一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)及流體輸運(yùn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)冷技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)及流體輸運(yùn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，主要包括發(fā)電機(jī)和葉片等部件?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常采用永磁同步電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)在戶外使用，自然環(huán)境惡劣，發(fā)電機(jī)的永磁體耐溫不高，冷卻問題尤為突出。為實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的冷卻，同時(shí)節(jié)約成本，現(xiàn)有技術(shù)中通常采用風(fēng)冷，即將自然環(huán)境中的空氣引入發(fā)電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙進(jìn)行熱交換，以實(shí)現(xiàn)冷卻。
[0003]但是，自然環(huán)境中的空氣往往夾雜著大量的水汽和沙塵等雜質(zhì)，實(shí)際上為氣、液、固混合形成的多相流，例如，由空氣與水蒸汽、雨雪、鹽霧、沙塵和絮狀物等多種物質(zhì)組合而成。上述多相流包含的水分和鹽分會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)的磁極造成損傷，甚至造成不可逆去磁和退磁，還會(huì)破壞發(fā)電機(jī)的絕緣機(jī)理;上述多相流包含的沙塵等固相物質(zhì)進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)部后，會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)造成磨損，影響發(fā)電機(jī)的正常使用，降低發(fā)電機(jī)的壽命。
[0004]因此，如何設(shè)計(jì)一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，以便在實(shí)現(xiàn)風(fēng)冷的同時(shí)對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行防護(hù)，提高發(fā)電機(jī)的絕緣性能，降低對(duì)發(fā)電機(jī)的磨損，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員目前亟需解決的技術(shù)問題。
[0005]另外，如何設(shè)計(jì)一種流體輸運(yùn)裝置，以便對(duì)動(dòng)力設(shè)備的過熱腔體進(jìn)行風(fēng)冷，同時(shí)防止上風(fēng)向來流中的雜質(zhì)損壞動(dòng)力設(shè)備，也是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前亟需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，能夠?qū)M(jìn)入發(fā)電機(jī)的多相流進(jìn)行預(yù)先分離，以減少進(jìn)入發(fā)電機(jī)的水分和雜質(zhì)，進(jìn)而在實(shí)現(xiàn)冷卻的同時(shí)提高發(fā)電機(jī)的絕緣性能，減小對(duì)發(fā)電機(jī)內(nèi)部腔體換熱面的磨損。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)目的是，對(duì)開式冷卻系統(tǒng)冷卻介質(zhì)的排放進(jìn)行降噪處理、以及冷卻介質(zhì)對(duì)葉片除冰或阻止結(jié)冰的余熱綜合利用。
[0008]本發(fā)明的又一目的是提供一種流體輸運(yùn)裝置，對(duì)內(nèi)燃機(jī)、牽引電機(jī)以及紡織電機(jī)等待冷卻的動(dòng)力設(shè)備進(jìn)行風(fēng)冷，同時(shí)還可以避免上風(fēng)向來流中的雜質(zhì)損壞動(dòng)力設(shè)備。
[0009]為解決上述第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，包括具有電機(jī)腔體的發(fā)電機(jī)和與所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子連接的葉片，還包括用于對(duì)上風(fēng)向來流進(jìn)行多相流分離的分離裝置，所述分離裝置的進(jìn)風(fēng)口用于引入上風(fēng)向來流，出風(fēng)口與所述電機(jī)腔體連通;所述電機(jī)腔體連通有用于排送熱氣流的排風(fēng)機(jī)。
[0010]本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)設(shè)有分離裝置，通過分離裝置對(duì)上風(fēng)向來流進(jìn)行多相流分離，以去除上風(fēng)向來流中的固體顆粒和/或液滴，進(jìn)而形成較為干燥且潔凈的空氣，作為冷卻介質(zhì)輸送至電機(jī)腔體內(nèi)；冷卻介質(zhì)在電機(jī)腔體內(nèi)進(jìn)行換熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)的冷卻，然后通過排風(fēng)機(jī)引出。一方面，本發(fā)明將自然環(huán)境的氣體作為冷卻介質(zhì)，可以節(jié)約成本，還可以降低冷卻介質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染；另一方面，經(jīng)過分離處理形成的冷卻介質(zhì)為較為干燥且潔凈的氣體，不會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)造成損傷，尤其不會(huì)影響發(fā)電機(jī)的絕緣性能，也不會(huì)因固體顆粒物的混入而磨損發(fā)電機(jī)，使得發(fā)電機(jī)具有較高的使用強(qiáng)度;再者，進(jìn)入電機(jī)腔體的冷卻介質(zhì)經(jīng)換熱后由排風(fēng)機(jī)引出，形成冷卻介質(zhì)的開式流通，與閉式循環(huán)的結(jié)構(gòu)形式相比，不僅可以改善冷卻效果，還無需設(shè)置循環(huán)所需裝置，節(jié)約了風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的空間；尤其是，當(dāng)發(fā)電機(jī)采用外轉(zhuǎn)子時(shí)，處于外部的磁軛和永磁磁極要接受夏日的高溫照射，當(dāng)溫升過高時(shí)就會(huì)對(duì)永磁材料產(chǎn)生退磁，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)可以通過自然環(huán)境的氣體對(duì)電樞和永磁磁極進(jìn)行持續(xù)高效的冷卻，以便有效防護(hù)永磁磁極和外轉(zhuǎn)子磁軛，保證發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0011]為解決本發(fā)明的第二個(gè)目的，本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一步包括以下可選方案:
[0012]可選地，所述分離裝置包括第一分離器和第二分離器，所述第一分離器的進(jìn)風(fēng)口用于引入所述上風(fēng)向來流，所述第一分離器的出風(fēng)口與所述第二分離器的進(jìn)風(fēng)口連通，所述第二分離器的出風(fēng)口與所述電機(jī)腔體連通。
[0013]可選地，所述第二分離器的出風(fēng)口與所述電機(jī)腔體的連通管路還設(shè)有加熱器。
[0014]可選地，所述第二分離器的出風(fēng)口設(shè)有至少兩個(gè)支路，各所述支路均能夠與所述電機(jī)腔體連通，至少一個(gè)所述支路設(shè)有所述加熱器。
[0015]可選地，所述發(fā)電機(jī)包括由內(nèi)而外依次套裝的內(nèi)定子支撐體、內(nèi)定子鐵心、永磁磁極和外轉(zhuǎn)子磁軛;所述電機(jī)腔體包括由內(nèi)而外依次設(shè)置的內(nèi)腔體、中腔體和外腔體，所述內(nèi)定子支撐體的空腔形成所述內(nèi)腔體，所述內(nèi)定子鐵心與所述永磁磁極之間的氣隙形成所述中腔體，所述永磁磁極與所述外轉(zhuǎn)子磁軛之間的氣隙形成所述外腔體，所述內(nèi)腔體軸向貫通而與所述外腔體連通;各所述支路與所述內(nèi)腔體或所述外腔體連通，所述中腔體與所述排風(fēng)機(jī)連通。
[0016]可選地，至少兩個(gè)所述支路分別與所述內(nèi)腔體和所述外腔體連通，所述加熱器設(shè)置在與所述內(nèi)腔體或所述外腔體連通的所述支路，各所述支路輸送的氣流于所述外腔體匯流后流入所述中腔體。
[0017]可選地，所述第二分離器的出風(fēng)口設(shè)有三個(gè)所述支路，其中兩個(gè)所述支路分別連通于所述外腔體的徑向兩側(cè)，所述加熱器設(shè)于另一個(gè)所述支路，且另一個(gè)所述支路與所述內(nèi)腔體連通。
[0018]可選地，還包括分離器加熱支路，其用于將熱氣流輸送至所述第二分離器，以便對(duì)所述第二分離器的筒體以及其內(nèi)的待分離氣體進(jìn)行加熱。
[0019]可選地，所述第一分離器包括一端封閉的外筒和套裝在外筒中的中空的內(nèi)膽，所述外筒的內(nèi)周壁與所述內(nèi)膽的外周壁圍成氣流通道，所述氣流通道的一端朝向所述外筒的封閉端延伸并與所述內(nèi)膽的進(jìn)風(fēng)口連通，另一端形成用于引入上風(fēng)向來流的進(jìn)風(fēng)口；所述內(nèi)膽的出風(fēng)口與所述第二分離器的進(jìn)風(fēng)口連通。
[0020]可選地，所述外筒的內(nèi)壁為凹凸面，所述氣流通道中設(shè)有螺旋導(dǎo)流葉柵。
[0021]可選地，所述內(nèi)膽的出風(fēng)口連接有分離段，所述分離段的口徑在由所述第一分離器至所述第二分離器的方向遞減。
[0022]可選地，所述內(nèi)膽的出風(fēng)口設(shè)有用于連接所述分離段的擴(kuò)口段，所述擴(kuò)口段與所述分離段的連接處形成分離物的擴(kuò)容腔。
[0023]可選地，所述擴(kuò)容腔的上風(fēng)向設(shè)有將所述分離物吹掃至所述擴(kuò)容腔的吹灰裝置。
[0024]可選地，所述分離段為內(nèi)凹的弧形回轉(zhuǎn)體;和/或，所述分離段設(shè)有保溫或加熱夾層。
[0025]可選地，所述外筒的底部向下凹陷并設(shè)有與所述氣流通道連通的沉積箱體，所述沉積箱體設(shè)有防結(jié)冰的加熱裝置。
[0026]可選地，所述外筒的開口端設(shè)有導(dǎo)流面，所述導(dǎo)流面包括沿上風(fēng)向連接的外凸弧面和內(nèi)凹弧面，所述上風(fēng)向來流大致沿所述內(nèi)凹弧面的切線方向流入。
[0027]可選地，所述第二分離器包括內(nèi)筒、外錐筒以及通過兩者圍成的錐形腔，所述錐形腔的進(jìn)風(fēng)口與所述第一分離器的出風(fēng)口連通，所述錐形腔的出風(fēng)口與所述內(nèi)筒的進(jìn)風(fēng)口連通，所述內(nèi)筒的出風(fēng)口形成所述第二分離器的出風(fēng)口。
[0028]可選地，所述第二分離器還包括與所述錐形腔連通的收集箱體，用于收集分離物。
[0029]可選地，所述收集箱體設(shè)有分離物的排出口，并通過鎖氣器將所述排出口封堵。
[0030]可選地，還包括葉片加熱支路，所述葉片加熱支路用于將熱氣流輸送至所述葉片的內(nèi)腔。
[0031]可選地，所述葉片加熱支路與所述葉片通過回轉(zhuǎn)軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，并借助所述回轉(zhuǎn)軸承將所述加熱支路與所述葉片的內(nèi)腔連通。
[0032]可選地，還包括噪音吸收裝置，其用于吸收所述排風(fēng)機(jī)的排風(fēng)噪音，所述噪音吸收裝置連通有排風(fēng)裝置，所述排風(fēng)裝置弓I導(dǎo)排風(fēng)大致順著上風(fēng)向排出。
[0033]可選地，所述排風(fēng)機(jī)和所述噪音吸收裝置安裝在所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的機(jī)艙尾部，所述分離裝置處于所述排風(fēng)機(jī)和所述排風(fēng)裝置的上風(fēng)向；
[0034]或者，所述排風(fēng)機(jī)和所述噪音吸收裝置安裝在所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的機(jī)艙側(cè)部，所述分離裝置處于所述排風(fēng)機(jī)和所述排風(fēng)裝置的下風(fēng)向，所述分離裝置的進(jìn)風(fēng)口與所述排風(fēng)裝置的出風(fēng)口大致垂直。
[0035]可選地，所述噪音吸收裝置包括若干對(duì)排風(fēng)進(jìn)行擴(kuò)散處理的膨脹節(jié)消音腔體，各所述膨脹節(jié)消音腔體順著排風(fēng)方向依次串聯(lián)且容積遞增，相鄰的所述膨脹節(jié)消音腔體之間設(shè)有對(duì)排風(fēng)進(jìn)行共鳴消音處理的共鳴消音腔體。
[0036]可選地，所述噪音吸收裝置包括若干對(duì)排風(fēng)進(jìn)行擴(kuò)散處理的膨脹節(jié)消音腔體，各所述膨脹節(jié)消音腔體依次連接形成以排風(fēng)方向?yàn)檩S向的螺旋狀，且在順著排風(fēng)方向上的容積遞增。
[0037]可選地，所述排風(fēng)機(jī)的排風(fēng)口設(shè)有擴(kuò)壓裝置，并通過所述擴(kuò)壓裝置與所述噪音吸收裝置連通。
[0038]為解決本發(fā)明的最后一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種流體輸運(yùn)裝置，包括具有過熱腔體的動(dòng)力設(shè)備，還包括用于對(duì)上風(fēng)向來流進(jìn)行多相流分離的分離裝置，所述分離裝置的進(jìn)風(fēng)口用于引入上風(fēng)向來流，出風(fēng)口與所述過熱腔體連通;所述過熱腔體還連通有用于排送熱氣流的排風(fēng)機(jī)。
【附圖說明】
[0039]圖1為本發(fā)明所提供風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)在實(shí)施例1中的側(cè)視圖；
[0040]圖2為本發(fā)明所提供風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)在實(shí)施例1的俯視圖；
[0041]圖3為本發(fā)明所提供風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的分離裝置在實(shí)施例1中的俯視圖；
[0042]圖4為圖3所示分離裝置的局部側(cè)視圖；
[0043]圖5為圖3所示分離裝置中第一分離器順著上風(fēng)向的軸側(cè)視圖；
[0044]圖6為圖5所示第一分離器中螺旋導(dǎo)流葉柵的平面展開示意圖；
[0045]圖7為圖3所示分離裝置中