專利名稱：一種風(fēng)力發(fā)電機散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機散熱裝置，具體地說，涉及一種利用塔筒壁面進 行散熱的風(fēng)力發(fā)電機散熱裝置。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷成熟，使得風(fēng)力發(fā)電機組越來越趨于大型化，風(fēng)機單機容量 不斷增大，隨之而來的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備散熱冷卻問題逐漸成為制約風(fēng)機技術(shù)進一步發(fā)展的瓶 頸之一。溫升過高會導(dǎo)致發(fā)電機壽命折損、高故障率及停機，從而帶來巨大的隱患及經(jīng)濟損 失，因此，如何有效地解決風(fēng)力發(fā)電設(shè)備散熱冷卻問題，成為發(fā)展新一代風(fēng)電技術(shù)的一大主題。目前風(fēng)電設(shè)備常用的冷卻技術(shù)主要有風(fēng)冷、液冷等方式。風(fēng)冷方式利用空氣流動及其熱容量帶走各部件的損耗所產(chǎn)生的熱量。風(fēng)冷方式由 于技術(shù)簡單，冷卻方便，因此最為常用。然而，隨著風(fēng)力發(fā)電機的功率逐步增大，自然通風(fēng)已 經(jīng)無法滿足機組的冷卻需求。為了增強冷卻效果，已有采用在風(fēng)力發(fā)電機內(nèi)部設(shè)置風(fēng)扇，對 風(fēng)機內(nèi)各部件進行強制鼓風(fēng)從而達到冷卻效果的強制風(fēng)冷方式。風(fēng)力機原有的散熱裝置是 在機艙底部安裝一抽風(fēng)機，在抽風(fēng)機上端出氣口連接出氣管通到輪轂內(nèi)，由于此裝置與風(fēng) 力機機艙、發(fā)電機和輪轂構(gòu)成一個氣流內(nèi)循環(huán)，內(nèi)部氣體散熱僅僅依靠機艙、輪轂和發(fā)電機 等壁面，循環(huán)氣流由于來不及通過機艙、發(fā)電機和輪轂的壁面進行有效散熱就回到抽風(fēng)機 進氣口，造成抽風(fēng)機進氣口的氣體溫度較高，從而使得冷卻氣體熱容量降低，散熱效果仍然 不佳。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有風(fēng)電設(shè)備風(fēng)冷方式存在的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡 單，散熱效果好，成本低廉的風(fēng)力發(fā)電機散熱裝置。本實用新型的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的其包括 抽風(fēng)機、出氣管、進氣管，所述抽風(fēng)機安裝在機艙底部，抽風(fēng)機的下端進氣口設(shè)有一條進氣 軟管，進氣軟管與抽風(fēng)機下端進氣口通過管道端部法蘭相連，進氣軟管下端通過塔筒平臺 的開口一直延伸至塔筒里面，出氣管連接抽風(fēng)機上端出氣口，通過機艙、發(fā)電機、主軸承一 直伸入到輪轂內(nèi)部。為了保證氣體的清潔度，在進氣軟管的入口端宜設(shè)置空氣過濾器，以防止灰塵、水 汽、鹽分等進入。設(shè)置進氣軟管的目的是將抽風(fēng)機進氣口壓低至塔筒里面，從而將巨大的塔壁表面 積加入到循環(huán)氣體的散熱面積里，借此提高風(fēng)力機內(nèi)部循環(huán)氣體的散熱量，降低進氣管里 的氣體溫度。為了適應(yīng)塔筒外部風(fēng)向的變化，需要進氣軟管能夠轉(zhuǎn)動，因此，在塔筒頂端部分的 平臺上端，宜留有軟管旋轉(zhuǎn)裕度。[0010]為了保證冷卻氣體的清潔度，在進氣軟管的入口端宜設(shè)置過濾器。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，在不增加風(fēng)量，即不增加抽風(fēng)機成本與不降低發(fā)電機效率 的前提下，利用傳熱學(xué)原理，通過在抽風(fēng)機下端進氣口增設(shè)一條進氣軟管伸入塔筒內(nèi)，巧妙 地利用了塔筒壁面增大風(fēng)力機內(nèi)部循環(huán)氣體的散熱面積，降低進氣管里的氣體溫度，以此 提高機組內(nèi)部循環(huán)氣體的散熱量，達到更好的冷卻效果；成本低廉。

圖1是本實用新型一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。其包括抽風(fēng)機4、出氣管5，所述抽風(fēng)機4安裝在機艙6底部，抽風(fēng)機4的下端進氣 口設(shè)有一條進氣軟管3，進氣軟管3與抽風(fēng)機4下端進氣口通過管道端部法蘭相連，進氣軟 管3下端通過塔筒頂部平臺2的開口一直延伸至塔筒1里面，出氣管5連接抽風(fēng)機4上端 出氣口，通過機艙6、發(fā)電機7、主軸承8 —直伸入到輪轂9內(nèi)部。進氣軟管3的入口端設(shè)置有空氣過濾器10，以防止灰塵、水汽、鹽分等進入。塔筒頂部平臺上端進氣軟管3留有旋轉(zhuǎn)裕度，以適應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機偏航工況時抽風(fēng) 機4隨同機艙6轉(zhuǎn)動有限角度的要求。根據(jù)傳熱學(xué)原理，傅里葉定律的表達式為Φ = _Ai(t)臺，其中φ為熱流量，A為面 積，λ為熱導(dǎo)率?？梢?，影響散熱效率的因素有一、增大散熱器面積；二、減小接觸熱阻; 三、提高管壁內(nèi)的熱傳遞效率；四、改進散熱器(壁面)外形設(shè)計。由于因素二、三、四這三點 受很多實際因素的限制，所以從因素一入手考慮，通過增大面積A來提高熱流量是更為可 行的選擇。根據(jù)這一思路，本實用新型采用進氣軟管連接抽風(fēng)管進氣口，進氣軟管下端一直 延伸至塔筒里面，塔筒壁面面積加入到散熱面積，大大提高了散熱效率。根據(jù)對某2MW直驅(qū) 機型頂部塔筒的傳熱熱流量的計算結(jié)果30m的塔筒頂段，在塔筒內(nèi)外壁面均值溫差為1攝 氏度時，其散熱熱流量可達97920. 72W，完全可將滿功率時發(fā)電機的散熱量很大部分由塔筒 壁面以導(dǎo)熱的方式散發(fā)出去(2000000 X 4%=80000W)，初步估算發(fā)電機效率提高10%以上。 可見，通過利用塔筒壁面增加散熱面積，將大大增強通風(fēng)系統(tǒng)的散熱效率，滿足大功率時風(fēng) 力機的散熱要求。以上只是本實用新型的舉例實施方式，屬于優(yōu)選示范例。本實用新型請求保護的 范圍并不只限于所述實施方式，如進氣軟管伸入塔筒的長度。凡與本實施例等效的技術(shù)方 案均屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)力發(fā)電機散熱裝置，包括抽風(fēng)機、出氣管、進氣管，其特征在于，所述抽風(fēng)機 安裝在機艙底部，抽風(fēng)機的下端進氣口設(shè)有一條進氣軟管，進氣軟管與抽風(fēng)機下端進氣口 通過管道端部法蘭相連，進氣軟管下端通過塔筒平臺的開口一直延伸至塔筒里面，出氣管 連接抽風(fēng)機上端出氣口，通過機艙、發(fā)電機、主軸承一直伸入到輪轂內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機散熱裝置，其特征在于，在進氣軟管的入口端設(shè) 有空氣過濾器。
專利摘要一種風(fēng)力發(fā)電機散熱裝置，其包括抽風(fēng)機、出氣管、進氣管，所述抽風(fēng)機安裝在機艙底部，抽風(fēng)機的下端進氣口設(shè)有一條進氣軟管，進氣軟管與抽風(fēng)機下端進氣口通過管道端部法蘭相連，進氣軟管下端通過塔筒平臺的開口一直延伸至塔筒里面，出氣管連接抽風(fēng)機上端出氣口，通過機艙、發(fā)電機、主軸承一直伸入到輪轂內(nèi)部。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，散熱冷卻效果效果好；成本低廉。
文檔編號F03D11/00GK201908789SQ201120022930
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
發(fā)明者吳曉鵬, 黃杜 申請人:湘電風(fēng)能有限公司