[发明专利]一种风机叶片除冰装置在审

专利信息
申请号: 202010896280.4 申请日: 2020-08-31
公开(公告)号: CN112096577A 公开(公告)日: 2020-12-18
发明(设计)人: 罗小林;张林通;张敬华 申请(专利权)人: 昆明理工大学
主分类号: F03D80/40 分类号: F03D80/40;F03D80/60
代理公司: 昆明人从众知识产权代理有限公司 53204 代理人: 何娇
地址: 650093 云*** 国省代码: 云南;53
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 一种 风机 叶片 除冰 装置
【说明书】:

发明涉及风机叶片除冰装置。本发明包括除冰系统控制柜、外部传感检测装置、陶瓷电热膜以及风机叶片外表面涂覆的纳米超疏水涂层;外部传感检测装置与除冰系统控制柜连接;风机叶片从叶根至叶尖依次划分为若干监测区域,风机叶片上划分的若干监测区域外部均分别设有结冰传感器,每块监测区域又分叶片前翼面、前缘热刀、叶片后翼面的独立加热片区,每个加热片区内均设有陶瓷电热膜,除冰系统控制柜与陶瓷电热膜连接;在风机叶尖外部设置温度传感器。本发明能实现重点区域的高效除冰,不仅大大降低了非结冰区域的非必要能耗而且提高了除冰效率,整体更加高效、节能。

技术领域

本发明涉及一种风机叶片除冰装置,属于风力发电技术领域。

背景技术

当今世界在不断发展的同时,对能源的需求也在不断增加,风能作为一种潜力巨大的可再生能源,受到各国政府的高度重视,投资力度也在不断加大。

风力发电就是利用风力带动风机叶片旋转,再通过增速齿轮箱带动高速轴旋转,从而促使风力发电机发电。风力发电是一种清洁高效的发电方式,然而风力发电机一般都架设在寒冷地区或高海拔地区,冬季运行时面临高寒的外部环境考验。其中风机叶片结冰就是其中一项重要的挑战。

风电叶片结冰会减小翼型升力、增加阻力,导致叶片转矩下降,影响风机发电效率。同时,由于覆冰的增加,致使叶片质量分布不平衡,产生不对称载荷,引发机械故障甚至停机。因此,针对风力发电机叶片防除冰技术的研究具有重大现实意义。

现有的风力发电叶片除冰系统中较为典型的有:美国通用电气公司之前发明的鼓风机原理,采用鼓风装置进行鼓风,在鼓风装置的出风口处设置工业加热器进行加热,通过鼓风装置将工业加热装置产生的热量以热空气形式在叶片内循环,实现热风循环传热除冰。这种方式不仅由于热传递效率低下,耗能大,而且鼓风设备较重增加了叶片运转的负荷。还有丹麦维斯塔斯风力公司发明的采取风力发电机停机后的除冰方法,通过叶片变桨电机使叶片加速变桨后减速形成的冲击抖掉叶片上的结冰,这种方法对轮毂具有巨大伤害,此外还有超声波除冰,电脉冲除冰等等。

目前尚未有一种完善的叶片除冰控制装置。风机覆冰问题已经严重阻碍国内外风电产业的发展。因而探究风机叶片的覆冰规律及其影响因素,寻找合理高效的风机防覆冰、除冰手段已迫在眉睫。

发明内容

本发明要解决的技术问题是:本发明提供一种风机叶片除冰装置,用于克服现有风电场叶片除冰方法效率低下,能耗大,不易维护等不足。

本发明技术方案是:一种风机叶片除冰装置,包括除冰系统控制柜、外部传感检测装置、陶瓷电热膜3以及风机叶片外表面涂覆的纳米超疏水涂层1;

所述外部传感检测装置包括结冰传感器、温度传感器,外部传感检测装置与除冰系统控制柜连接;风机叶片从叶根至叶尖依次划分为若干监测区域,风机叶片上划分的若干监测区域外部均分别设有结冰传感器用于实时监测风机叶片上各划分区域的结冰情况并反馈给除冰系统控制柜,每块监测区域又分叶片前翼面12、前缘热刀13、叶片后翼面14的独立加热片区,每个加热片区内均设有陶瓷电热膜3,除冰系统控制柜与陶瓷电热膜3连接;在风机叶尖外部设置温度传感器8用于实时监测外界温度情况并反馈给除冰系统控制柜。

作为本发明的进一步方案,所述风机叶片从叶根至叶尖依次划分为电热膜区域Ⅰ5、电热膜区域Ⅱ6和电热膜区域Ⅲ7,电热膜区域Ⅰ5、电热膜区域Ⅱ6和电热膜区域Ⅲ7外部分别设置结冰传感器Ⅰ9、结冰传感器Ⅱ10、结冰传感器Ⅲ11;结冰传感器Ⅰ9、结冰传感器Ⅱ10、结冰传感器Ⅲ11均采用叶片结冰传感器Model 9734-SYSTEM,温度传感器8采用PT100外部温度传感器。

作为本发明的进一步方案,在每块监测区域分区布置的陶瓷电热膜3与纳米超疏水涂层1之间增设玻璃纤维层2,风机叶片最内层是隔热层4。

作为本发明的进一步方案,所述除冰系统控制柜中采用PLC控制器。

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于昆明理工大学,未经昆明理工大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202010896280.4/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top