一种用于风力发电机冷却器综合性能测试装置的制作方法

本实用新型具体涉及一种用于风力发电机冷却器综合性能测试装置，属于测试风力发电技术领域。

背景技术：

风力发电机冷却器出厂前需要进行综合性能测试，测试过程中不仅需要改变冷却器入口状态参数，如温度、流量等，还需要对冷却器整体进行性能测试，其中冷却器整体包含换热器芯体、机壳、风机以及风管等组件。另外，目前大多数风力发电机冷却器的热流体为空气，冷流体为乙二醇溶液或者室外空气。然而，现有试验台多数面向冷却器芯体试验，很少能够对冷却器整机性能测试的，且测试平台适用的换热器类型大多为液-液换热器，即使有部分试验台能够适用于空-液类型换热器测试的，其热流体侧为液体，无法满足空气侧（80~150）℃的加热性能。因此，急需设计一种能够对冷却器综合性能进行测试的测试装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是：提供一种不仅结构简单，而且对冷却器整机性能进行测试的用于风力发电机冷却器综合性能测试装置。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种用于风力发电机冷却器综合性能测试装置，其创新点在于：包括空气循环组件、冷却液循环组件和冷却水循环组件，

所述空气循环组件包括空气加热器和风机，所述风机的出风口与空气加热器的进口管路连接，空气加热器的出口与冷却器试件的进风口管路连通，冷却器试件的出风口与风机的进风口管路连接，

所述冷却液循环组件包括第一循环泵、冷却液箱和冷却液监控调节机构，所述第一循环泵的进口与冷却液箱相连通，第一循环泵的出口与冷却器试件的冷流体进口管路连接，且该管路上设有冷却液监控调节机构，

所述冷却水循环组件包括第二循环泵、贮水池、冷却器和冷却塔，所述冷却器试件的冷流体出口与冷却器的冷却液进口管路连接，冷却器的冷却液出口与冷却液箱相连通，所述贮水池与第二循环泵的进口相连通，第二循环泵的出口与冷却器的冷却水进口管路连接，冷却器的冷却水出口与冷却塔的进口相连通，冷却塔的出口与贮水池相连通。

在上述技术方案中，所述风机的出风口与通过主路风管与空气加热器的进口相连通，且主路风管的管路上设有第一压力传感器，所述空气加热器的出口与冷却器试件的进风口之间的管路上设有第一电动风阀、第一温度传感器和第二压力传感器，所述冷却器试件的出风口与风机的进风口之间的管路上设有第二温度传感器、第三压力传感器和第一气体流量计。

在上述技术方案中，所述风机的进风口和出风口之间还设有辅路风管，所述辅路风管的管路上设有第二气体流量计和第二电动风阀。

在上述技术方案中，所述冷却液监控调节机构包括第二电动调节阀、第四温度传感器、第五压力传感器和流量计，所述第一循环泵的出口与冷却器试件的冷流体进口之间的管路上设有第二电动调节阀、第四温度传感器、第五压力传感器和流量计。

在上述技术方案中，所述第一循环泵的进口和出口之间设有第一电动调节阀。

在上述技术方案中，所述冷却器试件的冷流体出口与冷却器的冷却液进口之间的管路上设有第三温度传感器和第四压力传感器。

在上述技术方案中，所述第二循环泵的出口与冷却器的冷却水进口之间的管路上设有第三电动调节阀。

本实用新型所具有的积极效果是：采用本实用新型的用于风力发电机冷却器综合性能测试装置后，由于本实用新型包括空气循环组件、冷却液循环组件和冷却水循环组件，所述冷却液循环组件利用冷却液循环对冷却器试件进行散热，冷却水循环组件通过冷却水对冷却液循环组件中的冷却液进行散热；

所述空气循环组件包括空气加热器和风机，所述风机的出风口与空气加热器的进口管路连接，空气加热器的出口与冷却器试件的进风口管路连通，冷却器试件的出风口与风机的进风口管路连接，由所述风机出风口送出的冷风进入空气加热器进行加热后送至冷却器试件内，从冷却器试件出风口送出的冷却后的气体再次进入风机内，如此循环，形成空气循环回路；

所述冷却液循环组件包括第一循环泵、冷却液箱和冷却液监控调节机构，所述第一循环泵的进口与冷却液箱相连通，第一循环泵的出口与冷却器试件的冷流体进口管路连接，且该管路上设有冷却液监控调节机构，冷却液通过第一循环泵从冷却液箱进入冷却器试件内对其进行冷却，然后再从冷却器试件的冷流体出口流出，所述冷却液监控调节机构调控冷却液的流量和压力，保证冷却器试件的流量和压力等参数；

所述冷却水循环组件包括第二循环泵、贮水池、冷却器和冷却塔，所述冷却器试件的冷流体出口与冷却器的冷却液进口管路连接，冷却器的冷却液出口与冷却液箱相连通，所述贮水池与第二循环泵的进口相连通，第二循环泵的出口与冷却器的冷却水进口管路连接，冷却器的冷却水出口与冷却塔的进口相连通，冷却塔的出口与贮水池相连通，从冷却器试件流出的冷却液通过冷却器冷却后回归到冷却液箱内，冷却水由第二循环泵从贮水池内抽出并送至冷却器内，再经由冷却塔冷却后回归至贮水池内，完成冷却水对冷却液冷却循环回路；

本实用新型不仅结构简单，而且能满足不同类型风力发电机冷却器的整机性能测试要求。

附图说明

图1是本实用新型的一种具体实施方式的结构示意图；

图2是图1中的空气循环组件的结构示意图；

图3是图1中的冷却液循环组件和冷却水循环组件的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图以及给出的实施例，对本实用新型作进一步的说明，但并不局限于此。

如图1、2、3所示，一种用于风力发电机冷却器综合性能测试装置，包括空气循环组件1、冷却液循环组件2和冷却水循环组件3，

所述空气循环组件1包括空气加热器101和风机110，所述风机110的出风口与空气加热器101的进口管路连接，空气加热器101的出口与冷却器试件的进风口管路连通，冷却器试件的出风口与风机110的进风口管路连接，

所述冷却液循环组件2包括第一循环泵201、冷却液箱202和冷却液监控调节机构，所述第一循环泵201的进口与冷却液箱202相连通，第一循环泵201的出口与冷却器试件的冷流体进口管路连接，且该管路上设有冷却液监控调节机构，

所述冷却水循环组件3包括第二循环泵301、贮水池302、冷却器304和冷却塔305，所述冷却器试件的冷流体出口与冷却器304的冷却液进口管路连接，冷却器304的冷却液出口与冷却液箱202相连通，所述贮水池302与第二循环泵301的进口相连通，第二循环泵301的出口与冷却器304的冷却水进口管路连接，冷却器304的冷却水出口与冷却塔305的进口相连通，冷却塔305的出口与贮水池302相连通。

如图1、2所示，所述风机110的出风口送出的空气进入空气加热器101进行升温，再进入第一电动风阀103进行入口风压调节，当温度和入口风压达到设定值时，进入前测量段由第一温度传感器104和第二压力传感器105进行空气温度及入口风压的测量，再进入冷却器试件4，冷却后的空气再进入后测量段由第二温度传感器107、第三压力传感器108和第一气体流量计109进行风压、温度以及流量的测量，所述风机110的出风口与通过主路风管111与空气加热器101的进口相连通，且主路风管111的管路上设有第一压力传感器102，所述空气加热器101的出口与冷却器试件的进风口之间的管路上设有第一电动风阀103、第一温度传感器104和第二压力传感器105，所述冷却器试件的出风口与风机110的进风口之间的管路上设有第二温度传感器107、第三压力传感器108和第一气体流量计109。所述风机为变频离心风机。

如图2所示，在空气加热器101和第一电动风阀103之间设有一个第一压力传感器102，监控风压大小，第一电动风阀103出口安装均流板，以保证气体进入冷却器试件4前流畅稳定，安装方式为双边法兰方式，超第一电动风阀103和冷却器试件4之间设有一个温度传感器和一个压力传感器，监控测试的待测冷却器进风口的风压和温度，冷却器试件4和风机进风口之间设有气体流量计、温度传感器和压力传感器，用于测量待测冷却器出风口的风压、温度、流量。

如图1、2所示，利用主路和辅路配合进行风量调节，通过调节辅路风管106上的第二电动风阀113达到风压和风量的要求，所述风机110的进风口和出风口之间还设有辅路风管106，所述辅路风管106的管路上设有第二气体流量计112和第二电动风阀113。

如图1、3所示，为了方便调节冷却液的压力、流量以及测量温度，所述冷却液循环组件2的冷却液监控调节机构包括第二电动调节阀204、第四温度传感器207、第五压力传感器208和流量计209，所述第一循环泵201的出口与冷却器试件的冷流体进口之间的管路上设有第二电动调节阀204、第四温度传感器207、第五压力传感器208和流量计209。

如图3所示，为了确保冷却液压力调节的精准度，所述第一循环泵201的进口和出口之间设有第一电动调节阀203。所述冷却液箱202内装的是乙二醇溶液，且冷却液箱202的上方设有补液通气的盖子，以及还设有泄空阀和进出口阀门。

如图3所示，为了方便监测从冷却器试件冷流体出口流出的冷却液的温度和压力，所述冷却器试件的冷流体出口与冷却器304的冷却液进口之间的管路上设有第三温度传感器205和第四压力传感器206。

如图3所示，为了方便调节冷却水进行流量和压力，所述第二循环泵301的出口与冷却器304的冷却水进口之间的管路上设有第三电动调节阀304。

如图2所示，本实用新型所述变频离心风机110运行，风机的右侧设有旁通支路，通过控制支路上的第二电动风阀113，观察气第二体流量计Ⅱ112，以达到系统要求的风量、风压，然后风机的出风口的空气沿主路风管111首先进入空气加热器101进行升温，再进入超薄电动风阀103进行入口风压调节，冷却器试件4对空气进行散热，出来后回到变频离心风机110，形成空气循环回路，模拟冷却器对发电机散热。同时冷却液系统中，如图3所示，所述第一循环泵201吸入冷却液箱202的乙二醇，以旁路第一电动调节阀203和第二电动调节阀204控制待测冷却器的流量和压力等参数，乙二醇溶液从待测冷却器流过再进入冷却器304之后再进入冷却液箱202形成循环，模拟乙二醇溶液对电机冷却器进行散热，冷却水循环系统中，第二循环泵301吸入贮水池302里的水进入冷却器304对乙二醇溶液进行散热，之后水流入冷却水塔305，回到贮水池302形成循环，将电机发热量散发到环境中。

冷却器性能测试具体的实施过程为：

当对空气冷却式冷却器进行性能测试时，只需要用到空气循环组件，变频离心风机110工作，调节辅路上的第二电动风阀113，观察第二气体流量计112，以保证试验风量要求，空气由出风口进入空气加热器101加热，由超薄的第一电动风阀103进行风量调节以及保证流场稳定，经第一温度传感器104和第二压力传感器105测量出的结果来保证模拟电机工作时空气流量及温度，之后空气进入试件冷流体进口经过冷却器冷却，由冷流体出口流出，回到风机110，由第二温度传感器107、第三压力传感器108和第一气体流量计109测得空气的风量、温度就是对待测冷却器性能的测试结果。

当对水冷却式冷却器进行性能测试时，需要用到整个系统，系统通电，空气循环组件1如上述用于模拟电机工作时空气流量及温度。加热过的空气由外风路进入，经第一温度传感器104和第二压力传感器105测量出的结果来保证模拟电机工作时空气流量及温度，之后空气进入试件经过冷却器芯体部分散热，由试件出风口流出，所述第二温度传感器107、第三压力传感器108和第一气体流量计109测得空气的风量、温度就是对待测冷却器性能的测试结果，最终回到风机110，

冷却液循环组件2通过第一循环泵201吸入乙二醇箱202中的乙二醇，通过第一电动调节阀203、第二电动调节阀204调节流量，进入冷却器芯体进口法兰，再由出口法兰流出，经过冷却器304散热，回到乙二醇箱202，依次循环，其中冷却水循环组件3通过第二循环泵301吸入贮水池302的水，由第三电动调节阀303调节水的流量流入冷却器304，给冷却器304中流过的乙二醇溶液散热，再流入冷却塔305，最后回到贮水池，完成整个测试阶段。

与现有的冷却器实验平台相比，本实用新型的各个循环系统中设有多个温度传感器、压力传感器和流量计可以监视各环节的数据并记录，不仅可以满足不同的流量和温度规格，而且测量结果精准，效率高，另外它还满足不同类型的冷却器的性能测试要求。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。