CN219795465U - 一种双馈风电机组零部件散热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种双馈风电机组零部件散热装置，包括风电机组、冷凝器、蒸发器、压缩机和控制器，风电机组包括机舱、轮毂和叶片，机舱包括发电机、齿轮箱，所述压缩机的两端通过管道分别连接冷凝器和蒸发器，冷凝器与蒸发器之间设有膨胀阀，蒸发器分别设置在发电机、齿轮箱的外表面，用于对发电机、齿轮箱进行降温。本方案有效的提高了对机舱内发电机和齿轮箱的降温效果，避免发电机和齿轮箱的工作发热温度过高影响风电机组的使用安全和寿命，避免对风电机组造成损伤，同时改善机舱内的高温环境起到降温效果，另外，降温过程中产生的热量可以用于轮毂的加热，避免外界温度过低使轮毂结冰影响叶片的正常使用，从而保证了机舱的正常使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及风电机组技术领域，特别是一种双馈风电机组零部件散热装置。
背景技术
风力发电是利用将风能转化为动能，动能转化为电能的过程，通过风电机组在风力的作用下实现发电，主要部件包括塔筒、机舱、轮毂和叶片等，而机舱内一般设置有发电机、齿轮箱等零部件，为保证机舱内各个部件运行的稳定性以及避免出现机械运行时产生的高温燃烧对风电机组造成损伤，特别是双馈风电机组在运行过程中齿轮箱、发电机会散发出大量的热，风电机组更容易出现损伤，而现有的机舱中为保证设备的正常运行，通常采用强迫风冷、强迫油冷、强迫水冷的方式进行对零部件进行冷却，但是其冷却效果还是欠佳，另外，风电机组大部分都会设置在上坡或者气流较强的地方，在冬季轮毂容易被冰冻，影响风电机组的正常使用，因此是目前急需解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是，克服现有技术的上述不足，而提供一种冷却效果突出，便于降低机舱内齿轮箱、发电机的工作发热温度，降低高温损伤风电机组，提高风电机组使用寿命的双馈风电机组零部件散热装置。
本实用新型的技术方案是：一种双馈风电机组零部件散热装置，包括风电机组、蒸发器、压缩机和控制器，风电机组包括机舱、轮毂和叶片，机舱内设有发电机、齿轮箱和主轴，所述压缩机的两端通过管道分别连接冷凝器和蒸发器，冷凝器与蒸发器之间设有膨胀阀，蒸发器分别设置在发电机、齿轮箱的外表面，用于对发电机、齿轮箱进行降温。
进一步，所述蒸发器包括导热铜管和散热片，铜管穿插设置在散热片上。铜管的穿插方式可以根据散热片的面积选择，可以采用来回多次呈波浪形、螺旋状等多种穿插方式，或者增大铜管的外径单次穿插，便于铜管与散热片之间的热量传递，以及提高散热片的散热效果。
进一步，所述散热片包括第一散热片和第二散热片，第一散热片设置在发电机外表面，第二散热片设置在齿轮箱外表面。优选地，散热片成圆周分布设置在发电机、齿轮箱的外表面，并且散热片设置若干片，沿发电机、齿轮箱径向设置，铜管呈螺旋状穿插设置在散热片上，便于提高散热的效果。
进一步，所述散热片的一侧设有散热风机，第一散热片和第二散热片分别对应设有第一风机和第二风机。优选地，第一风机为设置在发电机端部的散热扇，用于推动气流沿发电机的轴向流动将热量带走；第二风机为设置在齿轮箱端的散热扇，通过轴与齿轮箱内部的驱动轴连接，从而实现将气流往齿轮箱机身上引带走热量，第二风机可以根据齿轮箱的形状设置多个，便于提高散热效果；或者第一风机和第二风机分别通过电机驱动设置在发电机、齿轮箱一侧或者端部，保证散热的效果。
进一步，所述发电机和齿轮箱的外表面均设有第一温度感应器，用于检测发电机和齿轮箱的发热温度。当发电机和齿轮箱的的发热温度达到设置温度上限时，散热装置会自动控制压缩机工作对发电机和齿轮箱进行降温，从而保证发电机和齿轮箱的工作环境温度，避免温度过高而发生故障或火灾等事故。
进一步，所述冷凝器设置在机舱尾部的排风孔，冷凝器的内侧设有往排风孔外侧排风的冷凝风机。
进一步，所述排风孔设有回转接头，回转接头与热风输送管连接，热风输送管的端部与轮毂内腔连通。
进一步，所述热风输送管上设有电磁阀和抽风机。
进一步，轮毂的外表面设有第二温度感应器。当第二温度感应器感应到室外的温度达到设定下限时，散热装置会自动启动开始工作，为轮毂提供热源，避免轮毂在低温天气下出现结冰，影响叶片正常的使用。
进一步，所述机舱内设有预热装置，预热装置包括储能箱、循环管、阀门和温度传感器，循环管的两端分别连接储能箱的进口和出口，循环管上设有阀门和循环泵，储能箱内还设有电阻加热器和第一温度传感器，第二温度传感器分别设置在发电机上、齿轮箱上和机舱内，循环管上对应发电机、齿轮箱和机舱分别设有波纹管，波纹管用于对发电机、齿轮箱和机舱低温下进行预热，或者用于发电机、齿轮箱和机舱运行是产生的热量进行存储。
本实用新型具有如下特点：有效的提高了对机舱内发电机和齿轮箱的降温效果，避免发电机和齿轮箱的工作发热温度过高影响风电机组的使用安全和寿命，避免对风电机组造成损伤，同时改善机舱内的高温环境起到降温效果，另外，降温过程中产生的热量可以用于轮毂的加热，避免外界温度过低使轮毂结冰影响叶片的正常使用，从而保证了机舱的正常使用。
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的详细结构作进一步描述。
附图说明
图1-为本实用新型结构示意图；
图2-为散热装置工作原理图；
图3-为预热装置工作原理图；
1-第二温度感应器，2-机舱，3-齿轮箱，4-第一温度感应器，5-发电机，6-第一风机，7-压缩机，8-第二风机，9-主轴，10-通风孔，11-轮毂，12-叶片，13-控制器，14-第一散热片，15-第二散热片，16-膨胀阀，17-冷凝风机，18-冷凝器，19-电磁阀，20-抽风机，21-循环泵，22-第二温度传感器，23-波纹管，24-阀门，25-储能箱，26-电阻加热器，27-第一温度传感器，28-循环管。
具体实施方式
如附图所示：一种双馈风电机组零部件散热装置，包括风电机组、冷凝器18、蒸发器、压缩机7和控制器13，风电机组包括机舱2、轮毂11和叶片12，机舱2内设有发电机5、齿轮箱3和主轴9，压缩机7的两端通过管道分别连接冷凝器18和蒸发器，冷凝器18与蒸发器之间设有膨胀阀16，蒸发器分别设置在发电机5、齿轮箱3的外表面，用于对发电机5、齿轮箱3进行降温。
在实施例中，蒸发器包括导热铜管和散热片，铜管穿插设置在散热片上。铜管的穿插方式可以根据散热片的面积选择，可以采用来回多次呈波浪形、螺旋状等多种穿插方式，或者增大铜管的外径单次穿插，便于铜管与散热片之间的热量传递，以及提高散热片的散热效果。
在实施例中，散热片包括第一散热片14和第二散热片15，第一散热片14设置在发电机5外表面，第二散热片15设置在齿轮箱3外表面。优选地，散热片成圆周分布设置在发电机5、齿轮箱3的外表面，并且散热片设置若干片，沿发电机5、齿轮箱3径向设置，铜管呈螺旋状穿插设置在散热片上，便于提高散热的效果。
在实施例中，散热片的一侧设有散热风机，第一散热片14和第二散热片15分别对应设有第一风机6和第二风机8。优选地，第一风机6为设置在发电机5端部的散热扇，用于推动气流沿发电机5的轴向流动将热量带走；第二风机8为设置在齿轮箱3端的散热扇，通过轴与齿轮箱3内部的驱动轴连接，从而实现将气流往齿轮箱3机身上引带走热量，第二风机8可以根据齿轮箱3的形状设置多个，便于提高散热效果；或者第一风机6和第二风机8分别通过电机驱动设置在发电机5、齿轮箱3一侧或者端部，保证散热的效果。
在实施例中，发电机5和齿轮箱3的外表面均设有第一温度感应器4，用于检测发电机5和齿轮箱3的发热温度。当发电机5和齿轮箱3的的发热温度达到设置温度上限时，散热装置上的控制器13会自动控制压缩机7工作对发电机5和齿轮箱3进行降温，从而保证发电机5和齿轮箱3的工作环境温度，避免温度过高而发生故障或火灾等事故。优选地，冷凝器18设置在机舱2尾部的排风孔，冷凝器18的内侧设有往排风孔外侧排风的冷凝风机17。更优地，排风孔设有回转接头，回转接头与热风输送管连接，热风输送管的端部与轮毂11内腔连通。优选地，热风输送管通过设有通风孔10的主轴9与轮毂11内腔连通，热风输送管通过活动接头与主轴9连接，避免出现绕线。更优地，热风输送管上设有电磁阀19和抽风机20。当外界温度低于设有温度时，控制器13自动控制电磁阀19和抽风机20的开启，往轮毂11内输送热气流，避免叶片12结冰。具体的，轮毂11的外表面设有第二温度感应器1。当第二温度感应器1感应到室外的温度达到设定下限时，散热装置会自动启动开始工作，为轮毂11提供热源，避免轮毂11在低温天气下出现结冰，影响叶片12正常的使用。
在实施例中，机舱2内设有预热装置，预热装置受控制器的控制，预热装置包括储能箱25、循环管28、阀门24和温度传感器，储能箱25内表面设有镀锌保温层，外表面设有海绵保温层，循环管28的两端分别连接储能箱25的进口和出口，循环管28上设有阀门24和循环泵21，储能箱25、循环管28内流通循环液，循环液为水、油等具备储能功能的液体，储能箱25内还设有电阻加热器26和第一温度传感器27，第一温度传感器27用于监测储能箱25内循环液的温度，循环液的温度控制在15-65℃，第二温度传感器22分别设置在发电机5上、齿轮箱3上和机舱2内用于监测三者的温度下限是否低于5℃，循环管28上对应发电机、齿轮箱和机舱分别设有波纹管23，波纹管23用于对发电机、齿轮箱和机舱低温下进行预热，或者用于发电机、齿轮箱和机舱运行是产生的热量进行存储；使用过程中，当第二温度传感器22监测到的温度高于第一温度传感器27监测到的温度5℃时，控制器控制阀门24的开启和循环泵21的开启，对发电机、齿轮箱和机舱运行是产生的热量进行存储，当当第二温度传感器22监测到的温度低于第一温度传感器27监测到的温度时，不启动循环，但是当第二温度传感器22监测到的温度低于5℃时开始启动循环液释放能量对发电机、齿轮箱和机舱进行预热，保证设备的启动温度；另外，当第一温度传感器27监测到的温度低于设定温度的下限15℃时，控制器13自动加热器对储能箱25内的循环液进行加热，当储能箱25内的温度高于65℃时加热器自动停止工作，进而解决风电机组受低温的影响没法启动运行的状况，保证风电机组的启动温度在5℃以上。
本实用新型有效的提高了对机舱2内发电机5和齿轮箱3的降温效果，避免发电机5和齿轮箱3的工作发热温度过高影响风电机组的使用安全和寿命，避免对风电机组造成损伤，同时改善机舱2内的高温环境起到降温效果，另外，降温过程中产生的热量可以用于轮毂11的加热，避免外界温度过低使轮毂11结冰影响叶片12的正常使用，从而保证了机舱2的正常使用。
以上所述是本实用新型较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。
Claims (8)
1.一种双馈风电机组零部件散热装置，包括风电机组、冷凝器、蒸发器、压缩机和控制器，风电机组包括机舱、轮毂和叶片，机舱内设有发电机、齿轮箱和主轴，其特征在于：所述压缩机的两端通过管道分别连接冷凝器和蒸发器，冷凝器与蒸发器之间设有膨胀阀，蒸发器分别设置在发电机、齿轮箱的外表面，用于对发电机、齿轮箱进行降温；所述冷凝器设置在机舱尾部的排风孔，冷凝器的内侧设有往排风孔外侧排风的冷凝风机；所述排风孔设有回转接头，回转接头与热风输送管连接，热风输送管的端部与轮毂内腔连通。
2.根据权利要求1所述的双馈风电机组零部件散热装置，其特征在于：所述蒸发器包括导热铜管和散热片，铜管穿插设置在散热片上。
3.根据权利要求2所述的双馈风电机组零部件散热装置，其特征在于：所述散热片包括第一散热片和第二散热片，第一散热片设置在发电机外表面，第二散热片设置在齿轮箱外表面。
4.根据权利要求3所述的双馈风电机组零部件散热装置，其特征在于：所述散热片的一侧设有散热风机，第一散热片和第二散热片分别对应设有第一风机和第二风机。
5.根据权利要求1所述的双馈风电机组零部件散热装置，其特征在于：所述发电机和齿轮箱的外表面均设有第一温度感应器，用于检测发电机和齿轮箱的发热温度。
6.根据权利要求1所述的双馈风电机组零部件散热装置，其特征在于：所述热风输送管上设有电磁阀和抽风机。
7.根据权利要求1-6任一项所述的双馈风电机组零部件散热装置，其特征在于：轮毂的外表面设有第二温度感应器。
8.根据权利要求1所述的双馈风电机组零部件散热装置，其特征在于：所述机舱内设有预热装置，预热装置包括储能箱、循环管、阀门和温度传感器，循环管的两端分别连接储能箱的进口和出口，循环管上设有阀门和循环泵，储能箱内还设有电阻加热器和第一温度传感器，第二温度传感器分别设置在发电机上、齿轮箱上和机舱内，循环管上对应发电机、齿轮箱和机舱分别设有波纹管。
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