一种刚度阻尼可变的索拉太阳能聚光器及其风振控制方法技术

技术编号:37965560 阅读:16 留言:0更新日期:2023-06-30 09:40
本发明专利技术公开了一种刚度阻尼可变的索拉太阳能聚光器,采用变截面的主支撑梁和次支撑梁,以及若干外连接杆等组成的矩形框结构的简单且轻量低成本的用于固定反射镜的支撑背架,并通过其两侧布置的若干刚度阻尼调节器,通过若干钢索将支撑背架与刚度阻尼调节器进行连接,显著增强了支撑背架的面外刚度,提升了风压载荷下的聚光器的承载刚度;刚度阻尼调节器可以通过电动球阀的开度调节阻尼力和螺母转角来调节钢索预紧力,能适应聚光器风振灵活控制;本发明专利技术的索拉太阳能聚光器的风振控制方法通过预先植入控制器的风振控制预测模型,以现场运行工况反馈信息,预测最佳电动球阀调节开度和钢索预紧力来实现风振控制,具有优异的动态适应性和抑振效果。态适应性和抑振效果。态适应性和抑振效果。

【技术实现步骤摘要】
一种刚度阻尼可变的索拉太阳能聚光器及其风振控制方法


[0001]本专利技术属于太阳能聚光热发电领域,尤其是涉及一种刚度阻尼可变的索拉太阳能聚光器及其风振控制方法。

技术介绍

[0002]聚光太阳能热发电技术是采用大面积镜面组成的聚光器将低密度的太阳辐射能聚焦到小面积的接收器上,形成高密度辐射能用于加热接收器内的流体工质,进而驱动热机

发电机组进行发电。聚光太阳能热发电技术是一项具备成为基础负荷电源潜力的太阳能源应用技术,它作为清洁能源大家庭中的“新宠”,在未来能源中扮演着重要的角色,是实现未来能源结构升级并助力“碳达峰、碳中和”目标的重要途径之一,一直被广泛关注和积极实施。主要包括塔式系统、碟式系统、抛物槽式系统和线性菲涅尔式系统四种典型类型,他们的一个共性关键要求是以太阳能聚光器优异的服役光学性能来保障其安全高效运行,这在太阳能聚光利用的其他领域也是如此。
[0003]然而,太阳能聚光器工作在开阔地带,由于它具有迎风面积非常大和透风性差等特点,服役时的光学性能受风载荷影响非常敏感。风载荷作用导致的结构变形将产生镜面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种刚度阻尼可变的索拉太阳能聚光器,包括支撑背架、矩形阵列布置在支撑背架前侧并通过其背部带螺杆的陶瓷垫与支撑背架固定连接的若干反射镜、垂直固定于地平面的立柱、安装在立柱顶端实现支撑背架视日跟踪的双轴跟踪装置和控制器;其特征在于:它还包括分别固定于支撑背架前后两侧的前端支撑杆和后端支撑杆、将前端支撑杆与后端支撑杆分别与支撑背架连接的若干钢索;该支撑背架包括中心法兰筒、焊接于中心法兰筒周向且同轴均匀布置的至少4根主支撑梁、位于相邻2个主支撑梁角中心线的焊接于中心法兰筒的次支撑梁、连接主支撑梁和次支撑梁端部并形成矩形框结构的若干外连接杆、连接主支撑梁和次支撑梁并形成同心矩形框结构的若干横连接杆和竖连接杆;该前端支撑杆由若干法兰筒和刚度阻尼调节器进行交替依次同轴固定连接而成,首个法兰筒的另一端与支撑背架的中心法兰筒前端同轴固定;该后端支撑杆由若干刚度阻尼调节器和法兰筒进行交替依次同轴固定连接后再与铰接法兰筒连接而成,该铰接法兰筒的另一端与支撑背架的中心法兰筒后端同轴固定,铰接法兰筒设置的两个铰耳与双轴跟踪装置铰接实现高度跟踪;该前端支撑杆中刚度阻尼调节器的数量与后端支撑杆的相等,均为M个;该刚度阻尼调节器包括前端带法兰盘且呈圆柱管结构的外套筒、同轴焊接在外套筒尾端的法兰圆盘、通过缸体同轴固定于外套筒圆柱孔内的双杆液压缸、电动球阀、与双杆液压缸中活塞杆的左伸出端同轴固定的拉索法兰、与活塞杆的右伸出端同轴固定的可轴向拉压受力的弹性元件、与弹性元件另一端同轴固定的带外螺纹的螺纹轴和带齿轮减速器的电动机;该螺纹轴穿过法兰圆盘中心的圆孔后与周向带齿轮结构的螺母进行螺纹连接,该螺母的齿轮结构与齿轮减速器进行啮合配合,齿轮减速器可承受螺纹轴的轴向推力;该外套筒靠近前端的圆柱壁周向均匀设有N个长条形的开槽,拉索法兰沿圆周设有与该开槽数量相等的连接块,且每个连接块位于一个开槽内能相对滑动;该双杆液压缸的左右活塞腔通过液压管路和电动球阀进行连通;在支撑背架上以中心法兰筒的轴线为圆心设有M圈半径不同的钢索固定孔,且每圈钢索固定孔的周向均匀阵列的数量均为N;同圈的每个钢索固定孔均通过钢索分别与前端支撑杆和后端支撑杆中同一个刚度阻尼调节器的拉索法兰的连接块连接并预紧;该控制器控制各刚度阻尼调节器的电动机和电动球阀开度,以及双轴跟踪装置的电动机。2.根据权利要求1所述的刚度阻尼可变的索拉太阳能聚光器,其特征在于:所述的主支撑梁的刚度大于次支撑梁,它们均是变截面的槽钢、角钢或矩形管结构,且截面尺寸从中心法兰筒向末端逐渐减小;所述的钢索固定孔均设置在主支撑梁和次支撑梁上。3.根据权利要求1所述的刚度阻尼可变的...

【专利技术属性】
技术研发人员:颜健宋天池刘永祥习毅周炜查继青
申请(专利权)人:湖南科技大学
类型:发明
国别省市:

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