一种海上风力发电水冷装置的制作方法

本实用新型涉及水冷设备技术领域，具体涉及一种海上风力发电水冷装置。

背景技术：

海上风电机组用冷却系统包括内冷却系统与外冷却系统，其中内冷系统的冷却介质经主循环泵升压后流经换热器，经过热交换得到冷却后进入风电机组将热量带出，再回到主循环泵，密闭式往复循环。外冷系统采用海水浸没式冷却方式，通过海水提升泵将低温海水提升至塔筒平台上的水槽内，同时将与内冷系统串联的换热器浸没于水槽的低温海水中进行热交换。但是传统冷却系统的设计复杂，结构不紧凑，导致设备的占用面积过大，增加生产的成本；并且传统的冷却系统在连续调节压力和温度时操作麻烦，对机器的耗损也较大，大量的操作不仅耗费人力，还直接影响冷却系统的冷却效率。

为此，我们提出一种海上风力发电水冷装置用于解决上述所存在的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种海上风力发电水冷装置，该装置设计合理，操作简单，其能为系统保持恒压并能吸收系统中冷却介质的体积变化，从而保证整个系统的正常运行。

一种海上风力发电水冷装置，包括机架，所述机架的一侧对称设有水泵，另一侧对称设有相连通的膨胀罐；所述水泵的侧端设有压力变送器；所述膨胀罐的顶部设有排气阀；所述膨胀罐与水泵管道连接；所述水泵远离膨胀罐一端的底部通过止回阀安装有出水阀块；所述膨胀罐的下方设有进水阀块；所述进水阀块与水泵通过蝶阀相连通。

采用上述技术方案：冷却介质由水泵升压后，经出水阀块进入被冷却器件，冷却介质将被冷却器件的热量带出后，经外冷散热器冷却后回流至进水阀块，止回阀用于防止冷却介质倒流，通过设置膨胀罐稳压系统，压力变送器用于检测水泵本身的出口压力值，用于判断系统运行是否出现故障，为系统保持恒压并能吸收系统中冷却介质的体积变化，从而保证整个系统的正常运行。

作为优选方案，所述进水阀块上设有主过滤器和电动三通阀；所述主过滤器和电动三通阀相连通。

采用上述技术方案：冷却介质通过电动三通阀与外界的外冷散热器不断地进行循环换热，换热后的冷却介质进入进水阀块，流经电动三通阀后通过主过滤器进入水泵，主过滤器作用是过滤冷却介质内杂质，避免杂质堵塞水泵。

作为优选方案，所述进水阀块内部设置流道；所述电动三通阀集成到进水阀块内部。

采用上述技术方案：流道用于进水阀块与外界的外冷散热器相连通，供换热后的冷却介质回流至进水阀块内，而电动三通阀可将冷却介质通过流道重新导进外冷散热器内进行循环换热，确保冷却介质在一定温度范围内工作。

作为优选方案，所述进水阀块上还设有膨胀罐连接球阀；所述主过滤器与膨胀罐通过膨胀罐连接球阀管道连接。

采用上述技术方案：通过设置膨胀罐连接球阀，当循环管路的压力变大或者冷却介质的体积变化时，膨胀罐连接球阀开启能将冷却介质导进膨胀罐内，使得水泵能够恒压工作，从而保证整个系统的正常运行。

作为优选方案，所述进水阀块上还设有压力传感器；所述压力传感器安装于水泵和主过滤器之间的管路上。

采用上述技术方案：压力传感器用于检测流经水泵的管路内的冷却介质的压力，配合膨胀罐连接球阀可确保系统保持恒压并能吸收系统中冷却介质的体积变化，从而保证整个系统的正常运行。

作为优选方案，所述出水阀块上设有用于监测系统出水压力的压力表。

采用上述技术方案：压力表主要是用于在线监测系统出水压力，保证冷却介质在一定的压力范围内运行至被冷却器件（如：变流器和箱变），方便人们操作控制。

作为优选方案，所述出水阀块上设有加热器；所述水泵与加热器通过止回阀相连通。

采用上述技术方案：加热器那能够保证冷却介质在一定温度范围内运行，保证整个系统的正常运行。

作为优选方案，所述出水阀块的底部设有出水管；所述出水管与加热器管道连接。

采用上述技术方案：当冷却介质温度过低时，冷却介质通过加热器加热后直接沿着出水管供给被冷却器件，保证冷却介质在一定温度范围内运行，操作简单，控制灵活。

作为优选方案，所述出水阀块上还设有仪表球阀；所述仪表球阀与出水管相连通；所述仪表球阀上安装有安全阀。

采用上述技术方案：仪表球阀与安全阀的设置用于避免冷却介质因压力过高进被冷却器件而损坏被冷却器件的缺陷，从而保护整个系统的正常运行。

作为优选方案，所述出水阀块上还设有用于测量出水管内冷却介质温度的温度传感器。

采用上述技术方案：温度传感器用于监控进入被冷却器件的冷却介质温度，保证冷却介质在一定温度范围内运行，确保整个系统的正常运行。

有益效果：冷却介质由水泵升压后，经出水阀块进入被冷却器件，冷却介质将被冷却器件的热量带出后，经外冷散热器冷却后回流至进水阀块，止回阀用于防止冷却介质倒流，通过设置膨胀罐稳压系统，压力变送器用于检测水泵本身的出口压力值，用于判断系统运行是否出现故障，为系统保持恒压并能吸收系统中冷却介质的体积变化，从而保证整个系统的正常运行。

附图说明

图1为本实用新型的结构示图一。

图2为本实用新型的结构示图二。

图3为本实用新型的工作原理图。

图中：1-止回阀；2-膨胀罐连接球阀；3-压力变送器；4-蝶阀；5-加热器；6-压力表；7-仪表球阀；8-水泵；9-安全阀；10-压力传感器；11-温度传感器；12-手动排气阀；13-自动排气阀；14-膨胀罐；15-主过滤器；16-电动三通阀；17-出水阀块；18-进水阀块；19-机架；20-进水管；21-循环管；22-出水管；141-第一膨胀罐；142-第二膨胀罐；1a-第一止回阀；1b-第二止回阀；3a-第一压力变送器；3b-第二压力变送器；4a-第一蝶阀；4b-第二蝶阀；8a-第一水泵；8b-第二水泵。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

在本实用新型中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“远离”、“靠近”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

如图1~2所示，本实用新型提供一种海上风力发电水冷装置，包括机架19，机架19的一侧对称设有水泵8，对称的水泵8包括第一水泵8a和第二水泵8b，机架19的另一侧设有相连通的第一膨胀罐141和第二膨胀罐142；其中，第一膨胀罐141与第一水泵8a管道连接，第二膨胀罐142与第二水泵8b管道连接，第一膨胀罐141的顶部设有手动排气阀12，第二膨胀罐141的顶部设有自动排气阀13，第一水泵8a的侧端设有第一压力变送器3a，第二水泵8b的侧端设有第二压力变送器3b，水泵8远离膨胀罐14一端的底部安装有出水阀块17，第一水泵8a与第一膨胀罐141通过第一止回阀1a连接，第二水泵8b与第二膨胀罐142通过第二止回阀1b连接，膨胀罐14的下方设有进水阀块18，进水阀块18与第一水泵8a通过第一蝶阀4a相连通，进水阀块18与第二水泵8b通过第二蝶阀4b相连通；冷却介质由水泵8升压后，经出水阀块17进入被冷却器件，冷却介质将被冷却器件的热量带出后，经外冷散热器冷却后回流至进水阀块18，止回阀1用于防止冷却介质倒流，通过设置膨胀罐14稳压系统，压力变送器3用于检测水泵8本身的出口压力值，用于判断系统运行是否出现故障，为系统保持恒压并能吸收系统中冷却介质的体积变化，从而保证整个系统的正常运行。

在本实用新型的具体示例中，进水阀块18上设有主过滤器15和电动三通阀16，主过滤器15和电动三通阀16相连通；冷却介质通过电动三通阀16与外界的外冷散热器不断地进行循环换热，换热后的冷却介质进入进水阀块18，流经电动三通阀16后通过主过滤器15进入水泵8，主过滤器15作用是过滤冷却介质内杂质，避免杂质堵塞水泵。

在本实用新型的具体示例中，进水阀块18内部设置流道，电动三通阀16集成到进水阀块18内部，在进水阀块18底部设有与流道连通的进水管20和循环管21，进水管20和循环管21分别与电动三通阀16相连通；进水管20用于与外界的外冷散热器相连通，供换热后的冷却介质回流至进水阀块18内，而电动三通阀16可将冷却介质通过循环管21重新导进外冷散热器内进行循环换热，确保冷却介质在一定温度范围内工作。

在本实用新型的具体示例中，进水阀块18的上部还设有膨胀罐连接球阀2，主过滤器15与膨胀罐14通过膨胀罐连接球阀2管道连接；通过设置膨胀罐连接球阀2，当循环管路的压力变大或者冷却介质的体积变化时，膨胀罐连接球阀2开启能将冷却介质导进膨胀罐14内，使得水泵8能够恒压工作，从而保证整个系统的正常运行。

在本实用新型的某些实施方式中，进水阀块18上还设有压力传感器10，压力传感器10安装于水泵8和主过滤器15之间的管路上；压力传感器10用于检测流经水泵8的管路内的冷却介质的压力，配合膨胀罐连接球阀2可确保系统保持恒压并能吸收系统中冷却介质的体积变化，从而保证整个系统的正常运行。

在本实用新型的某些实施方式中，出水阀块17上设有用于监测系统出水压力的压力表6；压力表6主要是用于在线监测系统出水压力，保证冷却介质在一定的压力范围内运行至被冷却器件（如：变流器和箱变），方便人们操作控制。

在本实用新型的具体示例中，出水阀块17上设有加热器5，水泵8与加热器5通过止回阀1相连通；加热器5那能够保证冷却介质在一定温度范围内运行，保证整个系统的正常运行。

在本实用新型的具体示例中，出水阀块17的底部设有出水管22，出水管22与加热器5管道连接；当冷却介质温度过低时，冷却介质通过加热器5加热后直接沿着出水管22供给被冷却器件，保证冷却介质在一定温度范围内运行，操作简单，控制灵活。

在本实用新型的某些实施方式中，出水阀块17上还设有仪表球阀7，仪表球阀7与出水管22相连通，仪表球阀7上安装有安全阀9；仪表球阀7与安全阀9的设置用于避免冷却介质因压力过高进被冷却器件而损坏被冷却器件的缺陷，从而保护整个系统的正常运行。

在本实用新型的某些实施方式中，出水阀块17上还设有用于测量出水管22内冷却介质温度的温度传感器11；温度传感器11用于监控进入被冷却器件的冷却介质温度，保证冷却介质在一定温度范围内运行，确保整个系统的正常运行。

工作原理：如图3所示，该海上风力发电水冷装置设置第一水泵8a和第二水泵8b，在第一水泵8a和第二水泵8b的动力作用下，促使冷却介质进行流动循环，冷却介质分别流经第一止回阀1a和第二止回阀1b进入加热器5，第一止回阀1a和第二止回阀1b用于防止冷却液倒流；温度传感器11用于监控被冷却器件的冷却介质温度，当温度传感器11检测到冷却介质的温度过低时，加热器5开始工作保证冷却介质的温度在一定范围内运行，此时，压力表6在线监测系统出水压力，仪表球阀7和安全阀9用于保护进被冷却器件压力过高；当冷却介质的温度以及压力在规定范围内时，即可将冷却介质运行至被冷却器件，本实用新型采用变流器和箱变作为被冷却器件，冷却介质经被冷却器件的发热部分将热量带走后流经外冷散热器进行，通过外冷散热器实现冷却介质与大气进行热交换，通过热交换后的冷却介质进入循环系统管路；被冷却介质循环进入进水阀块18，进水阀块18设置电动三通阀16，其中电动三通阀16用于冷却介质流经外冷散热器的切换；冷却介质沿着进水管20流经电动三通阀16后经过主过滤器15过滤杂质，冷却介质流经沿着第一蝶阀4a和第二蝶阀4b分别流进第一水泵8a和第二水泵8b内继续循环上述流程，当冷却介质的温度过高时，冷却介质通过电动三通阀16沿着循环管21重新回流至外冷散热器继续进行热交换，热交换后的冷却介质再沿着进水管20流经主过滤器15过滤杂质；其中压力传感器10安装于水泵8和主过滤器15之间的管路上用于检测管路上内冷却介质的压力值，当压力过大时，此时冷却介质在第一水泵8a和第二水泵8b的动力作用下沿着管路回流至第一膨胀罐141和第二膨胀罐142内，可通过第一膨胀罐141顶部的手动排气阀12或第二膨胀罐141顶部的自动排气阀13进行排气调节压力，主要用于水冷系统压力缓冲，膨胀罐连接球阀2打开能使得冷却介质能提前进入第一膨胀罐141和第二膨胀罐141，可减少高压对水泵8的影响，第一水泵8a侧端的第一压力变送器3a和第二水泵8b侧端的第二压力变送器3b用于检测第一水泵8a和第二水泵8b本身出口压力值，用于判断该系统运行是否出现故障，若出现故障即系统停止工作。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。