吸入式空气冷却器及过滤装置的除尘方法、系统与流程

文档序号:11248950阅读:965来源:国知局
吸入式空气冷却器及过滤装置的除尘方法、系统与流程

本发明涉及吸入式空气冷却器及过滤装置的除尘方法、系统,属于风力发电技术领域。



背景技术:

目前,野外工作的风力发电机组要求使用寿命为20年,其中使用的空气冷却器经常因为野外的柳絮、粉尘、杂物或风沙等造成堵塞,影响冷却效果,需要不定期的维护。由于空气冷却器的翅片通孔较深且较小,长时间的风沙和柳絮等杂物堵塞翅片通孔后,堵塞物难以清理,进而影响整个空气冷却器的正常工作。

在现有技术中,公布号为cn103521483的中国专利文献“强油循环电力变压器用冷却器自动除尘装置及其除尘方法”就公开了一种冷却器自动除尘装置和方法,可定时自动清除附着在强油循环电力变压器用冷却器翅片管上的灰尘及杂物,其具体的除尘过程为:风扇电机运行3小时→断开风扇电机电源60s→控制风扇反向运行5分钟→断开风扇电机电源60s→风扇电机启动,此过程为一个完整的循环周期。为了避免风扇突然变换旋转方向导致风扇的电机瞬时功率过大而烧毁,其设置了减速时间(即断开风扇电机电源60s),提高了风扇电机的工作寿命。

此外,公布号为cn104534072的中国专利文献“一种齿轮箱润滑冷却系统的冷却及除尘方法”也公开了一种除尘方法,风扇叶片在正-反转的作用下,借助于风扇叶片自身的风力,使得灰尘脱离风扇叶片。其除尘过程中具体采用了两次反吹的方法,在反吹阶段逐级提高风扇电机的运行频率,使得冷却器风扇的风力在反吹阶段瞬时增强,使得灰尘在惯性的作用下被清理出风扇叶片,进而解决了冷却器风扇叶片易附着灰尘和杂物的问题。

虽然上述两个专利文献都提供了一种除尘方法,但是它们的除尘对象分别是冷却器翅片管和风扇,并没有提供一种除尘对象为空气冷却器进风口处过滤装置的除尘方法。且由于过滤装置本身通孔较小和网格较密的原因,杂物大多会阻塞在过滤装置上,直接采用上述除尘方法并不能得到很好的除尘效果,除尘效果较差。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供吸入式空气冷却器过滤装置的除尘方法,用于解决现有技术中不能有效地清除吸入式空气冷却器进风口过滤装置上杂物的问题。本发明的目的还在于提供吸入式空气冷却器过滤装置的除尘系统,以及专用于实施所述除尘方法的吸入式空气冷却器。

为了实现上述目的,本发明的吸入式空气冷却器过滤装置的除尘方法的技术方案,吸入式空气冷却器包括壳体、设置在壳体一侧的冷却风扇以及驱动冷却风扇转动的电机,所述壳体的进风口处设有过滤装置,过滤装置与冷却风扇之间设有冷却器翅片,靠过滤装置侧的冷却器翅片孔口与过滤装置边框的平均垂直距离不大于翅片孔口水力直径的3倍,驱动冷却风扇转动的电机上连接有过滤装置的除尘系统,当除尘系统收到除尘指令时,控制冷却风扇使过滤装置以谐振的方式进行除尘,所述谐振是通过使冷却风扇的电机以反转运行方式运行或反转与正转结合的运行方式运行来实现。

所述反转与正转结合的运行方式为下述顺序循环运行方式:1)反转高速:以设定的高速值n1反向转动第一设定时长t1,60s≤t1≤600s,所述高速值n1大于等于满足冷却器散热要求下的风机转速下限值;2)反转低速:以设定的第一低速值n2反向转动第二设定时长t2,10s≤t2≤60s,所述第一低速值n2大于等于风机的启动运行转速值,且n2<n1;3)正转:以设定的正转值n3正向转动第三设定时长t3,10s≤t3≤30s,n2≤n3≤n1;4)反转低速:以设定的第二低速值n4反向转动第四设定时长t4,60s≤t4≤180s,所述第二低速值n4大于等于风机的启动运行转速值,且n4<n1。

所述反转运行方式为下述顺序循环运行方式:1)反转高速:以设定的高速值n1反向转动第一设定时长t1,60s≤t1≤600s,所述高速值n1大于等于满足冷却器散热要求下的风机转速下限值;2)反转低速:以设定的第一低速值n2反向转动第二设定时长t2,10s≤t2≤60s,所述第一低速值n2大于等于风机的启动运行转速值,且n2<n1。

本发明的一种吸入式空气冷却器过滤装置的除尘系统的技术方案,吸入式空气冷却器包括壳体、设置在壳体一侧的冷却风扇以及驱动冷却风扇转动的电机,所述壳体的进风口处设有过滤装置,过滤装置与冷却风扇之间设有冷却器翅片,靠过滤装置侧的冷却器翅片孔口与过滤装置边框的平均垂直距离不大于翅片孔口水力直径的3倍,驱动冷却风扇转动的电机上连接有过滤装置的除尘系统,所述除尘系统包括除尘指令系统,所述除尘指令系统用于检测是否有启动除尘控制器的指令,所述除尘指令系统包括机舱外风速检测器、机舱内的plc系统和/或风电场中控室远程控制系统,所述除尘指令系统连接有除尘控制器,所述除尘控制器用于控制冷却风扇使过滤装置以谐振的方式进行除尘,所述谐振是通过使冷却风扇的电机以反转运行方式运行或反转与正转结合的运行方式运行来实现。

所述反转与正转结合的运行方式为下述顺序循环运行方式:1)反转高速:以设定的高速值n1反向转动第一设定时长t1,60s≤t1≤600s,所述高速值n1大于等于满足冷却器散热要求下的风机转速下限值;2)反转低速:以设定的第一低速值n2反向转动第二设定时长t2,10s≤t2≤60s,所述第一低速值n2大于等于风机的启动运行转速值,且n2<n1;3)正转:以设定的正转值n3正向转动第三设定时长t3,10s≤t3≤30s,n2≤n3≤n1;4)反转低速:以设定的第二低速值n4反向转动第四设定时长t4,60s≤t4≤180s,所述第二低速值n4大于等于风机的启动运行转速值,且n4<n1。

所述反转运行方式为下述顺序循环运行方式:1)反转高速:以设定的高速值n1反向转动第一设定时长t1,60s≤t1≤600s,所述高速值n1大于等于满足冷却器散热要求下的风机转速下限值;2)反转低速:以设定的第一低速值n2反向转动第二设定时长t2,10s≤t2≤60s,所述第一低速值n2大于等于风机的启动运行转速值,且n2<n1。

本发明的一种吸入式空气冷却器,包括壳体、设置在壳体一侧的冷却风扇以及驱动冷却风扇转动的电机,所述壳体的进风口处设有过滤装置,过滤装置与冷却风扇之间设有冷却器翅片,靠过滤装置侧的冷却器翅片孔口与过滤装置边框的平均垂直距离不大于翅片孔口水力直径的3倍,驱动冷却风扇转动的电机上连接有过滤装置的除尘系统,当除尘系统收到除尘指令时,控制冷却风扇使过滤装置以谐振的方式进行除尘,所述谐振是通过使冷却风扇的电机以反转运行方式运行或反转与正转结合的运行方式运行来实现。

所述过滤装置为耐腐蚀的金属滤网。

所述过滤装置采用插装结构。

所述电机为双向变频电机。

本发明的有益效果是:采用本发明的方案,控制冷却风扇以谐振的方式对空气冷却器的过滤装置进行除尘,可以有效地清除空气冷却器进风口过滤装置上的杂物,防止过滤装置堵塞,延长空气冷却器的维护间隔,提高空气冷却器的有效工作时长,创造效益。

附图说明

图1为吸入式空气冷却器结构的俯视图;

图2为图1中散热水道的俯视图;

图3为图1中散热水道的主视图;

图4为除尘控制系统工作原理的示意图;

图5为除尘控制器的控制流程图。

具体实施方式

吸入式空气冷却器实施例

如图1所示,本发明的吸入式空气冷却器1包括壳体2、设置在壳体一侧的冷却风扇3以及驱动冷却风扇转动的电机4(如双向变频电机),所述壳体的进风口处设有过滤装置5,过滤装置为耐腐蚀的金属过滤网或其它网状结构,主要用来过滤风沙和柳絮,可根据风场情况,一般选择滤网平均孔径为2-3mm的滤网,对应筛网目数为7、8目;过滤装置采用插装结构,易于拆卸更换。过滤装置与冷却风扇之间设有冷却器翅片6,靠过滤装置侧的冷却器翅片孔口与过滤装置边框的平均垂直距离不大于翅片孔口水力直径的3倍(水力直径为过流断面面积的四倍与湿周之比)。如图2所示,本实施例中吸入式空气冷却器采用三层散热水道10,水从进水口7流进三层散热水道10,并通过交汇通道9从出水口8处流出。每层散热水道包括多条散热水管,散热水管的侧壁焊接有翅片6,本实施例中翅片采用螺旋连接,翅片孔口近似长方形,长宽比例约为3:1,如图3所示。为了对过滤装置进行除尘,空气冷却器的驱动冷却风扇转动的电机上连接有过滤装置的除尘系统。当除尘系统收到除尘指令时,控制冷却风扇使过滤装置以谐振的方式进行除尘,所述谐振是通过使冷却风扇的电机以反转运行方式运行或反转与正转结合的运行方式运行来实现。

因过滤网质量较轻,共振频率较低,在通过空气冷却器的空气紊流作用下可产生谐振,其原理如下:在吸入式空气冷却器的电机反转时,冷却风扇与冷却器的翅片之间可形成一定的风压(大于翅片滤网端的空气压力),空气将沿翅片内的通道向翅片滤网端的方向流动,在翅片的出口端,因气流通道的突然加大,将产生能量损耗,在出口边缘距离冷却器翅片孔口不大于翅片孔口水力直径的3倍的距离内出现紊流现象(见图1),又因每个翅片间的距离较近,气流间的相互干涉,也会进一步加强紊流的作用,从而导致空气的紊流造成滤网或堵塞物的局部谐振,使得堵塞物在气流作用下更有利于脱离滤网。

本实施例中,当检测到对过滤装置除尘的指令时,控制冷却风扇使过滤装置以谐振的方式进行除尘,可以有效地清除空气冷却器进风口过滤装置上的杂物,防止过滤装置堵塞,延长空气冷却器的维护间隔,提高了空气冷却器的有效工作时长,创造了效益。

吸入式空气冷却器过滤装置的除尘系统实施例

本实施例是在吸入式空气冷却器实施例的基础上进一步阐述的。除尘系统包括除尘指令系统和除尘控制器,当除尘检测器检测到除尘指令时,启动除尘控制器来对过滤装置上的杂物进行清除。上述除尘指令系统用于检测是否有启动除尘控制器的指令,包括机舱外风速检测器、机舱内的plc系统、风电场中控室远程控制系统(对当地的柳絮、杂物、风沙等综合信息进行判断的远程人为调控系统),所述机舱内的plc系统用于判断外部环境风速是否小于3m/s和风机运行间歇时长是否大于了10分钟(一般情况下,当风机自身携带的风速风向仪测量到的风速小于3m/s时,风机是不运行的;这时外界的环境风沙量是较小的概率估计约80%以上,有利于冷却器电机反转对滤网的清洁;plc系统对风机运行与不运行的时间一般以10min为单元进行记录),当然也可以根据实际情况对设定风速和间歇时长进行调整。此外,除尘指令系统也可以设置为包括其它检测器,比如过载检测器,只要能够用于检测除尘需求即可,也可以设置为包括一个启动除尘命令的开关或按钮。除尘指令系统的目的是在有除尘需求时传递信号给除尘控制器,以便除尘控制器能在合适的时机启动工作。所述除尘控制器用于控制冷却风扇使过滤装置以谐振的方式进行除尘。除了用除尘指令系统判断是否有除尘需求外,也可以定期选择天气晴好、风沙少的枯风季节来对过滤装置进行除尘。

如图4所示,对过滤装置的除尘过程主要是通过plc编程来实现的,可以通过plc控制面板来下达除尘指令,进而通过控制冷却风扇高低速正反转电气回路使过滤装置以谐振的方式进行除尘。

吸入式空气冷却器过滤装置的除尘方法实施例1

本实施例是在吸入式空气冷却器实施例的基础上进一步阐述的。当除尘系统收到除尘指令时,控制冷却风扇的电机在设定时间t0=600s内以如下运行方式运行来实现过滤装置的谐振除尘:

1)反转高速:以设定的高速值n1反向转动第一设定时长t1,所述高速值n1为满足冷却器散热要求下的风机转速下限值,t1=300s;

2)反转低速:以设定的第一低速值n2反向转动第二设定时长t2,10s≤t2≤60s,所述第一低速值n2为风机的启动运行转速值,t2=30s;

3)正转:以设定的正转值n3正向转动第三设定时长t3,所述正转值n3为风机的启动运行转速值,t3=20s;

4)反转低速:以设定的第二低速值n4反向转动第四设定时长t4,所述第二低速值n4为风机的启动运行转速值,t4=120s。

一个循环结束后,之后进入下一个循环,直至设定时长t0到达,除尘模式结束。

吸入式空气冷却器过滤装置的除尘方法实施例2

本实施例是在吸入式空气冷却器实施例的基础上进一步阐述的。当除尘系统收到除尘指令时,控制冷却风扇的电机在设定时间t0=360s内以如下运行方式运行来实现过滤装置的谐振除尘,见图5:

1)反转高速:以设定的高速值n1反向转动第一设定时长t1,所述高速值n1为满足冷却器散热要求下的风机转速下限值,t1=60s;

2)反转低速:以设定的第一低速值n2反向转动第二设定时长t2,所述第一低速值n2为风机的启动运行转速值,t2=10s;

3)正转:以设定的正转值n3正向转动第三设定时长t3,所述正转值n3为满足冷却器散热要求下的风机转速下限值,t3=10s;

4)反转低速:以设定的第二低速值n4反向转动第四设定时长t4,所述第二低速值n4为风机的启动运行转速值,t4=60s。

一个循环结束后,之后进入下一个循环,直至设定时长t0到达,除尘模式结束。

吸入式空气冷却器过滤装置的除尘方法实施例3

本实施例是在吸入式空气冷却器实施例的基础上进一步阐述的。当除尘系统收到除尘指令时,控制冷却风扇的电机在设定时间t0=960s内以如下运行方式运行来实现过滤装置的谐振除尘:

1)反转高速:以设定的高速值n1反向转动第一设定时长t1,所述高速值n1为满足冷却器散热要求下的风机转速下限值,t1=600s;

2)反转低速:以设定的第一低速值n2反向转动第二设定时长t2,所述第一低速值n2为风机的启动运行转速值,t2=60s;

3)正转:以设定的正转值n3正向转动第三设定时长t3,所述正转值n3为风机的启动运行转速值,t3=30s;

4)反转低速:以设定的第二低速值n4反向转动第四设定时长t4,所述第二低速值n4为风机的启动运行转速值,t4=180s。

一个循环结束后,之后进入下一个循环,直至设定时长t0到达,除尘模式结束。

控制电机采用吸入式空气冷却器过滤装置的除尘方法实施例1-3的运行方式运行,不但使滤网产生了谐振,还使滤网产生了大面积晃动,加大了对滤网整体的扰动,使滤网上盘结的大片杂物脱离了滤网,有效地清除空气冷却器进风口过滤装置上的杂物。吸入式空气冷却器过滤装置的除尘方法实施例1-3中n1、n2、n3、n4根据实际情况可调,但应满足:n1大于等于满足冷却器散热要求下的风机转速下限值;第一低速值n2大于等于风机的启动运行转速值,且n2<n1;n2≤n3≤n1;第二低速值n4大于等于风机的启动运行转速值。此外,吸入式空气冷却器过滤装置的除尘方法实施例1-3中t0、t1、t2、t3、t4根据实际情况可调,但应满足:360s≤t0≤960s;60s≤t1≤600s;10s≤t2≤60s;10s≤t3≤30s;60s≤t4≤180s。

吸入式空气冷却器过滤装置的除尘方法实施例4

本实施例是在吸入式空气冷却器实施例的基础上进一步阐述的。当除尘系统收到除尘指令时,控制冷却风扇的电机在设定时间t0=600s内以如下运行方式运行来实现过滤装置的谐振除尘:

1)反转高速:以设定的高速值n1反向转动第一设定时长t1,所述高速值n1为满足冷却器散热要求下的风机转速下限值,t1=300s;

2)反转低速:以设定的第一低速值n2反向转动第二设定时长t2,10s≤t2≤60s,所述第一低速值n2为风机的启动运行转速值,t2=30s。

一个循环结束后,之后进入下一个循环,直至设定时长t0到达,除尘模式结束。

吸入式空气冷却器过滤装置的除尘方法实施例5

本实施例是在吸入式空气冷却器实施例的基础上进一步阐述的。当除尘系统收到除尘指令时,控制冷却风扇的电机在设定时间t0=360s内以如下运行方式运行来实现过滤装置的谐振除尘:

1)反转高速:以设定的高速值n1反向转动第一设定时长t1,所述高速值n1为满足冷却器散热要求下的风机转速下限值,t1=60s;

2)反转低速:以设定的第一低速值n2反向转动第二设定时长t2,所述第一低速值n2为风机的启动运行转速值,t2=10s。

一个循环结束后,之后进入下一个循环,直至设定时长t0到达,除尘模式结束。

吸入式空气冷却器过滤装置的除尘方法实施例6

本实施例是在吸入式空气冷却器实施例的基础上进一步阐述的。当除尘系统收到除尘指令时,控制冷却风扇的电机在设定时间t0=960s内以如下运行方式运行来实现过滤装置的谐振除尘:

1)反转高速:以设定的高速值n1反向转动第一设定时长t1,所述高速值n1为满足冷却器散热要求下的风机转速下限值,t1=600s;

2)反转低速:以设定的第一低速值n2反向转动第二设定时长t2,所述第一低速值n2为风机的启动运行转速值,t2=60s。

一个循环结束后,之后进入下一个循环,直至设定时长t0到达,除尘模式结束。

控制电机采用吸入式空气冷却器过滤装置的除尘方法实施例4-6的运行方式运行,使滤网产生了谐振,有效地清除空气冷却器进风口过滤装置上的杂物。吸入式空气冷却器过滤装置的除尘方法实施例4-6中n1、n2根据实际情况可调,但应满足:n1大于等于满足冷却器散热要求下的风机转速下限值;第一低速值n2大于等于风机的启动运行转速值,且n2<n1。此外,吸入式空气冷却器过滤装置的除尘方法实施例4-6中t0、t1、t2根据实际情况可调,但应满足:360s≤t0≤960s;60s≤t1≤600s;10s≤t2≤60s。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1