CN205243744U - 风力发电机组的机舱散热装置、风力发电机组的机舱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机组的机舱散热装置、风力发电机组的机舱。该风力发电机组的机舱散热装置包括热交换器，热交换器设置在机舱壁上，且热交换器具有进行热量交换的第一循环流道和第二循环流道，第一循环流道与机舱内腔连通，第二循环流道与所述机舱壁外连通，并与机舱内腔隔绝。风力发电机组的机舱散热装置利用了机舱壁的面积，最大化利用了机舱外表面的面积，扩大散热腔与热交换器的面积，使风力发电机组的散热性能得到提高，满足大功率发热部件的散热需求，进而提高整个风力发电机组的稳定性。

Description

风力发电机组的机舱散热装置、风力发电机组的机舱

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组的机舱散热装置、风力发电机组的机舱。

背景技术

随着风力发电机组发电容量的增加，机组的热耗散也越来越大。为了保证机组的可靠稳定运行而配备的散热系统，也随之不断提高散热能力，因此散热系统的体积不断增加。这就要求风电机组为散热系统提供足够的空间进行安装和布置，使得风电机组尤其是机舱体积增大，带来了成本、安装和维护难度的增加。

中国实用新型专利CN202424407U公开了一种直驱永磁风力发电机冷却装置，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，有效减小板式换热器芯体的体积，减小其占用机舱罩空间。但是由于其结构设计不合理，导致整个冷却装置结构还不够紧凑，空间利用率低，散热效果仍不理想，同时结构繁复庞大，也不便于设备的安装与运输。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种风力发电机组的机舱散热装置、风力发电机组的机舱，将散热装置有效集成在风力发电机组的机舱外表面，以充分利空间，改善散热效果，并便于设备的安装与运输。

为达到上述目的，本实用新型的实施例提供一种风力发电机组的机舱散热装置，包括热交换器，热交换器设置在机舱壁上，且热交换器具有进行热量交换的第一循环流道和第二循环流道，第一循环流道与机舱内腔连通，第二循环流道与机舱壁外连通，并与机舱内腔隔绝。

进一步地，机舱壁包括外壁和间隔于外壁的内壁，内壁与外壁之间具有散热腔，热交换器与内壁和/或外壁连接，且处于散热腔内。

进一步地，在热交换器上设置有多个密封隔板，多个密封隔板将散热腔分割为第一循环进口流道、第一循环出口流道、第二循环进口流道和第二循环出口流道，第一循环进口流道和第一循环出口流道与第一循环流道连通，第二循环进口流道和第二循环出口流道与第二循环流道连通；内壁上设置有将第一循环进口流道与机舱内腔连通的第一循环进口和将第一循环出口流道与机舱内腔连通的第一循环出口；外壁上设置有将第二循环进口流道与机舱外连通的第二循环进口和将第二循环出口流道与机舱外连通的第二循环出口。

进一步地，在第一循环流道上设置有第一循环流体驱动装置，在第二循环流道上设置有第二循环流体驱动装置。

进一步地，第一循环流道为空气通路，第一循环流体驱动装置为第一风扇，第一风扇为多个，设置在第一循环进口流道和/或第一循环出口流道上。

进一步地，第一循环流道为第一循环管路，第一循环流体驱动装置为设置在第一循环管路上的流体泵，流体泵为多个，设置在第一循环管路上。

进一步地，第二循环流道为空气通路，第二循环流体驱动装置为第二风扇，第二风扇为多个，设置在第二循环进口流道和/或第二循环出口流道上。

进一步地，在第二循环进口与第二循环出口上均设置百叶窗。

进一步地，第二循环流道内流体运动方向与发电机组外部自然风向一致。

进一步地，热交换器为叉流交换器，第一循环流道与第二循环流道垂直设置。

进一步地，在腔体壁上设置有维护孔。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种风力发电机组的机舱，包括上述任一的风力发电机组的机舱散热装置。

本实用新型提供的风力发电机组的机舱散热装置利用了机舱壁的面积，将热交换器设置在机舱壁上，最大化利用了机舱壁的面积，扩大热交换器的面积，使风力发电机组的散热性能得到提高，满足大功率发热部件的散热需求，进而提高整个风力发电机组的稳定性。同时，由于将热交换器作为机舱罩本身的一部分，使得机舱罩本身成为了一个散热器，更利于设备的运输和安装。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的风力发电机组的机舱散热装置在外壁拆卸状态下的立体图一；

图2为本实用新型第一实施例的风力发电机组的机舱散热装置在外壁拆卸状态下的立体图二；

图3为本实用新型第二实施例的风力发电机组的机舱散热装置在外壁拆卸状态下的立体图三；

附图标记：

1、机舱罩；2、散热腔；3、外壁；4、内壁；201、第一循环进口流道；202、第一循环进口；203、第一风扇；204、第一循环出口流道；205、第一循环出口；206、热交换器；207、第二风扇；208、第二循环出口流道；209、密封隔板；210、第二循环进口流道；211、第二循环进口；212、第二循环出口；213、第一循环进口管路；214、流体泵；215、第一循环出口管路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例的风力发电机组的机舱散热装置以及风力发电机组的机舱进行详细描述。

实施例一

图1和图2为本实施例中风力发电机组的机舱散热装置不同角度的结构示意图，为清楚描述散热装置内部结构，在图1和图2中均将部分散热装置的构成散热腔2的机舱壁拆卸后进行内部结构展示，在具体实施过程中，构成散热腔的机舱壁为一体结构。

本实施例中，风力发电机组的机舱散热装置主要采用利用空气作为热交换流体进行循环热交换的方式对风力发电机组的机舱进行散热作业。

如图1和图2所示，根据本实用新型的实施例，风力发电机组的机舱散热装置包括热交换器206，热交换器206设置在机舱壁上，且热交换器206具有进行热量交换的第一循环流道和第二循环流道，第一循环流道与机舱内腔连通，第二循环流道与机舱壁外连通，并与机舱内腔隔绝。由于热交换器206设置在机舱壁上，其利用了机舱壁的面积，可以避免由于机舱内空间有限导致的热交换器206尺寸较小，散热量不够的问题。一方面，热交换器206设置在机舱壁上，减少了对机舱内空间的占用，另一方面，可以采用较大面积的热交换器206，提高换热效率和换热量。

如图1和图2所示，风力发电机组机舱壁包括外壁3和间隔于外壁3的内壁4，内壁4与外壁3之间具有散热腔2，热交换器206与内壁4和/或外壁3连接，且处于散热腔2内。散热腔2、内壁4、外壁3的形状需要依据机舱罩1外形而定，构成散热腔2的机舱壁可选择与机舱罩1相同的材料制成或由其他材料制成。同时，构成散热腔2的机舱壁可以使独立于机舱罩1的部件，也可以利用机舱罩1本身固有的壁面作为构成散热腔2的机舱壁的一部分，将散热腔2作为机舱罩1的一部分集成在机舱罩1上。

在散热腔2内设置有热交换器206。本实施例中的热交换器206可以为任意种类的叉流交换器，热交换器206可以为一块，也可以为多块组合而成。在设置叉流交换器的方式中，各个流体循环流道及进出口的设置也较为方便，因此便于施工与安装。

同时，优选地，热交换器206的厚度与散热腔2内厚度相同。当外壁3与内壁4扣合后，热交换器206与外壁3、内壁4相互接触，不存在孔隙。在散热腔2内的热交换器206四周，留有足够的空间，以便给流体预留出进出热交换器206的流道空间。

在散热腔2内还设置密封隔板209。在本实施例中，热交换器206四角位置均设置有四边形的密封隔板209，密封隔板209由金属或其他材料制成。每个密封隔板209有一条边与热交换器206密封连接，另外三条边与构成散热腔2的机舱壁密封连接，将热交换器206四周的流道空间分隔为四个互相密封独立的流道空间。

如图1所示，在四个独立的流道空间中，将位于热交换器206上方的流道空间设置为第一循环进口流道201，将位于热交换器206下方的流道空间设置为第一循环出口流道204，将位于热交换器206右侧的流道空间设为第二循环进口流道210，将位于热交换器206左侧的流道空间设置为第二循环出口流道208。当然，对于上述各流道的位置也可以根据具体的需要进行调换，只要保证各流道内流体能够顺利在热交换器内实现热量交换，最终对机舱进行散热即可。

热交换器具有进行热量交换的第一循环流道和第二循环流道，第一循环流道与第二循环流道垂直设置。第一循环进口流道201和第一循环出口流道204与第一循环流道连通，并分别位于第一循环流道的两端；第二循环进口流道210和第二循环出口流道208与第二循环流道连通，并分别位于第二循环流道的两端；在位于第一循环进口流道201的内壁4上，设置有第一循环进口202，在位于第一循环出口流道204的内壁4上，设置有第一循环出口205，第一循环进口202与第一循环出口205将第一循环进口流道与第一循环出口流道分别与机舱内部连通。在位于第二循环进口流道210的外壁3上，设置有第二循环进口211，在位于第二循环出口流道208的外壁3上，设置有第二循环出口212，第二循环进口211与第二循环出口212将第二循环流道与机舱外部空间连通。其中，第二循环进口211与第二循环出口212均安装有百叶窗，起到防水、防尘的作用。

第一循环流道中流体运动方向与第二循环流道中流体运动方向均顺着内壁4或外壁3，同时，保证第二循环流道中流体运动方向与风力发电机组外部自然风方向保持一致，这种设计可以利用自然风的流动驱动第二循环流道内空气的流动，达到更好的散热效果。

为了驱动循环流道的空气流动，在位于第一循环进口流道201的热交换器206外壁上设置三个第一风扇203，在位于第二循环出口流道208的热交换器206外壁上设置两个第二风扇207，当然，根据具体的需要，可以调整第一风扇203与第二风扇207的具体安装位置，如将第一风扇203设置在第一循环出口流道204上，将第二风扇207设置在第二循环进口流道210上，或者将第一风扇203分别设置在第一循环进口流道201与第一循环出口流道204上，将第二风扇207设置在第二循环进口流道210与第二循环出口流道208上。同时，对于第一风扇203与第二风扇207的数量、型号、风量等参数，可以根据散热功率、散热期间的温度要求进行设置，如第一风扇203与第二风扇207可为轴流风扇或离心风扇。

另外，散热腔2可以为多个，在本实施例中，散热腔2为两个，分别设置在机舱罩1两侧端面上，并视为机舱罩1的一部分，散热腔2也可以设置在机舱罩1的其他位置，如顶部，底部、后部等位置。同时，为了便于维修，将内壁4与外壁3设置为可拆卸结构，并在内壁4上设置有维修孔，方便散热腔2内部器件的维护。

本实施例中还公开了一种带有上述机舱散热装置的风力发电机组机舱。

下面，详细介绍上述风力发电机组的机舱散热装置的工作过程：

当风力发电机组的机舱内发热部件发热需要冷却时，第一风扇203与第二风扇207启动，经发热部件加热后的热空气经过设置在内壁4的第一循环进口202进入散热腔2，之后经过第一循环进口流道201后进入热交换器206的第一循环流道，热空气在热交换器206的第一循环流道与第二循环流道的自然冷空气进行热交换并被冷却，冷却后的热空气成为冷却空气，冷却空气流出热交换器206，经过第一循环出口流道204和第一循环出口205后流回机舱内的发热部件，对其进行冷却完成内循环。外界自热环境中的空气从设置在外壁3上的第二循环进口211进入，流经第二循环进口流道210后进入热交换器206，外界空气在热交换器206的第二循环流道内与上述第一循环流道内的热空气进行热交换，完成对第一循环流道内的热空气的冷却。进行热交换后，外界空气流出热交换器206，经过第二循环出口流道208，经外壁的第二循环出口212后返回大气环境中，完成外循环。

实施例二

本实施例同样公开了一种风力发电机组的机舱散热装置以及风力发电机组。与实施例一的不同之处是，本实施例中在第一循环流道中的流体为水，因此第一循环流道为第一循环管路。同时设置有多个流体泵214驱动第一循环管路内的液体流动。

具体的，如图3所示，在热交换器206四角位置，均设置有四边形的密封隔板209，由金属或其他材料制成。每个密封隔板209有一条边与热交换器206密封连接，另外三条边与内壁4、外壁3密封连接，将热交换器206四周的流道空间分隔为四个互相密封独立的空间。在四个独立的流道空间中，在位于热交换器206上方的流道空间设置第一循环进口管路213，在位于热交换器206下方的流道空间设置第一循环出口管路215。

在机舱内部的发热器件周围，也设置有液体循环管路，第一循环进口管路213管口通过第一循环进口202与机舱内部的液体循环管路连通，第一循环出口管路215通过第一循环出口205与机舱内部的液体循环管路连通，将位于热交换器206右侧的流道空间设为第二循环进口流道210，将位于热交换器206左侧的流道空间设置为第二循环出口流道208。当然，对于上述各流道及管路的位置也可以根据具体的需要进行调换，只要保证各流道内流体能够顺利在热交换器内实现热量交换，最终对机舱进行散热即可。

热交换器206的的第一循环管路两端连通第一循环进口管路213与第一循环出口管路215，热交换器206的第二循环流道连通第二循环进口流道210与第二循环出口流道208，第一循环管路与第二循环流道垂直设置。

为了驱动第一循环流道与第二循环流道的空气流动，在第一循环进口管路213上设置有三个流体泵214，在第二循环出口流道208上设置有两个第二风扇207，第二风扇207设置在位于第二循环出口流道208的热交换器206外壁上，当然，根据具体的需要，可以调整流体泵214与第二风扇207的具体安装位置，如将流体泵214设置在第一循环出口管路215上，或者将第二风扇207设置在第二循环进口流道210上。同时，对于流体泵214与第二风扇207的数量、型号、流量或风量可以根据散热功率、散热期间的温度要求进行设置。

本实施例中还公开了一种带有上述机舱散热装置的风力发电机组机舱。

本实施例中机舱散热装置的其他结构与实施例一种机舱散热结构相同，在此不做赘述。

尽管前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，但是，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种风力发电机组的机舱散热装置，其特征在于，包括热交换器(206)，所述热交换器(206)设置在机舱壁上，且所述热交换器(206)具有进行热量交换的第一循环流道和第二循环流道，所述第一循环流道与机舱内腔连通，所述第二循环流道与所述机舱壁外连通，并与机舱内腔隔绝。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组的机舱散热装置，其特征在于，所述机舱壁包括外壁(3)和设置于所述外壁(3)内部的内壁(4)，所述内壁(4)与所述外壁(3)之间具有散热腔(2)，所述热交换器(206)与所述内壁(4)和/或所述外壁(3)连接，且处于所述散热腔(2)内。

3.根据权利要求2所述的风力发电机组的机舱散热装置，其特征在于，

在所述热交换器(206)上设置有多个密封隔板(209)，所述多个密封隔板(209)将所述散热腔(2)分割为第一循环进口流道(201)、第一循环出口流道(204)、第二循环进口流道(210)和第二循环出口流道(208)，第一循环进口流道(201)和第一循环出口流道(204)与所述第一循环流道连通，第二循环进口流道(210)和第二循环出口流道(208)与第二循环流道连通；

所述内壁(4)上设置有将所述第一循环进口流道(201)与所述机舱内腔连通的第一循环进口(202)和将所述第一循环出口流道(204)与所述机舱内腔连通的第一循环出口(205)；

所述外壁(3)上设置有将所述第二循环进口流道(210)与机舱外连通的第二循环进口(211)和将所述第二循环出口流道(208)与机舱外连通的第二循环出口(212)。

4.根据权利要求3所述的风力发电机组的机舱散热装置，其特征在于，在所述第一循环流道上设置有第一循环流体驱动装置，在所述第二循环流道上设置有第二循环流体驱动装置。

5.根据权利要求4所述的风力发电机组的机舱散热装置，其特征在于，所述第一循环流道为空气通路，所述第一循环流体驱动装置为第一风扇(203)，所述第一风扇(203)为多个，设置在所述第一循环进口流道(201)和/或第一循环出口流道(204)上。

6.根据权利要求4所述的风力发电机组的机舱散热装置，其特征在于，所述第一循环流道为第一循环管路，所述第一循环流体驱动装置为设置在所述第一循环管路上的流体泵(214)，所述流体泵(214)为多个，设置在所述第一循环管路上。

7.根据权利要求4所述的风力发电机组的机舱散热装置，其特征在于，所述第二循环流道为空气通路，所述第二循环流体驱动装置为第二风扇(207)，所述第二风扇(207)为多个，设置在所述第二循环进口流道(210)和/或第二循环出口流道(208)上。

8.根据权利要求3所述的风力发电机组的机舱散热装置，其特征在于，在所述第二循环进口(211)与所述第二循环出口(212)上均设置百叶窗。

9.根据权利要求1或8所述的风力发电机组的机舱散热装置，其特征在于，所述第二循环流道内流体运动方向与发电机组外部自然风向一致。

10.根据权利要求1或2所述的风力发电机组的机舱散热装置，其特征在于，所述热交换器(206)为叉流交换器，所述第一循环流道与所述第二循环流道垂直设置。

11.根据权利要求1所述的风力发电机组的机舱散热装置，其特征在于，在腔体壁上设置有维护孔。

12.一种风力发电机组的机舱，其特征在于，包括权利要求1～11中任意一项所述的风力发电机组的机舱散热装置。