CN106059199A - 具有垂直低阻力热管的发电机冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有垂直低阻力热管的发电机冷却装置，包括多个热管、热侧循环风机和冷侧水箱，热管的冷凝端位于冷侧水箱内，热管的蒸发端位于所述发电机舱内，热管外壁上配置高密度多层多列的线状折弯换热件，线状折弯换热件由一根金属丝经过四次折弯形成第一折弯部、第二折弯部、第三折弯部、第四折弯部和第五折弯部；多个热管的蒸发端底部设有托架，托架固定在集液托盘上。本发明采用热管作为换热元件，能够快速冷却发电机，热管的冷凝端位于冷侧水箱内，发电机产生的热量得到充分的利用，节约能源；托架固定在集液托盘上，能够确保热管发生意外泄漏后，热管内的工作液不会流到发电机上，避免引起发电机短路事故。

Description

具有垂直低阻力热管的发电机冷却装置
技术领域
本发明涉及发电机冷却装置，特别涉及一种具有垂直低阻力热管的发电机冷却装置。
背景技术
风力发电机组在工作过程中产生大量的热量，这些热量必须尽快散失掉，以保障发电机组正常运转，现在常用的风力发电机组冷却装置，先将发电机组产生的热量传递给布置在发电机箱体内的水散热器或油散热器，然后再通过发电机箱外部的换热器进行散热，这种装置换热效率不理想，而且发电机组在工作中产生的热量得不到有效利用，造成能源的浪费。
发明内容
为了解决上述为题，本发明提供一种具有垂直低阻力热管的发电机冷却装置。
根据本发明的一个方面，提供了具有垂直低阻力热管的发电机冷却装置，包括多个热管、热侧循环风机和冷侧水箱，冷侧水箱设有冷水进口和热水出口，多个热管设置在发电机舱上的顶板上，并分隔成两部分，热管的冷凝端位于所述冷侧水箱内，热管的蒸发端位于所述发电机舱内，热侧循环风机设置在发电机舱内且位于发电机上方，热管外壁上配置高密度多层多列的线状折弯换热件，线状折弯换热件由一根金属丝经过四次折弯形成第一折弯部、第二折弯部、第三折弯部、第四折弯部和第五折弯部，线状折弯换热件通过第一折弯部和第五折弯部与热管的外壁焊接；多个热管的蒸发端底部设有托架，托架和发电机舱的顶板共同固定多个热管，托架下方设有集液托盘，托架固定在集液托盘上。
其有益效果是，本发明采用热管作为换热元件，热管的换热效率要大大高于普通的换热管，将大大提高本发明的换热效率，能够快速冷却发电机，热管的冷凝端位于所述冷侧水箱内，热管的蒸发端位于所述发电机舱内，通过热管快速将发电机产生的热量转移到冷侧水箱内的水中，利用发电机产生的热量加热冷水，冷水从冷水进口进入冷侧水箱，利用发电机产生的热量加热冷水，冷水达到一定的温度变成热水，然后再从热水出口出去，热水可以根据实际需要应用到不同的场合，使得发电机产生的热量得到充分的利用，节约能源；考虑到空气、水和热管内的工作液对管壁换热系数不一样，热管内的工作液的换热系数一般都很高，而热管蒸发端外侧流动的空气和热管冷凝端外侧流动的水，其换热系数一般较低，两者相差几十倍甚至上百倍，这样空气侧和水侧换热系数低，换热能力低，限制了传热量的提高，而本发明中热管的表面设置高密度的线状折弯换热件，热管的实际传热面积将大大提高，则热管的传热效果将大大增加，能够大大提高热管的传热量，进一步提高本发明的换热效率；多个热管的蒸发端底部配置托架，可以确保热管定位牢固，不会在热侧循环风机的作用下发生摇晃；托架固定在集液托盘上，能够确保热管发生意外泄漏后，热管内的工作液不会流到发电机上，避免引起发电机短路事故。
在一些实施方式中，第一折弯部和第五折弯部沿着热管纵向焊接，每层线状折弯换热件的第三折弯部上焊有不锈钢圈，不锈钢圈将同一层的线状折弯换热件抱箍住。
其有益效果是，每层线状折弯换热件的第三折弯部上焊有不锈钢圈，不锈钢圈将同一层的线状折弯换热件抱箍住，每层不锈钢圈再一次增加了每层的传热面积，换热效果进一步增强，换热效率更高，换热更理想，同时不锈钢圈还对同一层的线状折弯换热件起到一个稳固连接的作用。
在一些实施方式中，集液托盘带有集液槽和液位报警器。
其有益效果是，集液托盘带有液位报警器，能够确保在热管发生意外泄漏时，及时发出报警信号，及时发现并消除隐患。
在一些实施方式中，热侧循环风机的上方设有导风板。
其有益效果是，热侧循环风机的上方设有导风板，导风板将气路分成两个循环，便于发电机舱内的热空气形成两个循环，加快热空气循环速度。
附图说明
图1为本发明一实施方式的具有垂直低阻力热管的发电机冷却装置的结构示意图；
图2为图1中所示的热管表面示意图；
图3为线状折弯换热件的结构示意图；
图4为线状折弯换热件的另一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1～图4示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的具有垂直低阻力热管的发电机冷却装置。如图所示，具有垂直低阻力热管的发电机冷却装置，包括多个热管3、热侧循环风机2和冷侧水箱5，冷侧水箱5设有冷水进口501和热水出口502，多个热管3设置在发电机舱6上的顶板601上，并分隔成两部分，热管3的冷凝端位于所述冷侧水箱5内，热管3的蒸发端位于所述发电机舱6内，热侧循环风机2设置在发电机舱6内且位于发电机1上方，热管3外壁上配置高密度多层多列的线状折弯换热件4，线状折弯换热件4由一根金属丝经过四次折弯形成第一折弯部401、第二折弯部402、第三折弯部403、第四折弯部404和第五折弯部405，线状折弯换热件4通过第一折弯部401和第五折弯部405与热管3的外壁焊接；多个热管3的蒸发端底部设有托架8，托架8和发电机舱6的顶板601共同固定多个热管3，托架8下方设有集液托盘9，托架8固定在集液托盘9上。
其有益效果是，本发明采用热管3作为换热元件，热管3的换热效率要大大高于普通的换热管，将大大提高本发明的换热效率，能够快速冷却发电机1，热管3的冷凝端位于所述冷侧水箱5内，热管3的蒸发端位于所述发电机舱6内，通过热管3快速将发电机1产生的热量转移到冷侧水箱5内的水中，冷水从冷水进口501进入冷侧水箱，利用发电机1产生的热量加热冷水，冷水达到一定的温度变成热水，然后再从热水出口502出去，热水可以根据实际需要应用到不同的场合，使得发电机1产生的热量得到充分的利用，节约能源；考虑到空气、水和热管3内的工作液对管壁换热系数不一样，热管3内的工作液的换热系数一般都很高，而热管3蒸发端外侧流动的空气和热管3冷凝端外侧流动的水，其换热系数一般较低，两者相差几十倍甚至上百倍，这样空气侧和水侧换热系数低，换热能力低，限制了传热量的提高，而本发明中热管3的表面设置高密度的线状折弯换热件4，线状折弯换热件4制作简单，线状折弯换热件4通过第一折弯部401和第五折弯部405与热管3焊接，使得在线状折弯换热件4与热管3之间的连接更加稳固，线状折弯换热件4不易从热管3上松脱，高密度的线状折弯换热件4使得热管3的实际传热面积将大大提高，解决了空气侧和水侧换热“瓶颈”，热管3的传热效果将大大增加，能够大大提高热管的传热量，进一步提高本发明的换热效率；多个热管3的蒸发端底部配置托架8，可以确保热管定位牢固，不会在热侧循环风机2的作用下发生摇晃；托架8固定在集液托盘9上，能够确保热管3发生意外泄漏后，热管3内的工作液不会流到发电机1上，避免引起发电机1短路事故。
优选地，第一折弯部401和第五折弯部405沿着热管3纵向焊接，每层线状折弯换热件4的第三折弯部403上焊有不锈钢圈406，不锈钢圈406将同一层的线状折弯换热件4抱箍住。
其有益效果是，每层线状折弯换热件4的第三折弯部403上焊有不锈钢圈406，不锈钢圈406将同一层的线状折弯换热件4抱箍住，每层不锈钢圈406再一次增加了每层的传热面积，换热效果进一步增强，换热效率更高，换热更理想，同时不锈钢圈406还对同一层的线状折弯换热件4起到一个稳固连接的作用。
优选地，集液托盘9带有集液槽和液位报警器10。
其有益效果是，集液托盘9带有液位报警器10，能够确保在热管3发生意外泄漏时，及时发出报警信号，及时发现并消除隐患。
优选地，发电机舱6内设有干燥剂11。
其有益效果是，发电机舱6内设有干燥剂11，便于定时更换，能够确保机舱内干燥，保障发电机1正常运转。
优选地，热侧循环风机2的上方设有导风板7。
其有益效果是，热侧循环风机2的上方设有导风板7，导风板7将气路分成两个循环，便于发电机舱6内的热空气形成两个循环，加快热空气循环速度。
优选地，热管3和线状折弯换热件4的材质为不锈钢材质或碳钢材质或钢铝复合材质或铜材质。
其有益效果是，不锈钢材质或碳钢材质或钢铝复合材质或铜材质耐高温耐腐蚀，更加适合本发明的应用场所。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.具有垂直低阻力热管的发电机冷却装置，其特征在于，包括多个热管(3)、热侧循环风机(2)和冷侧水箱(5)，所述冷侧水箱(5)设有冷水进口(501)和热水出口(502)，所述多个热管(3)设置在发电机舱(6)上的顶板(601)上，并分隔成两部分，热管(3)的冷凝端位于所述冷侧水箱(5)内，热管(3)的蒸发端位于所述发电机舱(6)内，所述热侧循环风机(2)设置在发电机舱(6)内且位于发电机(1)上方，所述热管(3)外壁上配置高密度多层多列的线状折弯换热件(4)，所述线状折弯换热件(4)由一根金属丝经过四次折弯形成第一折弯部(401)、第二折弯部(402)、第三折弯部(403)、第四折弯部(404)和第五折弯部(405)，所述线状折弯换热件(4)通过第一折弯部(401)和第五折弯部(405)与所述热管(3)的外壁焊接；所述多个热管(3)的蒸发端底部设有托架(8)，所述托架(8和所述发电机舱(6)的顶板(601)共同固定多个热管(3)，所述托架(8)下方设有集液托盘(9)，所述托架(8)固定在所述集液托盘(9)上。
2.根据权利要求1所述的具有垂直低阻力热管的发电机冷却装置，其特征在于，所述第一折弯部(401)和第五折弯部(405)沿着所述热管(3)纵向焊接，所述每层线状折弯换热件(4)的第三折弯部(403)上焊有不锈钢圈(406)，所述不锈钢圈(406)将同一层的线状折弯换热件(4)抱箍住。
3.根据权利要求1所述的具有垂直低阻力热管的发电机冷却装置，其特征在于，所述集液托盘(9)带有集液槽和液位报警器(10)。
4.根据权利要求1所述的具有垂直低阻力热管的发电机冷却装置，其特征在于，所述热侧循环风机(2)的上方设有导风板(7)。
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