CN212838193U - 一种风力发电机组冷却系统自动补水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种风力发电机组冷却系统自动补水装置，包括：依顺次相连接的水箱、水泵、方向控制阀、单向阀形成的补水管路，补水管路有多条；还包括压力传感器、控制器；水箱用于存储冷却液；水泵用于将冷却液传输到冷却管路进液口；方向控制阀用于切换补水管路；单向阀为多个，每一条补水管路均设有一个单向阀；单向阀的进水口与方向控制阀相连接，出水口与冷却管路进液口相连接；压力传感器为多个，每一条冷却管路内部、冷却管路进液口旁侧均设有一个压力传感器；控制器分别与水泵、方向控制阀、压力传感器电连接。本实用新型可以解决现有技术中存在的没有针对变频器、发电机、变压器设置不同补水管路的技术问题。

Description

一种风力发电机组冷却系统自动补水装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电机组冷却系统自动补水装置。

背景技术

风力发电机组在持续工作的过程中，需要使用不同的冷却系统，分别对变频器、发电机、变压器进行降温散热。目前风力发电机组常用的冷却系统是闭式水冷系统，随着运行时间加长，闭式水冷系统中的冷却液因为渗漏、蒸发等原因，冷却管路中的液体压力会逐渐下降。当风力发电机组冷却系统水压不足时，需要采用人工登塔进行补水，这种方式的维护周期短、维护成本高、工作量大。

现有技术CN208347994U提供了一种风力发电机的冷却装置，该装置包括第二水泵、单向阀、充液球阀、第一压力开关、第二压力开关以及控制器组成的自动补水装置，可以实现对水冷管路的自动补水。

但是，因为变频器、发电机、变压器内部冷却管路中的额定水压不一样，。而上述技术方案没有结合不同部件的冷却系统所需水压各不相同的情况，针对变频器、发电机、变压器设置不同的补水管路。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提出一种风力发电机组冷却系统自动补水装置，以解决现有技术中存在的没有针对变频器、发电机、变压器设置不同补水管路的技术问题。

本实用新型采用的技术方案是，一种风力发电机组冷却系统自动补水装置，

在第一种可实现方式中，包括：依顺次相连接的水箱、水泵、方向控制阀、单向阀形成的补水管路，补水管路有多条；还包括压力传感器、控制器；

水箱用于存储冷却液；

水泵用于将冷却液传输到冷却管路进液口；

方向控制阀用于切换补水管路；

单向阀为多个，每一条补水管路均设有一个单向阀；单向阀的进水口与方向控制阀相连接，出水口与冷却管路进液口相连接；

压力传感器为多个，每一条冷却管路内部、冷却管路进液口旁侧均设有一个压力传感器；

控制器分别与水泵、方向控制阀、压力传感器电连接。

结合第一种可实现方式，在第二种可实现方式中，多条补水管路分别用于根据不同的液体压力额定值给变频器、发电机、变压器的冷却管路补水。

结合第一种可实现方式，在第三种可实现方式中，方向控制阀为电磁换向阀。

结合第一种可实现方式，在第四种可实现方式中，在水箱外壁还设有空气滤清器。

结合第一种可实现方式，在第五种可实现方式中，水箱中还设有液位开关，液位开关与控制器相连接。

结合第一种可实现方式，在第六种可实现方式中，在水箱和水泵之间还设有过滤器。

结合第六种可实现方式，在第七种可实现方式中，过滤器中设有纳滤膜或反渗透膜。

由上述技术方案可知，本实用新型的有益技术效果如下：

1.针对系统工作压力不同的闭式冷却系统，分别按不同的压力值进行补水。通过电磁换向阀进行3条补水管路的切换，可以对多个闭式冷却系统的冷却管路进行补水，并且可以保证每个闭式冷却系统达到对应的工作压力。

2.水箱中还设有液位开关，液位开关与控制器连接。当水箱里的冷却液低于低液位线时，控制器会自动切断水泵的供电，避免水泵长时间工作被烧毁。

3.过滤器中设有纳滤膜或反渗透膜，可以有效过滤掉自来水中钙离子、镁离子。自动水在进入水泵前就被过滤，使得进入水泵、冷却管路进液口的自来水基本不含钙离子、镁离子，避免了水泵、冷却管路形成水垢的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例1装置系统架构示意图；

图2为本实用新型实施例2装置系统架构示意图；

图3为本实用新型实施例3装置系统架构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供一种风力发电机组冷却系统自动补水装置，包括：依顺次相连接的水箱、水泵、方向控制阀、单向阀形成的补水管路，补水管路有多条；还包括压力传感器、控制器；

水箱用于存储冷却液；

水泵用于将冷却液传输到冷却管路进液口；

方向控制阀用于切换补水管路；

单向阀为多个，每一条补水管路均设有一个单向阀；单向阀的进水口与方向控制阀相连接，出水口与冷却管路进液口相连接；

压力传感器为多个，每一条冷却管路内部、冷却管路进液口旁侧均设有一个压力传感器；

控制器分别与水泵、方向控制阀、压力传感器电连接。

以下对实施例1工作原理进行详细说明：

在本实施例中，风力发电机组的闭式水冷系统有3套，分别用于给变频器、发电机、变压器进行冷却散热。这3套水冷系统对应的冷却管路形状各不相同，冷却管路的长度、直径均不一致，冷却管路中的液体压力额定值也各不相同。在这3条冷却管路内部、冷却管路进液口旁侧均设有1个压力传感器，压力传感器的安装方式不做限定，优选为焊接，可以获得更好的连接强度。为避免焊点长时间浸泡在液体中生锈，可在焊点表面涂上一层硅橡胶。压力传感器设在此处，相较于设在距离冷却管路进液口有一段距离的单向阀位置处，可以减少一截液体压力传递的损失，能够更为精确的测量冷却管路中液体的压力。

压力传感器与控制器电连接，具体的，冷却管路进液口处开有一孔，连接压力传感器与控制器的信号线穿过该孔，孔上设有密封橡胶圈，密封橡胶圈套设在信号线上。在在本实施例中，直接选用风力发电机组的主控系统作为控制器，可以不用额外新设器件、增加成本。当闭式水冷系统中的冷却液因为渗漏、蒸发等原因，会使冷却管路中的液体压力下降，此时压力传感器会检测到冷却管路中液体压力实测值，并将该实测值传输给主控系统；压力传感器的检测时间间隔不作限定，在本实施例中举例说明，可以是分钟级别，也可以是小时级别。每一条冷却管路中液体压力的额定值各不相同，主控系统会根据每一条冷却管路中所需的液体压力额定值，结合压力传感器的实测值对比分析，判断出每一条冷却管路是否需要补水。

依顺次相连接的水箱、水泵、方向控制阀、单向阀形成补水管路，水箱、水泵、方向控制阀、单向阀之间的连接管道不做限定，在本实施例中举例说明，比如：铜管、PVC管。在本实施例中，补水管路有3条，分别对给变频器、发电机、变压器进行冷却的冷却管路补水。单向阀为3个，每一条补水管路均设有1个单向阀防止冷却系统内冷却液回流到水箱，在本实施例中，方向控制阀优选为电磁换向阀，用于切换补水管路。

当主控系统判断某一条冷却管路需要补水时，主控系统会自动控制方向控制阀打开该条补水管路的阀门，接通该条补水管路的水箱、水泵。同时，主控系统会控制水泵开始工作，通过补水管路向冷却管路补水。在本实施中，水泵选用小流量高扬程水泵，能够保证冷却管路中的液体达到额定压力值。在补水过程中，压力传感器对冷却管路中液体压力是进行实时监测的，当主控系统接收到压力传感器的监测值等于液体压力额定值时，会控制水泵停止工作。单向阀进水口与方向控制阀相连接，出水口与冷却管路进液口相连接，可以保证电磁换向阀在进行补水管路的切换时，冷却管路内的冷却液不会倒流回补水管路。

本实施例中的水箱，容积可以根据需求订制，能够满足风力发电机组一年以上的自动补水需求，即每隔一年工作人员才需要去现场给水箱补一次水。水箱中存储的冷却液可以是防冻液，比如美孚MOBIL-45℃，也可以是水。在水箱外壁还设有空气滤清器，当工作人员给水箱补水时，水箱中的空气从空气滤清器中排出，避免水箱里有空气补水到一定液位后不能继续补水。

通过本实施例的技术方案，针对系统工作压力不同的闭式冷却系统，分别按不同的压力值进行补水。通过电磁换向阀进行3条补水管路的切换，可以对多个闭式冷却系统的冷却管路进行补水，并且可以保证每个闭式冷却系统达到对应的工作压力。

实施例2

在实际补水时，即使同一种类型的风力发电机组，因为所处的环境不同，同等容积水箱中的冷却液消耗速度也各不相同，比如在高温环境工作的风力发电机组，冷却液消耗就会快一些。这样预存储在水箱中的冷却液，可能会在预计对水箱进行补水前，就消耗完了。而当主控系统判断冷却管路需要补水时，会启动水泵工作，而冷却管路中的液体压力达不到额定值时，主控系统就会控制水泵持续工作进行补水，这样可能会把水泵烧毁。

为解决上述技术问题，在实施例1的基础上进一步优化，采用以下技术方案：如图2所示，水箱中还设有液位开关，液位开关与控制器相连接。

当水箱里的冷却液低于低液位线时，液位开关反馈控制器并断开水泵的供电，避免水泵长时间工作被烧毁。

实施例3

在实施例1中，当水箱里存储的冷却液为水时，因工程现场的实际情况，对于较大容积的水箱进行补水，通常都是就近取自来水进行补水，不会运输纯净水或者蒸馏水到现场。而自来水中有矿物离子，补入冷却管路后时间一长就会在冷却管路的管道内壁形成水垢，影响冷却液在管道内的循环流动，影响制冷散热效果。

为解决上述技术问题，在实施例1或实施例2的基础上进一步优化，采用以下技术方案：如图3所示，在水箱和水泵之间还设有过滤器，过滤器中设有纳滤膜或反渗透膜。

过滤器中设有纳滤膜或反渗透膜，可以有效过滤掉自来水中钙离子、镁离子。自动水在进入水泵前就被过滤，使得进入水泵、冷却管路进液口的自来水，都基本不含钙离子、镁离子，避免了水泵、冷却管路形成水垢的风险。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例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，或者对其中部分或者全部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各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种风力发电机组冷却系统自动补水装置，其特征在于，包括：依顺次相连接的水箱、水泵、方向控制阀、单向阀形成的补水管路，所述补水管路有多条；还包括压力传感器、控制器；

所述水箱用于存储冷却液；

所述水泵用于将所述冷却液传输到冷却管路进液口；

所述方向控制阀用于切换补水管路；

所述单向阀为多个，每一条补水管路均设有一个单向阀；所述单向阀的进水口与方向控制阀相连接，出水口与冷却管路进液口相连接；

所述压力传感器为多个，每一条冷却管路内部、冷却管路进液口旁侧均设有一个压力传感器；

所述控制器分别与所述水泵、方向控制阀、压力传感器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组冷却系统自动补水装置，其特征在于：多条补水管路分别用于根据不同的液体压力额定值给变频器、发电机、变压器的冷却管路补水。

3.根据权利要求1所述的一种风力发电机组冷却系统自动补水装置，其特征在于：所述方向控制阀为电磁换向阀。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电机组冷却系统自动补水装置，其特征在于：在所述水箱外壁还设有空气滤清器。

5.根据权利要求1所述的一种风力发电机组冷却系统自动补水装置，其特征在于：在所述水箱中还设有液位开关，所述液位开关与所述控制器连接。

6.根据权利要求1所述的一种风力发电机组冷却系统自动补水装置，其特征在于：在所述水箱和水泵之间还设有过滤器。

7.根据权利要求6所述的一种风力发电机组冷却系统自动补水装置，其特征在于：所述过滤器中设有纳滤膜或反渗透膜。

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