CN204794569U - 板片式换热模块、对称式双风道换热器及风电机组发电机的外冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种板片式换热模块，包括多个平行排列的板式换热片，所述换热片之间依次交替由相互垂直的对边连接起来，以使换热模块内具有互不通风、且相互垂直的第一风道和第二风道。板式结构换热面积大，换热效率高。本实用新型还公开了一种换热器，包括由左至右共四个换热模块；所述四个换热模块的第一风道和第二风道分别互通，该换热器适用于两侧对称式换热。另外，本实用新型又公开了一种应用上述换热器的风电机组发电机的冷却装置，通过换热器与风机，与发电机内风冷形成内外交叉的风道，增大了换热效率，设备体积较小。
Description
技术领域
本实用新型涉及冷却设备，特别涉及一种板片式换热模块、一种对称式双风道换热器及一种风电机组发电机的外冷却装置。
背景技术
目前国内大型风力发电机组中发电机部件普遍采用的冷却系统有两种。第一种是水-空气的冷却结构，该种结构采用的冷却介质是汽车防冻液(乙二醇和纯净水的一定比例混合物)，该种冷却液不可回收重复利用而且容易造成环境污染。其次该冷却系统比较复杂，除了水冷器水箱，还有外部水泵，管路，外部冷却风扇等，故障率较高。第二种发电机冷却方法为现有常规空-空冷却结构，目前普遍流行结构为发电机上部安装列管式空-空冷却换热器，该结构是通过管内外两个风道与列管进行热交换，原理简单，体积庞大且冷却效率不如水冷，更重要的是两侧轴承部位的绕组冷却温度不一致，一侧绕组温度较低，一侧绕组温度较高，绕组后部温度高于前端约10℃。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题之一在于提供一种板片式换热模块，该换热模块在相同的冷却效率下，占用的体积更小，也就相同体积下，该换热模块的冷却效率更高。
一种板片式换热模块，所述换热模块包括多个平行排列的板式换热片，所述换热片之间依次交替由相互垂直的对边连接起来，以使换热模块内具有互不通风、且相互垂直的第一风道和第二风道。
进一步，所述换热片上具有凸体，相邻换热片之间的凸体连接在一起。
进一步，所述换热片由铝合金板和和铝合金板表层的含有环氧树脂的防腐涂层组成。
进一步，所述换热片为纯铜板。
本实用新型要解决的技术问题之二在于提供一种应用上述换热模块的对称式双风道换热器，可用于对称式发热部位的冷却。所述换热器包括换热模块，该换热模块包括多个平行排列的板式换热片，所述换热片之间依次交替由相互垂直的对边连接起来，以使换热模块内具有互不通风、且相互垂直的第一风道和第二风道。所述换热模块由左至右共四个，所述四个换热模块的第一风道之间互通、第二风道之间互通，而第一风道与第二风道之间相互隔绝。
优选的，四个换热模块中：左、右外侧两个为水平设置，中间两个倾斜设置且高于左右外侧两个，左侧两个与右侧两个对称设置，所述中间两个换热模块的倾斜角度优选为45°。
优选的，四个换热模块水平并排，且每个换热模块均45°倾斜设置。
本实用新型要解决的技术问题之三在于提供一种应用上述对称式双风道换热器的风电机组发电机外冷却装置。具体的，该冷却装置包括前述的换热器和安装在发电机上的风机，所述换热器位于发电机内，且左、右侧两个换热模块分别与发电机内的左、右绕组相对，而中部两个换热模块的中部下方与发电机内风冷的出风通道相对，所述换热器的第一风道与发电机内风冷的出风通道相通，所述换热器的第二风道与风机相通，所述风机将第二风道的风从发电机顶部正中送出。
进一步，所述中部两个换热模块的底部分别设有与发电机内风路的的出风通道相应的挡风板。
优选的，所述风机为一个吸风式风机，所述吸风式风机位于发电机上部，且正对中部两个换热模块的中间，所述吸风式风机将换热器左右两侧第二风道的风吸出。
优选的，所述风机为两个吹风式风机，分别位于发电机左、右两侧，分别与左、右外侧换热模块相对应，发电机上部正对中部两个换热模块的中间具有出风口，两个吹风式风机分别将换热器左右两侧第二风道的风从出风口吹出。
本实用新型的有益效果：本实用新型的板片式换热模块，包括多个平行排列的板式换热片，所述换热片之间依次交替由相互垂直的对边连接起来，以使换热模块内具有互不通风、且相互垂直的第一风道和第二风道。板式结构换热面积大，换热效率高。本实用新型的换热器，包括由左至右共四个换热模块，其中：左、右外侧两个为水平设置，中间两个倾斜设置，左侧两个与右侧两个对称设置；所述四个换热模块的第一风道和第二风道分别互通，该换热器适用于两侧对称式换热。本实用新型的风电机组双馈发电机，应用前述换热器，并形成内外交叉的风道，增大了换热效率，设备体积较小。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
图1为实施例1的板片式换热模块的示意图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为图1的左视图；
图4为实施例2a的对称式双风道换热器的结构示意图；
图5为实施例2b的对称式双风道换热器的结构示意图；
图6为实施例3a的风电机组双馈发电机示意图；
图7为实施例3b的另一种风电机组双馈发电机的示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例为一种板片式换热模块10，该换热模块10包括多个平行排列的板式换热片11，换热片11可以由铝合金板和和铝合金板表层的含有环氧树脂的防腐涂层组成，该防腐涂层由环氧树脂和超细金属粉末两种物质按比例均匀混合配制，金属粉末则含有铜，铝，锌三种金属材料任意一种，具有强导热性；换热片11也可以是纯铜板。换热片11之间依次交替由相互垂直的对边连接起来，也就是说除两个外侧的换热片之外，其余的每个换热片的相互垂直的两个对边分别与该换热片两侧的换热片相应的对边连接在一起，如图1所示，换热片从左至右依次标记为a，b，c，d，其中a位于最左边，b的上下两边分别与a的上下两边连接，b的左右两边分别与c的左右两边连接，而c的上下两边则与d的上下两边连接，这样a与b之间以及c与d之间就形成垂直于图1所在平面的风道，也就是图2中上下方向的风道，而b与c之间则形成图1中上下方向的风道，把该换热模块10中如图1中b与c之间上下方向的风道定义为第一风道12，把如a与b之间垂直图1平面方向也就是图2中上下方向的风道定义为第二风道13，第一风道12和第二风道13之间互不通风、且相互垂直。热量以热风形式经过第一风道13并与换热模块进行热交换后，再经第二通道12被吹风或吸风式风机构带走，本换热模块以并排的板式换热片构成两个风道，相比相同体积的列管式换热结构，板式换热片的换热接触面积更大，换热效率更高。
图1中，换热片11上具有凸体14，相邻换热片之间的凸体14连接在一起，即在换热片间特别是换热片中心部位由凸台14支撑，大面积的换热片不会由于气流压力影响造成变形，凸体14之间可以焊接或者扣接。
实施例2a
一种对称式双风道换热器100，该换热器100应用上述换热模块10制成，即换热模块10包括多个平行排列的板式换热片，换热片之间依次交替由相互垂直的对边连接起来，以使换热模块内具有互不通风、且相互垂直的第一风道和第二风道。如图4所示，换热器100包括由左至右共四个换热模块10，依次标记为A、B、C、D，每个换热模块的轴向均垂直图3所在的平面，也就是每个换热模块10的换热片11沿垂直图3所在平面的直线排列。四个换热模块中：A和D也就是左、右外侧两个为水平设置，且处于同一水平高度，B和C也就是中间两个相对A、D向上倾斜设置，也就是A、D沿图3所在平面内转动一个锐角。A、B与C、D也就是左侧两个与右侧两个对称设置；A、B、C、D四个换热模块的第一风道12是相通的，A、B、C、D四个换热模块的第二风道13也是相通的，而第一风道与第二风道之间则是相互隔绝的，且第一风道12和第二风道13呈弧形。该换热器100具有左右对称的换热模块，特别适用于对左右对称式发热体进行换热冷却，如轴两侧轴承部位的热量。
其中：B和C也就是中间两个换热模块的倾斜角度优选为45°。
实施例2b
与实施例2a不同的是，本换热器中的四个换热模块水平并排设置，即四个换热模块10的高度相同，每个换热模块10均45°倾斜设置，这样设置的优点是换热器整体高度较低。
实施例3a
本实施例为一种风电机组发电机的外冷却装置300，如图5所示，发电机200自带内空冷装置也就是内风冷。外冷却装置300包括上述实施例2b中的换热器100和安装在发电机200上的风机400，换热器100位于发电机200内，且左、右侧两个换热模块分别与发电机内的左、右绕组相对，即A、B与左侧绕组相对，C、D与右侧绕组相对，发电机200内风冷的出风通道201位于中部B、C两个换热模块的中部下方，并由下至上送风，且发电机200内风冷的出风通道201与分别与换热器100的第一风道12相通。中部B、C两个换热模块的底部分别设有与发电机的内风冷的出风通道201相应的挡风板202。风机400为一个吸风式风机，该吸风式风机安装在发电机200上部，且正对B、C两个换热模块的中间，数量为两个，当然数量可以根据功率需求而设置，吸风式风机将换热器100左右两侧的第二风道的风吸出。如图6中发电机200内风冷的内风经出风通道201后分别沿两侧第一风道12呈虚线所示的路径吹向两侧，并与两侧的换热模块进行热交换，而吸风式风机则将两侧换热模块的吸收的热量经过第二风道13并沿实线所示的路线以外风形式吸出。
本外冷却装置形成的外风与发电机空冷器的内风经过板式结构换热器100的不同风道形成交叉状的换热形式，内外风道互不相通，使得本发电机相比现有空气-水的冷却结构的发电机，所需部件种类、数量大大减小，同时相比现有空-空冷却结构即列管式空冷却换热效率高，所需设备体积小，换热器左右对称，两侧换热均衡，绕组两侧温度基本一致。同时，本结构的发电机利用负压吸风原理将热量吸走，外风道的风阻最小。
实施例3b
与实施例3a不同的是，本实施例中的风机400为吹风式风机，在如图6所示，发电机左、右两侧均设置有吹风式风机，每侧风机的数量根据功率及工艺布置而定，两侧吹风式风机分别与左、右外侧换热模块A、D相对应，发电机200上部正对中部两个换热模块B、C的中间具有出风口，两个吹风式风机分别将换热器100左右两侧第二风道的风从出风口吹出。相比实施例3a即发电机顶部设置吸风式风机的结构，本实施例设备整体高度相对降低。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种板片式换热模块(10)，所述换热模块(10)包括多个平行排列的板式换热片(11)，其特征在于：所述换热片(11)之间依次交替由相互垂直的对边连接起来，以使换热模块内具有互不通风、且相互垂直的第一风道(12)和第二风道(13)。
2.根据权利要求1所述的板片式换热模块，其特征在于：所述换热片(11)上具有凸体(14)，相邻换热片之间的凸体(14)连接在一起。
3.根据权利要求2所述的板片式换热模块，其特征在于：所述换热片(11)由铝合金板和铝合金板表层的含有环氧树脂的防腐涂层组成。
4.根据权利要求2所述的板片式换热模块，其特征在于：所述换热片(11)为纯铜板。
5.一种对称式双风道换热器(100)，其特征在于：所述换热器(100)包括如权利要求1所述的换热模块(10)，所述换热模块(10)由左至右共四个，所述四个换热模块(10)的第一风道之间、第二风道之间互通，所述四个换热模块(10)的第一风道与第二风道之间相互隔绝。
6.根据权利要求5所述的对称式双风道换热器，其特征在于：所述四个换热模块(10)水平并排，且每个换热模块均45°倾斜设置。
7.一种风电机组发电机的外冷却装置(300)，该冷却装置(300)包括如权利要求5所述的换热器(100)和安装在发电机(200)上的风机(400)，其特征在于：所述换热器(100)位于发电机内，且左、右侧两个换热模块分别与发电机内的左、右绕组相对，而中部两个换热模块的中部下方与发电机内风冷的出风通道(201)相对，所述换热器(100)的第一风道与发电机内风冷的出风通道(201)相通，所述换热器(100)的第二风道与风机(400)相通，所述风机(400)将第二风道的风从发电机(200)顶部正中送出。
8.根据权利要求7所述的风电机组发电机的外冷却装置，其特征在于：所述中部两个换热模块的底部分别设有与发电机内风路的出风通道(201)相应的挡风板(202)。
9.根据权利要求8所述的风电机组发电机的外冷却装置，其特征在于：所述风机(400)为吸风式风机，所述吸风式风机位于发电机(200)上部，且正对中部两个换热模块的中间，所述吸风式风机将换热器(100)左右两侧第二风道的风吸出。
10.根据权利要求8所述的风电机组发电机的外冷却装置，其特征在于：所述风机(400)为吹风式风机，分别位于发电机左、右两侧，分别与左、右外侧换热模块相对应，发电机(200)上部正对中部两个换热模块的中间具有出风口，发电机左、右两侧的吹风式风机分别将换热器(100)左右两侧第二风道的风从出风口吹出。
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|---|---|---|---|---|
| CN113489239A (zh) * | 2021-07-10 | 2021-10-08 | 浙江尔格科技股份有限公司 | 半直驱风力发电机转子冷却器及其冷却方法 |
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