[发明专利]风轮机、控制在风轮机的第一温度控制系统中流动的流体的温度的方法及其使用

说明书

技术领域

本发明涉及一种风轮机、一种用于控制在风轮机的第一温度控制系统中流动的流体的温度的方法及其使用。

背景技术

现有技术中已知的风轮机包括风轮机塔筒和风轮机机舱，该机舱设在塔筒的顶部上。具有多个风轮机叶片的风轮机转子通过低速轴连接到机舱上，如图1所示。

大型现代风轮机通常包括一个以上的温度控制系统，以用于控制不同的风轮机部件例如齿轮箱、发电机或变换器的温度。

温度控制系统在大多数情况下是冷却系统的等效物，因为风轮机部件在风轮机正常运行期间通常产生热量，该热量需要被移除以保证部件的寿命和效率。但在某些情况下，例如在起动期间、在非常冷的环境下等，温度控制系统也能用来加热部件。

大多数温度控制系统都包括形式为致冷剂或冷却剂的流体，该流体具有与输送热量有关的有利特性，但有时该流体必需满足除输送热量之外的其它目的。例如，在风轮机的齿轮箱中，大量的油进行循环以保证齿轮箱的不同部分的润滑。工作的齿轮箱产生热量，该热量通常借助于循环的油从齿轮箱中排除，所述油例如将热量输送到散热器，该散热器将热量散发到周围环境中。

但周围环境温度越低，则油在流过散热器期间就变得越冷，而油越冷，它的粘度就变得越高，因此增加了油堵塞散热器或系统的其它部分的危险。

本发明的目的是提供一种有利的技术，以用于保证更有利地控制在风轮机的温度控制系统中循环的流体的温度。

发明内容

本发明提供一种风轮机，该风轮机包括第一温度控制系统，所述第一温度控制系统包括流体，该流体将热量输送到风轮机的一个或多个部件或从所述一个或多个部件输出热量。该风轮机还包括用于第一温度控制系统和风轮机的至少一个附加温度控制系统之间的热交换的装置，其中，温度控制装置实现(使之能进行)所述第一温度控制系统和所述至少一个附加温度控制系统之间的所述热交换。

如果第一温度控制系统中的流体冷却太多，则流体的粘度或其它特性可能改变到其中流体输送温度控制系统中的热量的能力减小的程度。因此，有利的是当出现某些温度条件时，使流体可以与另一温度控制系统热交换。

应该强调，术语“温度控制系统”应理解为能控制风轮机中或风轮机处的一个或多个部件的温度的系统。这种系统的特有特征是：该系统包括风轮机部件、散热装置(吸热器)和用于在该部件和散热装置之间输送热量的冷却介质。该部件可以是发热源和/或吸热源，而散热装置能散发和/或吸收热量。

在本发明的一个方面中，所述温度控制装置是至少一个阀，因为阀是简单而有效地用于控制流体的通道的装置。

在本发明的一个方面中，所述阀是机械式散热器阀。

与伺服阀、电磁阀或其它类型的通过例如包括马达的电致动器操作的阀相反，机械式散热器阀非常简单、成本有效并且不需要供电。机械式散热器阀能通过使气体、弹簧等膨胀和收缩而操作，它们用简单和纯机械的方式为阀提供随着温度的改变而改变阀的状态(打开多少/关闭多少)所需的力。

在本发明的一个方面中，所述流体是油。

油因其润滑性和/或电绝缘性而在多种风轮机部件中使用，在这些部件中，油可用于将热量输送到温度控制系统中的部件或从该部件中输送出热量。但因为油的粘度与油的温度有很大关系，所以在风轮机的第一温度控制系统和至少一个分开的且附加的温度控制系统之间产生热相互作用特别有利，所述第一温度控制系统包含作为冷却介质的油。

在本发明的一个方面中，所述流体能在所述一个或多个部件和所述第一温度控制系统的至少一个散热装置之间输送热量，以用于散发或吸收所述热量。

使流体在部件和散热装置之间输送热量是有利的，因为由此能用简单而低成本的方式去除部件中任何过多的热量或向部件供应所需的热量。

在本发明的一个方面中，所述散热装置是散热器。

风轮机通常在较小的空间内包括多个部件。散热器在较小的空间里散发大量热时很有效，并因此尤其适合于在风轮机中使用。

在本发明的一个方面中，所述散热装置包括用于散发热量到所述风轮机的周围环境或从风轮机的周围环境吸收热量的装置。

因为风量越多风轮机通常越需要冷却，并且因为冷却能力至少在某种程度上随风速而增加，所以与周围环境交换热量是有利的。

在本发明的一个方面中，控制所述温度控制装置的温度是所述风轮机的周围环境的温度。

周围环境的温度是流体在第一温度系统中的状况的直接指示器，因此根据周围环境的温度控制系统之间的热交换是有利的。

在本发明的一个方面中，控制所述温度控制装置的温度是至少一个附加温度控制系统的冷却介质的温度。