專利名稱：定日鏡的塔架的制作方法
技術領域：
本公開涉及中央塔式發電站，并特別涉及設計來用于該中央塔式發電站的定日鏡，并具體涉及其部件。
背景技術：
能源供應商一直在致力于尋求替代性一次能源。一種這樣的能源為太陽能，且一種利用太陽能的方式為采用中央塔式發電站。一種典型的中央塔式發電站裝置包括定日鏡的陣列以及收集塔。每個定日鏡均被構造來跟蹤太陽且將日光向收集塔的槽反射，從而加熱此槽及其內容物。構成熱傳輸介質 的傳熱流體(其可為例如熔鹽或熱油的液體)容納在上述槽中。將加熱的熱流體輸送至發電站(例如蒸汽發電站)，其中熱流體的熱能用于驅動其一個或多個渦輪，以便以傳統的方式如通過將每個渦輪的輪軸連接至發電機來發電。
實用新型內容根據本實用新型所公開的主題的一方面，為了克服現有技術中定日鏡的定位和使用期間的穩定性的問題，提供了一種用于中央塔式發電站的定日鏡的塔架，該塔架包括縱向延伸的豎管；防旋轉裝置，其被構造來在部署塔架時抵抗塔架上的旋轉力；和驅動支撐裝置，其被構造來支撐安裝在塔架上的裝置。其中所述豎管具有168. 3毫米的外徑和3. 4毫米的壁厚。豎管可以包括其遠端處的錐形蓋帽，并且所述豎管長度為3785. I毫米。所述蓋帽的高度可為185. I毫米。 防旋轉裝置可以包括兩個或更多個從豎管徑向伸出的翼片，每個翼片的長度介于595毫米與605毫米之間，其寬度介于49毫米與51毫米之間，并且其厚度介于4. 5毫米與
5.5毫米之間。每個翼片的遠端可被成形為楔形件，其以30度角楔入所述豎管。豎管可被成形為具有三個孔，其中兩個孔成形為下插座孔以使得其中心點彼此之間移位82度角，第三個孔成形為上插座孔以使得其中心點相對每個下插座孔移位41度角，并且與所述下插座孔縱向相距40毫米。下插座孔可成形于距離豎管鄰近邊緣1150毫米處。(應理解，在本文說明書和權利要求書中，對孔的相對位置的引述是以對所述孔的中心點的引述進行表述。)塔架可以進一步包括成形于下插座孔與上插座孔之間且處于下插座孔與上插座孔中心處的開口。所述開口寬度可為27毫米且其總高度為57毫米，其中在所述開口的上端和下端具有圓頂部分。驅動支撐裝置可包括五個孔，每個孔成形于距離豎管鄰近邊緣的40毫米處，所述五個孔環繞豎管在徑向上彼此等距間隔。[0016]塔架可以包括成形于豎管鄰近邊緣處的剪切塊，所述剪切塊具有成形為半徑為
8.5毫米的半圓的下部，所述剪切塊的中心與鄰近邊緣相距10. 7毫米，所述剪切塊進一步包括界定于下部與自其向上分叉的兩個邊緣之間的上部，邊緣彼此之間以30度角安置。根據本實用新型所公開的主題的另一方面，提供了一種包括如上所述的塔架的定日鏡。本實用新型所提供的塔架可以定位定日鏡及保持定日鏡在使用期間的穩定性。
為了理解本實用新型所公開的主題以及為了了解在實踐中本實用新型是如何實施的，現將參照附圖且僅以非限制示例方式來對實施方案進行描述，其中·[0020]圖I為中央塔式發電站的示意圖；圖2為圖I中所示的中央塔式發電站的定日鏡的透視圖；圖3為圖2中所示的定日鏡的塔架的透視圖；圖4為圖3中所示的塔架的遠端的近視圖；圖5A和5B分別為圖3中所示的塔架的電纜保持裝置的底部和頂部透視圖；圖6A為圖3中所示的塔架的插座裝置的底部透視圖；圖6B為圖6A的視圖,其中移除了插座裝置的外殼的一部分；圖6C是根據一個實施例的塔架的豎管的中間部分的透視圖，其示出被構造來便于將圖6A和圖6B中所示的插座裝置附接至其的孔和插座；圖7A為圖3中沿線VII-VII截取的塔架的剖視圖；圖7B為圖2中所示的定日鏡的接口裝置的一部分的透視圖；以及圖7C是根據一個實施例的豎管的鄰近部分的透視圖。
具體實施方式
如圖I所示，提供了通常以10表示的中央塔式發電站。中央塔式發電站10包括定日鏡12的陣列，其被構造來向收集塔14反射撞擊的太陽輻射。收集塔14含有由反射的太陽輻射加熱并從而用于向發電站提供電力的熱流體(未示出)。發電站可為例如水力發電，在這種情況下，加熱的熱流體用于使水過熱，這些水隨后通過渦輪膨脹，以獲取有用能源并進行發電。如圖2所示，每個定日鏡12均包括被構造來將定日鏡支撐在地面中的固定位置的底座裝置16以及由底座裝置支撐的定日鏡組件18。底座裝置16包括固定在地面中的塔架20以及尤其是支撐定日鏡組件18的位置且由塔架支撐的接口裝置22。底座裝置進一步包括方位角驅動器24和仰角驅動器26，其分別控制定日鏡組件18的反射表面的方位角和仰角。定日鏡組件18包括支撐多個支撐臂30的扭矩管28。若干支撐臂30通過多個托架34來支撐構成定日鏡12的反射表面的反射鏡32，每個托架34均包括例如通過膠合附接到反射鏡的背面的墊片36。還提供用于支撐的斜桿38。兩個斜桿38和一個支撐臂30 —起構成三角形結構，以提供支撐。如圖3所示，塔架20包括可由鍍鋅鋼制成的縱向延伸的管狀豎管100。豎管100可為中空的，其具有錐形蓋帽102和開口近端104。該塔架還包括通常以106表示的防旋轉裝置、電纜保持裝置108、插座裝置110和通常以112表示的驅動支撐裝置。豎管100可由公稱尺寸為6英寸的表號為lOs/lO的管制成，其中所述豎管外徑為168. 3暈米,并且其壁厚為3. 4暈米。所述豎管長度(包括蓋帽102的長度)為3785. I暈米。從圖4中最清楚地看出，蓋帽102可具有圓形尖端114，并且被成形為具有通孔116。蓋帽102的高度可為185. I毫米，其最近15毫米處被成形為直徑與豎管100的剩余部分匹配的圓筒。所述圓形尖端可被成形為具有其最遠端處的平坦部分117。內部形成有通孔116的平坦部分的直徑可約為20毫米。在塔架20的使用過程中，孔116不會起到任何作用，而只是制造過程中的人工產物，其中該孔有利于氣體的釋放，該氣體為鍍鋅過程的副產物。孔116應盡可能地小，以便例如在部署定日鏡12時，將塔架插入地面期間，防止砂粒或其它物質經過該孔而進入塔架20的內部。舉例來說，通孔116的直徑可為10+1毫米。然而，孔116的確切尺寸可由設計師通過考慮相關因素來確定。雖然孔116示為被成形于尖端114的中心(S卩，在塔架20的最遠端處)，但是該孔也可被成形于其另一位置處，例如，在蓋帽102的側面上。可選擇尖端114上的孔116的中心位置，以便于制造。防旋轉裝置106可朝向豎管100的遠端來成形。其作用為在將塔架部署在地面上時以及在其部署期間抵抗塔架20上的旋轉力。這些力可能來自作用于定日鏡12的上部(例如，作用于反射鏡28)的風力或其它力。另外，防旋轉裝置106可用于如通過方位角和/或仰角驅動器來抵抗可在反射鏡的旋轉期間產生的力，從而保持定日鏡12在使用期間的穩定性。防旋轉裝置106可包括從豎管100徑向伸出的縱向翼片118。每個翼片118均包括遠端120和近端122。所述遠端120被成形為楔形件，即翼片118在其最遠端處在徑向高度上從大致為零處逐漸增加，并隨后達到全高(即，相對較短的軸向距離)。如圖所示，成形為楔形件的部分的軸向長度可大于翼片118的徑向高度。舉例來說，所述楔形件可以約30度角楔入豎管100。此形狀有利于通過減小翼片118的軸向阻力而將塔架20插入地面。每個翼片118的長度可介于600±5毫米之間，其寬度為50±1毫米，且其厚度為5±0. 5暈米。可設置翼片118以使得其最遠端與蓋帽102相隔50±5暈米。一個或多個翼片118可被成形為具有通孔124。在使用或部署定日鏡12時，該孔124無功能用途，但是其被形成來便于塔架20的制造，例如通過在部署塔架之前用鉤或其它類似的支撐構件來將其懸掛起來。所述通孔的直徑可為12±2毫米，并且成形為與翼片118的外邊緣119相距25毫米，甚至具有楔形件形成的頂點121。雖然所示的塔架20包括兩個翼片118，但是也可提供任何合適數量的翼片。電纜保持裝置108被構造來固定外部電纜(未示出)，例如可用于促進定日鏡12和外部元件(例如其它定日鏡和/或被構造來尤其是控制定日鏡的操作的中央處理器(未示出))之間進行通信的數據電纜。所述電纜可沿著定日鏡12和/或中央塔式發電站10的其它元件之間的地面而敷設。如圖5A和5B所示，電纜保持裝置108可包括設計來固定電纜的夾具126，此夾具通過帶128固定在豎管100上。夾具126可由任何合適的材料制成。例如，其可由對電纜提供緊固夾持而不會對其造成損壞的例如橡膠的彈性材料制成。該夾具包括兩個槽口 130，這些槽口被設計來以便在使用時朝豎管100敞開，且對每個槽口的尺寸進行設計來以便將電纜緊密地容納在其中。槽口 130的內表面可襯有襯墊材料，以便于夾持電纜，而不會對其造成損壞。應當理解，雖然通常提供兩個槽口 130，以例如容納需要將定日鏡12連接至“菊花鏈”結構中相鄰定日鏡的兩根電纜，但也可提供任何合適數量的槽口。夾具可被成形為具有與槽口 130相鄰且與相對較薄的壁134鄰接的腔體132。一端可閉合而另一端可敞開的腔體132尤其在其固定電纜的區域中為夾具126提供附加柔性。夾具126的外側可被成形為具有容納帶128的通道136。夾具126還可包括向內的(即，朝向豎管的)銷軸138，其被構造來徑向容納在豎管100的相應的孔內(未示出)。這種布置方式有利于使夾具126在組裝和使用期間定位并沿著豎管100保持其位置。銷軸138可具有任何合適的構造。例如，這些銷軸可被成形為與夾具126 —體形成的實心元件。或者，其可由彈簧支承并偏向豎管100。 帶128被成形為帶條，該帶條被構造來纏繞豎管100和夾具126，從而將夾具保持在豎管上的預定位置處。該帶可由任何合適的例如彈性或金屬材料的材料制成。根據其構造，其可包括緊固件141，該緊固件構成緊固裝置，以便于將其緊固且圍繞豎管100。雖然所示的帶128和緊固件141為兩個單獨的元件，但應當理解，所述帶可被成形為具有緊固元件，該緊固元件可與其一體形成為其一部分，從而避免需要單獨的緊固件。帶128可具有“雙帶條”構造，特別是在夾具126固定于其中的部分。外帶128a將豎管100和夾具126纏繞在一起，并被容納在形成于夾具中的通道136內。內帶128b僅纏繞豎管100，并被連接至外帶128a。這可通過將內帶128a和外帶128b與單個緊固件141緊固在一起來實現。或者，可用合適的粘結劑將其粘結在一起。或者，外帶128a和內帶128b可被成形為單個裝置的一部分，其中與夾具126不相鄰的帶128的部分構成單個帶條，同時帶128在與夾具相鄰的區域中隔開，從而形成內帶和外帶。插座裝置110被構造來便于塔架20的外部電纜(例如，由電纜保持裝置108固定的那些電纜)與內部電纜(未示出)的連接。這有利于提供塔架20，而其外部無需任何不必要的電線或電纜。在現場部署定日鏡12時，這種布置方式可保護塔架20的電纜不受惡劣環境的影響。如圖6A和6B所示，插座裝置110包括外殼142、被構造來連接至塔架20的外部電纜的外部接口 144，以及被構造來連接至塔架20的內部電纜的內部接口 146。外殼142包括外部148、從其中伸出的內部152以及兩者間的彎曲豎管接口 150。外部148和內部152分別容納外部接口 144和內部接口 146。豎管接口 150的曲率被設計來與豎管100的外部的曲率匹配，從而便于將其容納。豎管100被成形為具有通孔，該通孔被成形可使得外殼142的內部152穿過其中。豎管接口 150可被成形為具有側孔151a和上孔151b，所述孔有助于將外殼142閂到豎管100上，所述豎管包括形成在其內的相應的下插座孔170a和上插座孔170b，如圖6C所示。兩個下插座孔170a可于與豎管100的鄰近邊緣相距1150毫米處形成。每個下插座孔的直徑可為5. 80毫米，且其彼此之間移位82度角。上插座孔170b可于兩個下插座孔170a之間的中間位置的豎管110上的角位置處形成(即，彼此之間移位41度角)，并且在所述豎管上方縱向相距40毫米處(即，朝向豎管100的鄰近邊緣)，且其直徑為5. 80毫米。[0055]容納內部152的開口 172成形在下插座孔170a與上插座孔170b之間的豎管100中。所述開口可包括垂直側174以及上圓頂部分和下圓頂部分176。所述開口的寬度(即，垂直側174之間的距離)可為27毫米，其總高度為57毫米(即，垂直側的高度為30毫米，每個圓頂部分176的高度為13.5毫米)。開口 172可處于下插座孔170a之間的中心，所述開
口高度的中點與其中心重合。此外，兩個孔188成形在下插座孔170a和上插座孔170b的下方的塔架20中，所述孔188與豎管100的鄰近邊緣相距1410毫米。每個孔188的直徑為11. 40毫米，且彼此之間徑向移位70度角。外部接口 144包括一個或多個插座154，這取決于要與其連接的外部電纜的數量。內部接口 146通常包括被構造來連接至塔架20的內部電纜的單個插座156。插座154、156中的每個均被構造來連接至電纜，并且可包括任何合適的安裝接口，包括但不限于螺紋底 座、卡口座、公母插頭、香蕉插頭或任何其它合適的接口。應當理解，每個插座均可設有不同類型的安裝接口。插座裝置110還包括連接在外部接口 144的插座154與內部接口 146的插座156之間的多根電線158 (參見圖6B)。電線158在各個插座154、156之間提供電連通，并在必要時進行連接。如上所述，塔架20支撐安裝在其上的接口裝置22。為了便于此操作，如圖7A所示，豎管100的鄰近部分可被成形為具有包括若干向內的凹痕160的驅動支撐裝置112。每個凹痕160均設有從其中穿過的通孔162。緊密地容納在豎管100的鄰近部分內的接口裝置22的部分被成形為具有相應的壓痕164 (參見圖7B)。每個壓痕164均類似地設有通孔166。因此，接口裝置22可通過緊固件(例如，鉚釘、螺釘、螺栓等(未示出))固定至驅動支撐裝置112，從而穿過凹痕160的通孔162和壓痕164的相應通孔166。根據另一個實施例，如圖7C所示，驅動支撐裝置112可包括若干孔178，其可環繞豎管100的鄰近部分的周邊在徑向上彼此等距間隔。舉例來說，可提供五個孔178，每個孔的直徑為11. 40毫米且與鄰近孔在徑向上間隔72度。孔178可位于與豎管100的鄰近邊緣相距約40毫米處。應理解，根據這一實施例，接口裝置22的容納在豎管100的鄰近部分內的部分被成形為具有五個孔166。此外，可在豎管20的鄰近邊緣處(兩個孔180之間的徑向位置處)提供剪切塊180。剪切塊180具有成形為半徑為8. 5毫米的半圓的下部182。半圓的中心(即，為全圓的中心的點)位于與豎管100的鄰近邊緣相距10. 70±3毫米處。剪切塊180的上部184界定在下部182與向上分叉的兩個邊緣186之間，并且所述邊緣彼此之間以30度角安置，如圖7C所
/Jn ο本實用新型所公開的主題所屬的領域的技術人員將易于理解，在不脫離本實用新型(加以必要的修訂)范圍的情況下，可對其進行多種變化、變更和修改。
權利要求1.一種用于中央塔式發電站的定日鏡的塔架，其特征在于所述塔架包括 縱向延伸的豎管； 防旋轉裝置，其被構造來在部署所述塔架時抵抗所述塔架上的旋轉力；和 驅動支撐裝置，其被構造來支撐安裝在所述塔架上的裝置； 其中所述豎管具有168. 3毫米的外徑和3. 4毫米的壁厚。
2.根據權利要求I所述的塔架，其特征在于所述豎管包括其遠端處的錐形蓋帽，并且所述豎管長度為3785. I毫米。
3.根據權利要求2所述的塔架，其特征在于所述蓋帽的高度為185.I毫米。
4.根據權利要求I所述的塔架，其特征在于所述防旋轉裝置包括兩個或更多個從所述豎管徑向伸出的翼片，所述翼片中每個翼片的長度介于595毫米與605毫米之間，其寬度介于49毫米與51毫米之間，并且其厚度介于4. 5毫米與5. 5毫米之間。
5.根據權利要求4所述的塔架，其特征在于每個翼片的遠端被成形為楔形件，其以30度角楔入所述豎管。
6.根據權利要求I所述的塔架，其特征在于所述豎管被成形為具有三個孔，其中兩個孔成形為下插座孔以使得其中心點彼此之間移位82度角，第三個孔成形為上插座孔以使得其中心點與所述下插座孔中每個孔移位41度角，并且與所述下插座孔縱向相距40毫米。
7.根據權利要求6所述的塔架，其特征在于所述下插座孔成形于與所述豎管的鄰近邊緣相距1150毫米處。
8.根據權利要求6所述的塔架，其特征在于進一步包括成形于所述下插座孔與所述上插座孔之間且處于所述下插座孔與所述上插座孔中心處的開口。
9.根據權利要求8所述的塔架，其特征在于所述開口寬度為27毫米且其總高度為57毫米，其中在所述開口的上端和下端具有圓頂部分。
10.根據權利要求I所述的塔架，所述驅動支撐裝置包括五個孔，每個孔成形于距離所述豎管的鄰近邊緣的40毫米處，所述五個孔環繞所述豎管在徑向上彼此等距間隔。
11.根據權利要求I所述的塔架，其特征在于其包括成形于所述豎管的鄰近邊緣處的剪切塊，所述剪切塊具有成形為半徑為8. 5毫米的半圓的下部，所述剪切塊的中心與所述鄰近邊緣相距10. 7毫米，所述剪切塊進一步包括界定于所述下部與自其向上分叉的兩個邊緣之間的上部，所述邊緣彼此之間以30度角安置。
專利摘要提供一種用于中央塔式發電站的定日鏡的塔架。該塔架包括縱向延伸的豎管，防旋轉裝置，其被構造來在部署所述塔架時抵抗所述塔架上的旋轉力；和驅動支撐裝置，其被構造來支撐安裝在所述塔架上的裝置。所述豎管具有168.3毫米的外徑和3.4毫米的壁厚。
文檔編號G05D3/12GK202632121SQ201220300028
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月21日 優先權日2012年6月21日
發明者S.赫斯, Z.什維茨, R.巴沃爾, M.斯盧茨基, N.克魯格曼 申請人:光之源工業(以色列)有限公司