风力提水机文档资料汇总.doc

  我国适宜风能提水的区域辽阔，发展风力提水是弥补当前农村、牧区能源不足的有效途径。就北方而言，内蒙、青海、甘肃、新疆北部河谷地带，风能资源丰富，地下水也丰富，是我国的抽取地下水为主的较佳风力区。
按照中国能源部门的技术测试，我国风力可分部为以下三个区域：
1、风能区：一年内风速超过3m/s的以上超过半年；6m/s以上超过节2200小时。如内蒙的二连地区，锡盟北部等。
2、风能较佳区：一年以内风速超过3m/s以上在4000小时；6m/s以上多于是1500小时。如乌盟北部，锡盟，赤峰北部，乌兰浩特等。
3、能可用区：一年内风速超过3m/s″的时间为3000小时；6m/s″以上为3000小时的地区。
以上三类地区占到全国的总面积1/3。可见，内蒙西部的大部分地区，年平均风速都能超过4—6m/s″，3—20m/s″的风速累计4000~5000小时，这里正是内蒙的干旱草原，这里人口分散，难通电网，利用风力提水机组为牧民或牲畜提供饮水用水或小范围内的草场灌溉，高产饲草料基地灌溉不失为可行办法。
较风发电机而言，风力提水机确存在巨大缺口，其广阔的前景还没有得到认可，产品种类应用范围还很单一，产品性能质量也不稳定。据我们调查，全国形成风力提水机规模生产能力的专业厂家不足二十家。内蒙地区仅商都牧机厂、呼和浩特和牧科所研制开发的几种产品。有的型号还是十年前设计的图纸，这和国外同等产品相比，在技术上性能上及售后服务体糸上均有明显的差距。
风力提水是人类利用风能的主要方式之一。从水泵结构上分为旋转式水泵提水机，往复式水泵提水机，空气压缩提水机。根据提水方式不同，风力提水机可分为风力直接提水和风力发电提水两大类。按使用技术指标，可分为低扬程大流量型、中扬程大流量型、高扬程小流量型三种类型。
    （1）低扬程大流量风力提水机组。由低速或中速风力机与钢管链式水车或螺旋泵相匹配的一类提水机组。它可以提取河水、海水等地表水，用于盐场制盐、农田排灌、水产养殖等作业。机组扬程为0.5～3米，流量可达50～100立方米/小时。风力提水机的风轮直径5～7米，风轮轴的动力通过两对锥齿轮传递给水车或螺旋泵，从而带动水车或水泵提水。此类风力机的风轮能够自动迎风，一般采用侧翼—配重滑速机构进行自动调整。
    （2）中扬程大流量风力提水机组。由高速桨叶匹配容积式水泵组成的提水机组，风轮直径5～6米，扬程10～20米，流量15～25立方米/小时。用于提取地下水，进行农田灌溉或人工草场灌溉。一般均为流线型升力桨叶风力机，性能先进，适用性强。
（3）高扬程小流量风力提水机组。由低速多叶式风力机与单作用或双作用活塞式水泵相匹配形成的提水机组，风轮直径2～6米，扬程10～100米，流量0.5～5米/小时。可以提取深井地下水，在我国西北部、北部草原牧区为人畜提供饮用水或为小面积草场提供灌溉用水。此类风力机的风轮能够自动对风，并采用风轮偏置一尾翼挂接轴倾斜的方法进行自动调速。风力提水系统（风力提水泵站）主要由水泵、风力提水机、控制室、蓄水与输配水系统、用水终端等组成。
内蒙草原勘察设计院在克什克腾旗划区轮项目中引进了18台加拿大产的风力提水机，投入使用后运行良好。通过对产品的性能技术的吸收消化，成功开发出了中扬程中流量的产品样机，将国外最新技术一步引进到位。使风力提水机从以前的单一的解决饮水，提升到的饮水、灌溉等多种领域。本产品为两大糸列14个品种，小糸列的机型适用于人畜饮水，大糸列的机型则可用于灌溉，填补了国内型机在灌溉上的不足。下面以最常用的4英寸机型为例出其性能表：
2¼”风力提水机性能参数
叶转机型 顶风
主轴 水平
转子直径 4.88
叶片 三角型
叶片数量 32
塔高 9.15
叶片最高度 11.9
传动装置 直接传动（无齿轮）
收扰 自动
收扰开始 10ｍ/ｓ
切入风速 3ｍ/ｓ
提升重量 800磅
总重 2000ｋｇ

SC型风力提水机设计参数
最大提升M 水泵直径″ 最大流量公升/分
170 1－7/8″ 11．3
118 2－1/4″ 13．2
79 2－3/4″ 9．8
65 3″ 24
49 3－1/2″ 32．7
37 4″ 42．7
29 4－1/2″ 54
24 5″ 66．7
20 5－1/2″ 80．8
16 6″ 96．1
14 6－1/2″ 113
12 7″ 131
11 7－1/2″ 150
9 8″ 171

我国已形成了南方型低扬程大流量的风力提水机和北方型高扬程小流量风力提水机组两大糸列，十几个产品型号。个别型号的机组已出口过斯里兰卡和马来西亚等国家。其中，中扬程中流量的风力提水机和离网型风力发电机提水糸列产业开发已列入国家95攻课题。 
中国家业机械化研究所和兴化拖拉机厂研制的FDG低扬程提水机已进入商品化生产，在技术上他们采用了改进后的侧耳配重调速糸统及螺旋泵配套机具，故机械性能大大提高。在天津示范时经过了台风和盐雾考验。呼市牧机所设计的FD4型风车则采用了尾翼销轴斜置式限速机构，有效保证了机组的安全动作。吉林省长春市中技公司（苏伟）近期研制的ssA----1型帆式风力机正在中试阶段，该机组的最大优点是突破了传统的理念而设计开发，如能顺利通过中试测试，相信这是风车系列的新品种。山东新泰市风力扬水技术研究所开发的QZY---F4型风力气压自控扬水又是一种全新的设计思路。
2010年7月1日，水利部“948”项目管理办公室在呼和浩特市主持召开了由牧科所承担完成的 “新型高效风力提水技术”（合同编号：200512）项目验收会。验收专家组认为该项目组织管理规范，全面完成合同规定的内容，达到了考核目标，同意项目通过验收。    项目引进了国际先进水平的风力提水机组，经过消化吸收与技术创新，取得了NACA4412型变桨距风力提水叶片、软启动和刹车功能的控制器以及4级和1级的潜水专用风力提水水泵等研究成果，研发出了新型高效风力提水机组：风轮直径6 m；额定风速10 m/s；额定功率5 kW；起动风速3.0 m/s；风力提水机组：扬程5～100 m ，流量：20～5m3/h；风力排水机组：扬程1～10m ，流量：100～10m3/h。项目承担单位具备年产100台（套）以上的生产能力。机组已在内蒙古、宁夏等地推广应用了50台以上，并取得了较好的社会经济效益。项目成果在广大农牧区农田和牧草灌溉以及人畜饮水方面具有广阔的应用前景。
发展方向
1、用风力发电机组代替燃油动力设备
2、用中扬程中流量风力提水机替代电力（燃油）灌溉设备。
3、以小管井配小型风力提水机取代深井配大泵。
4、用小型风力发电机灌溉天然草场，提高产草量。
5、用风车提水配微灌滴灌替代大型喷灌。

FT-2.5型风力提水机主要参数：
风轮直径：D=2 . 5米
叶片数：K=2×12(两片为一组共12组)
叶片长度：L叶=0.75米
主叶炫长：b=0.15米
主叶安装角：根部β=350
尖部β2=280
小叶炫长：b小=0.03米
单作用拉杆泵：
扬程:5～15米
缸体内径：D2=146毫米（缸体内径）
三种不同行程：L1=150毫米
L2=130毫米
L3=80毫米
风轮转速：n=20～80转/分
最大提水量：6～7吨/时
工作风速范围：3～17米/秒
整机的机械传动效率：η1=0.7
额定功率状态下水泵效率：η2=0.75
风能利用系数：CP＞0.35