專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機組加熱冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機組加熱冷卻裝置。
背景技術(shù)：
為保證風(fēng)力發(fā)電機在各種環(huán)境中長期安全、平穩(wěn)、高效運行，齒輪箱的冷卻和加熱裝置起著關(guān)鍵作用。目前市場上傳統(tǒng)的風(fēng)電齒輪箱冷卻、加熱裝置多是獨立分開的，加熱是通過預(yù)埋在齒輪箱內(nèi)部的電加熱箱，這種加熱裝置效率低且加熱時間很長，尤其在低溫條件下尤其明顯并且這種局部加熱方式受熱不均勻很容易導(dǎo)致局部溫度過高致使油液變質(zhì)，這種加熱 箱裝在齒輪箱底部，一旦損壞很難更換；傳統(tǒng)的齒輪箱冷卻方式有強制風(fēng)冷或強制水冷，強制風(fēng)冷方式是由潤滑油泵把油液抽至散熱板，通過大功率風(fēng)扇向外排熱，這種冷卻方式效率低下，并在冷卻中風(fēng)機能耗和噪聲很大，強制水冷方式要增加冷卻水管路、循環(huán)水泵、散熱翅片，費用和體積大大增加，而且同樣在運行中能耗很大，最后冷卻液需要定期更換，增加了維護難度和成本。部分季節(jié)進(jìn)入風(fēng)機機艙內(nèi)溫度很低，人進(jìn)入工作時要通過機艙加熱箱為機艙升溫。這樣效率低下而且能源浪費。部分地區(qū)相對濕度比較大，由于晝夜溫差影響會使水蒸氣達(dá)到露點結(jié)露，影響風(fēng)機運行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的風(fēng)電齒輪箱冷卻、加熱裝置多是獨立分開的，加熱裝置效率低、加熱時間長、維修困難，冷卻裝置效率低，耗能大、并在冷卻中風(fēng)機噪聲很大，冷卻液需要定期更換，增加了維護難度和成本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是風(fēng)力發(fā)電機組加熱冷卻裝置，包括機艙罩以及位于機艙罩內(nèi)的齒輪箱，所述齒輪箱內(nèi)浸滿潤滑油液，還設(shè)有油泵、加熱箱以及重力熱管；所述油泵的一端連通齒輪箱出油口，另一端連通加熱箱進(jìn)油口 ；所述加熱箱出油口連通齒輪箱進(jìn)油口 ；重力熱管從上至下順次分為冷凝段、絕熱段、蒸發(fā)段；蒸發(fā)段浸入齒輪箱內(nèi)的潤滑油液中，絕熱段和冷凝段向上伸出齒輪箱，絕熱段穿過加熱箱，冷凝段安裝一層以上的散熱翅片；所述加熱箱進(jìn)油口、加熱箱出油口以及齒輪箱內(nèi)均設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器連接外設(shè)的控制中心，所述外設(shè)的控制中心連接控制加熱箱和油泵。在低溫環(huán)境下，風(fēng)力發(fā)電機組往往由于潤滑油溫度低于正常啟機溫度10度，不能立即并網(wǎng)，故需要通過油泵把齒輪箱底部低溫油液抽至加熱箱內(nèi)加熱，再把加熱后的油循環(huán)排到齒輪箱中，實現(xiàn)循環(huán)加熱；風(fēng)力發(fā)電機組正常運行時齒輪箱會產(chǎn)生大量的熱，使?jié)櫥陀鸵簻囟壬仙?，?dāng)油液溫度達(dá)到75度時風(fēng)機就會發(fā)出警報，到達(dá)80度就會直接停機，為保證風(fēng)機高效、穩(wěn)定、安全運行，需把潤滑油中熱量導(dǎo)出；由于油液與機艙內(nèi)空氣存在溫差，因此，可以通過重力熱管把油液溫度導(dǎo)到機艙內(nèi)。本發(fā)明采用隔離循環(huán)加熱且溫度可控，油液與加熱器接觸面積大加熱效率高，避免局部受熱不均勻?qū)е聹夭钸^大；采用重力熱管加翅片，冷卻效率高，響應(yīng)快，不需要額外提供能源，冷卻過程無需泵站和散熱風(fēng)扇運行噪聲減小，舒適度增加。重力熱管為現(xiàn)有技術(shù)，目前重力熱管導(dǎo)熱效率高，而且無需額外能源驅(qū)動技術(shù)成熟在熱交換機構(gòu)運用越來越廣泛。在加熱箱的進(jìn)出口和齒輪箱內(nèi)部都設(shè)有溫度傳感器，可以根據(jù)進(jìn)出口及齒輪箱內(nèi)部油液溫度，控制調(diào)節(jié)加熱箱功率和油泵輸入速度。為防止機艙內(nèi)溫度過高影響發(fā)電機正常運行，齒輪箱上方的機艙罩頂部設(shè)有可調(diào)節(jié)的換氣口，機艙罩尾部安裝有可以和發(fā)電機冷卻風(fēng)扇公用的可調(diào)節(jié)排風(fēng)扇，機艙罩內(nèi)、夕卜各設(shè)一溫度傳感器，所述溫度傳感器連接外設(shè)的控制中心，控制中心調(diào)節(jié)排風(fēng)扇速度和換氣口大小。通過機艙內(nèi)溫度傳感器和機艙外溫度傳感器反饋溫度來調(diào)節(jié)機艙內(nèi)排風(fēng)扇和換氣口大小，控制機艙與外界空氣交換速度使風(fēng)機內(nèi)溫度維持在風(fēng)機最佳工作狀態(tài)。該種設(shè)計能給機艙內(nèi)部持續(xù)供熱，避免晝夜溫差大引起結(jié)露現(xiàn)象；此外，本發(fā)明能夠使機艙內(nèi)空氣和齒輪箱油液之間形成熱交換，通過調(diào)節(jié)機艙換氣口和排風(fēng)扇能夠在冬天保證機艙內(nèi)溫度不會過低無需額外加熱。為便于維修，加熱箱底部還設(shè)有帶泄油閥的泄油口。這種設(shè)計，便于在維護時泄放加熱器中油液。作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，前述溫度傳感器均采用PT100溫度傳感器。 為進(jìn)一步便于維修，加熱箱內(nèi)的加熱管道橫向分層排列。均布的加熱管方便更換。作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，所述重力熱管采用具有熱二極管和熱開關(guān)性的熱管，其僅在蒸發(fā)段溫度高于40°C時才單向?qū)帷檫M(jìn)一步提高散熱效率，前述重力熱管的蒸發(fā)段與液面傾角為75-80°，且蒸發(fā)段至少2/3伸入潤滑油內(nèi)部。這樣布置一方面使熱管本身散熱效率得到最大利用，也增大了與空氣接觸面積提高散熱效率，而且可以調(diào)節(jié)好散熱翅片間距離還能夠保證翅片溫度在結(jié)露點以上。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明采用隔離循環(huán)加熱且溫度可控，油液與加熱器接觸面積大加熱效率高，避免局部受熱不均勻?qū)е聹夭钸^大；加熱管均布在齒輪箱上部加熱箱內(nèi)更換方便；本發(fā)明冷卻采用重力熱管加翅片，冷卻效率高，響應(yīng)快，不需要額外提供能源；冷卻過程無需泵站和散熱風(fēng)扇運行噪聲減小，舒適度增加；本發(fā)明能給機艙內(nèi)部持續(xù)供熱，避免晝夜溫差大引起結(jié)露現(xiàn)象；本發(fā)明能夠使機艙內(nèi)空氣和齒輪箱油液之間形成熱交換,通過調(diào)節(jié)機艙換氣口和排風(fēng)扇能夠在冬天保證機艙內(nèi)溫度不會過低無需額外加熱。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明加熱箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。如圖1-2所示，本發(fā)明包括機艙罩4以及位于機艙罩4內(nèi)的齒輪箱1，所述齒輪箱I內(nèi)注入潤滑油液，潤滑油液一般占齒輪箱I體積的2/3，還設(shè)有油泵5、加熱箱2以及重力熱管3 ;所述油泵5的一端連通齒輪箱出油口 1-2，另一端連通加熱箱進(jìn)油口 2-1 ;所述加熱箱2內(nèi)的加熱管9橫向分層排列，加熱箱2底部還設(shè)有帶泄油閥10的泄油口 2-3，加熱箱出油口 2-2連通齒輪箱進(jìn)油口 1-1 ;重力熱管3從上至下順次分為冷凝段、絕熱段、蒸發(fā)段；所述重力熱管3采用具有熱二極管和熱開關(guān)性的熱管，其僅在蒸發(fā)段溫度高于40°C時才單向?qū)?；蒸發(fā)段浸入齒輪箱I內(nèi)的潤滑油液中，重力熱管的蒸發(fā)段與液面傾角為75-80°，且蒸發(fā)段至少2/3伸入潤滑油內(nèi)部；絕熱段和冷凝段向上伸出齒輪箱1，絕熱段穿過加熱箱2，冷凝段安裝多層散熱翅片6 ;所述加熱箱進(jìn)油口 2-1、加熱箱出油口 2-2以及齒輪箱I內(nèi)均設(shè)有溫度傳感器11，溫度傳感器11連 接外設(shè)的控制中心，所述外設(shè)的控制中心連接控制加熱箱2和油泵5。齒輪箱I上方的機艙罩4頂部設(shè)有可調(diào)節(jié)的換氣口 7，機艙罩4尾部安裝有可以和發(fā)電機冷卻風(fēng)扇公用的可調(diào)節(jié)排風(fēng)扇8，機艙罩4內(nèi)、外各設(shè)一溫度傳感器11，所述溫度傳感器11連接外設(shè)的控制中心，控制中心調(diào)節(jié)排風(fēng)扇8速度和換氣口 7大小。前述溫度傳感器11均采用PT100溫度傳感器。本發(fā)明的冷卻工作原理如下
重力熱管3的蒸發(fā)段受熱毛細(xì)芯中的液體蒸發(fā)汽化，蒸汽在微小的壓差下經(jīng)過絕熱段流向冷凝段，在冷凝段與機艙罩4內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換釋放熱量，本身蒸汽冷凝成液體在重力作用下回流至蒸發(fā)段，如此周而復(fù)始把油液中熱量導(dǎo)出。導(dǎo)出的熱量加熱機艙罩4內(nèi)空氣使機艙罩4內(nèi)空氣溫度上升，通過換氣口 7和排風(fēng)扇8控制機艙內(nèi)空氣和外在空氣進(jìn)行交換，能夠調(diào)節(jié)機艙罩內(nèi)溫度。
權(quán)利要求
1.風(fēng)力發(fā)電機組加熱冷卻裝置，包括機艙罩以及位于機艙罩內(nèi)的齒輪箱，所述齒輪箱內(nèi)注入潤滑油液，其特征在于還設(shè)有油泵、加熱箱以及重力熱管； 所述油泵的一端連通齒輪箱出油口，另一端連通加熱箱進(jìn)油口 ； 所述加熱箱出油口連通齒輪箱進(jìn)油口； 重力熱管從上至下順次分為冷凝段、絕熱段、蒸發(fā)段；蒸發(fā)段浸入齒輪箱內(nèi)的潤滑油液中，絕熱段和冷凝段向上伸出齒輪箱，絕熱段穿過加熱箱，冷凝段安裝一層以上的散熱翅片; 所述加熱箱進(jìn)油口、加熱箱出油口以及齒輪箱內(nèi)均設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器連接外設(shè)的控制中心，所述外設(shè)的控制中心連接控制加熱箱和油泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)力發(fā)電機組加熱冷卻裝置，其特征在于齒輪箱上方的機艙罩頂部設(shè)有可調(diào)節(jié)的換氣口，機艙罩尾部安裝有可以和發(fā)電機冷卻風(fēng)扇公用的可調(diào)節(jié)排風(fēng)扇，機艙罩內(nèi)、外各設(shè)一溫度傳感器，所述溫度傳感器連接外設(shè)的控制中心，控制中心調(diào)節(jié)排風(fēng)扇速度和換氣口大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的風(fēng)力發(fā)電機加熱冷卻裝置，其特征在于油液加熱箱底部還設(shè)有帶泄油閥的泄油口。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的風(fēng)力發(fā)電機加熱冷卻裝置，其特征在于前述溫度傳感器均采用PTlOO溫度傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的風(fēng)力發(fā)電機加熱冷卻裝置，其特征在于加熱箱內(nèi)的加熱管道橫向分層排列。
6..根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的風(fēng)力發(fā)電機加熱冷卻裝置，其特征在于所述重力熱管采用具有熱二極管和熱開關(guān)性的熱管，其僅在蒸發(fā)段溫度高于40°C時才單向?qū)帷?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的風(fēng)力發(fā)電機加熱冷卻裝置，其特征在于前述重力熱管的蒸發(fā)段與液面傾角為75-80°，且蒸發(fā)段至少2/3伸入潤滑油內(nèi)部。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種風(fēng)力發(fā)電機組加熱冷卻裝置，包括機艙罩以及位于機艙罩內(nèi)的齒輪箱，所述齒輪箱內(nèi)浸滿潤滑油液，還設(shè)有油泵、加熱箱以及重力熱管。本發(fā)明采用隔離循環(huán)加熱且溫度可控，油液與加熱器接觸面積大加熱效率高，避免局部受熱不均勻?qū)е聹夭钸^大；加熱管均布在齒輪箱上部加熱箱內(nèi)更換方便；冷卻采用重力熱管加翅片，冷卻效率高，響應(yīng)快，不需要額外提供能源；冷卻過程無需泵站和散熱風(fēng)扇運行噪聲減小，舒適度增加；能給機艙內(nèi)部持續(xù)供熱，避免晝夜溫差大引起結(jié)露現(xiàn)象；能夠使機艙內(nèi)空氣和齒輪箱油液之間形成熱交換，通過調(diào)節(jié)機艙換氣口和排風(fēng)扇能夠在冬天保證機艙內(nèi)溫度不會過低無需額外加熱。
文檔編號F16H57/04GK102777581SQ201210267070
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者于長生, 劉俊, 張登峰, 潘愛華, 王安正 申請人:南京風(fēng)電科技有限公司