CN201326522Y - 风力发电机组机舱冷却系统 - Google Patents

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CN201326522Y CNU2008202341053U CN200820234105U CN201326522Y CN 201326522 Y CN201326522 Y CN 201326522Y CN U2008202341053 U CNU2008202341053 U CN U2008202341053U CN 200820234105 U CN200820234105 U CN 200820234105U CN 201326522 Y CN201326522 Y CN 201326522Y
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黎炎
刘作辉
张芹
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Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机组机舱冷却系统，其包括有：设置于机舱内部的温度传感器；设置于机舱内部的用于实现机舱内部空气对流的驱动风机，驱动风机与温度传感器相连接；设置于机舱外部的换热器，换热器包括有相邻的内部空气风道和外部空气风道，内部空气风道和外部空气风道相互独立，内部空气风道与机舱相连通的两端位置处分别形成进风口及出风口；驱动风机的出口通过风管与换热器的进风口相连接。本实用新型的风力发电机组机舱冷却系统，能够以较低的运行成本保证机舱部件不受外部空气腐蚀，有效调节机舱内部运行温度，提高风力发电机组运行的经济性和可靠性。

Description

风力发电机组机舱冷却系统
技术领域
本实用新型关于一种冷却系统，更具体地说，关于一种新型的用于海上风电机组的风力发电机组机舱冷却系统。
背景技术
近年来，随着风力发电技术的发展和风力发电机组性能逐步改进和提高，风力发电机组越来越经济和高效，单机容量不断增大，在相同的装机容量下逐步减少了风力发电机组数量和占地面积，大大节省了基础设施的投资。然而，随着风电产业的进一步发展，陆地风场的开发已日趋饱和，而且，随着风力发电机组单机容量逐渐增大，风力发电机组各部件的长度和重量也不断增大，这大大增加了风力发电机组运输和安装难度和成本。
相比陆地风场，海上风场具有风速高、湍流度低、风切变小、静风期短等优点，同等额定功率下海上风机的叶轮直径更大，额定风速低，轮毂高度低(塔筒高度低)，且叶尖速比高，这能大大提高风力发电机组发电量并延长风力发电机组的使用寿命。但是，近海空气中水蒸气和盐分含量高容易使塔筒及机舱等内部构件容易腐蚀，影响风力发电机组部件的可靠性和整机寿命。
一般来说，海上风电机组的机舱防腐系统方案有：
1、将机舱完全密封，避免外部含盐空气的进入，通过空调来调节机舱内部的温度。但是，这种方案的空调耗电量大，机舱完全密封成本高。
2、将机舱部分密封，吸入外部空气并进行过滤，保证机舱内部空气的微正压，既能实现舱内空气的温度调节，又能阻止外部空气进入舱内。但是，这种方案中过滤器冷凝水排出困难，过滤器低温时容易结冰阻塞，吸气口需要经常清洁，还需要时刻维持较大风量以保证微正压，此外，舱内空气内的含盐量高。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种风力发电机组机舱冷却系统能够克服上述海上风电机组的机舱防腐系统的缺点，以较低的运行成本保证机舱部件不受外部空气腐蚀，有效调节机舱内部运行温度，提高风力发电机组运行的经济性和可靠性。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种风力发电机组机舱冷却系统，其包括有：
设置于机舱内部的温度传感器；
设置于所述机舱内部的用于实现所述机舱内部空气对流的驱动风机，所述驱动风机与所述温度传感器相连接；
设置于所述机舱外部的换热器，所述换热器包括有相邻的内部空气风道和外部空气风道，所述内部空气风道和所述外部空气风道相互独立，所述内部空气风道与所述机舱相连通的两端位置处分别形成进风口及出风口；
所述驱动风机的出口通过风管与所述换热器的进风口相连接。
所述风力发电机组机舱冷却系统还包括有设置在所述机舱外部的用于测试外部环境温度的温度传感器，所述换热器的进风口处设置有挡板，所述挡板与挡板执行器相连接，所述挡板执行器与设置在所述机舱外部的温度传感器相连接。
所述风力发电机组机舱冷却系统还包括有设置在所述换热器的出风口位置处的温度传感器，所述换热器的外部空气风道上设置有驱动风机，所述换热器的出风口位置处的温度传感器分别与所述机舱内部的驱动风机及所述外部空气风道上的驱动风机相连接。
所述驱动风机为离心通风机。
所述驱动风机为轴流风机。
所述换热器的数量为一个或一个以上，所述一个以上的换热器相互串联。
采用上述技术方案后的有益效果是：本实用新型的风力发电机组机舱冷却系统将至少一个换热器位于机舱罩外部，使得舱内空气能被外界空气冷却，但是，机舱空气的冷却并不与外界空气发生混合，从而能够避免海上含盐空气腐蚀舱内机械电气部件。在使用过程中，风力发电机组机舱冷却系统的防腐运行成本及维护成本降低，机舱内的部件防腐等级要求降低，机舱内的空气盐分含量低。
附图说明
图1为本实用新型中风力发电机组机舱冷却系统的原理示意图；
图2为本实用新型中风力发电机组机舱冷却系统的换热器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型中具体实施例作进一步详细说明。
本实用新型的风力发电机组机舱冷却系统包括有设置于机舱内部的温度传感器1及驱动风机2，驱动风机2与温度传感器1相连接，驱动风机2可以通过螺栓固定连接在机舱的行走平台上，驱动风机2用于实现机舱内部空气的对流，其还包括有设置在所述机舱外部的换热器3，换热器3可以通过螺栓固定在机舱的顶部，换热器3包括有相邻的内部空气风道31和外部空气风道32，内部空气风道31和外部空气风道32相互独立，其内部的气体不会相互混合，如图2所示，内部空气风道31与所述机舱相连通的两端位置处分别形成进风口及出风口，所述进风口通过风管4与驱动风机2的出口相连接。其中，驱动风机2可以为离心通风机，还可以为轴流风机，并不以此为限，换热器3的数量为一个或一个以上，一个以上的换热器3相互串联。
本实用新型的风力发电机组机舱冷却系统还包括有设置在所述机舱外部的温度传感器11，其用于测试外部环境温度，换热器3的进风口处设置有挡板33，挡板33与挡板执行器34相连接，挡板执行器34与设在机舱外部的温度传感器11相连接。
本实用新型的风力发电机组机舱冷却系统还包括有设置在换热器3的出风口位置处的温度传感器12，换热器3的外部空气风道32上设置有驱动风机21，换热器3的出风口位置处的温度传感器12既与机舱内部的驱动风机2相连接，又与外部空气风道32上的驱动风机21相连接。通过在换热器3外部空气风道32前加装驱动风机21可以实现外部空气的强制对流，增加冷却风量。
风机正常运行时，机舱和塔筒完全密封，温度传感器1检测机舱内部空气的环境温度，当温度超过上临界值时，驱动风机2启动，将舱内空气抽入换热器3的内部空气风道31，内部空气风道31的内部气体与外部空气风道32内的外部气体在流经各自风道时发生换热，并且，内部空气风道31和外部空气风道32内的气流方向可以相同、相反、垂直或其它角度，并不以此为限，根据实际需要进行相应的结构设计而增强其散热效果即可，如图2所示，内部空气风道31和外部空气风道32内的气流方向为相反，最后，被外部空气冷却的舱内空气重新导入机舱内。
换热器3的出风口位置处的温度传感器12监测换热器3的冷却效率，当该出风口的气流温度较高时，增大驱动风机2的风量使进入内部空气风道31参与热交换的机舱内的空气增加，以达到迅速较低机舱内温度的目的；如果机舱内温度仍然较高，启动驱动风机21，使进入外部空气风道32的冷却气流增多，以提高冷却效率；此时，如果温度仍然超过设定值，则需要停机保护风力发电机组部件。
当机舱内部空气的温度超过下临界值时，设置在机舱外部的温度传感器11测试的外部环境温度较低时，换热器3中内部空气风道31的进风口处的挡板33转动关闭进风口，避免舱内热空气通过自然对流进入换热器3被外部空气冷却使舱内温度过低，引起舱内部件的脆性破坏，如图1所示。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1、一种风力发电机组机舱冷却系统，其特征在于，其包括有：
设置于机舱内部的温度传感器；
设置于所述机舱内部的用于实现所述机舱内部空气对流的驱动风机，所述驱动风机与所述温度传感器相连接；
设置于所述机舱外部的换热器，所述换热器包括有相邻的内部空气风道和外部空气风道，所述内部空气风道和所述外部空气风道相互独立，所述内部空气风道与所述机舱相连通的两端位置处分别形成进风口及出风口；
所述驱动风机的出口通过风管与所述换热器的进风口相连接。
2、根据权利要求1所述的风力发电机组机舱冷却系统，其特征在于，所述风力发电机组机舱冷却系统还包括有设置在所述机舱外部的用于测试外部环境温度的温度传感器，所述换热器的进风口处设置有挡板，所述挡板与挡板执行器相连接，所述挡板执行器与设置在所述机舱外部的温度传感器相连接。
3、根据权利要求1或2所述的风力发电机组机舱冷却系统，其特征在于，所述风力发电机组机舱冷却系统还包括有设置在所述换热器的出风口位置处的温度传感器，所述换热器的外部空气风道上设置有驱动风机，所述换热器的出风口位置处的温度传感器分别与所述机舱内部的驱动风机及所述外部空气风道上的驱动风机相连接。
4、根据权利要求1所述的风力发电机组机舱冷却系统，其特征在于，所述驱动风机为离心通风机。
5、根据权利要求1所述的风力发电机组机舱冷却系统，其特征在于，所述驱动风机为轴流风机。
6、根据权利要求1所述的风力发电机组机舱冷却系统，其特征在于，所述换热器的数量为一个或一个以上，所述一个以上的换热器相互串联。
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