CN202424407U - 一种直驱永磁风力发电机冷却装置 - Google Patents
一种直驱永磁风力发电机冷却装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202424407U CN202424407U CN2011205013230U CN201120501323U CN202424407U CN 202424407 U CN202424407 U CN 202424407U CN 2011205013230 U CN2011205013230 U CN 2011205013230U CN 201120501323 U CN201120501323 U CN 201120501323U CN 202424407 U CN202424407 U CN 202424407U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rib
- type heat
- heat exchanging
- pipe type
- direct
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn - After Issue
Links
Images
Abstract
本实用新型公开了一种直驱永磁风力发电机冷却装置，在板式换热器上设置外循环风机和内循环风机，内循环管道上设置有辅助换热装置；所述辅助换热装置包括布置于机舱罩上下的板肋管式换热段、环肋管式换热段及连接环肋管式换热段与发电机的软管。采用了本实用新型的技术方案，通过布置于机舱罩上下的板肋管式换热段、环肋管式换热段及连节环肋管式换热段与发电机的软管的辅助散热，可有效减小板式换热器芯体的体积，减小其占用机舱罩空间，避免换热芯体体积或数量随发电机发电功率的增加而迅速增加的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及发电机冷却技术领域，尤其涉及一种直驱永磁风力发电机冷却装置。
背景技术
现有技术中，风电作为新能源，发展速度十分迅速。永磁风力发电机已经从千瓦级发展到兆瓦级，而随着3MW、6MW以及更高发电功率直驱永磁发电机的不断研发深入及样机问世，发电机所需要的散热量也随着发电功率的增加而不断增加。并且，由于磁钢价格上涨，引起永磁发电机减磁钢研发的开展，从而造成发电机所需散热量也随之增加。
现有发电机中的散热芯体布置将近占用了机舱罩内三分之一的体积，而随着发电机发电功率的提高，仅通过增加板式换热器芯体的体积或增加换热芯体的数量及循环风机的功率来解决散热问题，一方面容易造成板式换热器芯体制造工艺的复杂性，另一方面造成换热器体积庞大。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种直驱永磁风力发电机冷却装置， 用以解决现有的发电机冷却装置板式换热器芯体制造工艺复杂，换热器体积庞大的问题。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种直驱永磁风力发电机冷却装置，在板式换热器上设置外循环风机和内循环风机，内循环管道上设置有辅助换热装置；
所述辅助换热装置包括布置于机舱罩上下的板肋管式换热段、环肋管式换热段及连接环肋管式换热段与发电机的软管。
该装置还包括风箱，通过法兰与所述环肋管式换热段连接。
在所述风箱的一个面上或多个面上布置不同数目的所述板肋管式换热段和环肋管式换热段。
所述板肋管式换热段的板肋上设置有孔。
所述板肋管式换热段管内设置有扰流片。
采用了本实用新型的技术方案，可充分利用风场自然风对直驱永磁风力发电机进行冷却。通过布置于机舱罩上下的板肋管式换热段、环肋管式换热段及连节环肋管式换热段与发电机的软管的辅助散热，可有效减小板式换热器芯体的体积，减小其占用机舱罩空间，避免换热芯体体积或数量随发电机发电功率的增加而迅速增加。并且，可以通过减板式换热器芯体的几何尺寸来降低芯体的制造难度及换热芯体的成本。另外，本实用新型的技术方案，可有效降低循环风机耗能，并通过利用风场自然风冷却起到节能的作用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型具体实施方式中直驱永磁风力发电机冷却装置剖视图；
图2是本实用新型具体实施方式中直驱永磁风力发电机冷却装置增加风箱后的剖视图；
图3是本实用新型具体实施方式中直驱永磁风力发电机冷却装置10根板肋管式换热段辅助装置示意图；
其中，图3a是本实用新型具体实施方式中直驱永磁风力发电机冷却装置10根板肋管式换热段辅助装置的立体示意图；
图3b是本实用新型具体实施方式中直驱永磁风力发电机冷却装置10根板肋管式换热段辅助装置的截面示意图；
图4是本实用新型具体实施方式中直驱永磁风力发电机冷却装置5根板肋管式换热段辅助装置示意图；
其中，图4a是本实用新型具体实施方式中直驱永磁风力发电机冷却装置5根板肋管式换热段辅助装置的立体示意图；
图4b是本实用新型具体实施方式中直驱永磁风力发电机冷却装置5根板肋管式换热段辅助装置的截面示意图；
图5是本实用新型具体实施方式中直驱永磁风力发电机冷却装置3根板肋管式换热段辅助装置示意图；
图5a是本实用新型具体实施方式中直驱永磁风力发电机冷却装置3根板肋管式换热段辅助装置的立体示意图；
图5b是本实用新型具体实施方式中直驱永磁风力发电机冷却装置3根板肋管式换热段辅助装置的截面示意图；
图6是本实用新型具体实施方式中直驱永磁风力发电机冷却装置2根板肋管式换热段辅助装置示意图；
图6a是本实用新型具体实施方式中直驱永磁风力发电机冷却装置2根板肋管式换热段辅助装置的立体示意图；
图6b是本实用新型具体实施方式中直驱永磁风力发电机冷却装置2根板肋管式换热段辅助装置的截面示意图；
图7是本实用新型具体实施方式中直驱永磁风力发电机冷却装置风箱辅助换热装置示意图；
图7a是本实用新型具体实施方式中直驱永磁风力发电机冷却装置风箱辅助换热装置的立体示意图；
图7b是本实用新型具体实施方式中直驱永磁风力发电机冷却装置风箱辅助换热装置的一种截面示意图；
图7c是本实用新型具体实施方式中直驱永磁风力发电机冷却装置风箱辅助换热装置的另一种截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
一般的，肋管式换热结构的工作原理如下：
换热量Q=K*A*△t，K=1/(1/a1+δ/λ+1/a2)，如果采用铝质材料，且管壁较薄的话，δ/λ可忽略，所以K=1/(1/a1 +1/a2) 。通过采用板肋管式换热结构，并在其上打若干孔，可提高空气扰流，提高对流给热系数a1。如在管内布置若干扰流片或扭带，可提高管内热气流的紊流程度，提高管内的对流给热系数a2。通过提高a1、a2可实现整个对流换热系数K的提高。同时，采用肋片可提高整体换热面积A，即肋管式换热器通过提高整体换热系数及换热面积来提高了换热量。
本实用新型专利的原理在于通过增加辅助换热装置，利用优越的自然风辅助冷却发电机产生的热量以减小板式换热器的装置。
如图1所示，为直驱永磁风力发电机冷却装置剖视图。其中，该装置为风道结构，板式换热器8上设置有引入低温环境空气的外循环风机7和引入高温空气的内循环风机9，内循环管道上设置有辅助换热装置。这里，辅助换热装置包括布置于机舱罩1上下的板肋管式换热段5、环肋管式换热段4及连节环肋管式换热段4与发电机2的软管3。
机舱罩1上下的板肋管式换热段5，其材质为铝质材料，其数量、管径不限(其数量越多，管径越小，换热效果越佳)，管上板肋高度可根据其强度要求设置(也可根据所要求肋效率及换热量进行设置)，板肋上可进行适当打孔，提高紊流提供换热系数，且可在管内布置扰流 片等扰流装置，提高换热系数。板肋管式换热段5可根据机舱罩1的强度由机舱罩承重，或者通过支撑将板肋管式换热段5的重量传递给底座6，由底座来承重。
板肋管式换热段5可通过焊接方式与环肋管式换热段4相连，环肋管式换热段4通过连接软管3与发电机2进行连接。环肋管式换热段4，其材质为铝质材料，该段长度及环肋直径可根据其强度设置(也可根据所要求肋效率及换热量进行设置)，管段直径根据发电机2接口处直径进行设置。环肋管式换热段4可根据机舱罩1的强度由机舱罩承重，或者通过支撑将环肋管式换热段4的重量传递给底座6，由底座来承重。
本实用新型实施例中，通过将永磁发电机产生的热量引入自然环境，增加辅助换热装置，利用自然风对其进行冷却。在内循环风机9作用下，发电机2产生热量被携入环肋管式换热段4及管肋换热器5，在风场自然风的作用下，对来自于永磁发电机2的高温空气进行冷却。为避免发电机1转子转动过程带来的震动，在永磁发电机1与环肋管式换热器4之间增加软连接3。在完成自然风强制冷却后，进入常规的板式换热器8内，与外循环风机7携入的冷空气进行进一步的冷却，最后经冷却后的高温空气在内循环风机9作用下，回到机舱罩1。
板肋管式换热段5上的肋片可适当打孔，提高紊流度，提高散热量，管径及数量、肋片高度及数量可根据换热量要求及肋效率要求等进行设置，对于该段的支撑，可根据机舱罩1的强度由机舱罩承重或 添加支撑件，将力传递给底座6，由其承担重量，管内可增加扰流装置(扰流片、扭带等)，强化紊流，提高管对流给热系数。
环肋管式换热段4可根据换热量需要及支撑的强度，加长该段的长度，以提高换热面积提高换热量，该段支撑原理及管内强化扰流方式与板肋管式换热段5类同，不再赘述。
如图2所示，为直驱永磁风力发电机冷却装置增加风箱后的剖视图。其中，为简化工艺，便于加工制造，将与软管3连接的总管更换为矩形风箱10，通过法兰与环肋管式换热段4连接。与风箱10连接的辅助换热装置布置灵活，可根据要求在一个面上或多个面上布置不同数目的肋管式换热段。由永磁发电机2抽出的高温空气经风箱10分配给辅助换热装置，高温空气流程及散热过程与上述实施例相同。
具体的，本实用新型实施例中，可根据要求在一个面上或多个面上布置不同数目的肋管式换热段。图3～图7所示，分别为本实用新型实施例提供的直驱永磁风力发电机冷却装置10根板肋管式换热段辅助装置示意图、5根板肋管式换热段辅助装置示意图、3根板肋管式换热段辅助装置示意图、2根板肋管式换热段辅助装置示意图、风箱辅助装置示意图。从中可以充分看到对于不同的方案，可以有不同的板肋管式换热段数量或者风箱设置，从而实现不同的散热效果。
综上，本实用新型实施例可充分利用风场自然风(>10m/s)对发电机进行冷却，通过该方式的辅助散热，可有效减小板式换热器芯体的体积，减小其占用机舱罩空间，避免换热芯体体积或数量随发电机发电功率的增加而迅速增加。通过减板式换热器芯体的几何尺寸来降低 芯体的制造难度及换热芯体的成本。另外，可有效降低循环风机耗能，并通过利用风场自然风冷却起到节能的作用。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种直驱永磁风力发电机冷却装置，其特征在于，在板式换热器上设置外循环风机和内循环风机，内循环管道上设置有辅助换热装置；
所述辅助换热装置包括布置于机舱罩上下的板肋管式换热段、环肋管式换热段及连接环肋管式换热段与发电机的软管。
2.如权利要求1所述的直驱永磁风力发电机冷却装置，其特征在于，该装置还包括风箱，通过法兰与所述环肋管式换热段连接。
3.如权利要求2所述的直驱永磁风力发电机冷却装置，其特征在于，在所述风箱的一个面上或多个面上布置不同数目的所述板肋管式换热段和环肋管式换热段。
4.如权利要求1所述的直驱永磁风力发电机冷却装置，其特征在于，所述板肋管式换热段的板肋上设置有孔。
5.如权利要求1所述的直驱永磁风力发电机冷却装置，其特征在于，所述板肋管式换热段管内设置有扰流片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011205013230U CN202424407U (zh) | 2011-12-05 | 2011-12-05 | 一种直驱永磁风力发电机冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011205013230U CN202424407U (zh) | 2011-12-05 | 2011-12-05 | 一种直驱永磁风力发电机冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202424407U true CN202424407U (zh) | 2012-09-05 |
Family
ID=46749132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011205013230U Withdrawn - After Issue CN202424407U (zh) | 2011-12-05 | 2011-12-05 | 一种直驱永磁风力发电机冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202424407U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102412662A (zh) * | 2011-12-05 | 2012-04-11 | 国电联合动力技术有限公司 | 一种直驱永磁风力发电机冷却装置 |
| CN105871121A (zh) * | 2015-02-11 | 2016-08-17 | 威茨曼金属制品(江阴)有限公司 | 用于物体调温的装置和方法 |
-
2011
- 2011-12-05 CN CN2011205013230U patent/CN202424407U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102412662A (zh) * | 2011-12-05 | 2012-04-11 | 国电联合动力技术有限公司 | 一种直驱永磁风力发电机冷却装置 |
| CN105871121A (zh) * | 2015-02-11 | 2016-08-17 | 威茨曼金属制品(江阴)有限公司 | 用于物体调温的装置和方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102128139A (zh) | 利用塔筒壁冷却的风力发电机 | |
| CN201294420Y (zh) | 机座带散热筋的空-水冷低温升风力发电机 | |
| CN102412662B (zh) | 一种直驱永磁风力发电机冷却装置 | |
| CN202424407U (zh) | 一种直驱永磁风力发电机冷却装置 | |
| CN205001129U (zh) | 一种直驱风力发电机组发电机空水空冷却系统 | |
| CN203734395U (zh) | 一种新型定子通风沟结构 | |
| CN201947119U (zh) | 一种风电空空冷却器 | |
| CN201985716U (zh) | 多段盘式风力发电机 | |
| CN2645022Y (zh) | 一种高效低风阻的换热器 | |
| CN207161275U (zh) | 一种风力发电机水冷控制系统 | |
| CN215633548U (zh) | 一种便于拆装的发电机换热机构 | |
| CN201650434U (zh) | 斯特林发动机冷却与散热装置 | |
| CN102191988B (zh) | 斯特林发动机冷却与散热装置 | |
| CN203685494U (zh) | 一种兆瓦级直驱风机的冷却装置 | |
| CN202435196U (zh) | 风电机组冷却装置 | |
| CN201699536U (zh) | 采用空水冷却方式的风力发电机 | |
| CN207879535U (zh) | 地热能温压发电器 | |
| CN107490311B (zh) | 自驱式磁流体换热器 | |
| CN202160373U (zh) | 通过塔壁散热的风机冷却系统 | |
| CN207377732U (zh) | 风力发电机换热装置 | |
| CN102337916A (zh) | 用于隧道工程的通风系统 | |
| CN208458533U (zh) | 一种安装在地下工程内的闭式冷却塔 | |
| CN110671283A (zh) | 用于风力发电机的重力热管式冷却装置 | |
| CN201152701Y (zh) | 一种高效低风阻的换热器 | |
| CN101841213B (zh) | 采用空水冷却方式的风力发电机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20120905 Effective date of abandoning: 20130703 |
|
| RGAV | Abandon patent right to avoid regrant |