一种用于风机叶片防除冰系统中风道加热器的固定装置的制作方法

1.本实用新型属于风机防冰除冰技术领域，特别是一种应用于当前2mw风机复合材料叶片气热法防冰除冰系统中风道加热器的固定装置。


背景技术：

2.在我国云贵高原、湖南、四川等地区，风电开发成为推进这些地区新能源开发和利用的主要途径之一。然而，在这些特殊的地理环境和气候条件下，如有喀斯特复杂地形、潮湿凝冻、微气象特征显著等，运行中的风机叶片表面易覆冰结冰，将导致风机出力下降、叶片旋转失衡振动等等不利影响，在极端情况下还可能使风机运行过载而发生倒塌、叶片折断、甩冰击伤事件等意外严重事故，因而，在每年冬季结冰期风电场经营业主常常采用风机停运来应对处理，近5年贵州地区风电场调查统计可知冬季结冰期累计可达30日以上，造成了风力资源的严重浪费以及风电场经营业绩一定程度下滑，提高风机在这些地区冬季结冰期的环境适应能力已经成为该地区共同面对的技术难题。
3.目前，国内外提出的风机叶片防除冰方法主要包括机械防除冰、超声防除除冰、涂料防除冰、热能防除冰等多种形式，其中热能除冰分为电加热防除冰和气热防除冰两种。气热防除冰方法具有在现场易实现改造、维护方便、不增加引雷风险等优势而逐渐受到行业关注，其基本方案是：采用定制的风道加热器安装在叶片前缘侧叶根部位，将空气加热后采用鼓风机输送到叶片前缘中上部(15m以上)持续加热复合材料叶片，使得在冬季结冰期叶片表面温度在0℃以上达到防除冰目的。
4.风机叶片气热法防除冰系统现场改造安装一个特别重要或关键环节是对风道加热器的固定安装。在同类专利大功率风力发电机叶片模块化气热抗冰方法及安装方法(cn201410461139.6)提到安装支架(支架包括鼓风机专用支架、加热器支架和电气箱支架，其安装方式是：新生产叶片时，采用预埋工艺将鼓风机专用支架、加热器支架和电气箱支架固定于叶片根部内腔中；在已挂机叶片上，采用手糊粘接工艺将鼓风机专用支架、加热器支架和电气箱支架固定于叶片根部内腔中)和安装方法(安装加热器：将加热器通过螺栓安装在加热器支架上，用波纹连接管把加热器出风口和通风管道连接好)，为一般性的安装操作说明，未针对加热器这个系统核心装置安装进行特别设计，或者未意识到加热器装置安装可能存在的潜伏性隐患。
5.定制的30kw风道加热器，考虑到从风机机舱至叶根安装位置的传送空间限制，加热器为长度80cm、外径45cm及重量约350kg的圆柱形物体。运行中的风机叶片存在不同方向旋转和一定程度振动，此外，叶片叶根部位加热器安装位置的周边复合材料(叶片内壁及剪切腹板)及局部安装空间限制，导致风道加热器安装固定不同于一般常规设备，只有通过专门的安装设计和固定，才能保证叶片运行时风道加热器不会产生滑动偏移甚至脱落的潜伏性隐患。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种用于2mw风机复合材料叶片气热法防除冰系统中管道加热器的固定装置。
7.针对风道加热器尺寸及圆柱形外形，本实用新型设计了一种用于叶片内风道加热器的安装固定装置，包括风道加热器半矩形支撑架、固定底座和斜撑板，在叶片内高空作业时能快速便利地施工操作和维护拆卸基础上，能保证风道加热器安装稳固，长期运行时不至于产生风道加热器滑动偏移或脱落危险。
8.同时，针对上述固定装置提出了一种风道加热器固定装置的安装方法，能保证风道加热器的安装固定程序及安装辅材有利于完整的施工操作及良好的设备安装质量，适用于类似工程推广应用。
9.本实用新型采用的技术方案是：
10.一种用于风机叶片防除冰系统中风道加热器的固定装置，用于固定风道加热器，所述风道加热器安放在风机叶片的前缘通道叶根位置且紧贴剪切腹板前缘壁面，固定装置包括，
11.pvc固定底座，所述pvc固定底座垂直于剪切腹板，且pvc固定底座的端面与风机叶片表面之间有间隙；
12.开口矩形支撑架，至少两个所述开口矩形支撑架沿着pvc固定底座长度方向平行、间隔布置，开口矩形支撑架上端为弧形支撑面，弧形支撑面与风道加热器表面连接；
13.固定挡板，所述固定挡板为一平面板，且沿着风道加热器表面的切线方向放置，固定挡板的一端与剪切腹板连接，另一端与风机叶片表面连接；
14.结构胶，所述结构胶填充在pvc固定底座端面与风机叶片表面之间的间隙中。
15.进一步，所述开口矩形支撑架包括弧形等边角钢、钢板和固定螺栓，其中弧形等边角钢垂直连接在钢板表面，弧形等边角钢的一条边上剪切有弧形支撑面，钢板上开有通孔，通孔中可拆卸连接有固定螺栓。
16.进一步，所述弧形等边角钢有两块，两块弧形等边角钢之间的间距等于风道加热器的外径。
17.进一步，所述弧形等边角钢的高度等于风道加热器外径的一半。
18.进一步，所述风道加热器与开口矩形支撑架的弧形支撑面焊接。
19.进一步，所述固定挡板与剪切腹板、风机叶片通过结构胶粘接。
20.进一步，所述固定挡板与风道加热器相切位置两侧的间隙处设置有固定卡条，且固定卡条通过结构胶连接在固定挡板与风道加热器之间。
21.进一步，所述风道加热器与剪切腹板之间的间隙处设置有固定卡条，且固定卡条通过结构胶连接在风道加热器与剪切腹板之间。
22.与现有技术相比，采用本实用新型的固定装置，风道加热器被固定安装于剪切腹板外侧、固定挡板和开口矩形支撑架所形成的“三角形”固定空间中，能很好限制在风机叶片旋转过程中风道加热器可能产生的在各个方向上的滑动偏移，避免这种潜伏性隐患。
23.本实用新型能保证风道加热器的安装固定程序，同时也能保证安装辅材有利于完整的施工操作及良好的设备安装质量，适用于在类似工程中推广应用。
附图说明
24.图1为本实用新型的一种用于2wm风机叶片气热法防冰除冰系统中风道加热器安装位置的部分结构示意图；
25.图2为本实用新型的一种用于2wm风机叶片气热法防冰除冰系统中风道加热器半矩形支撑架结构示意图；
26.图3为本实用新型的一种用于2wm风机叶片气热法防冰除冰系统中风道加热器与两半矩形支撑架结合的部分结构示意图；
27.图4为本实用新型的一种用于2wm风机叶片气热法防冰除冰系统中风道加热器安装截面的完整结构示意图；
28.图中：1
‑
风机叶片；2
‑
剪切腹板；3
‑
风道加热器；4
‑
导风管；5
‑
弧形等边角钢；6
‑
钢板；7
‑
固定螺栓；8
‑
开口矩形支撑架；9
‑
pvc固定底座；10
‑
固定挡板；11
‑
结构胶，12
‑
固定卡条。
具体实施方式
29.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但不应就此理解为本实用新型所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本实用新型上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在本实用新型的范围内。
30.如图1～图4所示，本实施例提供一种用于2wm风机叶片气热法防冰除冰系统中风道加热器固定装置及安装方法。
31.一种用于2wm风机叶片气热法防冰除冰系统中风道加热器固定装置，包括开口矩形支撑架8和固定挡板10两个部分：
32.本实用新型中风道加热器固定装置的技术方案是：如图1所示，在风机叶片1的前缘通道叶根位置，紧贴剪切腹板2前缘壁面安放风道加热器3，其出口连接导风管4。为了防止风道加热器2在叶片旋转过程中滑动偏移，首先设计半矩形支撑板如图2所示，将风道加热器3固定在风机叶片1内壁上。
33.在风道加热器3靠近风机叶片1内壁下半部，选用等边角钢规格不低于70mm
×
70mm
×
8mm(即外形面积和厚度不小于该规格)，将一边裁剪为匹配风道加热器3弧形制作成为弧形等边角钢5，选用一块适当长度的钢板6(钢板6与弧形等边角钢5等宽等厚)，钢板6与弧形等边角钢5焊接，最终制作成为一个开口矩形支撑架8，确保风道加热器3内切于弧形等边角钢5和钢板6之间，在钢板6两端适当位置制作螺栓孔作为风道加热器3安装的固定螺栓7使用，采用焊接制作成开口矩形支撑架8。
34.在本实例中，沿着风道加热器3方向在合适位置安装两个开口矩形支撑架8(如分别距离从左右两端10cm)，均采用固定螺栓7安装在pvc固定底座7基础上，pvc固定底座7厚度不低于1.5cm。
35.如图4所示，在两个2个开口矩形支撑架8位置处，采用截面不低于100
×
40优质干木方或pvc板制作固定挡板10，其长度选择确保固定挡板10外切于风道加热器3，固定挡板10两端制作成斜面与剪切腹板2和风机叶片1内壁紧密接触，采用结构较固定两端面，使其产生面向剪切腹板2方向的作用力。
36.综上所述，风道加热器3被固定安装于剪切腹板2外侧、固定挡板10和开口矩形支撑架8所形成的“三角形”固定空间中，能很好限制在风机叶片旋转过程中风道加热器可能产生的在各个方向上的滑动偏移，避免这种潜伏性隐患。
37.一种用于2wm风机叶片气热法防冰除冰系统中风道加热器固定装置的安装施工，包括以下步骤：
38.a、准备材料，包括角钢、同质钢板、pvc固定底座、固定挡板、固定螺栓、结构胶以及相应的工器具等；
39.b、开口矩形支撑架8焊接于风道加热器3安装位置处：在地面上，制作2个开口矩形支撑架8并采用焊接方式固定在风道加热器3上，在每个风道加热器3内切点都采用焊接连接，确保风道加热器3与开口矩形支撑架8连接可靠而稳固，这个步骤要求风道加热器3制造商协助完成；
40.c、根据风道加热器3底部4个安装螺栓孔位置和尺寸，选用适当厚度的pvc板制作好安装固定用的pvc固定底座9；
41.d、将要施工的风机叶片1调整到适当的水平位置，紧靠剪切腹板2，将固定螺栓7预置于pvc固定底座9螺栓孔中，螺帽至于底面，其长度要确保有2只固定螺母的安装位置，采用结构胶11填充pvc固定底座9与风机叶片1之间空隙而固定pvc固定底座9，要确保pvc固定底座9与剪切腹板2两平面之间垂直，便于风道加热器3就位；
42.e、在pvc固定底座9下结构胶11干燥稳固后，在其上放置风道加热器3，采用对应位置的螺栓固定，一定要采用双螺母紧扣固定；
43.f、在开口矩形支撑架8位置处，采用固定挡板10固定风道加热器3的第三个方向；
44.g、在风道加热器3与剪切腹板2以及风道加热器3与固定挡板10之间的接触线，上下选择合适的木质或塑料固定卡条12，采用结构胶11固定，增强风道加热器3的安装稳定度。
45.最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。