CN114392621A - 一种直冷风力发电机自清洁式冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于风力发电机冷却装置技术领域，涉及一种直冷风力发电机自清洁式冷却装置，包括冷却器箱体，设置于冷却器箱体上的进风口、出风口和压差传感器；压差传感器与控制装置连接，控制装置与驱动装置连接；进风口处安装有滤网，滤网能够在驱动装置的作用下配合自清洁装置进行自清洁。通过压差传感器将其检测到的压差数值信息反馈给控制装置，当控制装置接收到的压差数值信息达到设定阈值时，控制装置启动驱动装置开始工作，驱动装置驱动第一辊轮、第二辊轮开始转动，带动使用过的滤网缠绕于一端，进风口自动更换为洁净的滤网；同时，在收集使用过的滤网时，通过自清洁装置实现对滤网的清洁，从而实现滤网在第一辊轮、第二辊轮的往复循环使用。

Description

一种直冷风力发电机自清洁式冷却装置

技术领域

本发明属于风力发电机冷却装置技术领域，涉及自清洁式冷却装置，尤其涉及一种直冷风力发电机自清洁式冷却装置。

背景技术

业内悉知，风力发电机的冷却结构主要有空空冷却器、空水冷却器、水套冷却等。近年来，面临“风火同价”的市场压力，直冷式风力发电机逐渐受到市场的关注，占据越来越多的市场份额。

现有技术中公开的一种新型冷却方式的风力发电机，其公开了一种冷却装置，参见图1-2所示，该外装式冷却装置由冷却器箱体、进风口、出风口和空气过滤装置组成；箱体内设有冷却风道，该冷却风道的入口为进风口，进风口处设置空气过滤装置，冷却风道的出口另一侧设有出风口。该冷却装置，由于空气质量问题，外界空气必须经过过滤装置清洁后才能进入发电机内部从而对发电机进行冷却。因此，需要对滤网进行定期更换，尤其是在环境恶劣的情况下，更换周期大幅缩短；而且，更换时为确保人员和机组的安全，需要停机作业，这不仅影响发电效率，还会造成人力、物力的浪费，增加维护成本。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种直冷风力发电机自清洁式冷却装置，通过设置空气过滤网和滤网自清洁装置，实现滤网的自动更换和清洁，降低维护成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

这种直冷风力发电机自清洁式冷却装置，包括冷却器箱体，设置于所述冷却器箱体上的进风口、出风口和压差传感器；所述压差传感器与控制装置连接，所述控制装置与驱动装置连接；所述进风口处安装有滤网，所述滤网能够在驱动装置的作用下配合自清洁装置进行自清洁。

进一步，所述进风口位于冷却器箱体的侧面和/或一端面，所述出风口位于冷却器箱体的另一端面。

进一步，所述驱动装置包括用于驱动第一辊轮转动的第一驱动电机，用于驱动第二辊轮转动的第二驱动电机；所述第一辊轮、第二辊轮安装于滤网的两端，所述滤网的长度大于第一辊轮与第二辊轮之间间距的两倍，所述滤网的一端固定缠绕在第一辊轮上，另一端固定缠绕在第二辊轮上；所述第一辊轮、第二辊轮之间设置有用以固定滤网的金属框。

进一步，所述金属框包括分布于滤网前面的前金属框、滤网后面的后金属框，通过前、后金属框将滤网夹在中间，防止风吹变形或撕裂；所述前金属框沿其长度方向对称设置有便于滤网水平移动的凹槽，所述后金属框与前金属框的结构相同。

进一步，所述自清洁装置包括位于第一辊轮前方的第一清洁刷、位于第二辊轮前方的第二清洁刷，所述第一清洁刷的底端设置有第一收集盒，所述第二清洁刷的底端设置有第二收集盒。

进一步，所述自清洁装置还包括位于第一清洁刷顶部的第一风管、位于第二清洁刷顶部的第二风管，所述第一风管、第二风管分别通过管路与冷却器箱体内的导风筒相连通。

进一步，所述滤网的两端分别设置有第一安装腔、第二安装腔；

所述第一安装腔内分布有第一辊轮、第一清洁刷，所述第一辊轮的一端通过减速机与第一驱动电机的输出转轴连接，另一端与嵌在第一安装腔下端面的轴承连接；所述第一清洁刷可拆卸安装在第一安装腔内；

所述第二安装腔内分布有第二辊轮、第二清洁刷，所述第二辊轮的一端通过减速机与第二驱动电机的输出转轴连接，另一端与嵌在第二安装腔下端面的轴承连接；所述第二清洁刷可拆卸安装在第二安装腔内。

进一步，所述第一安装腔、第二安装腔的顶面可拆卸安装有盖板。

进一步，所述压差传感器的一端用于采集外界空气的压力信息，另一端用以采集经滤网过滤后的空气压力信息。

进一步，所述滤网由裁剪好的片状滤棉组成。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：该装置通过在冷却器箱体上设置滤网、自清洁装置、驱动装置的设计，通过压差传感器将其检测到的压差数值信息反馈给控制装置，当控制装置接收到的压差数值信息达到设定阈值时，控制装置启动驱动装置开始工作，驱动装置驱动第一辊轮、第二辊轮开始转动，带动使用过的滤网缠绕于一端，进风口自动更换为洁净的滤网；同时，在收集使用过的滤网时，通过自清洁装置实现对滤网的清洁，从而实现滤网在第一辊轮、第二辊轮的往复循环使用。

另一方面，自清洁装置采用清洁刷和收集盒相结合的设计，当驱动装置带动辊轮转动时，清洁刷在滤网收集在辊轮前对滤网进行整理、清洁；同时，还可以通过风管从导风筒引入清洁空气，在更换滤网时，边缠绕边吹风，将污染物收集于下方的收集盒内，实现对滤网的清洁；此外，清洁刷可拆卸地安装在安装腔内，可根据需要定期地打开安装腔的盖板，将清洁刷拆卸下来进行清理或更换。

由上述分析可知，该装置与传统冷却装置中的滤网相比，可实现直冷风力电机冷却装置中滤网的自动更换和清洁，在确保电机通风冷却效果的同时，大大提高了滤网的使用寿命，免除了现有冷却装置因需要定期更换滤网而造成的人力和材料的浪费，从而降低了维护成本，同时无需定期停机维护，也提高了发电效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有直冷风力发电机冷却装置的结构图；

图2为现有滤网的结构图；

图3为本发明提供的一种直冷风力发电机自清洁式冷却装置的结构图；

图4为本发明提供的滤网及自清洁装置的结构图；

图5为本发明提供的控制原理图。

其中：1、冷却器箱体；2、进风口；3、出风口；4、压差传感器；5、控制装置；6、导风筒；7、滤网；8、第一辊轮；9、第一驱动电机；10、第二辊轮；11、第二驱动电机；12、金属框；13、第一清洁刷；14、第二清洁刷；15、第一收集盒；16、第二收集盒；17、第一风管；18、第二风管；19、管路；20、卡扣。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

参见图3-5所示，本实施例提供了一种直冷风力发电机自清洁式冷却装置，包括冷却器箱体1，设置于所述冷却器箱体1上的进风口2、出风口3和压差传感器4；所述压差传感器4与控制装置5连接，所述控制装置5与驱动装置连接；所述进风口2处安装有滤网7，所述滤网7能够在驱动装置的作用下配合自清洁装置进行自清洁。

进一步，所述进风口2位于冷却器箱体1的侧面和/或一端面，所述出风口3位于冷却器箱体1的另一端面。

进一步，所述驱动装置包括用于驱动第一辊轮8转动的第一驱动电机9及用于驱动第二辊轮10转动的第二驱动电机11；所述第一辊轮8、第二辊轮10安装于滤网7的两端，所述滤网7的长度大于第一辊轮8与第二辊轮10之间间距的两倍，所述滤网7的一端固定缠绕在第一辊轮8上，另一端及多余长度的滤网7固定缠绕在第二辊轮10上；所述第一辊轮8、第二辊轮10之间设置有用以固定滤网7的金属框12。

进一步，所述金属框12包括分布于滤网7前面的前金属框、滤网7后面的后金属框，通过前、后金属框将滤网夹在中间，防止风吹变形或撕裂；所述前金属框沿其长度方向对称设置有便于滤网7水平移动的凹槽(相当于导轨)，所述后金属框与前金属框的结构相同(均采用四方形网格状的结构设计)，并通过卡扣20固定在进风口处。

进一步，所述自清洁装置包括位于第一辊轮8前方的第一清洁刷13、位于第二辊轮10前方的第二清洁刷14，所述第一清洁刷13的底端设置有第一收集盒15，所述第二清洁刷14的底端设置有第二收集盒16。

进一步，所述自清洁装置还包括位于第一清洁刷13顶部的第一风管17、位于第二清洁刷14顶部的第二风管18，所述第一风管17、第二风管18分别通过管路19与冷却器箱体1内的导风筒6相连通。

进一步，所述滤网7的两端分别设置有第一安装腔、第二安装腔；

所述第一安装腔内分布有第一辊轮8、第一清洁刷13，所述第一辊轮8的一端通过伞齿轮减速机与第一驱动电机9的输出转轴连接，另一端与嵌在第一安装腔下端面的轴承连接；所述第一清洁刷13可拆卸安装(如螺栓安装的方式)在第一安装腔内；

所述第二安装腔内分布有第二辊轮10、第二清洁刷14，所述第二辊轮10的一端通过伞齿轮减速机与第二驱动电机11的输出转轴连接，另一端与嵌在第二安装腔下端面的轴承连接；所述第二清洁刷14可拆卸安装(如螺栓安装的方式)在第二安装腔内。

进一步，所述第一安装腔、第二安装腔的顶面可拆卸安装有盖板。

进一步，所述压差传感器4的一端用于采集外界空气的压力信息，另一端用以采集经滤网7过滤后的空气压力信息。

实施例2

本实施例提供了一种直冷风力发电机自清洁式冷却装置，该装置包括冷却器箱体1、进风口2、出风口3、压差传感器4、滤网7和滤网自清洁装置、控制装置5及驱动装置。具体地，上述进风口2设置在冷却器箱体1的任一侧面，进风口2的数量可根据需求风量设置，出风口3设置在冷却器箱体1的端面，并装配导风筒6。

进一步，进风口2位置装配滤网7和自清洁装置，滤网7在驱动装置的作用下可沿着铝合金材质或其他金属材质的金属框12往复运动。

进一步，滤网7主体由剪裁好的片状滤棉组成，其长度大于两倍的第一辊轮8与第二辊轮10之间的间距，滤网7的一端固定缠绕在第一辊轮8上，另一端及多余长度的滤网7固定缠绕在第二辊轮10上，在长度方向上、滤网7由铝合金金属框限位固定，且铝合金金属框用螺栓装配于进风口2位置，或直接焊接于进风口2位置。

进一步，自清洁装置有风管及清洁刷组成，包括位于第一辊轮8前方的第一清洁刷13、位于第二辊轮10前方的第二清洁刷14，所述第一清洁刷13的底端设置有第一收集盒15，所述第二清洁刷14的底端设置有第二收集盒16；同时，第一清洁刷13顶部设有第一风管17、第二清洁刷14顶部设有第二风管18，所述第一风管17、第二风管18分别通过管路19与出风口3处的导风筒6相连通。这里，导风筒6选用正压风筒，其风口向外面吹风。

进一步，第一清洁刷13距离第一辊轮8的距离大于1/2滤网长度缠绕在第一辊轮8上的滤网厚度，以保证滤网7能够在驱动装置的作用下往复运动；同样地，第二清洁刷14距离第二辊轮10的距离大于1/2滤网长度缠绕在第二辊轮10上的滤网厚度。

进一步，第一收集盒15可拆卸安装在第一清洁刷13的底端，第二收集盒16可拆卸安装在第二清洁刷14的底端，便于对收集到的污染物进行清理。

该装置具体的工作过程如下：

压差传感器4用于检测外界空气压力与经滤网7过滤后的空气压力的差值数据信息，并将检测到的压差数值信息反馈给控制装置5，当控制装置5接收到的压差数值信息达到设定阈值时(即滤网7已经堵塞)，控制装置5启动驱动装置开始工作，滤网7向第一辊轮8方向缠绕、收集，同时带动第二辊轮10上缠绕的多余长度的洁净滤网7布置于进风口2处。两个辊轮前端均设置清洁刷，在滤网7更换过程中，不断对滤网7进行整理、清洁，确保收集的滤网7平整、洁净；或者，可通过风管从导风筒6引入清洁空气，在更换滤网7时，边缠绕边吹风清洁，清洁下来的污物收集于下方的收集盒内。

优选地，自清洁装置可同时采用清洁刷和风管的组合设计，在滤网7收集于辊轮前对滤网7进行整理、清洁，同时边缠绕边吹风，将污染物(灰尘、棉絮等)收集于下方的收集盒内，从而实现对滤网7的高效清洁。

当下一次压差传感器4采集到的压差数值信息达到设定阈值时(即滤网7再次堵塞)，控制装置5启动驱动装置，滤网7向第二辊轮10方向缠绕、收集，同时带动第一辊轮8上的洁净滤网7布置于进风口2处，同时通过清洁刷或风管对已堵塞滤网7进行整理、清洁。如此，滤网7在两辊轮间实现自动循环使用、清洁、收集，大大降低了维护成本，工作人员只需要依照经验定期对收集盒内的污物进行清理，避免了滤网7材料的浪费。

综上，本发明提供的这种直冷风力发电机自清洁式冷却装置，与图1-2所示的冷却装置相比，由于传统的冷却装置平均每三个月则要更换一次滤网7，更换时机组需停机操作，维护时间每台约需50min，既造成了人力成本的浪费，又降低了发电机的工作效率。采用本发明提供的这种冷却装置后，通过自动更换和收卷装置，使滤网7能够根据检测到的压差数据信息实现自动更换，免除日常的维护，提高发电效率，减少人工的浪费，降低维护成本。同时，通过自动清洁装置的设计，在更换滤网7后可自动进行清理、清洁，循环使用，减少滤网7浪费。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

应当理解的是，本发明并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种直冷风力发电机自清洁式冷却装置，其特征在于，包括冷却器箱体(1)，设置于所述冷却器箱体(1)上的进风口(2)、出风口(3)和压差传感器(4)；所述压差传感器(4)与控制装置(5)连接，所述控制装置(5)与驱动装置连接；所述进风口(2)处安装有滤网(7)，所述滤网(7)能够在驱动装置的作用下配合自清洁装置进行自清洁。

2.根据权利要求1所述的直冷风力发电机自清洁式冷却装置，其特征在于，所述进风口(2)位于冷却器箱体(1)的侧面和/或一端面，所述出风口(3)位于冷却器箱体(1)的另一端面。

3.根据权利要求2所述的直冷风力发电机自清洁式冷却装置，其特征在于，所述驱动装置包括用于驱动第一辊轮(8)转动的第一驱动电机(9)，用于驱动第二辊轮(10)转动的第二驱动电机(11)；所述第一辊轮(8)、第二辊轮(10)安装于滤网(7)的两端，所述滤网(7)的长度大于第一辊轮(8)与第二辊轮(10)之间间距的两倍，所述滤网(7)的一端固定缠绕在第一辊轮(8)上，另一端固定缠绕在第二辊轮(10)上；所述第一辊轮(8)、第二辊轮(10)之间设置有用以固定滤网(7)的金属框(12)。

4.根据权利要求3所述的直冷风力发电机自清洁式冷却装置，其特征在于，所述金属框(12)包括分布于滤网(7)前面的前金属框、滤网(7)后面的后金属框，所述前金属框沿其长度方向对称设置有便于滤网(7)水平移动的凹槽，所述后金属框与前金属框的结构相同。

5.根据权利要求3所述的直冷风力发电机自清洁式冷却装置，其特征在于，所述自清洁装置包括位于第一辊轮(8)前方的第一清洁刷(13)、位于第二辊轮(10)前方的第二清洁刷(14)，所述第一清洁刷(13)的底端设置有第一收集盒(15)，所述第二清洁刷(14)的底端设置有第二收集盒(16)。

6.根据权利要求5所述的直冷风力发电机自清洁式冷却装置，其特征在于，所述自清洁装置还包括位于第一清洁刷(13)顶部的第一风管(17)、位于第二清洁刷(14)顶部的第二风管(18)，所述第一风管(17)、第二风管(18)分别通过管路(19)与冷却器箱体(1)内的导风筒(6)相连通。

7.根据权利要求6所述的直冷风力发电机自清洁式冷却装置，其特征在于，所述滤网(7)的两端分别设置有第一安装腔、第二安装腔；

所述第一安装腔内分布有第一辊轮(8)、第一清洁刷(13)，所述第一辊轮(8)的一端通过减速机与第一驱动电机(9)的输出转轴连接，另一端与嵌在第一安装腔下端面的轴承连接；所述第一清洁刷(13)可拆卸安装在第一安装腔内；

所述第二安装腔内分布有第二辊轮(10)、第二清洁刷(14)，所述第二辊轮(10)的一端通过减速机与第二驱动电机(11)的输出转轴连接，另一端与嵌在第二安装腔下端面的轴承连接；所述第二清洁刷(14)可拆卸安装在第二安装腔内。

8.根据权利要求7所述的直冷风力发电机自清洁式冷却装置，其特征在于，所述第一安装腔、第二安装腔的顶面可拆卸安装有盖板。

9.根据权利要求1所述的直冷风力发电机自清洁式冷却装置，其特征在于，所述压差传感器(4)的一端用于采集外界空气的压力信息，另一端用以采集经滤网(7)过滤后的空气压力信息。

10.根据权利要求1所述的直冷风力发电机自清洁式冷却装置，其特征在于，所述滤网(7)由裁剪好的片状滤棉组成。

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