CN220965455U - 风电设备用散热装置及海上风电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种风电设备用散热装置及海上风电系统。风电设备用散热装置包括：导风壳，限定出送风通道；集风件，设置在导风壳的进风端；第一密封件，集风件通过第一密封件能够与风电设备的出风端密封连接；风机和换热器，沿气体流向依次设置在导风壳的出风端，其中，风机与导风壳的出风端连通，换热器的背离风机的一端用于与风电设备的进风端密封连通，以使气流在风电设备内部和散热装置内形成内循环。本实用新型能够使得风电设备的内部和外部没有直接交互，可阻止粉尘、湿气及盐雾等被强制进入风电设备，能够对风电设备内其他部件进行了有效的防护，从而极大提高风电设备内变流器等核心部件的使用寿命及稳定性。

Description

风电设备用散热装置及海上风电系统

技术领域

本实用新型涉及风电散热技术领域，具体而言，涉及一种风电设备用散热装置及海上风电系统。

背景技术

目前大功率变流器的冷却方式主要有风冷和液冷散热。风冷散热因其高效、低成本被广泛应用，风冷散热通常直接将冷风送入变流器内部，再将发热器件产生的热量排到柜外。这种冷却方式优点是高效，低成本及可靠性高。但是防护性较差，粉尘及湿气、盐雾等会随冷风进入变流器。随着海上风电应用原来越广泛，海上风电的散热可靠性要求越来越高，风电变流器柜内安装有大量的电子器件，鉴于海上恶劣的环境，这种风冷散热方式不能满足高湿、高盐雾等场景的应用要求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种风电设备用散热装置及海上风电系统，能够解决现有技术中的因风电设备内部和外部冷风直接交互，导致粉尘、湿气及盐雾等进入风电设备、进而降低风电设备内部件等使用寿命及稳定性等问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一方面，提供了一种风电设备用散热装置，包括：导风壳，限定出送风通道；集风件，设置在导风壳的进风端；第一密封件，集风件通过第一密封件能够与风电设备的出风端密封连接；风机和换热器，沿气体流向依次设置在导风壳的出风端，其中，风机与导风壳的出风端连通，换热器的背离风机的一端用于与风电设备的进风端密封连通，以使气流在风电设备内部和散热装置内形成内循环。

进一步地，集风件限定出相连通且内径依次减小的第一风道和第二风道，其中，第一风道被构造为与风电设备的出风端连通，第二风道与导风壳连接。

进一步地，集风件包括用于连通第一风道和第二风道的第三风道，自第一风道至第二风道，第三风道的内径逐渐减小。

进一步地，导风壳包括依次连接且成夹角的至少两个筒段，相邻两个筒段通过弧形筒段连接。

进一步地，风机为增压风机或者抽风机；和/或，风电设备用散热装置还包括支撑座，支撑座支撑在风机的下方。

进一步地，换热器为水风换热器或风风换热器。

进一步地，风电设备用散热装置还包括第二密封件，第二密封件设置在换热器的背离风机的一端。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种海上风电系统，包括风电设备以及设置在风电设备一侧的上述的风电设备用散热装置。

进一步地，风电设备包括设备本体和罩设在设备本体外的塔筒，集风件位于塔筒内并与设备本体密封连接，换热器与塔筒密封连接或者与设备本体的进风口密封连接。

进一步地，导风壳穿设在塔筒上，导风壳与塔筒之间密封连接。

应用本实用新型的技术方案，集风件安装在风电设备(比如，变流器、逆变器等)的出风端，变流器工作产生热量形成热风，通过出风端由集风件汇集后在导风壳内流动，在风机的作用下，能够使得导风壳内气体运行顺畅，热风在换热器处进行热交换，热风变成冷风后再次进入风电设备内，被变流器内部散热系统吸入。如此形成一个循环，这样，变流器工作中不断产生的热风通过换热器交换成冷风后再次进入变流器，因为风电设备的内部和外部没有直接交互，防护性非常高，可有效阻止粉尘、湿气及盐雾等被强制进入风电设备，能够对风电设备内其他部件进行有效的防护，可极大提高变流器等核心部件的使用寿命及稳定性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附

图中：

图1示出了本实用新型的实施例的海上风电系统的结构示意图；

图2示出了图1的海上风电系统的集风件的俯视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、导风壳；13、送风通道；15、筒段；16、弧形筒段；20、换热器；30、支撑座；40、集风件；41、第一风道；42、第二风道；43、第三风道；50、风机；100、风电设备；101、设备本体；102、塔筒。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参见图1所示，本实用新型提供了一种风电设备用散热装置，包括：导风壳10，限定出送风通道13；集风件40，设置在导风壳10的进风端；第一密封件，集风件40通过第一密封件能够与风电设备的出风端密封连接；风机50和换热器20，沿气体流向依次设置在导风壳10的出风端，其中，风机50与导风壳10的出风端连通，换热器20的背离风机50的一端用于与风电设备的进风端密封连通，以使气流在风电设备内部和散热装置内形成内循环。

通过上述设置，集风件40安装在风电设备(比如，变流器、逆变器等)的出风端，变流器工作产生热量形成热风，通过出风端由集风件40汇集后在导风壳10内流动，在风机50的作用下，能够使得导风壳10内气体运行顺畅，热风在换热器20处进行热交换，热风变成冷风后再次进入风电设备内，被变流器内部散热系统吸入。如此形成一个循环，这样，变流器工作中不断产生的热风通过换热器20交换成冷风后再次进入变流器，因为风电设备的内部和外部没有直接交互，防护性非常高，可有效阻止粉尘、湿气及盐雾等被强制进入风电设备，能够对风电设备内其他部件进行有效的防护，可极大提高变流器等核心部件的使用寿命及稳定性。

具体地，换热器20为水风换热器且采用板翅换热器，热风进入水风换热器，由外部水箱或大海进入换热器20的冷水和热风在换热器20内相互交错且独立的板翅间进行充分热交换后，冷水被加热成热水，热水可排入外部水箱或大海。

如图1和图2所示，在本实用新型的实施例中，集风件40限定出相连通且内径依次减小的第一风道41和第二风道42，其中，第一风道41被构造为与风电设备的出风端连通，第二风道42与导风壳10连通。

通过上述设置，集风件40设计成漏斗型，这样，集风件40能够起到聚风和导风的作用。

如图2所示，在本实用新型的实施例中，集风件包括用于连通第一风道41和第二风道42的第三风道43，自第一风道至第二风道，第三风道43的内径逐渐减小。

通过上述设置，自第一风道至第二风道，集风件40的内径逐渐减小，能够起增压、聚风的效果。

在本实用新型的另一个实施例中，第一风道41和第二风道42的内壁之间也可以限定出台阶面，第一风道和第二风道的内径呈阶梯变化。

如图1所示，在本实用新型的实施例中，导风壳10包括依次连接且成夹角的至少两个筒段15，相邻两个筒段15通过弧形筒段16连接。

在上述技术方案中，导风壳10包括依次连接的三个筒段，相邻两个筒段之间通过弧形筒段一体成型，通过设置弧形筒段16，能够减小导风壳10内气体的风阻，从而可靠高效地将气体传输至换热器20。

在本实用新型的一个实施例中，多个筒段可分体设置，现场通过密封连接形成整体。

在本实用新型的一个实施例中，弧形筒段16的角度范围大于或等于90°。

在本实用新型的一个实施例中，风机50为增压风机或者抽风机。风机50为增压风机时，能够起对气体增压、提高气体流速的作用。

如图1所示，在本实用新型的实施例中，风电设备用散热装置还包括支撑座30，支撑座30用于支撑导风壳10。

通过上述设置，支撑座30设置在风机50的下方，能够同时支撑导风壳和风机，以提高导风壳和风机的稳定性，从而能够确保散热装置正常进行散热功能。

在本实用新型的实施例中，换热器20为水风换热器。

在本实用新型的另一个实施例中，在一些应用场合下，也可以使用风风换热器替代水风换热器，风风换热器可以利用自然海风或者外置风机来实现风风热量交换。

在本实用新型的实施例中，风电设备用散热装置还包括第二密封件，第二密封件设置在换热器的背离风机的一端，以使换热器与风电设备密封连接。

本实用新型提供了一种海上风电系统，包括风电设备100以及设置在风电设备100一侧的上述的风电设备用散热装置。

在上述技术方案中，风电设备100包括设备本体101和罩设在设备本体101外的塔筒102，集风件40位于塔筒102内并与设备本体101密封连接，换热器20与塔筒102密封连接，这样，经过换热器20流出的冷风能够进入塔筒102并在塔筒102内扩散，冷风能够从设备本体的周向进入设备本体并对其进入冷却散热。

在本实用新型的一个实施例中，换热器20也能够位于塔筒102内并与设备本体101的进风口密封连接。

如图1所示，在本实用新型的实施例中，导风壳10穿设在塔筒102上，导风壳10与塔筒102之间密封连接。

通过上述设置，能够确保散热装置与风电设备密封连接，从而避免风电设备与外界连通，避免外界的盐雾、粉尘进入风电设备内，也能够避免风电设备内的冷风排出，降低散热效率。

本实用新型的海上风电系统具有上述的风电设备用散热装置的全部技术特征和全部技术效果，此处不再赘述。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型的上述的实施例实现了如下技术效果：集风件安装在风电设备(比如变流器)的出风端，变流器工作产生热量形成热风，通过出风端由集风件汇集后在导风壳内流动，在风机的作用下，能够使得导风壳内气体运行顺畅，换热器为水风换热器且采用板翅换热器，热风进入水风换热器，由外部水箱或大海进入换热器的冷水和热风在换热器内相互交错且独立的板翅间进行充分热交换后，冷水被加热成热水，热水可排入外部水箱或大海。热风变成冷风再次进入风电设备内，被变流器内部散热系统吸入。如此形成一个循环，变流器工作中不断产生的热风通过水风换热器交换成冷风后再次进入变流器，因为风电设备的内部和外部没有直接交互，防护性非常高，可有效阻止粉尘、湿气及盐雾等被强制进入风电设备，能够对风电设备内其他部件进行有效的防护，可极大提高变流器等核心部件的使用寿命及稳定性。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种风电设备用散热装置，其特征在于，包括：

导风壳(10)，限定出送风通道(13)；

集风件(40)，设置在所述导风壳(10)的进风端；

第一密封件，所述集风件(40)通过所述第一密封件能够与风电设备的出风端密封连接；

风机(50)和换热器(20)，沿气体流向依次设置在所述导风壳(10)的出风端，其中，所述风机(50)与所述导风壳(10)的出风端连通，所述换热器(20)的背离所述风机(50)的一端用于与风电设备的进风端密封连通，以使气流在风电设备内部和散热装置内形成内循环。

2.根据权利要求1所述的风电设备用散热装置，其特征在于，所述集风件(40)限定出相连通且内径依次减小的第一风道(41)和第二风道(42)，其中，所述第一风道(41)被构造为与所述风电设备的出风端连通，所述第二风道(42)与所述导风壳(10)连接。

3.根据权利要求2所述的风电设备用散热装置，其特征在于，所述集风件(40)包括用于连通所述第一风道(41)和所述第二风道(42)的第三风道(43)，自所述第一风道(41)至所述第二风道(42)，所述第三风道(43)的内径逐渐减小。

4.根据权利要求1所述的风电设备用散热装置，其特征在于，所述导风壳(10)包括依次连接且成夹角的至少两个筒段(15)，相邻两个所述筒段(15)通过弧形筒段(16)连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的风电设备用散热装置，其特征在于，所述风机(50)为增压风机或者抽风机；和/或，

所述风电设备用散热装置还包括支撑座(30)，所述支撑座(30)支撑在所述风机(50)的下方。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的风电设备用散热装置，其特征在于，所述换热器(20)为水风换热器或风风换热器。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的风电设备用散热装置，其特征在于，所述风电设备用散热装置还包括第二密封件，所述第二密封件设置在所述换热器(20)的背离所述风机(50)的一端。

8.一种海上风电系统，其特征在于，包括风电设备(100)以及设置在所述风电设备(100)一侧的权利要求1至7中任一项所述的风电设备用散热装置。

9.根据权利要求8所述的海上风电系统，其特征在于，所述风电设备(100)包括设备本体(101)和罩设在所述设备本体(101)外的塔筒(102)，所述集风件(40)位于所述塔筒(102)内并与所述设备本体(101)密封连接，所述换热器(20)与所述塔筒(102)密封连接或者与所述设备本体(101)的进风口密封连接。

10.根据权利要求9所述的海上风电系统，其特征在于，所述导风壳(10)穿设在所述塔筒(102)上，所述导风壳(10)与所述塔筒(102)之间密封连接。