CN112012893A - 一种风力发电机冷却*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种风力发电机冷却***，采用直冷冷却方式，包括三级过滤装置及一级防护装置，其中过滤装置沿气流方向依次包括雨水分离器、粗效过滤器以及中效过滤器；以及防护装置安装于发电机的出风口，用于防止气流及雨水倒灌。

Description

一种风力发电机冷却***
技术领域
本发明涉及风电技术领域，特别涉及一种风力发电机冷却***。
背景技术
近年来，随着对风能资源不断全面深入的认识，风能应用科学技术取得了关键性突破，经济性的比较优势逐步凸显。可以预见，在未来几年内，风电等再生清洁能源将占据电力发展增量的绝对主导地位，其占比将大大提高。而在这一发展过程中，只有平价化，才能实现规模化，只有实现产业的规模化发展，才能支撑产业链相关行业长期全面规模化发展，因此，降成本、去补贴进而平价上网，是风电产业需要肩负的艰巨任务。
面对“平价上网”的压力，风力发电机对大功率的需求越发迫切。而这会使得发电机内各部件的散热量大大增加，如何有效解决发电机的温升瓶颈，已成为风力发电机进一步发展的关键问题之一。传统的风力发电机通常采用空空冷冷却方式，所述空空冷冷却方式包括内部循环以及外部循环，采用空气作为热交换介质，具体来说，是其内部循环的空气通过换热器将热量传递给外部循环的空气。空空冷冷却方式的冷却效率低，对大功率的风力发电机研发产生了较大的制约。此外，空空冷冷却方式需要换热器，物料成本较高，其外部循环风路还需要额外增加风扇，风扇的增加使得冷却***故障率变高，且冷却***整体在机舱中所需体积及质量较大，运维比较困难。
发明内容
针对现有技术中的部分或全部问题，本发明提供一种风力发电机冷却***，采用直冷冷却方式，所述***包括：
直冷风道，用于引入空气以进行冷却，所述直冷风道包括进风口及出风口；
过滤装置，布置于所述直冷风道中，用于净化进入发电机内部的气流，包括过滤雨水、灰尘、盐雾颗粒等颗粒物。
在本发明中，术语“直冷”和“直接冷却”是指，环境中的空气直接进入待冷却装置并且直接参与冷却，而无需换热器等辅助冷却装置。术语“风道”是指空气或其它冷却流体在冷却***内的流动通道，风道例如可以由金属或其它导热或不导热材料制成，或者风道可以由冷却***的相应部件之间的空隙构成，只要所述空隙能够保证冷却流体的正确流动路径。在直冷风道的情况下，在接近直冷风道的入口处布置有过滤装置以过滤空气，经过滤的空气然后进入冷却***对待冷却装置进行冷却，最后，冷却后升温的空气通过冷却风道的出口离开冷却***。
进一步地，所述过滤装置沿气流方向依次有：
雨水分离器，安装于直冷风道的进风口处，用于过滤水滴及空气中的大颗粒；
粗效过滤器，沿气流方向安装于所述雨水分离器之后，用于过滤空气中小颗粒；以及
中效过滤器，沿气流方向安装于所述粗效过滤器之后，用于过滤空气微小颗粒。
进一步地，所述风力发电机冷却***还包括防护装置，安装于直冷风道的出风口，用于防止气流及雨水倒灌。
进一步地，所述大颗粒是指15um以上的颗粒。
进一步地，所述中小颗粒是指小于15um，且大于4um的颗粒。
进一步地，所述微小颗粒是指小于4um，且大于等于0.4um的颗粒，所述微小颗粒包括盐雾颗粒。
进一步地，所述雨水分离器包括过滤口及雨水收集部，所述过滤口安装于所述进风口处，所述雨水收集部的入口与所述过滤口连通。
进一步地，所述雨水收集部的上段向下倾斜，下段为可拆卸部件。
进一步地，所述防护装置为百叶窗，所述百叶窗的叶片采用内高外低的安装方式安装于出风口处，且所述叶片呈45°至60°下垂。
本发明提供的一种风力发电机冷却***，采用了直冷冷却方式，风直接进入发电机，冷却效率高，并使用三级过滤来净化进入发电机内部的气流，使气流中不含危害发电机的颗粒及盐分，使用一级防护来阻止发电机不运行时，机舱外的气流或有害颗粒进入发电机内部，对电机内部和绝缘造成损害。经过验证，本发明提供的一种风力发电机冷却***，相较于现有的空空冷冷却器而言，冷却效率提升了20％，且在目前发电机的配置下，可升容20％，此外，所述***物料成本低，仅为空空冷冷却器的60％，且其重量和所需空间较小，后续运维和零部件更换更为方便，可广泛应用于海上双馈、鼠笼及中速永磁发电机中。
附图说明
为进一步阐明本发明的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本发明的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本发明的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。
图1示出本发明一个实施例的一种风力发电机冷却***的结构示意图。
具体实施方式
以下的描述中，参考各实施例对本发明进行描述。然而，本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/或附加方法、材料或组件一起实施各实施例。在其它情形中，未示出或未详细描述公知的结构、材料或操作以免模糊本发明的发明点。类似地，为了解释的目的，阐述了特定数量、材料和配置，以便提供对本发明的实施例的全面理解。然而，本发明并不限于这些特定细节。此外，应理解附图中示出的各实施例是说明性表示且不一定按正确比例绘制。
在本说明书中，对“一个实施例”或“该实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处中出现的短语“在一个实施例中”并不一定全部指代同一实施例。
需要说明的是，本发明的实施例以特定顺序对工艺步骤进行描述，然而这只是为了阐述该具体实施例，而不是限定各步骤的先后顺序。相反，在本发明的不同实施例中，可根据工艺的调节来调整各步骤的先后顺序。
为了提高风力发电机的冷却效率，本发明提供一种风力发电机冷却***，其采用了直冷冷却方式，空气经由过滤装置后，直接进入发电机，冷却效率高。下面结合实施例附图，对本发明的方案做进一步描述。
图1示出本发明一个实施例的一种风力发电机冷却***的结构示意图。如图1所示，一种风力发电机冷却***，包括：
直冷风道，包括进风口001及出风口002，所述直冷风道用于引入空气以进行冷却，其作为空气或其它冷却流体在冷却***内的流动通道，所述直冷风道例如可以由金属或其它导热或不导热材料制成，或者可以由冷却***的相应部件之间的空隙构成，只要所述空隙能够保证冷却流体的正确流动路径；以及
过滤装置，所述过滤装置安装于所述直冷风道的进风口001处，所述过滤装置用于净化进入发电机内部的气流，包括阻挡雨水、灰尘、盐雾颗粒等颗粒物进入发电机内部。在本发明的一个实施例中，所述过滤装置包括三级过滤器，所述三级过滤器沿气流方向依次为雨水分离器111，粗效过滤器112以及中效过滤器113，其中：
所述雨水分离器111安装于所述直冷风道的进风口处，用于过滤水滴及空气中的大颗粒，在本发明的一个实施例中，所述大颗粒是指直径在15um以上的颗粒。在本发明的一个实施例中，所述雨水分离器111包括过滤口1111及雨水收集部1112，所述过滤口安装于所述进风口处，所述雨水收集部的入口与所述过滤口连通，空气携带雨水经过所述过滤口后，雨水流入所述雨水收集部，为了使得雨水顺利流入，所述雨水收集部的上段设计为具有一个向下倾斜的角度，同时，为了便于清理，所述雨水收集部的下段为可拆卸部件；
所述粗效过滤器112沿气流方向安装于所述雨水分离器111之后，用于过滤空气中小颗粒；在本发明的一个实施例中，所述中小颗粒是指直径小于15um，且大于4um的颗粒；在本发明的一个实施例中，所述粗效过滤器采用G系列等级过滤棉，例如G4过滤棉；以及
所述中效过滤器113沿气流方向安装于所述粗效过滤器112之后，用于过滤空气微小颗粒；在本发明的一个实施例中，所述微小颗粒是指直径小于4um，且大于等于0.4um的颗粒，所述微小颗粒包括盐雾颗粒；在本发明的一个实施例中，所述粗效过滤器采用F系列等级过滤棉，例如F9过滤棉。
在本发明的一个实施例中，所述风力发电机冷却***还包括防护装置102，安装于所述直冷风道的出风口002处，在发电机停止运行时，所述防护装置102可以防止机舱外的气流及雨水等倒灌进入发电机内部，对电机内部和绝缘造成损害。在本发明的一个实施例中，所述防护装置102为百叶窗，所述百叶窗的叶片采用内高外低的安装方式安装于出风口处，且所述叶片呈45°至60°下垂。
尽管上文描述了本发明的各实施例，但是，应该理解，它们只是作为示例来呈现的，而不作为限制。对于相关领域的技术人员显而易见的是，可以对其做出各种组合、变型和改变而不背离本发明的精神和范围。因此，此处所公开的本发明的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。

Claims (10)

1.一种风力发电机冷却***，其特征在于，包括：
直冷风道，配置为引入空气以进行冷却，所述直冷风道包括进风口及出风口；以及
过滤装置，布置在直冷风道中，所述过滤装置被配置为能够过滤水滴以及空气中的颗粒物。
2.如权利要求1所述的风力发电机冷却***，其特征在于，所述过滤装置沿气流方向依次包括：
雨水分离器，安装于所述直冷风道的进风口处，所述雨水分离器被配置为能够过滤水滴及空气中的大颗粒；
粗效过滤器，沿气流方向安装于所述雨水分离器之后，所述粗效过滤器被配置为能够过滤空气中小颗粒；以及
中效过滤器，沿气流方向安装于所述粗效过滤器之后，所述中效过滤器被配置为能够过滤空气微小颗粒。
3.如权利要求1所述的风力发电机冷却***，其特征在于，还包括防护装置，其安装于所述直冷风道的出风口，所述防护装置被配置为能够防止气流及雨水倒灌。
4.如权利要求2所述的风力发电机冷却***，其特征在于，所述大颗粒为直径大于15um的颗粒。
5.如权利要求2所述的风力发电机冷却***，其特征在于，所述中小颗粒为直径小于15um，且大于4um的颗粒。
6.如权利要求2所述的风力发电机冷却***，其特征在于，所述微小颗粒位直径小于4um，且大于等于0.4um的颗粒，所述微小颗粒包括盐雾颗粒。
7.如权利要求2所述的风力发电机冷却***，其特征在于，所述雨水分离器包括过滤口及雨水收集部，其中，所述过滤口安装于所述进风口处，所述雨水收集部的入口与所述过滤口连通。
8.如权利要求7所述的风力发电机冷却***，其特征在于，所述雨水收集部的上段向下倾斜，下段为可拆卸部件。
9.如权利要求2所述的风力发电机冷却***，其特征在于，所述粗效过滤器为G系列等级过滤棉和/或所述中效过滤器为F系列等级过滤棉。
10.如权利要求3所述的风力发电机冷却***，其特征在于，所述防护装置为百叶窗，所述百叶窗的叶片采用内高外低的安装方式安装于出风口处，且所述叶片呈45°至60°下垂。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113937958A (zh) * 2021-10-22 2022-01-14 远景能源有限公司 一种密闭式海上双馈发电机滑环冷却***及方法
CN113937959A (zh) * 2021-10-22 2022-01-14 远景能源有限公司 一种海上双馈发电机滑环冷却***及方法
WO2022037139A1 (zh) * 2020-08-20 2022-02-24 远景能源有限公司 一种风力发电机冷却***

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114704444A (zh) * 2022-05-13 2022-07-05 北京三力新能电气设备有限公司 一种风力发电机组的冷却装置、机舱及风力发电机组

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202096855U (zh) * 2011-05-25 2012-01-04 国电联合动力技术有限公司 一种海上或近海风力发电机机舱盐雾过滤通风装置
CN205242610U (zh) * 2015-12-19 2016-05-18 赵学坤 一种城市地下智能综合管廊防倒灌装置
WO2018059974A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-05 Siemens Aktiengesellschaft Cooling a wind turbine generator
CN108683285A (zh) * 2018-06-25 2018-10-19 浙江运达风电股份有限公司 一种新型冷却方式的风力发电机
CN109347254A (zh) * 2018-10-31 2019-02-15 中车永济电机有限公司 空气直接冷却的双馈风力发电机
CN208734016U (zh) * 2018-07-24 2019-04-12 浙江秀禾建筑设计有限公司 一种防倒灌通风井
WO2019185364A2 (de) * 2018-03-27 2019-10-03 Filtration Group Gmbh Belüftungseinrichtung zum filtern von luft und zum abscheiden von wasseraerosolen aus luft
WO2019231034A1 (ko) * 2018-05-29 2019-12-05 주식회사 썬스타 풍력발전 겸용 미세먼지 여과장치
CN111219302A (zh) * 2020-02-21 2020-06-02 长江三峡集团福建能源投资有限公司 一种模块预装式海上升压站的新风除盐雾***

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102748244A (zh) * 2012-07-13 2012-10-24 国电联合动力技术有限公司 一种海上用风力发电机组通风过滤换热装置及方法
US9657719B2 (en) * 2014-06-16 2017-05-23 General Electric Company Ventilation arrangement
CN205277722U (zh) * 2015-12-31 2016-06-01 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组的送风除尘***和风力发电机组
CN109980852A (zh) * 2019-04-23 2019-07-05 浙江运达风电股份有限公司 一种风力发电机通风散热***
CN112012893A (zh) * 2020-08-20 2020-12-01 远景能源有限公司 一种风力发电机冷却***

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202096855U (zh) * 2011-05-25 2012-01-04 国电联合动力技术有限公司 一种海上或近海风力发电机机舱盐雾过滤通风装置
CN205242610U (zh) * 2015-12-19 2016-05-18 赵学坤 一种城市地下智能综合管廊防倒灌装置
WO2018059974A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-05 Siemens Aktiengesellschaft Cooling a wind turbine generator
EP3485163A1 (en) * 2016-09-30 2019-05-22 Siemens Aktiengesellschaft Cooling a wind turbine generator
WO2019185364A2 (de) * 2018-03-27 2019-10-03 Filtration Group Gmbh Belüftungseinrichtung zum filtern von luft und zum abscheiden von wasseraerosolen aus luft
WO2019231034A1 (ko) * 2018-05-29 2019-12-05 주식회사 썬스타 풍력발전 겸용 미세먼지 여과장치
CN108683285A (zh) * 2018-06-25 2018-10-19 浙江运达风电股份有限公司 一种新型冷却方式的风力发电机
CN208734016U (zh) * 2018-07-24 2019-04-12 浙江秀禾建筑设计有限公司 一种防倒灌通风井
CN109347254A (zh) * 2018-10-31 2019-02-15 中车永济电机有限公司 空气直接冷却的双馈风力发电机
CN111219302A (zh) * 2020-02-21 2020-06-02 长江三峡集团福建能源投资有限公司 一种模块预装式海上升压站的新风除盐雾***

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022037139A1 (zh) * 2020-08-20 2022-02-24 远景能源有限公司 一种风力发电机冷却***
CN113937958A (zh) * 2021-10-22 2022-01-14 远景能源有限公司 一种密闭式海上双馈发电机滑环冷却***及方法
CN113937959A (zh) * 2021-10-22 2022-01-14 远景能源有限公司 一种海上双馈发电机滑环冷却***及方法
WO2023066376A1 (zh) * 2021-10-22 2023-04-27 远景能源有限公司 一种密闭式海上双馈发电机滑环冷却***及方法
WO2023066375A1 (zh) * 2021-10-22 2023-04-27 远景能源有限公司 一种海上双馈发电机滑环冷却***及方法

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Publication number Publication date
WO2022037139A1 (zh) 2022-02-24

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