CN214577551U - 风力发电机组用散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机组用散热装置，包括空空热交换器、内循环风机、内循环进风管、内循环输送风管、内循环出风管、外循环风机、外循环输送风管、支撑架和控制器，空空热交换器、内循环风机、外循环风机均固定在支撑架上，空空热交换器的前侧设有内循环风机，后侧固定连接有内循环出风管，左侧或右侧设有外循环风机，内循环风机进风口固定连接有内循环进风管，内循环风机出风口经内循环输送风管与空空热交换器相连通，外循环风机出风口经外循环输送风管与空空热交换器相连通，本实用新型具有结构紧凑、空间布局合理、检修方便、散热效果好、运行噪声低等优点。

Description

风力发电机组用散热装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电散热技术领域，具体的说是一种风力发电机组用散热装置。

背景技术

随着风力发电机组发电功率逐步提高，机组运行过程中产生的热量也会逐步提升，机舱及发电机的温度过高会影响机舱内电气部件以及发电机的运行稳定性，使风力发电机效率大大降低，为保证发电机组稳定可靠的运行，通过设置散热装置将发电机及机舱内的热量散发出去，以确保发电机组的温度正常。

经检索，CN2015107877606公开了一种风力发电机组的机头冷却系统，包括设置在机舱内部的空气换热器I和设置在塔筒顶部平台上的空气换热器II，通过空气换热器I和空气换热器II对发电机组进行散热；经检索，CN2014203740018公开了一种空空冷却式风力发电机的通风冷却结构，包括空空热交换器、离心式内风扇、离心式外风扇等，均设置在机舱内对发电机组进行散热。

现有结构存在的不足之处为：一是散热装置设置在机舱内，散热装置的布局受机舱空间的限制，并占用机舱空间且散热效果差；二是散热装置设在机舱内，散热装置需要清理或维修时，操作不便，增加了检修难度。

发明内容

本实用新型的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构紧凑、空间布局合理、检修方便、散热效果好、运行噪声低的设置在机舱外的风力发电机组用散热装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种风力发电机组用散热装置，其特征在于：包括空空热交换器、内循环风机、内循环进风管、内循环输送风管、内循环出风管、外循环风机、外循环输送风管、支撑架和控制器，所述空空热交换器、内循环风机、外循环风机均固定在支撑架上，所述空空热交换器的前侧设有内循环风机，后侧固定连接有与机舱相连通的内循环出风管，左侧或右侧设有外循环风机，所述内循环风机进风口固定连接有与机舱相连通的内循环进风管，内循环风机出风口经内循环输送风管与空空热交换器相连通，所述外循环风机出风口经外循环输送风管与空空热交换器相连通，所述内循环进风管、内循环风机、内循环输送风管、空空热交换器、内循环出风管形成内循环风道，所述外循环风机、外循环输送风管、空空热交换器形成外循环风道，所述内循环风机、外循环风机分别与控制器相连接，将散热装置设在机舱外，通过支撑架与机舱外壳固定，集成程度高，机舱内的电气部件及发电机的热气在内循环风机的作用下通过内循环进风管抽出并进入到空空热交换器中，外界冷空气在外循环风机的作用下进入到空空热交换器中，热气与冷气在空空热交换器内进行热量交换后，热气经过热交换后温度降低经内循环出风管进入机舱对机舱内的电气部件及发电机进行降温，冷气经过热交换后温度升高排到外界，整体结构紧凑，安装维护方便，散热效果好、气体密封循环效果好。

本实用新型所述空空热交换器采用叉流板式热交换器，通过采用叉流板式热交换器，高温循环气流和低温循环气流呈正交叉的方式流过换热芯体实现热交换，以达到较高的热交换率。

本实用新型所述空空热交换器的芯体采用铝箔制成并做阴极电泳处理，或采用不锈钢316L箔制成并覆盖环氧树脂涂层，以满足海上风电防腐等级要求。

本实用新型所述内循环输送风管的管径从内循环风机出风口向空空热交换器逐渐变大，所述外循环输送风管的管径从外循环风机出风口向空空热交换器逐渐变大，起到导流的作用，空空热交换器热交换的面积大，冷却效果好。

本实用新型所述内循环输送风管、外循环输送风管上分别设有放水阀，所述放水阀与控制器相连接，通过设置放水阀以实现将管道中的冷凝水或雨水排出。

本实用新型所述内循环输送风管、外循环输送风管均采用不锈钢316L材质制成，并在内循环输送风管、外循环输送风管的表层喷漆，满足海上风电防腐等级的要求。

本实用新型所述外循环风机采用混流风机，具有离心式风机的高风压，轴流风机的大流量，噪声低、效率高。

本实用新型所述外循环风机的叶轮采用铝合金材质制成，叶轮表层覆盖铝合金阳极氧化的氧化物膜层并在氧化物膜层上喷漆，所述外循环风机的壳体采用不锈钢316L材质制成并在壳体表层喷漆，满足海上风电防腐等级要求。

本实用新型所述内循环风机采用离心式蜗壳风机，以确保抽风效果好。

本实用新型所述内循环风机的叶轮和壳体均采用不锈钢316L材质制成并在叶轮表层和壳体表层喷漆，满足海上风电防腐等级要求。

本实用新型的有益效果为：将散热装置设在机舱外，通过支撑架与机舱外壳固定，机舱内的电气部件及发电机的热气在内循环风机的作用下通过内循环进风管抽出并进入到空空热交换器中，外界冷空气在外循环风机的作用下进入到空空热交换器中，热气与冷气在空空热交换器内进行热量交换后，热气经过热交换后温度降低经内循环出风管进入机舱对机舱内的电气部件及发电机进行降温，冷气经过热交换后温度升高排到外界，整体结构紧凑，安装维护方便，散热效果好、气体密封循环效果好；通过采用叉流板式热交换器，高温循环气流和低温循环气流呈正交叉的方式流过换热芯体实现热交换，以达到较高的热交换率；内循环输送风管、外循环输送风管的设置起到了密封和导流的作用；外循环风机采用混流风机，具有离心式风机的高风压，轴流风机的大流量，噪声低、效率高。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型整体结构俯视图。

图3是本实用新型空空热交换器结构示意图。

图4是本实用新型内循环风机结构示意图。

图5是本实用新型外循环风机结构示意图。

附图标记：左内循环风机-101、左内循环风机进风口-1011、左内循环风机出风口-1012、右内循环风机-102、右内循环风机进风口-1021、左外循环风机-201、左外循环风机进风口-2011、右外循环风机-202、右外循环风机进风口-2021、左内循环输送风管-301、右内循环输送风管-302、左外循环输送风管-401、右外循环输送风管-402、空空热交换器-5、单元叉流板式热交换模块-501、支撑架-6、控制器-7、内循环出风管-8。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行说明。

如附图所示，一种风力发电机组用散热装置，包括空空热交换器5、内循环风机、内循环进风管、内循环输送风管、内循环出风管、外循环风机、外循环输送风管、支撑架6和控制器7，所述空空热交换器5、内循环风机、外循环风机均固定在支撑架6上，所述空空热交换器5的前侧设有内循环风机，后侧固定连接有与机舱相连通的内循环出风管8，左侧或右侧设有外循环风机，所述内循环风机进风口固定连接有与机舱相连通的内循环进风管，内循环风机出风口经内循环输送风管与空空热交换器5相连通，所述外循环风机出风口经外循环输送风管与空空热交换器5相连通，所述内循环进风管、内循环风机、内循环输送风管、空空热交换器5、内循环出风管8形成内循环风道（图1中黑色箭头指向），所述外循环风机、外循环输送风管、空空热交换器5形成外循环风道（图1中白色箭头指向），所述内循环风机、外循环风机分别与控制器相连接，将散热装置设在机舱外，通过支撑架6与机舱外壳固定，机舱内的电气部件及发电机的热气在内循环风机的作用下通过内循环进风管抽出并进入到空空热交换器5中，外界冷空气在外循环风机的作用下进入到空空热交换器5中，热气与冷气在空空热交换器5内进行热量交换后，热气经过热交换后温度降低经内循环出风管8进入机舱对机舱内的电气部件及发电机进行降温，冷气经过热交换后温度升高排到外界，整体结构紧凑，安装维护方便，散热效果好、气体密封循环效果好。

所述空空热交换器5采用叉流板式热交换器，此实施例中空空热交换器结构为现有技术，在此不做详细赘述，通过采用叉流板式热交换器，高温循环气流和低温循环气流呈正交叉的方式流过换热芯体实现热交换，以达到较高的热交换率。此实施例中空空热交换器5芯体采用铝箔或不锈钢316L箔制成，使用寿命长，温度传导率高，不会产生排气渗透；不锈钢316L箔外覆盖环氧树脂涂层，铝箔做阴极电泳处理，空空热交换器5的框架采用喷漆处理，以满足海上风电防腐等级要求。

所述空空热交换器5由单元叉流板式热交换模块501组成，相邻的单元叉流板式热交换模块501紧挨排列整体呈矩形布置，通过设置多组叉流板式热交换模块紧挨排列设置，以增加换热面积，确保散热效果好同时也能确保气流密封效果。

所述内循环输送风管的管径从内循环风机出风口向空空热交换器5逐渐变大，所述外循环输送风管的管径从外循环风机出风口向空空热交换器5逐渐变大，起到导流的作用，空空热交换器热交换的面积大，冷却效果好。

所述内循环输送风管、外循环输送风管上分别设有放水阀，所述放水阀与控制器相连接，通过设置放水阀以实现将管道中的冷凝水或雨水排出。

此实施例中内循环输送风管、外循环输送风管采用不锈钢316L或更高等级材质制成，并采用喷漆防腐工艺满足海上风电防腐等级的要求。此实施例中内循环进风管、内循环出风管也采用不锈钢316L或更高等级材质制成，并采用喷漆防腐工艺。

所述外循环风机采用混流风机，具有离心式风机的高风压，轴流风机的大流量，噪声低、效率高。此实施例中外循环风机的叶轮采用铝合金制成，叶轮表层覆盖铝合金阳极氧化的氧化物膜层并在氧化物膜层上喷漆，所述外循环风机的壳体采用不锈钢316L制成并在壳体表层喷漆，满足海上风电防腐等级要求。

所述内循环风机采用离心式蜗壳风机，以确保抽风效果好。此实施例中内循环风机的叶轮和壳体均采用不锈钢316L制成并在叶轮表层和壳体表层喷漆，满足海上风电防腐等级要求。

此实施例中发电机设在机舱的侧壁上，并与机舱内部相连通，通过设置散热装置，可以实现对机舱内部的电气部件和发电机均进行冷却降温，一个散热装置即可保证机舱内电气部件和发电机温度冷却的要求，以降低风力发电整体设备成本。

此实施例中内循环风机、外循环风机分别设有两个，内循环风机包括左内循环风机101和右内循环风机102，外循环风机包括左外循环风机201和右外循环风机202，内循环进风管包括左内循环进风管和右内循环进风管，内循环输送风管包括左内循环输送风管301和右内循环输送风管302，外循环输送风管包括左外循环输送风管401和右外循环输送风管402，机舱上设有机舱出风口和机舱进风口。

左内循环进风管的一端与机舱出风口相连通，另一端与左内循环风机进风口1011相连通，左内循环输送风管301一端与左内循环风机出风口1012相连通，另一端与空空热交换器5相连通；右内循环进风管的一端与机舱出风口相连通，另一端与右内循环风机进风口1021相连通，右内循环输送风管302一端与右内循环风机出风口相连通，另一端与空空热交换器5相连通。左外循环输送风管401一端与左外循环风机出风口相连通，另一端与空空热交换器5相连通，右外循环输送风管402一端与右外循环风机出风口相连通，另一端与空空热交换器5相连通。

此实施例中左内循环输送风管301和右内循环输送风管302靠近空空热交换器5一端的管径、左外循环输送风管401和右外循环输送风管402靠近空空热交换器5一端的管径、内循环出风管8靠近空空热交换器5一端的管径均与空空热交换器5的尺寸相匹配，以确保通过内循环风机的热气、外循环风机的冷气均能够进入空空热交换器5进行热量交换，同时能确保热交换面积最大，以增加热交换率。

此实施例中内循环风机、外循环风机分别设置两个，也可根据散热需求设置一个或多个，此实施例中空空热交换器由9个单元叉流板式热交换模块三行三列排列组成，也可根据散热需求设置成其他的组合方式。

此实施例中控制器可采用PLC控制器。

本实用新型安装时，将左内循环风机101、右内循环风机102、左外循环风机201、右外循环风机202和空空热交换器5均固定在支撑架6上，并固定安装左内循环进风管、右内循环进风管、左内循环输送风管301、右内循环输送风管302、左外循环输送风管401、右外循环输送风管402和内循环出风管8，支撑架6固定在机舱顶部，左内循环进风管、右内循环进风管与机舱出风口固定连接，内循环出风管与机舱进风口固定连接。

本实用新型使用时，控制器控制左内循环风机101、右内循环风机102、左外循环风机201和右外循环风机202启动，左内循环风机101启动带动机舱内的热气流从左内循环进风管经左内循环风机进风口1011进入，从左内循环风机出风口1012出去，经左内循环输送风管301进入到空空热交换器5中，右内循环风机102启动带动机舱内的热气流从右内循环进风管经右内循环风机进风口1021进入，从右内循环风机出风口出去，经右内循环输送风管302进入到空空热交换器5中；左外循环风机201启动，冷气流从左外循环风机进风口2011进入，从左外循环风机出风口经左外循环输送风管401进入到空空热交换器5中，右外循环风机202启动，冷气流从右外循环风机进风口2021进入，从右外循环风机出风口经右外循环输送风管402进入到空空热交换器5中，热气流和冷气流在空空热交换器处进行冷热交换，从机舱内出来的热气流被冷却后通过内循环出风管进入机舱，外界空气的冷气流被加热后排到大气中，散热装置整体结构布局紧凑，安装维护方便，气流流动密封效果好。

Claims (10)

1.一种风力发电机组用散热装置，其特征在于：包括空空热交换器、内循环风机、内循环进风管、内循环输送风管、内循环出风管、外循环风机、外循环输送风管、支撑架和控制器，所述空空热交换器、内循环风机、外循环风机均固定在支撑架上，所述空空热交换器的前侧设有内循环风机，后侧固定连接有与机舱相连通的内循环出风管，左侧或右侧设有外循环风机，所述内循环风机进风口固定连接有与机舱相连通的内循环进风管，内循环风机出风口经内循环输送风管与空空热交换器相连通，所述外循环风机出风口经外循环输送风管与空空热交换器相连通，所述内循环进风管、内循环风机、内循环输送风管、空空热交换器、内循环出风管形成内循环风道，所述外循环风机、外循环输送风管、空空热交换器形成外循环风道，所述内循环风机、外循环风机分别与控制器相连接。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组用散热装置，其特征在于：所述空空热交换器采用叉流板式热交换器。

3.根据权利要求2所述的一种风力发电机组用散热装置，其特征在于：所述空空热交换器的芯体采用铝箔制成并做阴极电泳处理，或采用不锈钢316L箔制成并覆盖环氧树脂涂层。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种风力发电机组用散热装置，其特征在于：所述内循环输送风管的管径从内循环风机出风口向空空热交换器逐渐变大，所述外循环输送风管的管径从外循环风机出风口向空空热交换器逐渐变大。

5.根据权利要求4所述的一种风力发电机组用散热装置，其特征在于：所述内循环输送风管、外循环输送风管上分别设有放水阀，所述放水阀与控制器相连接。

6.根据权利要求5所述的一种风力发电机组用散热装置，其特征在于：所述内循环输送风管、外循环输送风管均采用不锈钢316L材质制成，并在内循环输送风管、外循环输送风管的表层喷漆。

7.根据权利要求1或2或3或5或6所述的一种风力发电机组用散热装置，其特征在于：所述外循环风机采用混流风机。

8.根据权利要求7所述的一种风力发电机组用散热装置，其特征在于：所述外循环风机的叶轮采用铝合金材质制成，叶轮表层覆盖铝合金阳极氧化的氧化物膜层并在氧化物膜层上喷漆，所述外循环风机的壳体采用不锈钢316L材质制成并在壳体表层喷漆。

9.根据权利要求1或2或3或5或6或8所述的一种风力发电机组用散热装置，其特征在于：所述内循环风机采用离心式蜗壳风机。

10.根据权利要求9所述的一种风力发电机组用散热装置，其特征在于：所述内循环风机的叶轮和壳体均采用不锈钢316L材质制成并在叶轮表层和壳体表层喷漆。

Images