CN211777840U - 一种风力发电机机组轮毂用散热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种风力发电机机组轮毂用散热装置，所述散热装置包括安装在所述风力发电机机组轮毂前端的换热器和风机，所述换热器分为外循环部分和内循环部分，所述外循环部分与所述内循环部分之间能够相互热交换，所述外循环部分的进风口、出风口分别与所述轮毂外部连通，并且该外循环部分的进风口与出风口的流动风向不同向，在风压的作用下，形成所述轮毂外部的循环换冷通道，所述内循环部分进风口通过风机与所述轮毂内部连通、出风口与所述轮毂内部连通，在风机的作用下，形成所述轮毂内部的循环换热通道。本实用新型在保证轮毂内部密封的情况下，解决了轮毂内部的散热问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及风力发电技术领域，具体是一种风力发电机机组轮毂用散热装置。
背景技术
风力发电机机组通常安装在环境恶劣的地方。这里所述的恶劣环境包括沙尘、盐雾和高温等。其中，沙尘或盐雾进入机组内部对设备会造成破坏影响，特别是盐雾，盐雾可能会引起严重腐蚀问题，导致机组无法正常运行。
风轮为风电机组捕获风能的重量部件，风轮的轮毂内通常安装有变桨系统，变桨系统根据工作原理不同，分为电动变桨和液压变桨，这两种变桨系统在运行时均会因损耗产生热能，若不能够因变桨系统运行损耗产生的热能被转移到机组外，就容易造成从而导致轮毂内温升，温升过高必将对变桨系统的运行产生严重影响。例如，电气原件将因温升过高而报故障，润滑油脂会因温升过高出现粘度降低影响润滑等。
故在保证轮毂因结构特征处于相对封闭状态外，需要轮毂内的空气与外界形成对流。特别是海上机组密封要求更高，在保证密封的情况下，更需要产生对流，以降低轮毂内部温度。
发明内容
本实用新型的目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种在保证轮毂内部密封的情况下，解决了轮毂内部的散热问题的风力发电机机组轮毂用散热装置。
本实用新型采用的技术方案是，一种风力发电机机组轮毂用散热装置，所述散热装置包括安装在所述风力发电机机组轮毂前端的换热器和风机，所述换热器分为外循环部分和内循环部分，所述外循环部分与所述内循环部分之间能够相互热交换，所述外循环部分的进风口、出风口分别与所述轮毂外部连通，并且该外循环部分的进风口与出风口的流动风向不同向，在风压的作用下，形成所述轮毂外部的循环换冷通道，所述内循环部分进风口通过风机与所述轮毂内部连通、出风口与所述轮毂内部连通，在风机的作用下，形成所述轮毂内部的循环换热通道。
所述换热器的所述外循环部分主要由换热芯体冷通道和外循环风腔组成，所述换热器的所述内循环部分主要由换热芯体热通道和内循环风腔组成，所述换热芯体冷通道与所述换热芯体热通道彼此接触、相互热交换，所述换热芯体冷通道、换热芯体热通道均为多个，所述换热芯体冷通道与所述换热芯体热通道彼此紧密贴合、交替排布、周向环绕，相邻的所述换热芯体冷通道与所述换热芯体热通道之间的、相互接触的接触面共用，使这些所述的换热芯体冷通道、所述的换热芯体热通道一起环绕成整体外轮廓呈空心的圆柱体，即构成换热芯体，并且，所述换热芯体冷通道的通道方向为径向方向，所述换热芯体热通道的通道方向为轴向方向；所述外循环风腔包裹、套设在所述换热芯体的外周壁上，所述内循环风腔为环形空腔，该环形空腔的内环的壁面形成进风通道，该进风通道接收吹向所述轮毂前端的风源，该内循环风腔设置在所述换热芯体远离所述轮毂的环形端面上，所述风机设置在所述换热芯体靠近所述轮毂的端部上；所述内循环风腔的所述进风通道与所述换热芯体冷通道的进风口连通，该换热芯体冷通道的出风口与所述外循环风腔的进风口连通，该外循环风腔的出风口排出经过所述换热芯体冷通道的风源，且排出风源的风向与吹向所述轮毂前端风源的风向不同向，在风压的作用下，即形成所述轮毂外部的外循环换冷通道；
所述换热芯体热通道的进风口与所述内循环风腔的出风口连通，出风口与所述风机的进风口连通，所述风机的出风口与所述轮毂的前端表面上开设的进风口连通，所述内循环风腔的进风口与所述轮毂的后端表面上开设的出风口连通，驱动风机，即形成所述轮毂内部的内循环换热通道。
所述散热装置还包括圆形状的导流罩，该导流罩套设、包裹在所述轮毂的外部，将所述换热器包裹并密封在导流罩与所述轮毂之间的空间内，所述导流罩的前端位于所述轮毂前端迎风面的正上方设置有进风口，该导流罩的进风口与所述环形空腔的内环的壁面形成进风通道连通，该导流罩位于该导流罩进风口四周的表面上设置有出风口，该导流罩的出风口与所述外循环风腔的出风口连通。进一步，所述导流罩的出风口、所述外循环风腔的出风口均为三个，该导流罩的出风口以该导流罩的进风口为中心，圆形阵列的方式布置在该导流罩前端表面上，与三个所述外循环风腔的出风口一一对应连通。
所述换热芯体冷通道内设置有换热翅片。
所述换热芯体热通道内设置有换热翅片。
本实用新型的有益效果是：本实用新型在保证轮毂内部密封的情况下，解决了轮毂内部的散热问题。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型的结构示意图，包括图1（a）和图1（b）两个角度的结构示意图。
图2是图1中内循环风腔、换热芯体、风机的结构示意图。
图3是换热器在轮毂上的安装示意图。
图4是导流罩的安装示意图，包括图4（a）和图4（b）两个角度的结构示意图。
图5是图1中换热芯体的结构示意图。
图6是图5中的轴向视图。
图7是图6中的B-B视图。
图8是图5中的径向视图。
图9是图8中的C-C视图。
图10是图9中D处的放大图。
图中代号含义：1—换热器；101—换热芯体冷通道；102—换热芯体热通道；103—外循环风腔；1031—出风口；104—内循环风腔；1041—进风口；1042—进风通道；105—导风管；106—内侧封板；107—外侧封板；108—端面封板；109—换热芯体；110—中心通道；111—换热翅片；112—接触面；2—风机；201—外壳；3—导流罩；301—进风口；302—出风口；4—轮毂；5—风轮叶片。
具体实施方式
参见图1至图10所示：本实用新型是一种风力发电机机组轮毂用散热装置，所述散热装置包括安装在所述风力发电机机组轮毂4前端的换热器1和风机2，
所述换热器1分为外循环部分和内循环部分，所述外循环部分与所述内循环部分之间能够相互热交换。具体的是，所述换热器1的所述外循环部分主要由换热芯体冷通道101和外循环风腔103组成，所述换热器1的所述内循环部分主要由换热芯体热通道102和内循环风腔104组成。其中，所述换热芯体冷通道101与所述换热芯体热通道102彼此接触、相互热交换。
所述换热芯体冷通道101、所述换热芯体热通道102均为多个，所述换热芯体冷通道101与所述换热芯体热通道102彼此紧密贴合、交替布置、周向环绕，相邻的所述换热芯体冷通道101与所述换热芯体热通道102之间的、相互接触的接触面112共用，使这些所述的换热芯体冷通道101、所述的换热芯体热通道102一起环绕成整体外轮廓呈空心的圆柱体，即构成换热芯体109，这种设计的换热芯体11空间利用率高，换热快速、均匀，比较适合狭窄环境下以及这个使用环境为圆形空间时使用。并且，所述换热芯体冷通道101的通道方向为径向方向，所述换热芯体热通道102的通道方向为轴向方向。其中，每个所述换热芯体冷通道101、所述换热芯体热通道102均可以采用薄铝板折叠制成，即任意一个所述换热芯体冷通道101主要是由与这个所述换热芯体冷通道101相邻并共用的、两个所述换热芯体热通道102的部分（即换热芯体冷通道101与换热芯体热通道102之间的接触面112）与前、后两端的端面封板108组成，构成径向开通的换热芯体冷通道101。任意一个所述换热芯体热通道102主要是由与这个所述换热芯体热通道102相邻并共用的、两个所述换热芯体冷通道101的部分（即换热芯体冷通道101与换热芯体热通道102之间的接触面112）与内、外侧封板（内侧封板106和外侧封板107）组成，构成轴向开通的换热芯体热通道102，这些所述换热芯体冷通道101、换热芯体热通道102再以圆形阵列的方式、周向环绕，相邻的所述换热芯体冷通道101与所述换热芯体热通道102交替贴合（贴合方式可以焊接或在粘接，为了节约成本，两个相邻的所述换热芯体冷通道101与所述换热芯体热通道102的接触面112相互共用），围成一个整体外轮廓呈空心的圆柱体。或者，以其他方式制作所述换热芯体冷通道101、所述换热芯体热通道102，两个相邻的通道（指一个所述换热芯体冷通道101和一个所述换热芯体热通道102）之间能够保证热交换即可。
所述外循环风腔103包裹、套设在所述换热芯体的外周壁上（即所述外循环风腔103与所述换热芯体109的外周壁恰好卡接连接，也可以是所述外循环风腔103焊接到所述换热芯体109的外周壁上），所述内循环风腔104为环形空腔，该环形空腔的内环的壁面上形成进风通道1042，该进风通道1042接收吹向所述轮毂4前端的风源（这里指没有导流罩3的情况下，如果有导流罩的话，进风通道1042与所述导流罩3的进风口连通，再由该导流罩3的进风口再接收吹向所述轮毂4前端的风源），该内循环风腔104设置在所述换热芯体109远离所述轮毂4的环形端面上（所述内循环风腔104可以焊接到所述换热芯体109远离所述轮毂4的环形端面上），所述风机2设置在所述换热芯体109靠近所述轮毂4的端部上（所述风机2的外壳201可以焊接到所述换热芯体109靠近所述轮毂4的端部上，同时，所述风机2还通过焊接或铆接等方式固定连接到所述轮毂4的前端位置处）。
所述外循环部分的进风口、出风口分别与所述轮毂4外部连通，并且该外循环部分的进风口与出风口的流动风向不同向，在风压的作用下，形成所述轮毂4外部的循环换冷通道。具体的是，所述内循环风腔14的所述进风通道1042与所述换热芯体冷通道101的进风口（所述换热芯体冷通道101的进风口指所述空心的圆柱体的内环面上（中心通道110的内周壁上）的多个风口（可知，吹向风轮的外部风源首先进入进风通道1042，然后进入中心通道110，再进入中心通道110上开设的风口[即所述换热芯体冷通道101的进风口]），并且，该空心的圆柱体中心的轴线通孔为盲孔结构，盲孔端为靠近轮毂4一端）连通，该换热芯体冷通道101的出风口（所述换热芯体冷通道101的出风口指所述空心的圆柱体的外环面上的多个风口，该空心圆柱体的外环面上的多个风口与内环面上的多个风口一一对应）与所述外循环风腔103的进风口连通，该外循环风腔103的出风口1031排出经过所述换热芯体冷通道101的风源，且排出风源的风向与吹向所述轮毂4前端风源的风向不同向，在风压的作用下，即形成所述轮毂4外部的外循环换冷通道。
所述内循环部分进风口通过风机2与所述轮毂4内部连通、出风口与所述轮毂4内部连通，在风机2的作用下，形成所述轮毂4内部的循环换热通道。具体的是，所述换热芯体热通道102的进风口（指所述空心的圆柱体远离所述轮毂4的环形端面上的风口）与所述内循环风腔104的出风口连通，出风口（指所述空心的圆柱体靠近所述轮毂4的环形端面上的风口，并且所述空心的圆柱体远离所述轮毂4的环形端面上的风口与所述空心的圆柱体靠近所述轮毂4的环形端面上的风口一一对应）与所述风机2的进风口连通，所述风机2的出风口与所述轮毂4的前端表面上开设的进风口连通，所述内循环风腔104的进风口1041与所述轮毂4的后端表面上开设的出风口连通（具体的是，在所述轮毂4的后端表面上开设的出风口与所述内循环风腔104的进风口1041之间通过导风管15连通，这些导风管105贴合、固定到轮毂4的外表面上），驱动风机2，即形成所述轮毂4内部的内循环换热通道。
所述散热装置还包括圆形状的导流罩3，该导流罩3套设、包裹在所述轮毂4的外部（具体的是，该导流罩3为两瓣结构，将这两瓣导流罩3罩在整个轮毂4外部，合上这两瓣导流罩3以后，通过焊接等方式固定，并且保证导流罩3与所述轮毂4外部之间形成密封的空间，以防止外部侵蚀换热器1以及风机2等），将所述换热器1包裹并密封在导流罩3与所述轮毂4之间的空间内，所述导流罩3的前端位于所述轮毂4前端迎风面的正上方设置有进风口301，该导流罩3的进风口301与所述环形空腔的内环的壁面形成进风通道1042连通（所述导流罩3的进风口301与所述环形空腔的内环的壁面形成进风通道1042连通通过导风管连通，该导风管贴合并固定在导流罩3的内周壁面上），该导流罩3位于该导流罩3进风口四周的表面上设置有出风口302，该导流罩3的出风口302与所述外循环风腔103的出风口1031连通（该导流罩3的出风口302与所述外循环风腔103的出风口1031通过导风管连通，该导风管贴合并固定在导流罩3的内周壁面上）。
优选的，所述导流罩3的出风口、所述外循环风腔103的出风口1031均为三个，该导流罩3的出风口以该导流罩3的进风口为中心，圆形阵列的方式布置在该导流罩3前端表面上，与三个所述外循环风腔103的出风口1031一一对应连通。
另外，所述换热芯体冷通道101内设置（可以采用钎焊的方式连接）有换热翅片111。所述换热芯体热通道102内设置（可以采用钎焊的方式连接）有换热翅片111。提高整个换热芯体109的热交换能力。所述换热芯体109可以由薄铝板或不锈钢板制成，以提高整个换热芯体109的热导系数，实现更高效的传热效率。轮毂4上设置有三页风轮叶片5。所述轮毂4后端开设有三个出风口，每一个出风口连接一条导风管105，导风管105的另一端再与内循环风腔104连通。
以上具体技术方案仅用以说明本实用新型，而非对其限制。尽管参照上述具体技术方案对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的精神和范围。
Claims (6)
1.一种风力发电机机组轮毂用散热装置，其特征在于：所述散热装置包括安装在所述风力发电机机组轮毂前端的换热器和风机，
所述换热器分为外循环部分和内循环部分，所述外循环部分与所述内循环部分之间能够相互热交换，
所述外循环部分的进风口、出风口分别与所述轮毂外部连通，并且该外循环部分的进风口与出风口的流动风向不同向，在风压的作用下，形成所述轮毂外部的循环换冷通道，
所述内循环部分进风口通过风机与所述轮毂内部连通、进风口通过管道与所述轮毂内部连通，在风机的作用下，形成所述轮毂内部的循环换热通道。
2.根据权利要求1所述风力发电机机组轮毂用散热装置，其特征在于：
所述换热器的所述外循环部分主要由换热芯体冷通道和外循环风腔组成，
所述换热器的所述内循环部分主要由换热芯体热通道和内循环风腔组成，
所述换热芯体冷通道与所述换热芯体热通道彼此接触、相互热交换，
所述换热芯体冷通道、换热芯体热通道均为多个，所述换热芯体冷通道与所述换热芯体热通道彼此紧密贴合、交替排布、周向环绕，相邻的所述换热芯体冷通道与所述换热芯体热通道之间的、相互接触的接触面共用，使这些所述的换热芯体冷通道、所述的换热芯体热通道一起环绕成整体外轮廓呈空心的圆柱体，即构成换热芯体，并且，所述换热芯体冷通道的通道方向为径向方向，所述换热芯体热通道的通道方向为轴向方向；
所述外循环风腔包裹、套设在所述换热芯体的外周壁上，
所述内循环风腔为环形空腔，该环形空腔的内环的壁面形成进风通道，该进风通道接收吹向所述轮毂前端的风源，该内循环风腔设置在所述换热芯体远离所述轮毂的环形端面上，
所述风机设置在所述换热芯体靠近所述轮毂的端部上；
所述内循环风腔的所述进风通道与所述换热芯体冷通道的进风口连通，该换热芯体冷通道的出风口与所述外循环风腔的进风口连通，该外循环风腔的出风口排出经过所述换热芯体冷通道的风源，且排出风源的风向与吹向所述轮毂前端风源的风向不同向，在风压的作用下，即形成所述轮毂外部的外循环换冷通道；
所述换热芯体热通道的进风口与所述内循环风腔的出风口连通，出风口与所述风机的进风口连通，所述风机的出风口与所述轮毂的前端表面上开设的进风口连通，所述内循环风腔的进风口与所述轮毂的后端表面上开设的出风口连通，驱动风机，即形成所述轮毂内部的内循环换热通道。
3.根据权利要求2所述风力发电机机组轮毂用散热装置，其特征在于：所述散热装置还包括圆形状的导流罩，该导流罩套设、包裹在所述轮毂的外部，所述换热器安装在导流罩内部，位于导流罩内所述轮毂前端空间，所述导流罩的前端位于所述轮毂前端迎风面的正上方设置有散热装置进风口，该进风口与所述环形空腔的内环的壁面形成进风通道连通，该导流罩位于该导流罩进风口四周的表面上设置有出风口，该出风口与所述外循环风腔的出风口连通。
4.根据权利要求3所述风力发电机机组轮毂用散热装置，其特征在于：所述导流罩的出风口、所述外循环风腔的出风口均为三个，该导流罩的出风口以该导流罩的进风口为中心，圆形阵列的方式布置在该导流罩前端表面上，与三个所述外循环风腔的出风口一一对应连通。
5.根据权利要求2所述风力发电机机组轮毂用散热装置，其特征在于：所述换热芯体冷通道内设置有换热翅片。
6.根据权利要求2所述风力发电机机组轮毂用散热装置，其特征在于：所述换热芯体热通道内设置有换热翅片。
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2020
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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Address after: 618000 No.2, Section 2, South Huashan Road, Jingyang District, Deyang City, Sichuan Province Patentee after: Dongfang Electric Wind Power Co.,Ltd. Address before: 618000 No.2, Section 2, South Huashan Road, Jingyang District, Deyang City, Sichuan Province Patentee before: DONGFANG ELECTRIC WIND POWER Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
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