专利名称：加热系统及加热方法
技术领域：
本发明涉及一种加热系统及方法。尤其涉及一种对模具进行加热的加热 系统及加热方法。
背景技术：
风力机的大型化是目前世界上风能利用中的一种趋势，许多国家如德国、 丹麦、美国和瑞典都开始了大型风力机的研制。随着风力发电单机容量的逐
年增加，其叶片的长度也越来越长，相应的叶片制作工艺也越来越复杂。2007 年国外研制的6匿风力机的叶片直径已经超过100m，在这种情况下为保证叶 片的强度，在叶片的制造过程中非常重要的一个环节就是对叶片进行热处理。
目前国内大多数叶片生产厂家都没有采用热处理，采用热处理的多采用 热空气加热方案，通过在叶片的周围4荅建一个加热温棚，用热风冲几通过加热 空气来实现加热叶片。这种热空气加热方案加热效果差，无法达到工艺要求 的温度，且加热不均匀，加热的温度也很难控制，温棚散热强度过大使得热 空气难以循环利用，造成很大的能量损失。
国外主要采用的电热丝加热方案，在模具中分布电热丝，通过给电热丝 通电，电热丝温度升高而加热模具来实现对叶片的加热。这种方法需要设置 复杂的温度测量和控制系统，成本昂贵，且使用电进行加热安全性差，无法 降温，容易引起火灾。
发明内容
本发明的目的是提供一种加热系统及方法，以解决现有技术对风力机叶 片的热处理加热效果差，成本高，能量损失严重等缺陷。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种加热系统，包括模壳，还包括
加热箱，用于存储待加热的液体；
主管路，与所述加热箱相连接，用于输送所述液体；
一个或多个加热单元，由固定形状的铜管排列构成，并联在所述主管 路上，并与所述模壳与模体不接触的部分相连接；
主阀门，设置在所述主管路上，用于控制所述加热箱和主管路之间的 连通或隔断。
在上述技术方案中，还可以包括测温元件，设置在每个所述加热单
元的出口处，用于测量所述出口处的液体的温度。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种加热方法，具体步骤为 在模壳外面设置用于传输液体的主管路，将所述主管路与一个或多个
加热单元相连接，并将所述加热单元连接到所述模壳与模体不接触的部
分；
将加热的液体通过主管路输送到所述加热单元中，对所述模壳进行加热。 本发明提出了一种加热系统及加热方法，能够对风力机叶片模具等进行 加热，实现对叶片在制作过程中进行热处理。通过设置加热单元和加热箱， 将加热的液体注入到埋设在模壳中的加热单元中来实现对叶片模壳的加热； 并进一步地通过设置测温元件对加热处理过程进行监控，从而实现对叶片进 行满足工艺要求的热处理。本发明对叶片加热均匀，加热温度可控，成本低， 安全性好，不容易出现火灾等隐患，并且温度的可控性好，由于在加热完毕 后可以通过灌入比模具温度低的液体进行冷却，因此，可有效延长模具的使 用寿命，减少对模具的损害，在模具加热完毕后尽快降低模具的温度，与现 有技术电加热及热空气加热相比，具有很大的实用性及有益效果。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明加热系统实施例结构示意图2为本发明加热系统截面结构实施例示意图3为本发明加热单元铜管排列结构实施例一示意图4a为本发明加热单元铜管排列结构实施例二示意图4b为本发明加热单元铜管排列结构实施例三示意图4c为本发明加热单元铜管排列结构实施例四示意图5本发明加热方法实施例流程图。
具体实施例方式
如图1所示，为本发明加热系统实施例结构示意图，本实施例加热系统 包括加热箱l,主管路2，加热单元3和主阀门5。其中加热箱l用于存储待 加热的液体。主管路2与加热箱1相连接，主管路2用于输送加热箱1中的 液体，主管路2上并联有一个或多个加热单元3。主管路2上设置有主阀门5， 用于控制加热箱1和主管^各2之间的连通或隔断。
本发明提出了一种加热系统，能在风力机叶片的制作过程中对其进行热 处理。通过设置加热单元和加热箱，将加热的液体注入到埋设在模壳中的加 热单元中来对叶片进行加热，从而实现对叶片进行满足工艺要求的热处理。 本发明加热均匀，加热温度可控，成本低，安全性好。
在上述技术方案中，本发明实施例还包括泵4,作为测温元件的K型热 电偶6，以及加热单元阀门7。泵4设置在主管路2上，用于将加热箱l中的 液体从加热箱1泵入主管路2。热电偶6设置在加热单元3的出口处，用于 测量出口处液体的温度，监控加热单元3的温度变化。加热单元阀门7设置 在加热单元3上，用于控制主管路2和加热单元3之间的连通或隔断。
再如图2所示，为本发明加热系统截面结构实施例示意图，在本实施例 中，加热单元3由固定形状排列的铜管31组成，加热单元3与模壳8的背面， 即模壳8与叶片不接触的一面相连接。加热单元3与模壳8之间填充有强化导热层9，模壳8为制造风力机叶片的模具的主要部分。加热箱1中存储的 液体可以为水或油或其他流体，本实施例以水为例，实施本发明时，加热箱 1先对存储的水进行加热，加热到满足对叶片进行热处理的工艺要求的温度, 打开主阀门5和加热单元阀门7，泵4将热水从力。热箱1泵入到主管路2中， 主管路2将热水输送给各个加热单元3，加热单元3的铜管31的温度上升， 铜管31的热量透过强化导热层9传至模壳8，使得模壳8的温度逐渐升高， ^f莫壳8受热实现对叶片的热处理。加热单元3出口处设置有热电偶6对加热 单元3的液体的温度情况进行及时监测，防止某些加热单元阀门7出现误动 作。即对模壳8的温度进行监测，以便及时调整加热温度。
如图3所示，为本发明加热单元铜管排列结构实施例一示意图，在本实 施例中，组成加热单元3的铜管31排布为交错双蛇形。铜管31采用此种方 式排列，其散热面积较大，能够较快的将铜管31的热量传递给;漠壳8;且铜 管31分布均匀，从而使得铜管31的温度经强化导热层9传至模壳8的温度 也比较均匀。在布管空间有所限制的情况下，也可以采用其它排列的铜管。
如图4a所示，为本发明加热单元铜管排列结构实施例二示意图，铜管排 布为双蛇形；再参见图4b所示，为本发明加热单元铜管排列结构实施例三示 意图，铜管排布为单蛇形；再参见图4c所示，为本发明加热单元铜管排列结 构实施例四示意图，铜管排布为单回形。这些形状铜管的进出口温度偏差小， 换热效果不会有太大偏差。
在本实施例中，由于模壳8及叶片材料的导热性能都比较差，因此在模 壳8的背面覆盖强化导热层9，并用强化导热层9的材料填充加热单元3与 模壳8的背面之间的缝隙，强化导热层9的材料采用导热性强的导热塑料、 导热硅脂、导热金属等，以减少模壳8表面的温度差，使模壳8表面温度的 均匀性满足温差不超过5'的工艺要求，使得对叶片的加热温度均匀，同时也 保护了模壳8的材料，例如玻璃钢。当加热单元3与模壳8之间的空间足够 时，可以在加热单元3和模壳8之间填充多层强化导热层9，以加强导热效果。加热单元3与模壳8之间的空隙都需要用木块等填料填满，不能留有缝 隙，因为缝隙具有隔热作用，会恶化传热。然后灌胶将加热单元3整体覆盖， 使加热单元3埋设在模壳8中，还可以在模壳8与加热单元3的表面再覆盖 适当厚度的保温层IO，如岩棉等保温材料，对模壳8达到较好的保温效果。
当模壳8的温度过高，不满足对叶片进行加热的工艺要求时，可以停止 加热箱l对水的加热，或者将加热箱1中注入温度比模壳8低的冷水，冷水 输送到加热单元3后使得铜管31冷却，进而冷却模壳8的温度，使得模壳8 可以吸收叶片制作过程中某些部位放出的多余的热量，避免温度过高对模壳 8表面造成损害。还可以针对性的通过开关加热单元阀门7，对需要加热或冷 却的叶片部位对应的加热单元3输送热水或冷水来实现。
本实施例加热系统不需要复杂的加热线路及温度控制系统，可以节约 才殳资。不仅可以对叶片进行加热，也可以对叶片进行冷处理，吸收叶片制 作过程中某些部位;改出的多余热量；而且与现有技术电加热及热空气加热
相比，采用水加热安全性很好，保护模壳表面，具有4艮大的实用性。 图5本发明加热方法实施例流程图，如图5所示，具体步骤为 步骤IOI、在模壳的背面覆盖强化导热层；
步骤102、将加热单元直接连接在强化导热层上，并用强化导热材料、 木块等材料填充加热单元与模壳之间的间隙，然后对加热单元进行灌胶整 体覆盖；
步骤103、在加热单元与模壳的表面再覆盖保温层，保温材料为岩棉
等；
步骤104、对加热箱中存储的水进行加热，加热到符合工艺要求的温
度；
步骤105、将加热的水通过主管路输送到加热单元中，对加热单元进 行力口热；
步骤106、被热水加热的加热单元对模壳进行加热。本实施例中的模壳以制造风力机叶片的模壳为例，在本实施例步骤
101、 102中，模壳的工作面，即与叶片相接触的一面为正面，与叶片不接 触的一面为背面，模壳的背面强化导热层的材料采用导热性强的导热塑 料、导热硅脂、导热金属等，以减少模壳表面的温度差，使模壳表面温度 的均匀性满足温差不超过5'的工艺要求，使得对叶片的加热温度均匀，同 时也保护了模壳的材料，例如玻璃钢，也可以根据实际情况或加热单元的 铜管间的空间情况在加热单元的表面覆盖多层强化导热层。
在本实施例中，还可以包括使用热电偶等测温元件对加热单元出口处 的液体温度进行检测，根据测得的温度对水的加热进行调节。如当模壳的温 度过高，不满足对叶片进行加热的工艺要求时，可以停止加热箱对水的加 热，或者将加热箱中注入冷水，冷水输送到加热单元后使得加热单元冷却， 进而冷却模壳的温度，使得模壳可以吸收叶片制作过程中某些部位放出的 多余的热量，避免温度过高对模壳表面造成损害。还可以针对性的通过开 关加热单元的加热单元阀门，对需要加热或冷却的叶片部位对应的加热单 元输送热水或冷水来实现。具体可参见图1-图4本发明加热系统结构实施 例示意图及相应说明，此处不再赘述。
本发明对叶片加热均匀，加热温度可控，成本低，安全性好，不容易出 现火灾等隐患，并且温度的可控性好，可有效延长模具的使用寿命，减少对 模具的损害，与现有技术电加热及热空气加热相比，具有很大的实用性及有
益效果o
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当 理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技 术方案的精神和范围。
权利要求
1. 一种加热系统，包括模壳，其特征在于还包括加热箱，用于存储待加热的液体；主管路，与所述加热箱相连接，用于输送所述液体；一个或多个加热单元，由固定形状的铜管排列构成，并联在所述主管路上，并与所述模壳与模体不接触的部分相连接；主阀门，设置在所述主管路上，用于控制所述加热箱和主管路之间的连通或隔断。
2. 根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，还包括测温元件， 设置在每个所述加热单元的出口处，用于测量所述出口处液体的温度。
3. 根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，还包括加热单元阀 门，设置在每个所述加热单元上，用于控制所述主管路与加热单元之间的 连通或隔断。
4. 根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，还包括泵，设置在 所述主管路上，用于将所述加热箱中的液体泵入到所述主管路中。
5. 才艮据权利要求1-4所述的任一加热系统，其特征在于，所述加热单元与模壳之间填充有强化导热材料。
6. —种加热方法，其特征在于，包括在模壳外面设置用于传输液体的主管路，将所述主管路与一个或多个 加热单元相连接，并将所述加热单元连接到所述模壳与模体不接触的部分；将加热的液体通过主管路输送到所述加热单元中，对所述才莫壳进行加热。
7. 根据权利要求6所述的加热方法，其特征在于，还包括当需要对所 述模壳进行冷却时，通过所述主管路给所述加热单元输送比模壳温度低的 液体。
8. 根据权利要求6所述的加热方法，其特征在于，所述将所述加热单元连接到所述模壳与模体不接触的部分具体包括在模壳与模体不接触的部分覆盖强化导热层；在所述强化导热层上连接加热单元；用强化导热材料填充所述加热单元与模壳之间的间隙。
9. 根据权利要求6所述的加热方法，其特征在于，所述将加热的液体通过主管路输送到所述加热单元中，对所述^t壳进行加热具体包括对加热箱中存^fr者的液体进^f亍加热；将加热的液体通过主管路输送到各个加热单元中，对各个加热单元进行力口热；所述加热单元对模壳进行加热。
10. 根据权利要求6-9所述任一的加热方法，其特征在于，还包括对所述加热单元出口处的液体温度进行冲企测，根据测得的温度对所述液体的加热进行调节。
全文摘要
本发明涉及一种加热系统及加热方法，其中，该系统包括模壳，还包括加热箱，用于存储待加热的液体；主管路，与所述加热箱相连接，用于输送所述液体；一个或多个加热单元，由固定形状的铜管排列构成，并联在所述主管路上，并与所述模壳与模体不接触的部分相连接；主阀门，设置在所述主管路上，用于控制所述加热箱和主管路之间的连通或隔断。本发明可有效解决现有技术热处理加热效果差，成本高，能量损失严重等缺陷，可实现加热，本发明加热温度可控，成本低，安全性好。
文档编号C21D9/00GK101481750SQ20081005572
公开日2009年7月15日 申请日期2008年1月7日 优先权日2008年1月7日
发明者刘从庆, 磊 张, 赵晓路, 郭德仁, 涛 靳 申请人:保定华翼风电叶片研究开发有限公司