Objeto de Ia invención

El objeto de Ia invención es un útil para Ia prevención del efecto vortex que se utiliza de forma provisional cuando Ia torre se encuentra desprovista de Ia nacelle durante Ia realización de tareas de montaje o reparación y que se conforma de tres tubos corrugados que se despliegan de forma helicoidal a Io largo del último tramo de Ia torre. Una vez finalizado dicho despliegue cada uno de los tubos corrugados se ancla, bien al suelo o bien a Ia base de Ia torre, con las cuerdas que se han utilizado en Ia operación de despliegue de los tubos corrugados.

Antecedentes de Ia invención

El efecto vortex es el causante de Ia generación de torbellinos en las estructuras expuestas a Ia circulación de un fluido y su manifestación en forma de vibraciones. Este efecto se produce como consecuencia del viento incidente y afecta de manera especial al último tramo de las torres cuando éstas quedan desprovistas de Ia nacelle debido a tareas de montaje o reparación.

En estas ocasiones, las vibraciones pueden coincidir con las frecuencias naturales de Ia torre de manera que se amplifican las oscilaciones de Ia estructura hasta el punto de hacer peligrar Ia propia torre.

La comparación entre las patentes obtenidas y el objeto de Ia presente invención ha dado como resultado infinidad de formas de abordar el problema del efecto vortex si bien en ningún caso, las patentes estudiadas se basan en Ia utilización de un útil provisional. Las patentes más relevantes obtenidas del estudio del estado de Ia técnica son:

La patente US4180369 integra una espira helicoidal rígida y metálica en Ia propia torre, que carece de Ia posibilidad de desmontarse y que encarece Ia fabricación de Ia propia torre.

La patente WO9819018 mejora Ia anterior utilizando materiales flexibles atornillados al elemento que se desea proteger. La principal diferencia es que estas hélices están diseñadas para trabajar sumergidas en el agua.

La patente JP2000265708 incorpora un elevado número de barras sujetas por anillos y dispuestas alrededor de Ia torre.

Y por último, Ia patente US3581449 dota a Ia torre de anillos y protuberancias, Ia patente GB2362938 acopla protuberancias semiesféricas y Ia patente US4059129 instala chapas con diferentes formas.

De Io expuesto anteriormente se entiende que ninguna de las patentes analizadas se asemeja al útil para Ia prevención del efecto vortex objeto de Ia presente invención y se concluye que dicho útil es novedoso por descolgar una estructura tubular corrugada desde Ia parte superior de Ia torre del aerogenerador para desplegarla en forma de hélice, por el método de anclaje de Ia estructura del útil a Ia torre y Ia fijación del mismo una vez desplegado, al mismo tiempo que por tratarse de una solución provisional durante el periodo en el que Ia torre está desprovista de Ia nacelle.

Descripción

En los casos en los que Ia torre del aerogenerador se encuentra desprovista de Ia nacelle debido a tareas de montaje o mantenimiento de ésta, se debe tener en cuenta un factor que puede dañar Ia estructura de Ia torre. Este factor es Ia exposición a las vibraciones inducidas por el desprendimiento de remolinos en sentido transversal y en los casos en los que Ia frecuencia excitante del viento coincide con Ia frecuencia natural de las oscilaciones de Ia torre puede producirse una amplitud de dichas oscilaciones que de origen a un aumento de los esfuerzos de fatiga que sufre Ia torre.

Para evitar el efecto vortex y disminuir el riesgo de fallos se ha diseñado un útil que, instalado sobre Ia parte superior de Ia torre del aerogenerador rompe las turbulencias generadas eliminando el acoplamiento con Ia frecuencia propia de Ia torre.

El útil está formado por una estructura tubular corrugada que se fija en Io alto de Ia torre mediante un sistema de anclaje y que posteriormente se despliega de manera que dicho útil queda enrollado alrededor del último tramo de Ia torre. El despliegue de los tubos se lleva a cabo con cuatro cuerdas. Dos operarios van estirando las cuerdas desde Ia base de Ia torre mientras otro operario desde Io alto de Ia torre va soltando el cabestrante del sistema de izado progresivamente para evitar una caída brusca de los tubos.

El paso de Ia hélice que describen los tubos a Io largo del tramo superior de Ia torre es guiado por las cuerdas que se atan a cada vuelta del tubo. Cada tubo tiene un paso de hélice P, mientras que el conjunto de los tres tubos forman una hélice de paso P/3.

La fijación del útil a Ia torre se realiza por medio de una estructura que abarca Ia torre por Ia parte exterior y se atornilla a Ia torre por Ia parte superior en los mismos orificios en los que se sujeta Ia nacelle.

El movimiento de Ia estructura tubular se evita fijando los cabos bien en el suelo o bien en Ia base de Ia torre. Por último, una vez que se ha formado Ia hélice del tubo y su fijación, el útil se cubre con una lona que se sujeta con métodos convencionales a los orificios de Ia brida.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra una representación general del útil instalado sobre una torre, con uno de los tres tubos corrugados desplegado sobre Ia mencionada torre.

La figura 2 representa el útil para Ia prevención del efecto vortex objeto de Ia invención enrollado y recogido.

La figura 3 representa Ia estructura para Ia fijación del útil a Ia torre junto con Ia brida de Ia mencionada torre.

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Descripción de Ia forma de realización preferida

Tal y como se muestra en las figuras adjuntas, el útil para Ia prevención del efecto vortex está formado por una estructura tubular corrugada (1) que se fija al extremo superior (2) de Ia torre (3) por medio de una estructura de anclaje

(4) que se despliega en forma de hélice, quedando enrollada en el ultimo tramo de Ia torre (3).

El útil tiene dos mecanismos: uno para recoger los tubos y otro para desplegar los tubos. El mecanismo de desplegado de los tubos esta formado por cuerdas (5) en número preferente de cuatro, que van sujetas al soporte. El mecanismo de izado de los tubos está formado por tres cables (7) que se enrollan en el cabestrante (6) situado en Ia parte central del útil de anclaje (4).

El guiado del tubo (1) se realiza mediante las cuatro cuerdas (5) que se despliegan atándolas a cada vuelta de los tubos, para finalmente anclarse a Ia base de Ia torre (3) fijando el paso de Ia hélice a Io largo de Ia misma.

Un operario irá soltando el cabestrante (6) mientras que otros operarios desde el suelo manipularán las cuerdas para que el tubo corrugado (1) quede desplegado sobre la torre (3) con Ia forma helicoidal adecuada. El despliegue del útil sobre Ia torre (3) con un paso de hélice preciso hará más efectiva Ia acción antivortex de dicho útil. A cada paso y por cada uno de los tubos se ata Ia cuerda para que al estirar el tubo se forme Ia hélice. Como se parte de tres inicios de tubo, el paso de cada tubo es tres veces el de Ia hélice formada por el conjunto de los tubos.

Los tres cables (7) utilizados para el izado de los tubos, se enrollan en el cabestrante (6) haciendo pasar cada cable por unas poleas dispuestas a 120° cada una y por unas anillas sujetas a los tubos en cada tramo. Estos cables de izado (7) se atan al último tramo de los tubos habiendo pasado por las anillas de los anteriores tramos de forma que durante Ia recogida, el último tubo va empujando al anterior hasta que se finaliza Ia operación de izado, tal y como se muestra en Ia figura 2.

En Ia figura 3, Ia fijación del útil a Ia torre (3) se realiza mediante una estructura de anclaje (4) que abarca el diámetro de Ia torre (3) por el extremo superior (2) de Ia misma y que se sujeta por medio de anclajes convencionales en los mismos orificios en los que se ancla Ia nacelle.

La estructura de anclaje (4) del útil está formada por unos sectores (9) en número preferente de cuatro y realizados en material metálico que están unidos entre sí por un perfil en forma de T (10) y otros dos perfiles (11) en forma de T cuya longitud es aproximadamente Ia mitad del perfil (10), estos perfiles (11) están unidos entre sí en Ia parte central por una estrella rigidizadora (12).

A cada sector (9) se sueldan las patas (14) de Ia estructura de anclaje (4) que presentan una forma curvada y sobre las que se enrolla el tubo corrugado (1).