麻省理工学院的工程师们开发了一种新的制造系统，该系统采用传统的管道制造技术，在风力发电场就地制造风力涡轮机，使更高的塔更经济可行。

 

世界各地的风力涡轮机都在造得更高，以从更高高度的强风中获取更多能量。天富注册链接

 

但建造更高的塔并不容易，有时甚至在经济上也不可行，因为塔直径和建造费用都受到航运的限制。

 

现在梯形塔系统——共同埃里克史密斯01,SM 07,罗莎琳德的中国人00,SM 06,和亚历山大·斯洛克姆搜集的麻省理工学院机械工程教授,开发一种新型系统,适应传统的管制造技术生产风力涡轮机上的位置,在风力发电场,使塔高更经济可行。

 

Keystone的系统是对螺旋焊接技术的改进，螺旋焊接技术几十年来一直用于制造大型管道。在这个过程中，钢板被送入一台机器的一边，在那里它们被连续卷成一个螺旋形，而它们的边缘被焊接在一起形成一根管子——有点像一个巨大的纸巾管。

 

由史密斯、高田和斯洛克姆以及包括丹尼尔·布里格斯SM ' 12和丹·安吉12在内的工程师团队共同开发的Keystone系统允许钢卷变细，并由不同的厚度制成，形成一个锥形塔。该系统是高度自动化的，使用的劳动力约为传统建筑的十分之一，并使用钢材来建造整个塔，而不是混凝土。Keystone的首席执行官史密斯说:“这使得建造更高的大厦更加划算。”

 

史密斯说，通过Keystone的现场制造，制造商可以制造超过400英尺的塔。Smith说，那么高的风强度可以达到50%，而且不会被树木阻挡。例如，与今天更常见的260英尺高的塔相比，一座460英尺高的塔可以增加10%到50%的能源捕获量。

 

“这是依赖于网站的，”Smith补充道。“如果你去中西部的某个地方，那里有开阔的平原，但没有树木，你会看到效益，但可能不是很大的效益。但如果你去有树木覆盖的地方，比如缅因州，因为树木会减缓地面附近的风力，你可以看到同样的风力涡轮机的能量捕获量增加了50%。”

 

Keystone制造工艺使更高的风力涡轮机更可行

 

在楔石的制造过程中，梯形钢板被送入一架改良的螺旋焊机——较短尺寸的先被送入机器，最长的最后被送入机器。焊接它们的边缘，将它们组装成一个圆锥形。Keystone Tower系统提供

 

解决交通问题

 

Keystone系统的价值在于绕开了困扰该行业多年的风力涡轮机运输限制。塔是分段制造的，然后运到风电场进行组装。但它们的直径被限制在14英尺左右，因此卡车可以安全地在高速公路和桥下运输它们。

 

这意味着在美国，大多数2或3兆瓦涡轮机的塔被限制在260英尺左右。在欧洲,塔高(约460英尺)越来越常见,但这些需要大量结构或制造妥协:他们使用很厚的钢墙底部(需要超过100吨的钢铁过剩),或用下半身塔需要超过1000吨的混凝土块,或拼凑,许多钢铁元素使用成千上万的螺栓。天富注册链接

 

 

史密斯解释说:“如果你要设计一个500英尺高的塔来应对强风，根据施加在涡轮机上的力，你会希望塔的底部直径至少20英尺。”“但不可能在直径20英尺的工厂里把一座塔焊接起来，然后运到风电场。”

 

取而代之的是，Keystone提供了它的移动式、工业规模的机器，以及向系统输送所需的梯形钢板。从本质上讲，板材是尺寸增大的梯形——较短的先送入机器，最长的最后送入机器。(如果你把所有的床单边对边平铺，它们会形成一个渐开线螺旋。)焊接它们的边缘，将它们组装成一个圆锥形。这台机器每天大约能造一座塔。

 

史密斯说，任何直径都是可能的。对于450英尺高，3兆瓦的塔，一个直径20英尺的底座就足够了。(他说，将直径增加几英尺，就可以使塔的强度增加一倍，以应对压力。)

 

史密斯将这一过程比作今天在家安装雨水槽的过程:在这个过程中，专业人士开车到一户人家，把铝卷放进一个专门的机器的一端，将金属制成无缝的水槽。他说:“这是一个更好的选择，而不是购买单个部件，然后把它们带回家组装。