一種兆瓦級(jí)直驅(qū)風(fēng)機(jī)的冷卻裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種兆瓦級(jí)直驅(qū)風(fēng)機(jī)的冷卻裝置，包括太陽(yáng)能集熱器、塔筒、空氣過(guò)濾網(wǎng)、變流器換熱器、機(jī)艙、變流器、發(fā)電機(jī)換熱器和熱能儲(chǔ)存單元。本實(shí)用新型為增強(qiáng)塔筒內(nèi)空氣流動(dòng)，塔筒底部安裝了太陽(yáng)能集熱器。陽(yáng)光對(duì)塔筒底部的太陽(yáng)能集熱器中的空氣輻射加熱，熱空氣進(jìn)入塔筒內(nèi)部，由于煙囪效應(yīng)在塔筒內(nèi)形成一股向上流動(dòng)的強(qiáng)大冷空氣流，冷空氣與安置在塔筒頂端的變流器換熱器和發(fā)電機(jī)換熱器對(duì)流換熱，帶走變流器和發(fā)電機(jī)的散熱量。本實(shí)用新型的主要優(yōu)勢(shì)在于充分利用了風(fēng)機(jī)自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，取消了大尺寸排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)部分，減少了冷卻管路設(shè)計(jì)，降低了發(fā)電機(jī)風(fēng)摩耗，提高了發(fā)電機(jī)效率，同時(shí)節(jié)約了整機(jī)成本，可以有效降低塔筒制造和運(yùn)輸費(fèi)用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種兆瓦級(jí)直驅(qū)風(fēng)機(jī)的冷卻裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及兆瓦級(jí)直驅(qū)風(fēng)機(jī)，尤其涉及一種兆瓦級(jí)直驅(qū)風(fēng)機(jī)的冷卻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)能作為重要和成熟的可再生能源，具有蘊(yùn)藏量豐富、可再生、分布廣、無(wú)污染等特性，成為可再生能源發(fā)展的重要方向。
[0003]目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)已進(jìn)入兆瓦級(jí)設(shè)計(jì)時(shí)代，單機(jī)容量越來(lái)越大，隨之而來(lái)的發(fā)電機(jī)散熱冷卻問(wèn)題也變的越來(lái)越突出。大型風(fēng)機(jī)主要存在液冷和空冷兩種冷卻方式。液冷冷卻效果較好，但結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，增加了換熱器與冷卻介質(zhì)管道的費(fèi)用；如采用空冷，即在風(fēng)機(jī)內(nèi)部設(shè)置風(fēng)扇，對(duì)發(fā)熱部件進(jìn)行強(qiáng)制鼓風(fēng)以達(dá)到冷卻，但是隨著風(fēng)扇尺寸加大，發(fā)電機(jī)風(fēng)摩耗加大，發(fā)電機(jī)效率降低，同時(shí)風(fēng)沙和雨水容易侵蝕機(jī)艙內(nèi)部件，不利于機(jī)組的正常運(yùn)行；自然通風(fēng)通過(guò)在機(jī)艙上開(kāi)通風(fēng)孔，技術(shù)簡(jiǎn)單，但機(jī)艙內(nèi)設(shè)備暴露在空氣中容易受侵蝕，且對(duì)于大型風(fēng)機(jī)已無(wú)法完全滿(mǎn)足冷卻要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型要設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)成本較低、不降低發(fā)電機(jī)效率并且能較好滿(mǎn)足冷卻效果的兆瓦級(jí)直驅(qū)風(fēng)機(jī)的冷卻裝置。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種兆瓦級(jí)直驅(qū)風(fēng)機(jī)的冷卻裝置，包括太陽(yáng)能集熱器、塔筒、空氣過(guò)濾網(wǎng)、變流器換熱器、機(jī)艙、變流器、發(fā)電機(jī)換熱器和熱能儲(chǔ)存單元；
[0006]所述的塔筒為中空塔筒，通過(guò)三根支撐腿安裝在地基上；所述的機(jī)艙安裝在塔筒的頂端，塔筒與機(jī)艙之間有通風(fēng)孔；所述的空氣過(guò)濾網(wǎng)安裝在通風(fēng)孔中；所述的變流器換熱器安裝在塔筒頂部，呈方形布置，變流器換熱器之間通過(guò)波紋管連接；所述的發(fā)電換熱器放置在機(jī)艙末端位置，采用板翅式換熱器進(jìn)行冷卻；所述的塔筒地基周?chē)惭b有太陽(yáng)能集熱器和熱能儲(chǔ)存單元。
[0007]本實(shí)用新型的工作原理如下:為增強(qiáng)塔筒內(nèi)空氣流動(dòng)，塔筒底部安裝了太陽(yáng)能集熱器。陽(yáng)光對(duì)塔筒底部的太陽(yáng)能集熱器中的空氣輻射加熱，熱空氣進(jìn)入塔筒內(nèi)部，由于煙囪效應(yīng)在塔筒內(nèi)形成一股向上流動(dòng)的強(qiáng)大冷空氣流，冷空氣與安置在塔筒頂端的變流器換熱器和發(fā)電機(jī)換熱器對(duì)流換熱，帶走變流器和發(fā)電機(jī)的散熱量。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0009]1、本實(shí)用新型考慮到兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)高度達(dá)八九十米，且塔筒是薄壁中空的結(jié)構(gòu)，塔筒上部和下部之間存在壓差，容易利用煙?效應(yīng)加強(qiáng)空氣流動(dòng)，增強(qiáng)強(qiáng)制對(duì)流換熱，吸收風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)和變流器的散熱。因此利用塔筒煙?效應(yīng)來(lái)形成冷卻氣流，加強(qiáng)對(duì)流換熱以帶走發(fā)電機(jī)和機(jī)艙內(nèi)變流器的散熱量。主要優(yōu)勢(shì)在于充分利用了風(fēng)機(jī)自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，取消了大尺寸排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)部分，減少了冷卻管路設(shè)計(jì)，降低了發(fā)電機(jī)風(fēng)摩耗，提高了發(fā)電機(jī)效率，同時(shí)節(jié)約了整機(jī)成本。[0010]2、本實(shí)用新型將傳統(tǒng)放在機(jī)艙內(nèi)的變流器換熱器改為了安置在塔筒頂部方形布置，這樣增加了換熱面積，有利于變流器散熱，同時(shí)也不干涉塔筒頂部的通行空間。為更好的適應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在實(shí)際工作中因?yàn)轱L(fēng)向的改變而旋轉(zhuǎn)機(jī)身的情況，將變流器換熱器通過(guò)波紋管連接。
[0011]3、本實(shí)用新型的發(fā)電機(jī)換熱器布置在機(jī)艙末端位置。由于發(fā)電機(jī)散熱量大，所需換熱面積也較大，故采用傳熱效率高、比面積大、適應(yīng)性強(qiáng)且容易制造的板翅式換熱器以冷卻發(fā)電機(jī)。
[0012]4、為了方便塔筒進(jìn)風(fēng)，將傳統(tǒng)的管式塔筒變?yōu)榱髓旒苁浇Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，用三根支撐腿支撐塔筒。這樣設(shè)計(jì)使得塔筒底部半徑減小，重量變輕，可以有效降低塔筒制造和運(yùn)輸費(fèi)用。
[0013]5、為了提高冷卻效果，本實(shí)用新型的塔筒地基周?chē)惭b有太陽(yáng)能集熱器。集熱器集熱區(qū)域的空氣輻射受熱后沿管路進(jìn)入塔筒內(nèi)，熱空氣流由于密度小沿塔筒向上運(yùn)動(dòng)，塔筒中間位置設(shè)有空氣過(guò)濾網(wǎng)，可以將空氣氣流中的雜質(zhì)去除，以免雜質(zhì)破壞風(fēng)機(jī)的正常工作。為了更好的發(fā)揮冷卻效果，在塔筒底部還修建了能存儲(chǔ)集熱器中熱能的熱能儲(chǔ)存單元，以便沒(méi)有陽(yáng)光時(shí)，該套系統(tǒng)也能正常工作。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]本實(shí)用新型共有附圖2張，其中:
[0015]圖1是本實(shí)用新型風(fēng)機(jī)冷卻通道示意圖。
[0016]圖2是變流器換熱器布局示意圖。
[0017]圖中:1、太陽(yáng)能集熱器，2、塔筒，3、空氣過(guò)濾網(wǎng)，4、變流器換熱器，5、發(fā)電機(jī)，6、變流器，7、發(fā)電機(jī)換熱器，8、機(jī)艙，9、熱能儲(chǔ)存單元，10、平板，11、翅片。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步地描述。如圖1-2所示，一種兆瓦級(jí)直驅(qū)風(fēng)機(jī)的冷卻裝置，包括太陽(yáng)能集熱器1、塔筒2、空氣過(guò)濾網(wǎng)3、變流器換熱器4、機(jī)艙8、變流器6、發(fā)電機(jī)換熱器7和熱能儲(chǔ)存單元9 ;所述的塔筒2為中空塔筒2，通過(guò)三根支撐腿安裝在地基上；所述的機(jī)艙8安裝在塔筒2的頂端，塔筒2與機(jī)艙8之間有通風(fēng)孔；所述的空氣過(guò)濾網(wǎng)3安裝在通風(fēng)孔中；所述的變流器換熱器4安裝在塔筒2頂部，呈方形布置，變流器換熱器4之間通過(guò)波紋管連接；所述的發(fā)電換熱器放置在機(jī)艙8末端位置，采用板翅式換熱器進(jìn)行冷卻；所述的塔筒2地基周?chē)惭b有太陽(yáng)能集熱器I和熱能儲(chǔ)存單元9。所述的板翅式換熱器以平板10和翅片11作為換熱元件。
[0019]下面按照附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]本實(shí)用新型的原理在于利用塔筒2煙囪效應(yīng)來(lái)形成冷卻氣流，加強(qiáng)對(duì)流換熱以帶走發(fā)電機(jī)5和機(jī)艙8內(nèi)變流器6的散熱量，主要優(yōu)勢(shì)在于充分利用了風(fēng)機(jī)本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，取消了排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，節(jié)省成本。
[0021]煙囪效應(yīng)是室內(nèi)外溫差形成的熱壓及室外風(fēng)壓共同作用的結(jié)果，通常以前者為主，而熱壓值與室內(nèi)外溫差產(chǎn)生的空氣密度差及進(jìn)排風(fēng)口的高度差成正比。
[0022]本實(shí)用新型將傳統(tǒng)放在機(jī)艙8內(nèi)的變流器換熱器4改為了安置在塔筒2頂部方形布置，這樣增加了換熱面積，有利于變流器6散熱，同時(shí)也不干涉塔筒2頂部的通行空間。為更好的適應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)5在實(shí)際工作中因?yàn)轱L(fēng)向的改變而旋轉(zhuǎn)機(jī)身的情況，將變流器換熱器4通過(guò)波紋管連接。由于發(fā)電機(jī)5散熱量大，換熱面積也較大，所以將其換熱器放置在機(jī)艙8末端位置，采用板翅式換熱器，冷卻介質(zhì)帶走翅片11吸收的熱量。
[0023]為了方便塔筒2進(jìn)風(fēng)，將管式塔筒2變?yōu)榱髓旒苁浇Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，用三根支撐腿支撐塔筒2。這樣設(shè)計(jì)使得塔筒2底部半徑減小，重量變輕，可以有效降低塔筒2制造和運(yùn)輸費(fèi)用。
[0024]塔筒2地基周?chē)惭b有太陽(yáng)能集熱器1，集熱區(qū)域的空氣輻射受熱后沿管路進(jìn)入塔筒2底部，熱空氣流由于密度小向上運(yùn)動(dòng)，塔筒2中間位置設(shè)有空氣過(guò)濾網(wǎng)3，將冷卻空氣流中的雜質(zhì)去除，以免雜質(zhì)破壞風(fēng)機(jī)的正常工作。為了更好的發(fā)揮冷卻效果，在塔筒2底部還修建了能存儲(chǔ)集熱器中熱能的熱能儲(chǔ)存單元9，以便沒(méi)有陽(yáng)光時(shí)，該套系統(tǒng)也能正常工作。
[0025]由于煙囪效應(yīng)，塔筒2內(nèi)空氣質(zhì)量流量為
【權(quán)利要求】
1.一種兆瓦級(jí)直驅(qū)風(fēng)機(jī)的冷卻裝置，其特征在于:包括太陽(yáng)能集熱器(I)、塔筒⑵、空氣過(guò)濾網(wǎng)(3)、變流器換熱器(4)、機(jī)艙(8)、變流器(6)、發(fā)電機(jī)換熱器(7)和熱能儲(chǔ)存單元(9)； 所述的塔筒(2)為中空塔筒(2)，通過(guò)三根支撐腿安裝在地基上；所述的機(jī)艙(8)安裝在塔筒(2)的頂端，塔筒(2)與機(jī)艙(8)之間有通風(fēng)孔；所述的空氣過(guò)濾網(wǎng)(3)安裝在通風(fēng)孔中；所述的變流器換熱器(4)安裝在塔筒(2)頂部，呈方形布置，變流器換熱器(4)之間通過(guò)波紋管連接；所述的發(fā)電換熱器放置在機(jī)艙(8)末端位置，采用板翅式換熱器進(jìn)行冷卻；所述的塔筒(2)地 基周?chē)惭b有太陽(yáng)能集熱器(I)和熱能儲(chǔ)存單元(9)。
【文檔編號(hào)】F03D11/00GK203685494SQ201320891212
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】吳東波, 高德忠 申請(qǐng)人:一重集團(tuán)大連設(shè)計(jì)研究院有限公司, 中國(guó)第一重型機(jī)械股份公司