CN101949367A - 管带式风力发电机组空冷器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于冷却器技术领域，涉及管带式风力发电机组空冷器，是在冷却器的一端固定有冷侧引流风机，另一端固定有排风口、中部设置有热风进风口，及热风出风口，冷却器壳体内固定有若干个散热芯子，散热芯子的最上侧居中固定有热侧循环风机，热侧循环风机的电机部分设置在冷却器壳体的外部，散热芯子内设置有若干根扁管，扁管之间设置有散热带，散热芯子的两端固定有主板、主板上固定有气室，散热芯子内的扁管内腔一端与冷侧引流风机的出风口联通、另一端与排风口连通，所有散热芯子的散热带连通冷却器壳体的热风进风口，所有散热芯子的气室与冷却器壳体的空间冷却器壳体的热风出风口，优点是：散热效率高、结构紧凑，有利于电机散热及延长寿命。

Description

管带式风力发电机组空冷器
技术领域
本发明属于管带式风力发电机组冷却器技术领域，具体地说是一种管带式结构空冷器应用在风力发电机组上，来散除风力发电机组运行过程中产生的热量。
背景技术
风力发电机组在运行时会持续产生大量的热量，这些热量必须及时散发掉，以保障发电机组在可承受的温度范围内正常运行。
现在常用的风力发电机组空冷器为光管管束结构，一般靠转子转动产生的离心力来带动空气的流动。这种换热器结构相对简单，然而产生的风压较小，空气流动不畅，冷却效果较差。为改善这种情况，通常会在管束顶部设置一个引流循环风机。然而，由于发电机舱高度方向空间有限，管束就占了很高的高度空间，这给风机的选型造成了很大的困难，导致引流循环风机只能选用内置小尺寸电机的结构形式。内置在壳体内的引流循环风机的电机会因运行会产生一定的热量，导致空冷器的散热负荷增加，减弱冷却效果，最重要的是，内置的电机长时间处于高温环境中工作，会大大缩短电机的使用寿命，增加的故障率，引流循环风机一旦损坏，空冷器的散热性能将急剧下降，进而导致风力发电机由于温度过高而损坏或停机。
发明内容
本发明的目的是克服现有空冷器的上述缺陷，旨在提供一种散热效果和可靠性更好的新型空冷器。
本发明的技术方案是：
管带式风力发电机组空冷器，是在冷却器的一端固定有冷侧引流风机，另一端固定有排风口，中部设置有热风进风口，热风进风口的两侧设置有热风出风口，冷却器壳体内固定有若干个散热芯子，散热芯子的最上侧居中固定有热侧循环风机，热侧循环风机的电机部分设置在冷却器壳体的外部，散热芯子内设置有若干根扁管形成扁管束，扁管之间设置有散热带，扁管束的两端分别固定有主板，主板上固定有气室，散热芯子内的扁管内腔一端与冷侧引流风机的出风口联通、另一端与排风口连通，所有散热芯子的散热带连通并与主板组成热侧循环风机的进风通道接冷却器壳体的热风进风口，所有散热芯子的气室与冷却器壳体一起组成热侧循环风机的出风通道接冷却器壳体的热风出风口，散热芯子内的扁管内腔的一端与冷侧引流风机的出风口联通、另一端与排风口连通。
本发明还包括如下技术特征：
上述的冷却器壳体内的上壁与侧壁之间倾斜设置有导风板和支撑横架。上述的冷却器的两端各焊接一块连接板，连接板与冷却器壳体螺接。上述的主板上设置有外翻边结构并固定有对热侧循环风机排出的空气导向的导风罩，主板上的外翻边与导风罩形成一个腔室并与热侧循环风机的进风口连接。上述的散热芯子的下部与冷却器壳体之间设置有起辅助支撑散热芯子作用的支撑板。上述的散热带采用波浪型、百叶窗型和错开型翅片中的任一种。上述的扁管的内表面设置有带拉毛的结构，扁管内设置有若干个将扁管内腔分割成若干个气流通道的隔板或短隔板或隔板与短隔板的组合或紊流片。
引流风机可以是轴流式或离心式，并且可以是吸风式或吹风式，冷侧的风流经扁管与扁管内壁面发生热交换，带走从热侧交换来的热量，排向环境中。冷却器内的主板与固定在主板上的导风罩一起形成一个腔室，使热侧空气更容易被热侧循环风机从电机座上的出风口抽到冷却器内部，并且可以避免回流和降低噪声。冷却器壳体内还固定有导风板和支撑架，导风板有一定的厚度，作用是减小热侧空气流动阻力，使循环更顺畅，与支撑架一起对冷却器壳体起到加固的作用，还对冷却器壳体的顶板起支撑作用，间接地对固定在顶板上的热侧循环风机起支撑作用。热侧空气与扁管外壁面及散热带接触进行热交换，温度降低了的热侧空气再经两端的气室与冷却器壳体之间的开口、电机座上的进风口流回发电机舱内部，再与电机内部进行热交换，热侧空气在冷却器壳体内形成中间进风、两端出风、再回到中间进风的两个循环，通过两个循环不间断的把发电机组的热量交换到冷侧的空气，并由冷侧的空气排出发电机舱，从而冷却发电机组的作用，降低发电机组的温度。
管带式风力发电机组空冷器的创新点及优点如下：
1、对风力发电机组采用管带式结构进行冷却在国内外都是一种先例。
2、扁管采用口琴管，也可以是其他形式的扁管，此种形式的扁管内有若干筋，可以增强管子强度和增加换热面积，扁管的散热效率比较高，结构紧凑，因此高度较低的散热芯子就能达到风力发电机的散热要求，并且冷却效果理想。
3、扁管之间的散热带采用波浪型、百叶窗型和错开型翅片中的任一种，可以增加热侧空气湍动以强化换热。
4、由于发电机舱的空间有限，因此散热芯子所占得高度越低，留给热侧循环风机的高度方向空间就越高。因此循环风机就可以选择普通的电机外置的形式(使电机不处于高温的壳体内)，有利于电机散热及延长寿命。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的立体示意图。
图3是散热芯子示意图。
图4是图3的俯视图。
图5是扁管的三个实例的截面示意图。
图6是2层散热芯子组件的实例示意图。
图7是图6的右视图。
图中：1-冷侧引流风机，2-导风板，3-热侧循环风机，4-导风罩，5-支撑横架，6-接风口，7-连接板，8-支撑板，9-冷却器壳体，10-散热芯子，101-气室，102-扁管，103-散热带，104-主板，14-侧板，15-密封垫。
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-7：
管带式风力发电机组空空冷却器，是在冷却器20的一端固定有冷侧引流风机1，另一端固定有排风口6，中部设置有热风进风口，热风进风口的两侧设置有热风出风口，冷却器壳体9内固定有若干个散热芯子10，散热芯子10的最上侧居中固定有热侧循环风机3，散热芯子10内设置有若干根扁管102形成扁管束，扁管102之间设置有散热带103，扁管束的两端分别固定有主板104、主板104上固定有气室101，散热芯子10内的扁管内腔一端与冷侧引流风机1的出风口联通、另一端与排风口6连通，所有散热芯子10的散热带103连通并与主板104组成热侧循环风机3的进风通道接冷却器壳体9的热风进风口，所有散热芯子的气室101与冷却器壳体9一起组成热侧循环风机3的出风通道，接冷却器壳体9的热风出风口。
本发明还包括如下技术特征：
上述的冷却器壳体9内的上壁与侧壁之间倾斜设置有导风板2和支撑横架5。上述的冷侧引流风机1与排风口6的内端各焊接一块连接板7，连接板7与冷却器冷却器20螺接。上述的主板104上设置有外翻边结构并固定有对热侧循环风机3排出的空气导向的导风罩4，主板104上的外翻边与导风罩4形成一个腔室并与热侧循环风机3的进风口连接。上述的散热芯子10的下部与冷却器壳体9之间设置有支撑散热芯子的支撑板8。上述的散热带103采用波浪型或百叶窗型结构。上述的扁管102的内表面设置有带拉毛的结构，扁管102为口琴型管，扁管102内设置有若干个将扁管内腔分割成若干个气流通道1022的隔板1021或短隔板1023或隔板1021与短隔板1023的组合或紊流片1024。
本发明的主要结构及作用是：管带式风力发电机组空空冷却器，主要包括冷却器壳体9、冷侧引流风机1、热侧循环风机3、导风罩4和散热芯子10，冷却器壳体9的一端固定有冷侧引流风机1，冷侧的风流经扁管102及扁管102内壁面接触发生热交换，带走从热侧交换来的热量，然后从接风口6排向环境中。冷却器壳体9内固定有若干散热芯子10，散热芯子10由扁管102、散热带103、主板104、侧板14和气室101组成，散热芯子10的重量由焊接在冷却器壳体9内的支撑板8来承重，支撑板8采用方钢结构。制造时，扁管102、散热带103、主板104和侧板14先钎焊成一体，再和气室101氩弧焊而成，两端的气室端部各焊接一块联接板7，联接板7上攻有螺纹孔，与冷却器壳体9用螺栓连接固定，联接板7与冷却器壳体9之间用密封垫15密封。主板104采用翻边结构，与固定在主板104上的导风罩4一起形成一个腔室，使热侧空气更容易被热侧循环风机3抽到冷却器内部，并且可以避免回流及降低噪声。冷却器壳体9内还固定有导风板2和支撑横架5，导风板2有一定的厚度，作用是减小热侧空气流动阻力，使循环更顺畅，与支撑横架5一起对冷却器壳体9起到加固的作用，还对冷却器壳体9的顶板起支撑作用，间接地对固定在顶板上的热侧循环风机3起支撑作用。热空气与扁管102外壁面及散热带103接触进行热交换，温度降低了的热侧空气再经两端的气室101与冷却器壳体9之间的开口、电机座上的进风口流回发电机舱内部，再与电机内部进行热交换，热侧空气在冷却器壳体9内形成中间进风，两端出风的，再回到中间进风的两个循环，通过两个循环不间断的把发电机组的热量交换到冷侧的空气，并由冷侧的空气排出发电机舱，从而起到冷却发电机组的作用，降低电机组的温度。
应该理解到的是：上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.管带式风力发电机组空冷器，其特征在于：在冷却器的一端固定有冷侧引流风机，另一端固定有排风口，中部设置有热风进风口，热风进风口的两侧设置有热风出风口，冷却器壳体内固定有若干个散热芯子，散热芯子的最上侧居中固定有热侧循环风机，热侧循环风机的电机部分设置在冷却器壳体的外部，散热芯子内设置有若干根扁管形成扁管束，扁管之间设置有散热带，扁管束的两端分别固定有主板，主板上固定有气室，散热芯子内的扁管内腔一端与冷侧引流风机的出风口联通、另一端与排风口连通，所有散热芯子的散热带连通并与主板组成热侧循环风机的进风通道接冷却器壳体的热风进风口，所有散热芯子的气室与冷却器壳体一起组成热侧循环风机的出风通道接冷却器壳体的热风出风口，散热芯子内的扁管内腔的一端与冷侧引流风机的出风口联通、另一端与排风口连通。
2.根据权利要求1所述的管带式风力发电机组空冷器，其特征在于：所述的冷却器壳体内的上壁与侧壁之间倾斜设置有导风板和支撑横架。
3.根据权利要求1所述的管带式风力发电机组空冷器，其特征在于：所述的冷却器的两端各焊接一块连接板，连接板与冷却器壳体螺接。
4.根据权利要求1所述的管带式风力发电机组空冷器，其特征在于：所述的主板上设置有外翻边结构并固定有对热侧循环风机排出的空气导向的导风罩，主板上的外翻边与导风罩形成一个腔室并与热侧循环风机的进风口连接。
5.根据权利要求1所述的管带式风力发电机组空冷器，其特征在于：所述的散热芯子的下部与冷却器壳体之间设置有起辅助支撑散热芯子作用的支撑板。
6.根据权利要求1所述的管带式风力发电机组空冷器，其特征在于：所述的散热带为波浪型、百叶窗型和错开型翅片中的任一种。
7.根据权利要求1所述的管带式风力发电机组空冷器，其特征在于：所述的扁管的内表面设置有带拉毛的结构，扁管内设置有若干个将扁管内腔分割成若干个气流通道的隔板或短隔板或隔板与短隔板的组合或紊流片。
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