一种用于冷却塔的发电装置及其控制方法.pdf

一种用于冷却塔的发电装置及其控制方法， 属于机械领域。为了解决现有技术中不能充分利用出气口排出的气体的动能发电和发电机发出的电能的电压和电流稳定不稳定的两个问题，本发明提供一种利用冷却塔中上升热气流发电的发电装置及其控制方法。其由冷却塔、固定在冷却塔顶部的导向杆、通过液压缸设置在冷却塔上的滑块、设置在滑块上的套筒和设置在套筒一端出口上的风力发电机构成，采用本发明既可以对老塔进行节能改造，也可以配套新塔建设，塔形越大，节能效果越显著，发电机发出的电能的电压和电流稳定，大大减小了后续对电能利用的麻烦。

1.  一种用于冷却塔的发电装置，其特征在于：其由冷却塔（6）、固定在冷却塔（6）顶部的导向杆（5）、通过液压缸（4）设置在冷却塔（6）上的滑块（9）、设置在滑块（9）上的套筒（2）和设置在套筒（2）一端出口上的风力发电机（1）构成，套筒（2）的一个端口穿过滑块（9）指向冷却塔（6）上的热风出口（8），和风力发电机（1）相连接的桨叶（3）设置在套筒（2）内，套筒（2）的内直径大于桨叶（3）的旋转直径，套筒（2）设置在冷却塔（6）的热风出口（8）的上端，滑块（9）套在导向杆（5）上。

2.  根据权利要求1所述的一种用于冷却塔的发电装置，其特征在于：所述的液压缸（4）的两端分别连接冷却塔（6）和滑块（9）。

3.  根据权利要求1所述的一种用于冷却塔的发电装置，其特征在于：所述的套筒（2）的内直径大于热风出口（8）的内直径。

4.  根据权利要求1所述的一种用于冷却塔的发电装置，其特征在于：所述的套筒（2）的轴线与热风出口（8）的轴线重合，且套筒（2）的轴线与导向杆（5）的轴线平行。

5.  根据权利要求2所述的一种用于冷却塔的发电装置，其特征在于：所述的套筒（2）外部还设有控制单元（7），控制单元（7）包括速度传感器、导线、处理模块、上行程开关和下行程开关，速度传感器通过导线与处理模块连接，处理模块通过导线分别与液压缸（4）、上行程开关和下行程开关连接，速度传感器设置在桨叶（3）上，处理模块设置在套筒（2）外部，两个行程开关设置在导向杆（5）上。

6.  根据权利要求5所述的一种用于冷却塔的发电装置，其特征在于：所述的两个行程间的距离小于热风出口（8）到导向杆（5）自由端的距离与套筒（2）穿过滑块（9）指向热风出口（8）一端的端口到滑块（9）间的距离的差值。

7.  一种用于冷却塔的发电装置的控制方法，其特征在于：
第一步,设置在桨叶（3）上的速度传感器测得桨叶（3）的旋转速度V1，并将桨叶（3）的旋转速度V1传递给处理模块；
第二步；处理模块接收桨叶（3）的速度V1，将桨叶（3）的速度V1减去预先设置的桨叶（3）的目标速度V,得到速度差值X;
第三步，处理模块判断速度差值X的正负性和滑块（9）是否在上行程开关或下行程开关上，若滑块（9）不在上行程开关或下行程开关上，则直接进入第四步；若滑块（9）在上行程开关上，当速度差值X＞0时，返回第一步，当速度差值X≤0时，进入第四步；若滑块（9）在下行程开关上，当速度差值X＜0时，返回第一步，当速度差值X≥0时，进入第四步;第四步,若速度差值X大于零，处理模块通过导线控制液压缸（4）伸长，滑块（9）带动风力发电机（1）和套筒（2）沿着导向杆（5）的轴线远离热风出口，套筒（2）端口与热风出口（8）间的距离增大；若速度差值X等于零，处理模块不发出信号，液压缸（4）保持长度不变；若速度差值X小于零，处理模块通过导线控制液压缸（4）缩短，滑块（9）带动风力发电机（1）和套筒（2）沿着导向杆（5）的轴线靠近热风出口，套筒（2）端口与热风出口（8）间的距离增大；在滑块（9）运动过程中，当滑块（9）碰到上行程开关或下行程开关时，上行程开关或下行程开关向处理模块发出信号，处理模块控制液压缸（4）停止当前运动；返回第一步。

一种用于冷却塔的发电装置及其控制方法
所属领域
    本发明属于机械领域，特别涉及一种用于冷却塔的发电装置及其控制方法。
背景技术
目前在冶金、化工、制药和建材等行业中都使用大量的冷却塔，冷却塔在工作中有强大的热气流排出，造成能源的浪费。为了减少浪费，在冷却塔上增加发电装置，例如现有的改造方法仅是简单的在冷却塔的出气口上方增加风扇带动的发电机，这样对解决能源的浪费的问题有一定的作用，由于气体流动性强，遇到阻碍会绕过阻碍，当出气口排出气体遇到风扇时，有一部分气体会重风扇四周逸散，发电机不能充分地利用出气口排出的气体的动能发电。
由于冷却塔内的待冷却水的温度不同以及大气温度的变化，需要调节设置在出气口下方的风扇的的转速，从而导致出气口排出的气体的速度变化，进而导致发电机发出的电能的电压和电流稳定不稳定，为后续的对电能的利用带来麻烦。
发明内容
    为了解决背景技术中所述的发电机不能充分地利用出气口排出的气体的动能发电和发电机发出的电能的电压和电流稳定不稳定的两个问题，本发明提供一种利用冷却塔中上升热气流发电的发电装置及其控制方法。
    本发明解决上述问题所采用的技术方案如下：
    一种用于冷却塔的发电装置，其特征在于：其由冷却塔、固定在冷却塔顶部的导向杆、通过液压缸设置在冷却塔上的滑块、设置在滑块上的套筒和设置在套筒一端出口上的风力发电机构成，套筒的一个端口穿过滑块指向冷却塔上的热风出口，和风力发电机相连接的桨叶设置在套筒内，套筒的内直径大于桨叶的旋转直径，套筒设置在冷却塔的热风出口的上端，滑块套在导向杆上。
    所述的液压缸的两端分别连接冷却塔和滑块。
   所述的套筒的内直径大于热风出口的内直径。
    所述的套筒的轴线与热风出口的轴线重合，且套筒的轴线与导向杆的轴线平行。
   所述的套筒外部还设有控制单元，控制单元包括速度传感器、导线、处理模块、上行程开关和下行程开关，速度传感器通过导线与处理模块连接，处理模块通过导线分别与液压缸、上行程开关和下行程开关连接，速度传感器设置在桨叶上，处理模块设置在套筒外部，两个行程开关设置在导向杆上。
   所述的两个行程间的距离小于热风出口到导向杆自由端的距离与套筒穿过滑块指向热风出口一端的端口到滑块间的距离的差值。
   一种用于冷却塔的发电装置的控制方法，其特征在于：
第一步,设置在桨叶上的速度传感器测得桨叶的旋转速度V1，并将桨叶的旋转速度V1传递给处理模块；
第二步；处理模块接收桨叶的速度V1，将桨叶的速度V1减去预先设置的桨叶的目标速度V,得到速度差值X;
第三步，处理模块判断速度差值X的正负性和滑块是否在上行程开关或下行程开关上，若滑块不在上行程开关或下行程开关上，则直接进入第四步；若滑块在上行程开关上，当速度差值X＞0时，返回第一步，当速度差值X≤0时，进入第四步；若滑块在下行程开关上，当速度差值X＜0时，返回第一步，当速度差值X≥0时，进入第四步。
第四步,若速度差值X大于零，处理模块通过导线控制液压缸伸长，滑块带动风力发电机和套筒沿着导向杆的轴线远离热风出口，套筒端口与热风出口间的距离增大；若速度差值X等于零，处理模块不发出信号，液压缸保持长度不变；若速度差值X小于零，处理模块通过导线控制液压缸缩短，滑块带动风力发电机和套筒沿着导向杆的轴线靠近热风出口，套筒端口与热风出口间的距离增大；在滑块运动过程中，当滑块碰到上行程开关或下行程开关时，上行程开关或下行程开关向处理模块发出信号，处理模块控制液压缸停止当前运动；返回第一步。
    本发明的有益效果是：采用本发明可将冷却塔中废弃的上升热气流作为动力用于发电，本发明可应用在冶金、化工、制药和建材等行业冷却塔中，采用本发明既可以对老塔进行节能改造，也可以配套新塔建设，塔形越大，节能效果越显著。发电装置中的发电机能充分地利用出气口排出的气体的动能发电，提高了效率，且发电机发出的电能的电压和电流稳定，大大减小了后续对电能利用的麻烦。
附图说明
    图1是本发明结构示意图。
    其中，1为风力发电机、2为套筒、3为桨叶、4为液压缸、5为导向杆、6为冷却塔、7为控制单元、8为热风出口、9为滑块、10为上水管、11为出水管、12为进风口。
具体实施方式
如图1所示为本发明用于冷却塔的发电装置及其控制方法的一个实施例，其特征在于：其由冷却塔6、固定在冷却塔6顶部的导向杆5、通过液压缸4设置在冷却塔6上的滑块9、设置在滑块9上的套筒2和设置在套筒2一端出口上的风力发电机1构成，套筒2的一个端口穿过滑块9指向冷却塔6上的热风出口8，和风力发电机1相连接的桨叶3设置在套筒2内，套筒2的内直径大于桨叶3的旋转直径，套筒2设置在冷却塔6的热风出口8的上端，滑块9套在导向杆5上。
液压缸4的两端分别连接冷却塔6和滑块9。
为了最大限度地接收热风出口8吹出来气流，套筒2的内直径大于热风出口8的内直径，套筒2的轴线与热风出口8的轴线重合。当滑块9在液压缸4的作用下沿着导向杆5运动时，为了控制导向杆5、套筒2与热风出口8的位置关系，套筒2的轴线与导向杆5的轴线平行设置。
为了控制套筒2的运动，所述的套筒2外部还设有控制单元7，控制单元7包括速度传感器、导线、处理模块、上行程开关和下行程开关，速度传感器通过导线与处理模块连接，处理模块通过导线分别与液压缸4、上行程开关和下行程开关连接，速度传感器设置在桨叶3上，处理模块设置在套筒2外部，两个行程开关设置在导向杆5上。
上行程开关和下行程开关所处的位置为滑块9在液压缸4支撑下在导向杆5上运动的两个极限位置，为了防止滑块9脱离导向杆5或套筒2正对热风出口8的端口与热风出口8发生碰撞，所述的两个行程间的距离小于热风出口8到导向杆5自由端的距离与套筒2穿过滑块9指向热风出口8一端的端口到滑块9间的距离的差值。
一种用于冷却塔的发电装置的控制方法，其特征在于：
第一步,设置在桨叶3上的速度传感器测得桨叶3的旋转速度V1，并将桨叶3的旋转速度V1传递给处理模块；
第二步；处理模块接收桨叶3的速度V1，将桨叶3的速度V1减去预先设置的桨叶3的目标速度V,得到速度差值X;
第三步，处理模块判断速度差值X的正负性和滑块9是否在上行程开关或下行程开关上，若滑块9不在上行程开关或下行程开关上，则直接进入第四步；若滑块9在上行程开关上，当速度差值X＞0时，返回第一步，当速度差值X≤0时，进入第四步；若滑块9在下行程开关上，当速度差值X＜0时，返回第一步，当速度差值X≥0时，进入第四步。
第四步,若速度差值X大于零，处理模块通过导线控制液压缸4伸长，滑块9带动风力发电机1和套筒2沿着导向杆5的轴线远离热风出口，套筒2端口与热风出口8间的距离增大；若速度差值X等于零，处理模块不发出信号，液压缸4保持长度不变；若速度差值X小于零，处理模块通过导线控制液压缸4缩短，滑块9带动风力发电机1和套筒2沿着导向杆5的轴线靠近热风出口，套筒2端口与热风出口8间的距离增大；在滑块9运动过程中，当滑块9碰到上行程开关或下行程开关时，上行程开关或下行程开关向处理模块发出信号，处理模块控制液压缸4停止当前运动；返回第一步。