[实用新型]一种用于风力发电机组的空冷设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷却设备，特别涉及一种用于风力发电机组的空冷设备。

背景技术

风力发电机运行过程中，其中的齿轮箱、发电机、控制系统等部件会产生大量的热量。为了确保发电机组长期安全稳定运行，需要对以上部件进行有效冷却。

早期的风力发电机由于功率较小，其发热量也不大，只需通过自然通风就可以满足冷却要求。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，目前运行的风力发电机组普遍采用强制风冷与液冷的冷却方式，其中功率低于750kW的发电机组多采用强制风冷方式，而对于功率大于750kW的中大型风电机组，则需采用循环液冷的方式才能满足冷却要求。

请参见图1所示的用于齿轮箱的循环液冷设备，包含循环供油回路100和冷却介质环路200，其中循环供油回路100中的油泵130可由齿轮箱300箱体内的温度传感器控制，当油温高于额定温度时，油泵130起动，油路管道120中的润滑油流经齿轮箱300，带走其产生的热量后，流入油冷器110进行冷却；当油温低于额定温度时，循环供油回路100切断，停止冷却。

冷却介质环路200中，冷却水泵220始终保持工作，循环将风力发电机组内部的热量带至外部散热器230进行散热。冷却介质管道240中的冷却水先流经油冷器110，在其中与高温的齿轮箱300润滑油进行热交换，使润滑油降温；然后冷却水流入设置在发电机400定子绕组周围的换热器210，吸收发电机400产生的热量，最后由水泵220送至外部散热器230进行冷却，再继续进行下一轮热交换的循环。

由于风力发电机组的控制系统类型不同，其功能与散热量也有所差异，因此对于控制系统通常采用不同的冷却方式，当控制系统的散热量较小时，可由机舱内部空气对其进行冷却；当控制系统的散热量较大时，可在控制系统外部设置换热器，或与发电机共用一个换热器，由冷却水将产生的热量带走，从而达到对控制系统的温度控制。

虽然液冷系统能为齿轮箱、发电机、控制系统降温冷却，但是由于增加了换热器与冷却介质管道，结构复杂，占用了风力发电机机舱内部的空间，使对机座的焊接安装难度增大，且费用较高，维护也更加复杂。

同时液冷设备的外部散热器长期暴露在机舱外部，受环境影响容易引起腐蚀、结垢、菌藻滋生、污泥等问题，影响换热器的散热效果，从而影响风力发电机长期、可靠的工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于风力发电机组的空冷设备，能够有效地为大功率的风力发电机组散热冷却，结构简单，节省风力发电机中空间，降低安装和维护的难度，提高风力发电机运行的可靠性。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种用于风力发电机组的空冷设备，用来为设置在风力发电机组中的齿轮箱中的循环供油回路冷却，其特征在于，包含

设置在上述风力发电机组的齿轮箱上部的空气管道；

设置在上述空气管道中的热交换器；

上述循环供油回路中的润滑油流经齿轮箱进行热交换，并通过与上述循环供油回路连接的热交换器，利用上述空气管道中的冷空气为润滑油冷却。

上述热交换器是油-空气热交换器。

上述热交换器通过外侧设有的若干散热鳍片与上述空气管道连接。

上述空气管道一端设置有进风口，通过空气管道内部设有的多岔口通道，与空气管道另一端设置的出风口连接。

上述空气管道的进风口设置在风力发电机组机舱的外部前端；上述出风口设置在机舱的后端。

上述空气管道顶部设置有顶电机、与上述顶电机连接的鼓风机，上述顶电机带动鼓风机工作，将冷空气快速吸入上述空气管道。

上述热交换器的外部、上述空气管道的接口分别涂覆有防腐材料。

上述热交换器还与上述风力发电机组的发电机或控制系统上设置的内部传热装置连接，通过上述空气管道中吸入的冷空气为发电机或控制系统冷却。

本实用新型提供的一种用于风力发电机组的空冷设备，与现有技术相比，其优点在于：本实用新型由于在齿轮箱的上部设置热交换器和空气管道散热，结构简单、安装维护方便；

本实用新型由于在空气管道内部设有多岔口通道，在热交换器的外侧设有若干散热鳍片，增加了热交换的面积，提高了热交换的效率；并在空气管道顶部利用顶电机带动鼓风机工作，加速空气管道中的空气流动；因而能够更快地使润滑油降温，从而节省齿轮箱冷却时间；

本实用新型由于将空气管道的进风口设置在机舱的前端，利用风力发电机的偏航能力，使进风口一直处于风向的上游，保证吸入空气管道的一直是冷空气，从而提高了散热的效率；