专利名称：一种风力发电机散热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种风力发电机散热装置，具体地说，涉及一种利用塔筒壁面进 行散热的风力发电机散热装置。
背景技术：
风力发电技术的不断成熟，使得风力发电机组越来越趋于大型化，风机单机容量 不断增大，随之而来的风力发电设备散热冷却问题逐渐成为制约风机技术进一步发展的瓶 颈之一。温升过高会导致发电机寿命折损、高故障率及停机，从而带来巨大的隐患及经济损 失，因此，如何有效地解决风力发电设备散热冷却问题，成为发展新一代风电技术的一大主题。目前风电设备常用的冷却技术主要有风冷、液冷等方式。风冷方式利用空气流动及其热容量带走各部件的损耗所产生的热量。风冷方式由 于技术简单，冷却方便，因此最为常用。然而，随着风力发电机的功率逐步增大，自然通风已 经无法满足机组的冷却需求。为了增强冷却效果，已有采用在风力发电机内部设置风扇，对 风机内各部件进行强制鼓风从而达到冷却效果的强制风冷方式。风力机原有的散热装置是 在机舱底部安装一抽风机，在抽风机上端出气口连接出气管通到轮毂内，由于此装置与风 力机机舱、发电机和轮毂构成一个气流内循环，内部气体散热仅仅依靠机舱、轮毂和发电机 等壁面，循环气流由于来不及通过机舱、发电机和轮毂的壁面进行有效散热就回到抽风机 进气口，造成抽风机进气口的气体温度较高，从而使得冷却气体热容量降低，散热效果仍然 不佳。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有风电设备风冷方式存在的缺陷，提供一种结构简 单，散热效果好，成本低廉的风力发电机散热装置。本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的其包括 抽风机、出气管、进气管，所述抽风机安装在机舱底部，抽风机的下端进气口设有一条进气 软管，进气软管与抽风机下端进气口通过管道端部法兰相连，进气软管下端通过塔筒平台 的开口一直延伸至塔筒里面，出气管连接抽风机上端出气口，通过机舱、发电机、主轴承一 直伸入到轮毂内部。为了保证气体的清洁度，在进气软管的入口端宜设置空气过滤器，以防止灰尘、水 汽、盐分等进入。设置进气软管的目的是将抽风机进气口压低至塔筒里面，从而将巨大的塔壁表面 积加入到循环气体的散热面积里，借此提高风力机内部循环气体的散热量，降低进气管里 的气体温度。为了适应塔筒外部风向的变化，需要进气软管能够转动，因此，在塔筒顶端部分的 平台上端，宜留有软管旋转裕度。[0010]为了保证冷却气体的清洁度，在进气软管的入口端宜设置过滤器。本实用新型结构简单，在不增加风量，即不增加抽风机成本与不降低发电机效率 的前提下，利用传热学原理，通过在抽风机下端进气口增设一条进气软管伸入塔筒内，巧妙 地利用了塔筒壁面增大风力机内部循环气体的散热面积，降低进气管里的气体温度，以此 提高机组内部循环气体的散热量，达到更好的冷却效果；成本低廉。
图1是本实用新型一实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。其包括抽风机4、出气管5，所述抽风机4安装在机舱6底部，抽风机4的下端进气 口设有一条进气软管3，进气软管3与抽风机4下端进气口通过管道端部法兰相连，进气软 管3下端通过塔筒顶部平台2的开口一直延伸至塔筒1里面，出气管5连接抽风机4上端 出气口，通过机舱6、发电机7、主轴承8 —直伸入到轮毂9内部。进气软管3的入口端设置有空气过滤器10，以防止灰尘、水汽、盐分等进入。塔筒顶部平台上端进气软管3留有旋转裕度，以适应风力发电机偏航工况时抽风 机4随同机舱6转动有限角度的要求。根据传热学原理，傅里叶定律的表达式为Φ = _Ai(t)臺，其中φ为热流量，A为面 积，λ为热导率。可见，影响散热效率的因素有一、增大散热器面积；二、减小接触热阻; 三、提高管壁内的热传递效率；四、改进散热器(壁面)外形设计。由于因素二、三、四这三点 受很多实际因素的限制，所以从因素一入手考虑，通过增大面积A来提高热流量是更为可 行的选择。根据这一思路，本实用新型采用进气软管连接抽风管进气口，进气软管下端一直 延伸至塔筒里面，塔筒壁面面积加入到散热面积，大大提高了散热效率。根据对某2MW直驱 机型顶部塔筒的传热热流量的计算结果30m的塔筒顶段，在塔筒内外壁面均值温差为1摄 氏度时，其散热热流量可达97920. 72W，完全可将满功率时发电机的散热量很大部分由塔筒 壁面以导热的方式散发出去(2000000 X 4%=80000W)，初步估算发电机效率提高10%以上。 可见，通过利用塔筒壁面增加散热面积，将大大增强通风系统的散热效率，满足大功率时风 力机的散热要求。以上只是本实用新型的举例实施方式，属于优选示范例。本实用新型请求保护的 范围并不只限于所述实施方式，如进气软管伸入塔筒的长度。凡与本实施例等效的技术方 案均属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种风力发电机散热装置，包括抽风机、出气管、进气管，其特征在于，所述抽风机 安装在机舱底部，抽风机的下端进气口设有一条进气软管，进气软管与抽风机下端进气口 通过管道端部法兰相连，进气软管下端通过塔筒平台的开口一直延伸至塔筒里面，出气管 连接抽风机上端出气口，通过机舱、发电机、主轴承一直伸入到轮毂内部。
2.根据权利要求1所述的风力发电机散热装置，其特征在于，在进气软管的入口端设 有空气过滤器。
专利摘要一种风力发电机散热装置，其包括抽风机、出气管、进气管，所述抽风机安装在机舱底部，抽风机的下端进气口设有一条进气软管，进气软管与抽风机下端进气口通过管道端部法兰相连，进气软管下端通过塔筒平台的开口一直延伸至塔筒里面，出气管连接抽风机上端出气口，通过机舱、发电机、主轴承一直伸入到轮毂内部。本实用新型结构简单，散热冷却效果效果好；成本低廉。
文档编号F03D11/00GK201908789SQ201120022930
公开日2011年7月27日 申请日期2011年1月25日 优先权日2011年1月25日
发明者吴晓鹏, 黄杜 申请人:湘电风能有限公司