农业中的风力涡轮机。方案、说明

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现代风力涡轮机是相当完美的发电厂。在它们的帮助下，可以从不稳定的风中获得有用的能量，用于各种生产过程的机械化。

现代风力涡轮机与其他发电厂相比的优势在于它们不需要燃料。这对于我国当地燃料储备较少的地区来说尤为重要。

因此，北方航道总局设施中高速风力发电厂的运行表明，在远北地区的条件下，风力发电厂可以成功地提供几乎所有必需的能源。燃油发动机仅在风力涡轮机维修期间投入运行。

风力发电厂应主要用于生产过程可以承受中断而不会造成损坏的地方，这种中断可能是由平静、微风或暴风雨时期造成的。这些行业包括大部分农业工作：供水、粮食加工、饲料准备、脱粒、湿地排水、灌溉、各种手工业和手工艺的机械化。

众所周知，畜牧场最耗时的工作就是为动物提供水。

现代风泵装置可成功用于农业供水机械化。其中高达 75% 的所需能量可以从风中获得。

最简单且经过验证的农业型风力抽水站（图 28）由多叶片风力涡轮机（TV-5 或 TV-8 品牌，风轮直径为 5 米和 8 米）组成，其传动装置连接到单作用泵杆。

农业中的风力涡轮机
图 28。农用风泵安装方案

将泵放入管井或轴井中。泵缸连接到注入管柱的下端，注入管柱悬挂在安装在泵轴底部的适配器盒上。水从过渡箱通过铺设在土沟中的管道输送到水塔的水箱。从这里，水通过分配管流向折水柱或牲畜舍中的自动饮水碗。

容量高达 25 立方米的保温水箱是任何农用风泵站的组成部分。在水箱的帮助下，不仅可以为平静时期提供必要的水供应，还可以调节用水量。同时，水箱中储存消防措施所需的供水。

如果没有水箱，任何风泵装置都无法不间断地为消费者供水。

目前，我们行业正在生产专门用于供水机械化的多叶片风力涡轮机TV-5，容量高达2,5马力（见图25）。这种风力涡轮机的风轮由18-24片金属叶片组成。为了将风轮变成风，风力涡轮机配备有尾部。通过将风轮从风下移开（由于其轴线相对于塔架轴线的位移）来自动调节转数。

TV-5风力涡轮机可将水提升至70米的高度；平均生产率可达每小时3-3,5立方米。

对于更高（高达120米）的水位，设计了TV-8品牌的多叶片风力涡轮机，功率为6马力，风轮直径为8米（图29）。

农业中的风力涡轮机
图29。多叶片通用风力发电机 TV-8，容量高达 6 马力

该风力涡轮机有一个垂直轴，连接到底部的万向驱动绞车。有了这款绞车，你可以用活塞泵抽水，并通过皮带传动驱动各种饲料机械、石磨机、离心泵、四匹脱粒机和其他消耗高达6马力的机器。

TV-8 风力涡轮机还可以为一组机器提供服务，在这种情况下，这些机器通过反转驱动器连接到驱动绞盘滑轮。

TV-8型风力发电机的风轮借助尾部安装在风中，借助侧铲将风轮部分拉出风来调节转数（图30））。

农业中的风力涡轮机
图30。 TV-8侧铲风轮速度控制方案

与石磨配合使用时，TV-8 风力涡轮机每小时可将 200 公斤谷物加工成面粉。如果连接离心泵，当水上升到5米的高度时，可以浇灌6-10公顷的蔬菜作物。

为了从钻孔和水井中抽水，目前正在建造该系统的风泵装置 D-5。

斯大林奖获得者 A. A. Rozhnovsky。该装置的多叶片风力涡轮机安装在容量高达20立方米水的金属水塔的屋顶上（图31）。

风力涡轮机的驱动杆直接连接到安装在井中的泵活塞。

农业中的风力涡轮机
图 31。金属水塔上的 Windpump D-5

在农业中使用风力涡轮机的经验表明，风力涡轮机在运行的第一年就能收回成本。因此，在伊万诺沃地区的 17 个集体农场中，风力发电厂（TV-8 和 TV-5）在 1949 年节省了 7699 个马日和 7419 个工作日。

农业上需要大量的水来浇灌植物，特别是在土壤湿度不足的地区。通常，这些地区会刮强风。在干旱时期，风通常会变大。这使得利用风能进行机械灌溉成为可能。

伟大的俄罗斯科学家K. A. Timiryazev非常重视风力涡轮机在抗击干旱方面的作用。

1893年，他写道：“如果荷兰人用风车与海洋作战，将海洋变成陆地，如果在我们的城市里有各种风力发动机将水抽到房屋的上层，为什么同样的风不能将水从从沟壑底部到平坦的田野，为什么不强迫他把从植物中吸取的水分返回到根部呢？

农业中的风力涡轮机
图 32。容量高达 12 马力的高速风力涡轮机 D-14

高速三叶片风力涡轮机 D-12 的正常功率高达 14 马力（图 32），在农业领域尤其是机械灌溉领域的应用引起了人们的极大兴趣（图 XNUMX）。这种风力涡轮机的机翼上有稳定器来控制风轮的速度。

A. N. Kostyakov院士计算出，配备D-12风力涡轮机的风泵装置与离心泵配合使用时，可以为面积达17公顷的园林作物提供灌溉。

对于扩大集体农场的机械化来说，非常重要的是强大的高速 D-18 风力涡轮机，其正常功率高达 27 千瓦（图 33）。它与D-12风力发电机的不同之处在于带有风轮的头部是借助风玫瑰旋转的（见图10）。

农业中的风力涡轮机
图 33。高速风力发电机 D-18

风力涡轮机可成功用于农业中的电力维护和其他劳动密集型工作，以及年平均风速高于每秒4,5米的地区的电气化。

为了给小型建筑物（俱乐部、学校、牲畜饲养场、铁路营房等）照明以及为汽车电池、收音机和电话充电，使用功率高达 2 瓦的 TsAGI-D-100 风力电动机。他们还可以为集体农场广播中心提供信号。这些风力涡轮机对于为各种探险和测量队提供电力具有重要意义。

这些是使用风力发电厂的广泛可能性。

作者：Karmishin A.V.

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