[发明专利]用于风力涡轮机部件的冷却装置

说明书

本发明涉及一种用于风力涡轮机部件的冷却装置，其包括至少一个导管(3)，至少一个导管在其中包含工作流体(5)，工作流体选择为在运行期间从液相变为气相并且反之亦然；其中每个导管(3)的第一下部插入容器(2)中，从待冷却的风力涡轮机的部件(7)传输热的主冷却剂流体(10)循环通过所述容器，所述下部用作为工作流体(5)的蒸发器；并且其中每个导管(3)的第二上部用作为工作流体(5)的冷凝器保持在容器(2)的外部。

技术领域

本发明属于用于冷却风力涡轮机部件的冷却系统。

背景技术

发热设备的不同零部件在风力涡轮机的运行期间同时工作。

其中一些诸如发电机、倍增器、变压器、液压单元、机舱等的零部件需要将它们温度保持在其运行范围内的冷却系统。

通常，热不能在产生热的部位排放，必须转移到另一个更方便的位置以便消散。所产生的热到排放部位的该输送是借助于由再循环泵、热交换器、管道、液压连接部、输送流体等组成的液压回路执行的。

例如，一些风力涡轮机中的倍增器借助于双液压回路冷却。来自倍增器的油循环通过主回路，其中油穿过油/水-乙二醇交换器。该交换器将热从油传递至水-乙二醇。水-乙二醇通过第二回路循环，第二回路循环由附加的泵驱动到另一个水-乙二醇/空气交换器，其中热通过马达风扇的作用传递到外部空气。

具有如此多部件的事实通过增加其发生故障的可能性而降低了组装可靠性。

另一方面，这些液压回路及其部件占据较大的体积，并且它们并不总是易于接近。

此外，必须循环第二流体以进行热传输导致在液压回路的各种连接部中泄漏的可能性。有时这些泄漏会导致严重的停机，这可能导致风力涡轮机停用若干天。

另外，这些系统的部件的电力消耗(其总和可达到数千瓦)降低了总能量产生并因此降低了风力涡轮机性能。

风力涡轮机的如机舱本身的其他部件通过引入预先过滤和除湿的外部空气来冷却，以防止腐蚀。为此，需要连接到过滤和除湿系统的一个或多个马达风扇的动作。

这些过滤系统在离岸位置、沙漠位置、具有大的空气传播颗粒的环境等位置中特别复杂。此外，过滤系统需要定期维护以更换过滤装置。

发明内容

本发明的目的是一种用于排放由陆上、离岸或水下风力涡轮机的各种部件产生的热的装置。装置包括至少一个优选地从容器延伸的管状导管，主流体通过导管将热从待冷却的部件传递到与外部空气接触的排放部位。

所述导管在其中包含工作流体，工作流体选择为在运行期间从液相变为气相并且反之亦然，从而以被动方式将热从一个部位传递到另一个部位，而不需要额外的驱动泵。每个导管的第一下部插入容器中，所述下部用作为工作流体的蒸发器。每个导管的第二上部保持在容器外部，与外部空气接触，用作为工作流体的冷凝器。

例如，当冷却风力涡轮机的倍增器时，主回路将连接到本发明的装置对象的容器。油将与每个导管的用作为工作流体的蒸发器的第一下部接触，从而将热传递到每个导管的第二上部，每个导管的第一下部用作为冷凝器位于容器外部与外部空气接触。因此，来自油的热可以传递到外部空气，从而消除了油/水-乙二醇交换器和第二回路：驱动泵、水-乙二醇/空气交换器、马达风扇、连接部等。

所提出的解决方案通过消除组件并因此提高组装可靠性来简化冷却系统。

这种简化特别适用于离岸位置，在这些位置，无法始终确保可达性，并且在某些情况下必须安装冗余系统。

通过消除通常是笨重元件的泵和交换器，显著减少了冷却所需的空间。

另一方面，通过减少系统的不同部件之间的液压连接部，显著降低了其中泄漏的可能性，并因此显著降低了可能发生故障、昂贵的停机和长的机器停机时间。