气流冲、夹带上升,这时气流温度急速下降,物料水分迅速蒸发从而完成干燥过程。被干燥的物料随高速高温气流进入旋风分离器,此时大部分的物料被分离下沉进入集料仓,剩余的少量物料随气流进入脉冲布袋除尘器。气流由滤袋外部进入,向上排出,为防止滤袋积料,由脉冲电磁阀定时,轮流由各滤袋上部输入高压气流(0.4~0.6Mpa),反复反冲滤袋,以达到最佳除尘效果。 三、环保: 全套设备操作是在负压下进行,因此,无跑粉等污染现场操作环境之忧。 四、设计相关参数及选型: 4.1 物料参数: 1、物料名称:无水硫酸钠

2、初水份: 5% 3、终水份: 0.1% 4、设计产量: 12000kg/h 5、加热方式:蒸汽(0.5-0.7mpa)+电加热补偿4.2 设备选型及物料衡算: 1、处理量:G=12618kg/h 2、蒸发水分量:W=618kg/h H2O 3、蒸发水份所需热量Q 1= W 水 (595+0.45×t 2 -1×t )=618(595+0.45×80-1×20) Q 1 =377598Kcal/h 4、物料升温所需热量Q 2= W 产 {c s ×(1-ω 2 )+1×ω 2 }×(θ 2 -θ 1 ) c s 为绝干产品的比热,一般取c s =0.4Kcal/kg.℃ Q 2 =12000{0.4×(1-0.1%)+1×0.1%}×(60-20)=192288Kcal/h 5、外围护热损失Q 3=0.15×(Q 1 + Q 2 )=0.15(377598+192288)=85483Kcal/h 6、质量流量计算 G=(Q 1+ Q 2 + Q 3 )÷〖(i 1 - i 2 ′)-0.1×0.24×(t 2 - t )〗 i 1- i 2 ′=(0.24+0.45 d 1 )×(t 1 - t 2 )=(0.24+0.45×0.01)×(180-80)=24.45kcal/kg G=〖(377598+192288+85483)〗÷〖24.45-0.1×0.24×(80-20)〗=28482Kg/h 7、干燥所需要的热量Q 干=G×(i 1 - i ) i 1- i =(0.24+0.45×d 1 )×t 1 +595×d 1 -(0.24+0.45×d )×t -595×d =(0.24+0.45×0.01)×180+595×0.01-(0.24+0.45×0.01)×20-595×0.01=39.12kcal/kg Q 干 =28482×39.12=1114216Kcal/h 8、在20℃时干燥所需空气体积:28482÷1.2=23735m3/h 在80℃时干燥所需空气体积:28482÷0.96=29669m3/h

250 小型风力发电机总体结构的设计

第一章 概述 1.1 风力发电机概况 风能的利用有着悠久的历史。 近年来, 资源的短缺和环境的日趋恶化使世界各国开始重 视开发和利用可再生、 且无污染的风能资源。自80年代以来, 风能利用的主要趋势是风力发 电。风力发电最初出现在边远地区, 应用的方式主要有: 1) 单独使用小型风力发电机供家 庭住宅使用; 2) 风力发电机与其它电源联用可为海上导航设备和远距离通信设备供电; 3) 并入地方孤立小电网为乡村供电。 随着现代技术的发展, 风力发电迅猛发展。以机组大型化(50kW~ 2MW )、集中安装和 控制为特点的风电场(也称风力田、风田) 成为主要的发展方向。20 年来, 世界上已有近30 个国家开发建设了风电场(是前期总数的3 倍) , 风电场总装机容量约1400 万kW (是前期总 数的100 倍)。目前, 德国、美国、丹麦以及亚洲的印度位居风力发电总装机容量前列, 且 未来计划投资有增无减。美国能源部预测2010 年风电至少达到国内电力消耗的10%。欧盟5 国要在2000~ 2002 年达到本国总发电量的10%左右, 丹麦甚至计划2030 年要达到40%。 中国是一个风力资源丰富的国家, 风力发电潜力巨大。据1998 年统计, 风力风电累计 装机22.36万kW , 仅占全国电网发电总装机的0.081% , 相对于可开发风能资源的开发率仅 为0.088%。 中国第一座风力发电场于1986 年在山东荣成落成, 总装机较小, 为3×55kW。到1993 年我国风电场总装机容量达17.1MW , 1999 年底, 我国共建了24 个风力发电场, 总装机 268MW。我国风力发电场主要分布在风能资源比较丰富的东南沿海、西北、东北和华北地区, 其中风电装机容量最多的是新疆已达72.35kW。在未来2~ 3 年内, 我国计划新增风电场装 机容量将在800MW 以上, 并且将会出现300~ 400MW 的特大型风力发电场。 1.2 风力发电机的研究现状 1.2.1 国外风力发电机的研制情况 美国从1974年起对风能进行系统的研究,能源部对风能项目的投资累计已达到25亿美 元。许多著名大学和研究机构都参加了风能的研究开发,目前己安装了8个巨型风力发电机 组。到19%年末,风力发电总装机容量己达到170x 4 10 kw,所提供的电力占全美电力需求量 的10%,居世界之首位,主要集中在加利福尼亚州。美国国会己通过了能源政策法,在能源 部的规划下, 将会改变风力发电集中于加利福尼亚的局面,在年平均风速达5.6m/s的中西部 12个州将建风力电站。据能源部预测,在未来15年内,风电将增加6倍。在今后2年内,在怀 俄明、伊阿华、明尼苏达、得克萨斯、佛蒙特、缅因州等修建大型风电场,这些风电场将使 美国风力发电能力再增加40x 4 10 kw, 预计到2010年, 风力发电总装机容量将达到630x 4 10 kw, 可满足全美电力需求量的25%。 德国是欧洲风力发电增长最快的国家,近年风力发电量急增,尤其沿海各州,风力发电 发展迅速,己超过丹麦,成为世界第二。到1995年己建成1035座风力发电装置,装机容量 49.4x 4 10 kw,1996年新装机约950座,装机容量为48x 4 10 kw,到19%年底德国己拥有4500座 风力发电装置,总装机容量达到约160x 4 10 kw,1997年估计可增加5x 4 10 kw,可为20多万个 家庭提供日常用电。这些风力发电装置中的1600个是政府投资建设的。装机容量超过1OO0kW 的风电场有250个,300OkW的最大风电场已投入使用,发电能力63x 4 10 kw,西部5x 4 10 kw风

管束干燥机现状

篇一 : 中国干燥技术现状及发展趋势_史勇春 干燥技术与设备 ?122? DryingTechnology&Equipment2006年第4卷第3期 中国干燥技术现状及发展趋势 史勇春,柴本银 (中国化工学会化学工程专业委员会干燥技术专业组,山东济南250014) 摘要:对中国干燥技术、干燥理论研究及技术创新的发展现状作了评述;对干燥技术在各行业的应用现状作了全面介绍;对干燥技术的可持续发展道路与发展趋势作了分析与探讨。(https://www.doczj.com/doc/0213210803.html,) 关键词:干燥技术;理论研究;技术创新;应用现状;发展道路中图分类号:K206.6 文献标识码:A 文章编号:1727—3080(2006)03—0122—09 1干燥技术现状 第一届全国干燥会议于1975年6月23日至 30年来,中国的许多干燥技术已得到了工业化 应用,主要有喷雾干燥、流态化干燥(普通流化床,振动流化床,内加热流化床,流化床喷雾造粒干蒸汽回转干燥、气流干燥、回转圆筒干燥、旋转燥)、 快速干燥、圆盘干燥、带式干燥、双锥回转真空干燥、桨叶式干燥、冷冻干燥、微波及远红外干燥、粮食干燥等。常规干燥设备基本可以满足生产需要,有部分机型已达到国际当代水平并出口到国外。 干燥单元的重要性不仅在于它对产品生产过程的效率和总能耗有较大的影响,还在于它往往是生产过程的最后工序,操作的好坏直接影响产品质量,从而影响市场竞争力和经济效益。我国有许多产品,就纯度而言已经达到甚至超过国外产品,只是因为干燥技术不如国外,堆积密度、粒度、色泽等物性指标上不去,在国际市场竞争中处于劣势,有的售价仅为国外同类产品的三分之一。目前我国某些大型石化干燥装备还依赖进口。椐估计,我国生产的干燥设备种类仅为国外的30%~40%。由此可见,我国干燥技术研究仍然是任重而道远。 30日在南京召开,至今已30年了。

玉米淀粉加工厂蒸汽余热利用

玉米淀粉加工厂蒸汽余热利用 作者:出处:中国木薯淀粉酒精网更新时间: 2009年02月25日【摘要】本文主要探讨玉米淀粉加工厂蒸汽余热利用问题。目前,各淀粉生产厂使用的方式主要有四种:回到锅炉系统;用于蒸发器加热;用作淀粉洗涤旋流器洗水;用作浴池和暖气。作者在分析各种用途的基础上,总结出在使用蒸汽余热过程中需注意的问题。 【关键词】玉米淀粉;蒸汽;余热利用 近年来,玉米淀粉行业在国内发展迅速,大型淀粉企业均进行改扩建,行业竞争进一步加剧。以前单一的淀粉生产企业正向规模化、深加工化发展,走循环经济、可持续发展道路。 随着一大批大型淀粉厂的投产,原材料价格的不断上涨,加上受经济危机的影响,使得市场上淀粉的需求量有所下降。这样对于那些品种单一、没有深加工的中小型淀粉生产企业来说,利润越来越低,企业生存越来越困难,不得不在副产品的深加工、节水、节能等方面下功夫,提高玉米产品的附加值,节约生产成本,提高市场竞争力。 对于中小型企业来说,由于副产品数量少,不适合进行副产品深加工开发,只能在生产水耗、电耗、汽耗等方面着手,降低生产成本。本文就淀粉生产过程中蒸汽冷凝水的使用作一些阐述,供大家商榷。 高温冷凝水回收利用具有巨大的经济效益,已经被淀粉企业所重视。回收的高温冷凝水不但有大量可利用的热能还有宝贵的软水。 淀粉生产过程中的蒸汽冷凝水主要来自浸泡加热的蒸汽冷凝水、管束干燥机产生的冷凝水、气流干燥机产生的冷凝水以及蒸发器产生的冷凝水。由于蒸发器产生的冷凝水水质较差,只能在使用废热蒸发器时,用作管束干燥机废汽的洗涤。在没有废热蒸发器的淀粉厂,蒸发器的冷凝水只能排放。其它设备产生的冷凝水水质较好,可以用在很多地方,在不同的淀粉厂,冷凝水可以有不同的利用方式。 1 冷凝水主要用途有: 1.1 回到锅炉系统 主要针对有自备锅炉的淀粉厂,可以利用很少的投资,将冷凝水收集回到锅炉系统重复利用。 1.2 用于蒸发器加热 有些淀粉厂,将冷凝水回收,经过闪蒸罐闪蒸,产生二次蒸汽,用作蒸发器的热源。利用废热系统的蒸发器,还可以将管束干燥机的尾气回收,通过净化处理设备,一并使用。 来自副产品干燥工段管束干燥机的废汽不可避免的会带入少量粉尘,湿汽利用时必须除去其中的粉尘,否则长时间使用,蒸发器管壁很容易因为细小颗粒长期黏结,造成堵管,影响换热效率。一般有三个步骤对废汽进行综合处理,一是管束干燥机壳程密封且采用压力门出料方式,以尽量减少冷空气的流入,从而提高湿汽温度与降低粉尘的排出。二是湿汽经旋风除尘器除去粒径稍大的粉尘。旋风除尘器应保温,防止湿汽冷凝。三是废热中的粉尘用高温水(或蒸汽)喷淋洗涤。进入到废热吸收塔的底部,然后与自上而下的循环水充分接触,其中的热量被循环水吸收(蒸汽冷凝为水,其中空气的温度降低),剩余低温湿空气由顶部引风机排出。 目前国内的废热蒸发器也比较多,但大多采用直接将冷凝水和废汽直接接触进行清洗,最新废热蒸发器在废汽处理过程中,加入了特殊介质,该介质既有效的清理废汽中的杂质,又能提高废汽的闪蒸效果。避免因颗粒黏结在管壁上降低换热效果的作用更加明显。 由循环泵将废热闪蒸罐中的低温循环水抽出送到废热吸收塔(废热吸收塔的内部有特殊介质)的顶部,然后自上而下与干燥机废汽充分接触后变为高温循环水,再进入废热闪蒸罐中闪蒸,从而得到不含空气的低压饱和蒸汽,进入蒸发浓缩系统做热源。为减少含尘废水的排放,高温洗涤水应循环利用。洗涤水的利用原则是既保证洗涤温度,又减少废水排放,尽量提高废水浓度。含尘浓液可同玉米浆一块掺入纤维进行干燥。

小型风力发电机动力结构设计毕业设计论文

第一章概述 1.1课题研究的目的和意义 数千年来,风能技术发展缓慢,也没有引起人们足够的重视。但自1973年世界石油危机以来,在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下,风能作为新能源的一部分才重新有了长足的发展。风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力,特别是对沿海岛屿,交通不便的边远山区,地广人稀的草原牧场,以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆,作为解决生产和生活能源的一种可靠途径,有着十分重要的意义。 当前,全球都面临着能源枯竭、环境恶化、气温升高等问题,日益增长的能源需求、能源安全问题受到世界各国广泛关注。风能是一种可再生能源,它资源丰富,是一种永久性的本地资源,可为人类提供长期稳定的能源供应;她安全、清洁,没有燃料风险,更不会在使用中破坏环境。为此,世界各国都在加快风力发电技术的研究,以缓解越来越重的能源与环境压力,中国也不例外。 中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,能源利用以煤炭为主。在当前以石化能源为主体的能源结构中,煤炭占73.8%,石油占18.6%,天然气占2%,其余为水电等其它资源。在电力的能源消费中,也是以煤炭为主,燃煤发电量占总发电量的80%。但是,能为人类所用的石化资源是有限的,据第二届环太平洋煤炭会议资料介绍,按目前的技术水平和采掘速度计算,全球煤炭资源还可开采200年。此外,石油探明储量预测仅能开采34年,天然气约能开采60年。随着人口的增长和经济的发展,能源供需矛盾加剧,如果不趁早调整以石化能源为主体的能源结构,势必形成对数亿年来地球积累的生物石化遗产更大规模的挖掘、消耗,由此将导致有限的石化能源趋于枯竭,人类生态环境质量下降的恶性循环,不利于经济、能源、环境的协调发展。电力部己制定“大力发展水电,继续发展火电,适当发展核电,积极发展新能源发电”的基本原则,把风力发电作为优化我国电力工业结构跨世纪的战略发展目标①。 表1-1 1996-2005年世界风电市场增长 从表1-1可以看出,世界上的风电能源增长的非常迅速,10年平均增长率达到了29.77。截止2005年底,全世界并网运行的风力发电机总装机容量达到59237 MW ,是1996年装机容量的9.76倍②。

小型垂直轴风力发电机设计

小型垂直轴风力发电系统设计 [摘要]本文介绍了一种小型垂直轴风力发电系统的设计方案,本系统主要面向沿海高层建筑或边远地区用户。经过查阅大量文献资料结合必要的理论计算,系统采用四片NACA0012型叶片构成H型达里厄风力机,利用永磁直驱同步发电机将机械能转化为电能,经过电力电子电路对蓄电池进行充电。文中对主要支撑件和传动件进行了必要的结构校核,对所用的两个角接触球轴承进行了使用寿命校核。最后以垂直轴风轮和永磁直驱发电机为主要对象,用solidworks软件建立三维模型,设计风力发电系统主要零部件,并简要介绍其控制电路、选择蓄电池型号。 [关键字] 垂直轴风力发电机达里厄 NACA0012翼型

Design of the Vertical Axis Wind Turbine [Abstract]This is a design of a kind of vertical axis wind turbine which was used in removed rural area or highrise in seaside city based on related theories. By consulting reference sources and necessary mathematical operation,four NACA0012 air-foil blades were used as the compoments of the H-type Darrieus. The lead-acid bettery was charged by the electrical energy which was generated by a permanent magnet synchronous motor with the operation of power electronic circuits. In this article,some constructures such as the main suppoting parts and the angular contact ball bearings were vertified on the intensity and life. By using of the solidworks2006 software,every important part has a 3D model. We also design a control circuit and bettery breifly. [Keywords] Vertical axis Wind turbine Darrieus NACA0012 air-foil

建筑结构选型实例分析报告

建筑结构选型实例分析 第一章 悬挑结构:现代MOMA 1.工程概况: 当代MOMA位于东直门迎宾国道北侧,拥有首都北京的地标优势,项目规划建筑面积22万平方米,其中住宅为13.5万平方米,配套商业面积达8.5万平方米,包括多厅艺术影院,画廊,图书馆等文化展览设施,还包括了精品酒店,国际幼儿园,顶级餐饮,顶级俱乐部及健身房、游泳池、网球馆等生活设施与体育休闲设施。 当代MOMA由纽约的哥伦比亚大学教授StevenHoll设计,项目规划概念是BEIJINGLINKEDHYBRID,在建筑艺术方面实现了世界的唯一,更加充分的发掘城市空间的价值,将城市空间从平面、竖向的联系进一步发展为立体的城市空间。当代MOMA也是当代置业科技主题地产的延续与发展,在万国城Moma实现高舒适度、微能耗的基础上,将大规模使用可再生的绿色能源。从可持续的观点出发,当代MOMA适当的高密度(强度)开发利用土地与大规模使

用可再生的绿色能源是大城市发展的方向,是真正“节能省地型”的项目。 在当代MOMA的规划设计中,更多考虑了未来城市的生活模式,引入了复合功能的概念,实现开放功能的城市社区,在这里不单是居住功能,而且能够和谐的工作,娱乐、休闲消费、交通,作为一个汇集精品商业与国际文化的开放社区,充满生气与活力,将创造更和谐的国际化生活氛围,不仅为社区创造更舒适的环境,更多的交往机会,也将完善城市区域功能,为北京的城市形象,为北京奥运会增添光彩。项目计划2005年初开始建设,在2008年奥运会之前建成使用。 2.结构形式: 为减轻自重,梁柱采用H型钢,并且设置了受拉的钢斜撑,提高悬挑结构的刚度和承载力.为承受悬挑部分重力荷载产生的倾覆力矩,在悬挑部分增设钢斜撑,将倾覆力矩传递到塔楼上;在塔楼相应的部位增设钢管斜撑。使塔楼整体承受倾覆力矩。在塔楼内除设置核心筒外。还设置了十字型剪力墙,提高塔楼整体的刚度和抗倾覆能力。长悬挑是本工程主要设计难点之一,目前主体结构竖向构件采用了中震不屈服的性能目标,对于悬挑结构这样更加重要的部分,设计中采用了中震弹性设计的更高的性能目标,即悬挑部分的构件验算时,按中震弹性地震力(水平地震和竖向地震)与竖向荷载进行组合,考虑荷载分项系数,材料强度取设计值。经中震弹性设计验算,悬挑部位构件的应力比基本上都控制在0.9以下。 3.施工情况: 物业公司:第一物业服务有限公司 建筑面积:220000平方米 绿化率:34% 使用率:80% 容积率:2.64 建设规模:地上21层、地下两层

堆垛机设计

题目:堆垛机设计(机械部分) 专业:机械设计制造及其自动化 学生:(签名) 指导教师:(签名) 摘要 本文主要是有轨堆垛机的机械部分设计,包含堆垛机的行走机构、升降机构、伸缩机构的设计,其中重点放在了行走机构的设计上。根据比较选择了单立柱堆垛机,在进行机构的设计时,根据电机确定机构的总体结构,再由运行阻力计算行走电机的功率,进而确定电机型号。本设计升降轨道采用双柱型轨道,结构简单工艺性好,货叉伸缩机构借鉴了抽屉轨道的原理。根据设计要求对各主要部件初步选型后再对部件进行强度的校核,来保证选择的合理性。在本文最后部分,对该堆垛机的刚性和稳定性进行了较为详细的分析,从而保证了堆垛机工作时运行的平稳性和可靠性。 关键词:有轨堆垛机,行走机构,双柱型轨道 Subject:The Design of the mechanical structure of a Stacker Crane

Abstract This paper describes the design of the mechanical structure , including the walking、lifting、stretch outing and draw backing mechanism of a stacker crane, in my design work I focus on the design of the walking mechanisms. According to the comparison we choice the single pillar stacker , In the design of the mechanism ,we according to he motor institutions determine the general structure of a stacker crane, Then cording the resistance to calculation traveling motor power and determine the motor model. Tracking the movement double column type orbit. Structure is simple and good in usability. The goods for the expansion institutions fork drawer the principle of orbit. According to the design requirements of the main components of preliminary selection, then to parts of checking intensity. to ensure that the choice of rationality . In the last part of this paper , the stacker strength and stability for a more detailed analysis , so as to ensure the smoothness of work stacker slide may run and reliability . Keywords: stacker crane, walking mechanism, double column type orbit

小型风力发电机的构造原理

小型风力发电机介绍 一,小型风力发电机的使用条件 小型风力发电机一般应在风力资源较丰富的地区使用。即年平均风速在3m/s以上,全年3-20m/s有效风速累计时数3000h以上;全年3-20m/s平均有效风能密度lOOW/m2以上。在选择使用风力发电机时,要做到心中有数,避免盲目性,这样才能充分地利用当地的风力资源,最大限度地发挥风力发电机的效率,取得较高的经济效益。 应该指出的是,在风力资源丰富地区,最好选择风机额定设计风速与当地最佳设计风速相吻合的风力发电机。如能做到这一点无论是从风力机的选择上,还是利用风力资源的经济意义上都有重要的意义。风洞试验证明,风轮的转换功率与风速的立方成正比,也就是说,风速对功率影响最大。例如,在当地最佳设计风速为6m/s的地区,安装一台额定设计风速为8m/s的风力发电机,结果其年额定输出功率只达到原设计输出功率的42%,也就是说,风力发电机额定输出功率较设计值降低了58%。若选用的风力发电机额定设计风速越高,那么其额定功率输出的效果就越加不理想。但也必须指出,风力发电机额定设计风速偏低,其风轮直径、电机相对要增大,整机造价相应也就加大.从制造和产品的经济意义上考虑都是不合算的。 二,小型风力发电执使用的一般要求 目前,小型风力发电机都采用蓄电池贮能,家用电器的用电都由蓄电池提供。所以,用电时总的原则是,蓄电池放电后能及时由风力发电机给以补充。也就是说,蓄电池充入的电量和用电器所需消耗的电量要大致相等(一般以日计算)。下面举一例说明这一问题:某地区使用了一台风力发电机,额定风速输出功率为IOOW,假设,该地区某日相当于额定风速的风力吹刮时数连续为4h,则该风机日输出并贮存到蓄电池里的能量为400Wh。考虑到铅蓄电池的转换效率为70%,则用户用电器实际可利用的能量280Wh。如果该用户使用的电器有: (1)15W灯泡两只,使用4h,耗能为120Wh; (Z)35W电视机一台,使用3h,耗能为105Wh; (3)15W收录机一台,使用4h,耗能为60Wh。 以上总耗能为285Wh。 这样,用电器日总耗能比风力发电机所能提供的能量超出了5Wh,也就是出现了所谓的“入不付出”用电;这种入不付出的用电,将会使蓄电池处在亏电的状态下工作。如果经常长时间地这么用电,将会使蓄电池严重亏电而损坏,缩短其使用寿命。 上例,是假定风力发电机在额定风速状击下的用电情况,而实际上,由于风的多变性,间歇性,风既有大小的不同(风速)又有吹刮时间长短的不同(风频)。所以,在使用用电器时要做到风况好时可适当多用电,风况差时少用电。这就需要用户在使用时认真总结经验。 另外,有条件的地区和用户可备一台千瓦级的柴油发电机组,当风况差的时候给蓄电池补充充电,做到蓄电池不间断地供电。 三,小型风力发电机的合理配套

管束干燥机的结构设计

GSG500管束干燥机的结构设计 作者姓名:rlf 指导老师:副教授 单位名称:机械工程与自动化 专业名称:机械工程及自动化 东北大学 2008年6月

the Structural Design of GSG500 Dryer by RLf Supervisor: Vice Professor ZZw Northeastern University June 2008

东北大学毕业设计(论文)任务书 毕业设计(论文)任务书

GSG500管束干燥机的结构设计 摘要 管束干燥机是干燥设备中的典型设备,在现代干燥工艺中应用十分广泛一般用于干燥粮食、食品、饲料、化工、轻工、陶瓷、环保等行业中的松散类物料。GSG500管束干燥机的干燥效果很均匀,操作简单,并且自动化程度高,制作要求和生产成本高,运输和安装要求有大型起吊装备。由此可见GSG500管束干燥机是一种应用范围十分广泛,适应性很好的干燥设备,有着广阔的使用和推广前景。 GSG型管束干燥机是目前大部分发达国家使用最广泛、最先进的干燥设备之一,其最大优点是高效节能、安装方便、操作简单。该机是间接加热接触式干燥机,它可以广泛应用于化工、轻工、食品、油脂和粮食饲料等行业的松散类物料。 管束内件在管束干燥机的工作过程中起到了关键性的作用。一方面它使物料产生流动;另一方面,蒸汽从它内部通过,使物料在流动过程中被逐步烘干。因而,它不但是烘干物料的主体,还是传递运动或动力的主体。由于故障就出在它身上,所以,对管束内件的受力分析及对其内部主要结构设计的剖析,就是我们从根本上解决蒸汽泄漏的焦点和关键所在。 本设计主要是阐述了GSG500管束干燥机的工作原理及其工作特性,同时将管束干燥机与同类连续运行的干燥机进行了比较,指出了其利用优势。也阐述了管束干燥机工作时可能出现的问题及其解决方案,从而大大提高了管束干燥机的工作效率。 关键词:管束干燥机,管束,工作原理,结构设计

永磁同步风力发电机的设计说明

哈尔滨工业大学 《交流永磁同步电机理论》课程报告题目:永磁同步风力发电机的设计 院 (系) 电气工程及其自动化 学科电气工程 授课教师 学号 研究生 二〇一四年六月

第1章小型永磁发电机的基本结构 小型风力发电机因其功率低,体积小,一般没有减速机构,多为直驱型。发电机型式多种多样,有直流发电机、电励磁交流发电机、永磁电机、开关磁阻电机等。其中永磁电机因其诸多优点而被广泛采用。 1.1小型永磁风力发电机的基本结构 按照永磁体磁化方向与转子旋转方向的相互关系,永磁发电机可分为径向式、切向式和轴向式。 (1)径向式永磁发电机径向式转子磁路结构中永磁体磁化方向与气隙磁通轴线一致且离气隙较近,漏磁系数较切向结构小,径向磁化结构中的永磁体工作于串联状态,只有一块永磁体的面积提供发电机每极气隙磁通,因此气隙磁密相对较低。这种结构具有简单、制造方便、漏磁小等优点。 径向磁场永磁发电机可分为两种:永磁体表贴式和永磁体内置式。表贴式转子结构简单、极数增加容易、永磁体都粘在转子表面上,但是,这需要高磁积能的永磁体(如钕铁硼等)来提供足够的气隙磁密。考虑到永磁体的机械强度,此种结构永磁电机高转速运行时还需转子护套。内置式转子机械强度较高,但制造工艺相对复杂,制造费用较高。 径向磁场电机用作直驱风力发电机,大多为传统的内转子设计。风力机和永磁体内转子同轴安装,这种结构的发电机定子绕组和铁心通风散热好,温度低,定子外形尺寸小;也有一些外转子设计。风力机与发电机的永磁体外转子直接耦合,定子电枢安装在静止轴上,这种结构有永磁体安装固定、转子可靠性好和转动惯量大的优点,缺点是对电枢铁心和绕组通风冷却不利,永磁体转子直径大,不易密封防护、安装和运输[1]。表贴式和径向式的结构如图1-1 a)所示。 a)径向式结构 b)切向式结构

建筑结构选型案例分析(1)

1 混合结构体系 混合结构体系概述 混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制成,以砖墙为承重墙,或者梁是用木材建造,柱是用钢筋混凝土建造。由两种或两种以上不同材料的承重结构所共同组成的结构体系均为混合结构。混合结构,又可以说是砖混结构.虽然也用钢筋浇柱\梁,但墙体具是承重功能,不能乱拆. 特点:质量较框架略差,质量较好,寿命较长.造价略低,适合6层以下,横向刚度大,整体性好,但平面灵活性差。 分类:型钢柱+混凝土梁+混凝土筒归入混凝土结构 型钢柱/钢管混凝土+钢梁+混凝土筒归入型钢框架混凝土核心筒结构 实例工程项目概况 金茂大厦(JinMaoTower),又称金茂大楼,位于上海浦东新区黄浦江畔的陆家嘴金融贸易区,楼高米,是上海目前第2高的摩天大楼(截至2008年)、中国大陆第3高楼、世界第8高楼。大厦于1994年开工,1999年建成,有地上88层,若再加上尖塔的楼层共有93层,地下3层,楼面面积27万8,707平方米,有多达130部电梯与555间客房,现已成为上海的一座地标,是集现代化办公楼、五星级酒店、会展中心、娱乐、商场等设施于一体,融汇中国塔型风格与西方建筑技术的多功能型摩天大楼,由著名的美国芝加哥SOM设计事务所的设计师Adrian Smith设计。因为中国人喜欢塔所以中国才把金茂大厦设计成这样。 实例工程项目结构选型与结构布置分析 其结构体系为巨型型钢混凝土翼柱+ 内筒混合结构体系。这种混合结构体系的巨型型钢混凝土柱和钢筋混凝土内筒通过刚性大梁构成一个整体的抗侧力体系, 而且其抗侧力体系的力矩很大, 效率很高。这种体系还可提供较大的使用空间, 其外围洞口可以做得很大。 2框架结构体系 框架结构体系概述 框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架,同时承受竖向荷载及水平荷载的

堆垛机结构设计

摘要 自动化立体仓库,也叫自动化立体仓储,利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化,存取自动化,操作简便化。堆垛机是整个自动化立体仓库的核心设备,通过手动操作,半自动操作和全自动操作实现把货物从一处搬运到另一处。它由机架(上横梁,下横梁,立柱),水平行走机构,载货台,货叉及电气控制系统构成。 本文主要是通过对一套实验室教学装置为基础,以实际为参考而建立的虚拟自动化立体仓库堆垛机系统,作者主要对堆垛机的分类进行简要的介绍,对堆垛机的各个部分的结构进行详细的研究首先对不同堆垛机简介和描述,然后通过巷道堆垛机进行整体分析并设计各个部分的结构,完成对各个部分的受力校核。 关键词:立体仓库、堆垛机、结构、受力校核。

Abstract Automated multi-layered storehouse, also call for automated warehouse, using three-dimensional warehouse equipment can realize warehouse top rationalization, access automation, operation to handle. Stacking machine is the core of the whole automated warehouse equipment, through manual, semiautomatic operation and automatic operation to put the goods from one place to another place in handling. It is composed of (beam in beam, support), the mobile mechanism, bills, level platform, goods fork and electrical control system structure. This paper is mainly based on a set of laboratory teaching equipment as the basis, the actual for reference and establishing virtual automated multi-layered storehouse stacker system, the author mainly to the stackers classification, a brief introduction about the parts of stacker detailed study of the structure of different stacker first introduction and description, and then through the tunnel stacker integral analysis and design of structure, various parts of each part of the complete stress checking. Keywords: Automated multi-layered storehouse,Stacker,structure,Stress checking

玉米淀粉加工厂低压废蒸汽余热回收利用

玉米淀粉加工厂低压废蒸汽余热回收利用 近年来,玉米淀粉行业在国内发展迅速,大型淀粉企业均进行改扩建,行业竞争进一步加剧。以前单一的淀粉生产企业正向规模化、深加工化发展,走循环经济、可持续发展道路。 随着一大批大型淀粉厂的投产,原材料价格的不断上涨,加上受经济危机的影响,使得市场上淀粉的需求量有所下降。这样对于那些品种单一、没有深加工的中小型淀粉生产企业来说,利润越来越低,企业生存越来越困难,不得不在副产品的深加工、节水、节能等方面下功夫,提高玉米产品的附加值,节约生产成本,提高市场竞争力。 对于中小型企业来说,由于副产品数量少,不适合进行副产品深加工开发,只能在生产水耗、电耗、汽耗等方面着手,降低生产成本。本文就淀粉生产过程中蒸汽冷凝水的使用作一些阐述,供大家商榷。 高温冷凝水回收利用具有巨大的经济效益,已经被淀粉企业所重视。回收的高温冷凝水不但有大量可利用的热能还有宝贵的软水。 淀粉生产过程中的蒸汽冷凝水主要来自浸泡加热的蒸汽冷凝水、管束干燥机产生的冷凝水、气流干燥机产生的冷凝水以及蒸发器产生的冷凝水。由于蒸发器产生的冷凝水水质较差,只能在使用废热蒸发器时,用作管束干燥机废汽的洗涤。在没有废热蒸发器的淀粉厂,蒸发器的冷凝水只能排放。其它设备产生的冷凝水水质较好,可以用在很多地方,在不同的淀粉厂,冷凝水可以有不同的利用方式。 1 冷凝水主要用途有: 1.1 回到锅炉系统 主要针对有自备锅炉的淀粉厂,可以利用很少的投资,将冷凝水收集回到锅炉系统重复利用。 1.2 用于蒸发器加热 有些淀粉厂,将冷凝水回收,经过闪蒸罐闪蒸,产生二次蒸汽,用作蒸发器的热源。利用废热系统的蒸发器,还可以将管束干燥机的尾气回收,通过净化处理设备,一并使用。 来自副产品干燥工段管束干燥机的废汽不可避免的会带入少量粉尘,湿汽利用时必须除去其中的粉尘,否则长时间使用,蒸发器管壁很容易因为细小颗粒长期黏结,造成堵管,影响换热效率。一般有三个步骤对废汽进行综合处理,一是管束干燥机壳程密封且采用压力门出料方式,以尽量减少冷空气的流入,从而提高湿汽温度与降低粉尘的排出。 二是湿汽经旋风除尘器除去粒径稍大的粉尘。旋风除尘器应保温,防止湿汽冷凝。三是废热中的粉尘用高温水(或蒸汽)喷淋洗涤。进入到废热吸收塔的底部,然后与自上而下的循环水充分接触,其中的热量被循

建筑结构选型案例分析

1 混合结构体系 1.1混合结构体系概述 混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制成,以砖墙为承重墙,或者梁是用木材建造,柱是用钢筋混凝土建造。由两种或两种以上不同材料的承重结构所共同组成的结构体系均为混合结构。混合结构,又可以说是砖混结构.虽然也用钢筋浇柱\梁,但墙体具是承重功能,不能乱拆. 特点:质量较框架略差,质量较好,寿命较长.造价略低,适合6层以下,横向刚度大,整体性好,但平面灵活性差。 分类:型钢柱+混凝土梁+混凝土筒归入混凝土结构 型钢柱/钢管混凝土+钢梁+混凝土筒归入型钢框架混凝土核心筒结构 1.2 实例工程项目概况 金茂大厦(JinMaoTower),又称金茂大楼,位于上海浦东新区黄浦江畔的陆家嘴金融贸易区,楼高420.5米,是上海目前第2高的摩天大楼(截至2008年)、中国大陆第3高楼、世界第8高楼。大厦于1994年开工,1999年建成,有地上88层,若再加上尖塔的楼层共有93层,地下3层,楼面面积27万8,707平方米,有多达130部电梯与555间客房,现已成为上海的一座地标,是集现代化办公楼、五星级酒店、会展中心、娱乐、商场等设施于一体,融汇中国塔型风格与西方建筑技术的多功能型摩天大楼,由著名的美国芝加哥SOM设计事务所的设计师Adrian Smith设计。因为中国人喜欢塔所以中国才把金茂大厦设计成这样。 1.3 实例工程项目结构选型与结构布置分析 其结构体系为巨型型钢混凝土翼柱+ 内筒混合结构体系。这种混合结构体系的巨型型钢混凝土柱和钢筋混凝土内筒通过刚性大梁构成一个整体的抗侧力体系, 而且其抗侧力体系的力矩很大, 效率很高。这种体系还可提供较大的使用空间, 其外围洞口可以做得很大。 2框架结构体系 2.1框架结构体系概述 框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架,同时承受竖向荷载及水平荷载的

双立柱堆垛机结构设计

摘要 这篇文章阐述了大多数现代企业常用的两门式堆垛机设计方案。本文主要介绍了升降机构的设计,货叉伸缩机构的设计以及安全机构和控制部分的简单选型和计算,包括电机,减速器和齿轮的选择。机架的计算,滚筒的计算,轴的检查,电气原理图的配备等。先是提议出了每一个组织的整体设计计划。然后就是对每个组织的压力情况实行了具体的阐明以及计算放方便推断出最开始的值,最后就开始进行详细的测试来判断实际要求的值。 关键词:升降机构;货叉伸缩机构;双立柱堆垛机

Abstract This article discusses in detail the design of the double-pillar stacker that is commonly used in most modern enterprises. The article focuses on the design of its two components: the lifting mechanism, the fork telescoping mechanism, and the safety mechanism and control part. The simple selection and calculationIncluding the use of electric motors and speed reducers, estimation of gears and racks, estimation of reels, detailed inspection of shaftsIncluding the use of electric motors and speed reducers, estimation of gears and racks, estimation of reels, detailed inspection of shafts and the configuration of electrical schematics. First proposes an overall design plan for each organization. Then, the specific clarification of the pressure situation of each organization and the calculation of the convenience of inferring the initial value, and finally began to conduct detailed tests to determine the actual requirements of the value. Keywords: lifting mechanism; fork retractable mechanism; automated warehouse

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