CN116143232A - 一种风电机组冷却介质在线监控防腐*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风电机组冷却介质在线监控防腐***，包括监控模块、主循环冷却模块和去离子净化模块，去离子净化模块并联于主循环冷却模块，监控模块分别与去离子净化模块和主循环冷却模块连接，并直接进入风机主控***，主循环冷却模块包括串联的被冷却单元、散热器、电导率仪和泵站，冷却介质进入泵站后流经散热器，进入被冷却单元再回到泵站，部分冷却介质经泵站后进入去离子净化模块，再在泵站入口合流，实现冷却介质防腐功能。与现有技术相比，本发明在实现水冷***内通道防腐功能的同时，实现监控冷却介质是否发生腐蚀，预判冷却介质失效风险，避免定期取样送检鉴定，且去离子回路与冷却集成处理，无需额外动力源就可实现去离子回路运行。

Description

一种风电机组冷却介质在线监控防腐***

技术领域

本发明属于风电机组冷却介质防腐技术领域，涉及一种风电机组冷却介质在线监控防腐***。

背景技术

随着大兆瓦风电机组、储能业务液冷化的应用越来越广泛，冷却液用量逐渐增多，而且随风电机组运行时间加长，冷却液易被腐蚀而失效。

现有技术中采用在冷却液中添加防腐缓蚀剂的方法来减缓冷却液被腐蚀的速度、延长冷却液的使用寿命。其缓蚀机理是有机羧酸吸附在金属表面，水中的腐蚀离子与金属表面进行隔离，达到防腐目的。但是应用该现有技术时，缓蚀剂是消耗品，冷却液被定义为耗材，且每三年需要定期全面更换数量巨大的冷却液。一方面，若冷却液处理不当，会污染环境，另一方面，冷却液更换过程作业困难，存在安全风险，冷却液物料成本、定期更换成本及危废处理成本较高，而且冷却液失效风险不能在线预判，需要定期取样送检鉴定。

发明内容

本发明的目的是提供一种风电机组冷却介质在线监控防腐***，以克服冷却液使用寿命短和不能预判冷却液失效风险的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种风电机组冷却介质在线监控防腐***，包括监控模块、主循环冷却模块和去离子净化模块，所述去离子净化模块并联于主循环冷却模块，所述监控模块分别与去离子净化模块和主循环冷却模块连接，

所述主循环冷却模块包括串联的被冷却单元、散热器、电导率仪和泵站，

所述电导率仪与监控模块连接，

冷却介质进入泵站后流经散热器，进入被冷却单元再回到泵站，部分冷却介质经泵站后进入去离子净化模块，再在泵站入口合流，达到冷却介质防腐效果。

进一步地，所述主循环冷却模块还包括流量变送器，所述的去离子净化模块还包括用于调节支路流量的电磁阀，所述监控模块还包括控制器，所述流量变送器、信号接收器、控制器和电磁阀依次连接。

进一步地，所述的去离子罐包括依次设置的进水器、反洗空间、压脂层、树脂层、排水器。

进一步地，所述的去离子罐还包括进水口和出水口，所述进水口设置于进水器上，所述出水口设置于排水器上。

进一步地，所述的去离子罐还包括用于调节去离子罐内压强的排气阀，所述排气阀与进水器连接。

进一步地，所述的去离子罐还包括用于排出压脂层中产生物质的泄空口，所述泄空口设置在压脂层和树脂层的交界面处。

进一步地，所述的去离子罐还包括第一过滤帽和第二过滤帽，所述的第一过滤帽设置于进水口上，所述的第二过滤帽设置于出水口上。

进一步地，所述的出水口连接有精密过滤器。

进一步地，所述的控制器是PLC控制器。

进一步地，所述的被冷却单元包括串联的发电机、齿轮箱、变压器和变频器。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1.本发明包括监控模块、主循环冷却模块和去离子净化模块，主循环冷却模块包括串联的被冷却单元、散热器、电导率仪和泵站，去离子净化模块包括串联的去离子罐和流量变送器，监控模块包括信号接收器，冷却介质经泵站升压后流经散热器，进入被冷却单元再回到泵站，往复循环，部分冷却介质进入去离子净化模块进行净化，净化后的冷却介质再回到主循环冷却模块的回路中，实现水冷***内通道防腐功能，仅更换离子交换树脂组件，无需更换***介质，同时，电导率仪和流量变送器将数据发送给信号接收器，实现实时监控冷却介质是否发生腐蚀，预判冷却介质失效风险，避免定期取样送检鉴定。

2.本发明包括依次连接的流量变送器、信号接收器、控制器和电磁阀，流量变送器将监测的流量信号反馈给信号接收器，通过控制器控制电磁阀调节进入去离子净化模块支路的流量，实现去离子净化模块及主循环冷却模块流量分配，达到冷却***散热效率及冷却介质去离子功能最优，进一步减缓了冷却介质的腐蚀，减少成本。

3.本发明去离子净化模块直接并联于主循环冷却模块，与主循环冷却模块集成处理，作为一体式设计，无需额外动力源就可实现去离子回路运行。

附图说明

图1为本发明装置结构示意图；

图2为本发明去离子罐结构示意图；

图3为本发明监控模块结构示意图。

图中标记说明：

1—被冷却单元、11—发电机、12—齿轮箱、13—变压器、14—变频器、2—散热器、3—泵站、4—去离子罐、41—排气阀、42—进水器、43—反洗空间、44—压脂层、45—树脂层、46—排水器、47—进水口、48—出水口、49—泄空口、501—第一过滤帽、502—第二过滤帽、5—电导率仪、6—电磁阀、7—精密过滤器、8—流量变送器、9—监控模块、91—控制器、92—信号接收器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例：

本实施例提出一种风电机组冷却介质在线监控防腐***，如图1所示，包括监控模块9、主循环冷却模块和去离子净化模块，所述去离子净化模块并联于主循环冷却模块，所述监控装置分别与去离子净化模块和主循环冷却模块连接，并接入风电机组主控***，所述主循环冷却模块包括串联的被冷却单元1、散热器2、电导率仪5和泵站3，其中，被冷却单元1是风电机组的一部分，所述去离子净化模块包括串联的去离子罐4、流量变送器8、电磁阀6和精密过滤器7。如图3所示，所述监控模块9包括连接的控制器91和信号接收器92，所述电导率仪5和流量变送器8分别与信号接收器92连接，电磁阀6与控制器91连接。

具体地，去离子净化模块直接并联于主循环冷却模块，与主循环冷却***可以同时运行，作为一体式设计，无需额外动力源就可以实现去离子回路运行。

冷却介质由泵站3升压后流经散热器2进行冷却，然后进入被冷却单元1将热量带出，再回到泵站3，往复循环，主循环冷却模块并联的去离子净化模块可以不断净化冷却介质析出的离子，净化后的冷却介质与主循环冷却模块回路的冷却介质在泵站3入口合流。实现了抑制冷却介质的腐蚀，同时，电导率仪5和流量变送器8将数据发送给信号接收器92，实现实时监控冷却介质是否发生腐蚀，预判冷却介质失效风险，避免定期取样送检鉴定。

上述***通过风电机组冷却介质防腐监控装置，实现水冷***内通道防腐功能，仅更换离子交换树脂组件，无需更换***介质，降低成本。

被冷却单元1包含发电机11、齿轮箱12、变压器13和变频器14。发电机11、齿轮箱12、变压器13和变频器14可基于管路不同串并联排列组合形式连接。本实施例中，发电机11、齿轮箱12、变压器13、变频器14均串联形式连接。

见图2所示，去离子罐4包括依次设置的排气阀41、进水器42、反洗空间43、压脂层44、树脂层45、排水器46、进水口47、出水口48、泄空口49、第一过滤帽501和第二过滤帽502。

具体地，进水口47设置于进水器42上，出水口48设置于排水器46上；排气阀41与进水器42连接；泄空口49设置在压脂层44和树脂层45的交界面；第一过滤帽501设置于进水口47上，第二过滤帽502设置于出水口48上；出水口48连接有精密过滤器7。

具体地，所述的控制器91是PLC控制器。在其他实施例中，控制器可采用现有技术中已然应用成熟且广泛的MCU控制模块等等，或者现有技术中其他的能够实现控制功能的且适用于该发明进行控制的控制模块都可以进行采购应用，在此并不做限制。

在具体的操作过程中，去离子净化模块是并联于主循环冷却模块回路的支路，主循环冷却模块回路中的部分冷却液流入去离子净化模块支路，进入去离子罐4。如图2所示，冷却介质进入去离子罐4时，冷却介质首先从进水口47流入，流经滤帽501，滤帽501对冷却介质进行过滤，防止破碎的树脂颗粒进入离子罐4中，造成树脂污染。经第一过滤帽501过滤后的冷却介质流入进水器42，进而流入反洗空间43，对冷却介质进行反洗充分打散破碎离子交换树脂结块。经反洗后的冷却介质流入压脂层44，压脂层44压在树脂层45上部过滤掉液体中的悬浮物及杂质，使进水通过压脂层均匀作用于树脂层表面，防止树脂在逆流再生中乱层，影响树脂交换能力。压脂层44出现的非交换树脂悬浮物经泄空口49排放出***。冷却介质进入树脂层45，树脂层45中的离子交换树脂采用吸附容量大、耐高温、高流速的非再生树脂，离子交换树脂与冷却介质中的阴、阳离子充分进行交换，进而对冷却介质中的离子进行脱除。经去离子净化后的冷却介质，进入排水器46，再次流经第二过滤帽502，过滤出破碎的树脂颗粒，过滤后的冷却介质通过出水口48流出去离子罐4。去离子罐4出口设置精密过滤器7，以拦截可能破碎流出的树脂颗粒，采用可更换滤芯方式。去离子回路中设置有流量变送器8用来监控去离子支路流量和电导率仪5用于监控***冷却介质水质。监控模块9直接接入风电机组主控***，流量变送器8和电导率仪5所监测的流量信号及离子含量信号反馈至信号接收器92，通过PLC控制器91进行电磁阀6自动调节支路流量，实现去离子支路及主循环回路流量分配，达到冷却***散热效率及冷却液去离子功能最优。当电导率仪5检测到冷却液中离子含量偏高值时，发出报警信号，提示更换离子交换树脂，更换时不影响冷却***运行。整个去离子回路对冷却液中离子不断脱除，达到长期维持极低电导率的目的。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风电机组冷却介质在线监控防腐***，其特征在于，包括监控模块(9)、主循环冷却模块和去离子净化模块，所述去离子净化模块并联于主循环冷却模块，所述监控模块分别与去离子净化模块和主循环冷却模块连接，

所述主循环冷却模块包括串联的被冷却单元(1)、散热器(2)、电导率仪(5)和泵站(3)，

所述电导率仪(5)与监控模块连接，

冷却介质进入泵站(3)后流经散热器(2)，进入被冷却单元(1)再回到泵站(3)，部分冷却介质经泵站(3)后进入去离子净化模块，再在泵站(3)入口合流，实现冷却介质防腐功能。

2.根据权利要求1所述的一种风电机组冷却介质在线监控防腐***，其特征在于，所述主循环冷却模块还包括流量变送器(8)，所述的去离子净化模块还包括用于调节支路流量的电磁阀(6)，所述监控模块包括信号接收器(92)和控制器(91)，所述流量变送器(8)、信号接收器(92)、控制器(91)和电磁阀(6)依次连接，所述信号接收器还与电导率仪(5)连接。

3.根据权利要求1所述的一种风电机组冷却介质在线监控防腐***，其特征在于，所述去离子净化模块包括去离子罐(4)，所述的去离子罐(4)包括依次设置的进水器(42)、反洗空间(43)、压脂层(44)、树脂层(45)、排水器(46)。

4.根据权利要求3所述的一种风电机组冷却介质在线监控防腐***，其特征在于，所述的去离子罐(4)还包括进水口(48)和出水口(47)，所述进水口(48)设置于进水器(42)上，所述出水口(47)设置于排水器(46)上。

5.根据权利要求3所述的一种风电机组冷却介质在线监控防腐***，其特征在于，所述的去离子罐(4)还包括用于调节去离子罐(4)内压强的排气阀(41)，所述排气阀(41)与进水器(42)连接。

6.根据权利要求3所述的一种风电机组冷却介质在线监控防腐***，其特征在于，所述的去离子罐(4)还包括用于排出压脂层(44)中产生物质的泄空口(49)，所述泄空口(49)设置在压脂层(44)和树脂层(45)的交界面处。

7.根据权利要求3所述的一种风电机组冷却介质在线监控防腐***，其特征在于，所述的去离子罐(4)还包括第一过滤帽(501)和第二过滤帽(502)，所述的第一过滤帽(501)设置于进水口(48)上，所述的第二过滤帽(502)设置于出水口(47)上。

8.根据权利要求4所述的一种风电机组冷却介质在线监控防腐***，其特征在于，所述的出水口(47)连接有精密过滤器(7)。

9.根据权利要求2所述的一种风电机组冷却介质在线监控防腐***，其特征在于，所述的控制器(91)是PLC控制器。

10.根据权利要求1所述的一种风电机组冷却介质在线监控防腐***，其特征在于，所述的被冷却单元(1)包括串联的发电机(11)、齿轮箱(12)、变压器(13)和变频器(14)。

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