CN102307459A - 一种散热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是一种散热装置，包括有封闭的钢板制造的塔筒，在塔筒的顶部设有风机，在塔筒侧边设有将风机吹出的风送至塔筒底部的送风管，送风管的上端开口与风机出口连接，送风管的下端开口对着需要散热的发热元件。本发明克服了现有技术中的不足而提供一种结构简单、造价低、维护方便的利用风电塔筒本身散热的散热装置。

Description

一种散热装置

【技术领域】

本发明涉及一种散热装置。

【背景技术】

由于塔筒内部变频器和电抗器等电气元件表面产生的热量为15kW，即塔筒要散去的热量为15kW。因为塔筒设立在海边，塔筒内部必须封闭以防止海边空气中盐雾的侵蚀。

利用传统的空冷系统或者水冷系统进行散热需要消耗大量的人力物力成本又要不断的消耗电能。现有的用于冷却塔筒内部发热元件，一般采用德国进口零部件，买到中国加上关税需要20万人民币一台。结构复杂，造价高，维护困难。

本发明就在此种情况下作出的。

【发明内容】

本发明目的是克服了现有技术中的不足而提供一种结构简单、造价低、维护方便的利用风电塔筒本身散热的散热装置。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下列技术方案：

一种散热装置，其特征在于包括有封闭的钢板制造的塔筒1，在塔筒1的顶部设有风机2，在塔筒1侧边设有将风机2吹出的风送至塔筒1底部的送风管3，送风管3的上端开口与风机2出口连接，送风管3的下端开口对着需要散热的发热元件4。

如上所述的一种散热装置，其特征在于在所述塔筒1内上部设有上隔平板5，在塔筒1内下部设有下隔平板6；所述的风机2设置在上隔平板5上方，所述发热元件4设置在下隔平板6下方；所述上隔平板5，下隔平板6周边与塔筒1内壁周边留有缝隙7。

如上所述的一种散热装置，其特征在于所述上隔平板5，下隔平板6将塔筒1分为上部的负压区8，中部的混合区9，下部的正压区10，所述风机2在负压区8中抽风，所述风机2通过送风管3向正压区10吹风。

如上所述的一种散热装置，其特征在于所述的缝隙7宽度为20-40mm。

如上所述的一种散热装置，其特征在于所述风机2为轴流风机，所述送风管3为PVC管。

如上所述的一种散热装置，其特征在于所述塔筒1的壁厚为50-60mm。

如上所述的一种散热装置，其特征在于所述塔筒1的材质为低合金高强度钢板。

如上所述的一种散热装置，其特征在于在所述下隔平板6上设有控制电柜11。

本发明与现有技术相比有如下优点：

1、利用塔筒本身散热；塔筒本身为钢制品，本身就是很好的导热导体，而且塔筒本身表面积巨大，为散热作出了巨大的贡献。

2、可有效的防止盐雾及沙尘；由于塔筒是封闭的，海边的盐雾及沙尘没法进入塔筒，保护里面的元器件，从而使元器件更耐用。

3、价格优势；用此方案采购价格为5000元人民币左右，而进口的冷却系统高达20万。价格相差40倍，巨大的价格优惠，而且都能达到元件的散热效果。

4、更换及维护更加方便。采用一个轴流风机和一个送风管及控制元件，更换非常方便。

【附图说明】

图1是本发明的剖示图。

图2是本发明的立体图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明进行详细描述：

一种散热装置，包括有封闭的钢板制造的塔筒1，该塔筒1为圆形，塔筒1的壁厚为50-60mm，而塔筒1的高度一般有30多米。在塔筒1的顶部设有风机2，在塔筒1侧边设有将风机2吹出的风送至塔筒1底部的送风管3。送风管3的上端开口与风机2出口连接，送风管3的下端开口对着需要散热的发热元件4。则风机2将塔筒1上部的冷空气吹至塔筒1下部的发热元件4，从而为发热元件4降温。

由于塔筒1为传热良导体，则利用风机2在上部吹风，将风送至塔筒1底部，吹向发热元件4，吹向发热元件4带走的热量则流至塔筒1的顶部，在热空气从塔筒1底部流向塔筒1顶部过程中，利用塔筒1的内表面和外表面进行热交换，完成发热元件4的散热。

作为本实施例的优选方式，在所述塔筒1内上部设有上隔平板5，在塔筒1内下部设有下隔平板6。所述的风机2设置在上隔平板5上方，所述发热元件4设置在下隔平板6下方。

所述上隔平板5，下隔平板6周边与塔筒1内壁周边留有缝隙7。这样，风机2将上部的冷空气抽走并送到塔筒1的底部进行冷却发热元件4。之后经过冷却发热元件4后的热空气从缝隙7中通过并最终上升至塔筒1上部，从而使空气形成一个循环。

具体来说，所述上隔平板5，下隔平板6将塔筒1分为上部的负压区8，中部的混合区9，下部的正压区10，所述风机2在负压区8中抽风，所述风机2通过送风管3向正压区10吹风。

作为本实施例的优选方式，所述的缝隙7宽度为20-40mm。

作为本实施例的优选方式，所述风机2为轴流风机，所述送风管3为PVC管。

作为本实施例的优选方式，所述塔筒1的材质为低合金高强度钢板，具体型号为Q345E。

作为本实施例的优选方式，在所述下隔平板6上设有控制电柜11。空气从正压区10流向混合区9中，也带走控制电柜11的一部分热量。

作为本实施例的优选方式，风电塔筒壁厚为50mm以上，材质为Q345E，是一种天然的传热良导体，并且塔筒电气上平台上部有28.9米的空间。

电气元器件的散热主要有两部分组成，一是要有使空气流通的装置，二是塔筒这个导热导体。通过一个轴流风机进行吹风，将空气通过一个PVC管输送到发热元器件表面散热，由于塔筒与内部平台周围有30mm的间隙，塔筒下部是正压，上面是负压，热空气通过平台周围的缝隙将热空气传输到塔筒上部从而形成一个循环。

举个例子，根据金属圆筒壁的导热公式

其中λ是热传导系数，I为塔筒高度，t1-t2为塔筒内部和外部的温度差，r1/r2代表塔筒内/外径，其中热导系数λ＝36.7W/m*K)，塔筒内部和外部温度差设为1℃，r1＝2065，r2＝2100，塔筒高度设为3m，带入数值可求出Φ＝41.1kW。完全满足塔筒内部元器件散热量15kW。

原有设计空空冷系统采用德国进口零部件，买到中国加上关税需要20万人民币一台，用此方案采购价格为5000元人民币。价格优势明显。并且整个PVC管的重量不到50kG，轴流风机550W，重量不足30kG，以后的更换及维护非常方便。

下面为模拟过程中采到的数据：

采用风机的措施使得在电抗器周围的温度场在开尔文温度为320K左右，在变频器周围基本上使得周围的温度在315K左右。

管道气体温度基本上都在310K左右，通过风机管道对电抗器和变频器进行散热，在风机出口处温度降低较为明显，由于障碍物的影响，在背风处的地方温度略高。

由于本次设定均按照最高温度设定，实际结果要比模拟结果偏低，基本上达到预期效果。

Claims (8)

1.一种散热装置，其特征在于包括有封闭的钢板制造的塔筒(1)，在塔筒(1)的顶部设有风机(2)，在塔筒(1)侧边设有将风机(2)吹出的风送至塔筒(1)底部的送风管(3)，送风管(3)的上端开口与风机(2)出口连接，送风管(3)的下端开口对着需要散热的发热元件(4)。

2.根据权利要求1所述的一种散热装置，其特征在于在所述塔筒(1)内上部设有上隔平板(5)，在塔筒(1)内下部设有下隔平板(6)；所述的风机(2)设置在上隔平板(5)上方，所述发热元件(4)设置在下隔平板(6)下方；所述上隔平板(5)，下隔平板(6)周边与塔筒(1)内壁周边留有缝隙(7)。

3.根据权利要求2所述的一种散热装置，其特征在于所述上隔平板(5)，下隔平板(6)将塔筒(1)分为上部的负压区(8)，中部的混合区(9)，下部的正压区(10)，所述风机(2)在负压区(8)中抽风，所述风机(2)通过送风管(3)向正压区(10)吹风。

4.根据权利要求2或3所述的一种散热装置，其特征在于所述的缝隙(7)宽度为20-40mm。

5.根据权利要求2或3所述的一种散热装置，其特征在于所述风机(2)为轴流风机，所述送风管(3)为PVC管。

6.根据权利要求2或3所述的一种散热装置，其特征在于所述塔筒(1)的壁厚为50-60mm。

7.根据权利要求2或3所述的一种散热装置，其特征在于所述塔筒(1)的材质为低合金高强度钢板。

8.根据权利要求2或3所述的一种散热装置，其特征在于在所述下隔平板(6)上设有控制电柜(11)。

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