一种矿井通风余动能发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术一种矿井通风余动能发电装置，属于风力发电技术领域；所要解决的技术问题是提供了能够节约矿井能源、有效利用矿井通风余能进行风力发电的装置；解决该技术问题采用的技术方案为：包括回风井、集流罩、风筒和通风电机，集流罩与回风井的出风口相连通，风筒与集流罩的出口相连通，通风电机设置在风筒内，还包括扩散器、消音箱、监测装置、风力发电机、集风筒和扩散塔，扩散器的入口与风筒相连通，扩散器的出口与消音箱相连通，消音箱依序与扩散塔和集风筒相连通，风力发电机设置在集风筒的出口处，监测装置设置在集风筒内；本实用新型专利技术可广泛应用于矿井通风机发电领域。

【技术实现步骤摘要】
一种矿井通风余动能发电装置
本技术一种矿井通风余动能发电装置，属于风力发电

技术介绍
近几年来，随着经济的不断发展，对电力需求的不断增多，以及全球区域内能源储备的不断减少，许多国家开始投入大量的人力、物力开发研究新能源发电技术，如太阳能发电、生物质能发电、地热发电、海洋能发电、核能发电和风能发电等。在这些新型能源发电技术当中，应用最为广泛的还属风能发电技术。风能发电是指利用空气驱动叶轮叶片产生能量驱动发电机发电的技术，简单来说就是利用风能进行发电。我国风电技术取得了举世瞩目的成果。2007年，我国风电装机容量在世界排名第五位，2009年，我国累计装机容量超过德国成为世界第二，到2015年，我国始终保持强劲的发展势头，已经成为世界上累计风电装机容量最多的国家。据《中国风电发展报告2010》预测，我国在2020年的风电累计装机总容量将达230GW，成为世界上名副其实的最大利用风能进行发电的国家。随着风力发电技术的不断成熟完善，现阶段风力发电技术向着单机容量不断增大，变桨距功率调节为主，以变速／恒频免齿轮箱系统的直驱方式发电系统为主的趋势不断发展。但是到目前为止，全国通风余动能发电仍应用较少。我国煤矿数量众多，截止2017年底通过资源整合、兼并重组全国煤矿矿井数量减至7000多座，正常使用的矿井主通风机的数量就达到了上千台，而主通风机不仅功率大，又连续不停地运转使得矿井电耗非常大，约占全矿电耗的25%左右。所以利用风力发电技术研究将通风扩散器出口的动能资源进行合理利用，对能源的利用和环境的保护有重要意义。
技术实现思路
本技术一种矿井通风余动能发电装置，克服了现有技术存在的不足，提供了一种能够节约矿井能源、有效利用矿井通风余能进行风力发电的装置。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种矿井通风余动能发电装置，包括回风井、集流罩、风筒和通风电机，集流罩与回风井的出风口相连通，风筒与集流罩的出口相连通，通风电机设置在风筒内，还包括扩散器、消音箱、监测装置、风力发电机、集风筒和扩散塔，扩散器的入口与风筒相连通，扩散器的出口与消音箱相连通，消音箱依序与扩散塔和集风筒相连通，风力发电机设置在集风筒的出口处，监测装置设置在集风筒内。进一步，所述扩散塔具有弯曲部，其弯角为90度。进一步，所述扩散器的出口直径大于入口直径。进一步，所述扩散塔的出口和所述风力发电机的距离大于等于五倍的所述扩散塔的出口直径。进一步，所述监测装置包括压力计、流量计、风速计、温度计和湿度计的一种或多种。进一步，还包括平台,平台设置在集风筒旁，平台下面设置有梯子。本技术与现有技术相比具有以下有益效果。1.本技术能够节约能源，符合国家产业政策和节能减排的要求。2.本技术中的扩散器出口风流量、风速、动能相对稳定，有效降低了风力发电机机捕风叶片设计尺寸和材质要求，自发自用、投资小、见效快。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术中扩散器出口喷出射流的示意图。图中，1-回风井，2-集流罩，3-风筒，4-通风电机，5-扩散器，6-消音箱，7-监测装置，8-风力发电机，9-集风筒，10-扩散塔，11-平台，12-梯子。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的说明。如图1所示，一种矿井通风余动能发电装置，包括回风井1、集流罩2、风筒3和通风电机4，集流罩2与回风井1的出风口相连通，风筒3与集流罩2的出口相连通，通风电机4设置在风筒3内，还包括扩散器5、消音箱6、监测装置7、风力发电机8、集风筒9和扩散塔10，扩散器5的入口与风筒3相连通，扩散器5的出口与消音箱6相连通，消音箱5依序与扩散塔10和集风筒9相连通，风力发电机8设置在集风筒9的出口处，监测装置7设置在集风筒9内。监测装置7包括压力计、流量计、风速计、温度计和湿度计的一种或多种，对集风筒9内的气流进行检测，用以保证风力发电不影响矿井的正常生产需要。扩散塔10具有弯曲部，其弯角为90度。扩散器5的出口直径大于入口直径。通风气体以一定的速度自扩散塔10出口断面喷出后，经集风筒8调节变流输送，驱动风力发电机8进行发电。当扩散塔10出口断面与风力发电机8的距离发生改变时，气体随着喷射距离的不断改变，为更好的利用扩散塔10出口余动能，需首先对扩散塔10出口通风气体的流动特性进行了解及分析。如图2所示，通过对通风气体自扩散塔10出口喷出流至周围环境中的气体射流运动的基本情况及特性分析，气流在空间中流动时，随着喷射距离的不断增大，射流气体因湍流横向脉动作用与周围的介质进行动量和质量的不断交换，使射流的断面面积及质量流量发生变化，不断的变大，流动场变为锥体状，在扩散塔10出口断面直径及初始速度一定的情况下，喷射距离越大，气流速度下降的越快,速度值发生变化，单位时间内传递给叶轮的动能值发生变化，风力发电机8的功率值也发生改变。实际情况下，在扩散塔10出口一定距离处设置风力发电机8，在通风过程中，受风力发电机8影响，在风力发电机8前形成的滞止压力会对通风电机4的正常通风工作特性曲线产生一定的影响，风力发电机8与扩散塔10出口的距离值L的最佳值是在不改变通风电机4正常通风工作特性曲线前提下最大程度的汲取扩散器出口余动能，试验研究得知当距离L≥5d（d为通风机出口直径）时，通风机效率与无障碍物时的效率特性值相同。因此，具体实施时，扩散塔10的出口和风力发电机8的距离应大于等于五倍的扩散塔10的出口直径。为充分利用扩散塔10出口余动能，在扩散塔10出口安装集风筒9，加密封垫螺栓紧固连接，以保证通风机原正常通风工作特性曲线不变的情况下，最大效率利用扩散塔10出口余动能发电。具体实施时，本装置还包括平台11，平台11设置在集风筒9旁，平台11下面设置有梯子12。便于运行及维修人员进行登高作业。上面结合附图对本技术的实施例作了详细说明，但是本技术并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本技术宗旨的前提下作出各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿井通风余动能发电装置，包括回风井（1）、集流罩（2）、风筒（3）和通风电机（4），集流罩（2）与回风井（1）的出风口相连通，风筒（3）与集流罩（2）的出口相连通，通风电机（4）设置在风筒（3）内，其特征在于还包括扩散器（5）、消音箱（6）、监测装置（7）、风力发电机（8）、集风筒（9）和扩散塔（10），扩散器（5）的入口与风筒（3）相连通，扩散器（5）的出口与消音箱（6）相连通，消音箱（6）依序与扩散塔（10）和集风筒（9）相连通，风力发电机（8）设置在集风筒（9）的出口处，监测装置（7）设置在集风筒（9）内。

【技术特征摘要】
1.一种矿井通风余动能发电装置，包括回风井（1）、集流罩（2）、风筒（3）和通风电机（4），集流罩（2）与回风井（1）的出风口相连通，风筒（3）与集流罩（2）的出口相连通，通风电机（4）设置在风筒（3）内，其特征在于还包括扩散器（5）、消音箱（6）、监测装置（7）、风力发电机（8）、集风筒（9）和扩散塔（10），扩散器（5）的入口与风筒（3）相连通，扩散器（5）的出口与消音箱（6）相连通，消音箱（6）依序与扩散塔（10）和集风筒（9）相连通，风力发电机（8）设置在集风筒（9）的出口处，监测装置（7）设置在集风筒（9）内。2.根据权利要求1所述的一种矿井通风余动能发电装置，其特征在于：所述扩散塔...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣国林，贾海青，王晓东，吕树伟，
申请(专利权)人：山西瓦特网联环能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山西,14