CN201386626Y - 低温型风力发电机的冷却装置 - Google Patents

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宁潞林
杨本新
余绍清
汤文兵
欧阳海黎
蒲小刚
冀满忠
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Abstract

本实用新型公开了一种低温型风力发电机的冷却装置。该冷却装置设有齿轮箱，该齿轮箱连接有为润滑油降温的散热器，在散热器与齿轮箱之间设有以防冻液降温的水－油热交换器，在水－油热交换器与散热器之间设有水/风冷却器。本实用新型把原来单纯以油通过冷空气直接冷却改为用防冻液来间接冷却，可以保证低温型大功率风力发电机组齿轮箱的恒温运行。低温停机后的再启动的速度快，效率高。

Description

低温型风力发电机的冷却装置
技术领域
本实用新型涉及风力发电领域，具体地说，本实用新型是一种低温型风力发电机的冷却装置。
背景技术
目前，风力发电机齿轮箱润滑***要求在较大的环境温差情况下能长期稳定地给齿轮箱提供润滑油，保证齿轮箱可靠工作。当功率在850KW以下风机设计时，通常是采用“空气-油液”直接冷却的方案。即从齿轮箱1出来的热的润滑油直接进入散热器2，用冷空气直接吹在散热器2上给润滑油降温，然后再供给齿轮箱各个润滑点，如图1所示。
从图1可以看出，该***由齿轮箱1、散热器2、油泵装置3、安全阀、温控阀块4、油管等组成，结构简单，易于安装。但在大功率(指1.5MW以上)的风机设计制造时，就满足不了齿轮箱1的温度要求。其原因是空气与油液直接热交换的散热效率不高。此外，油管加长增加了油路循环***的阻力，并且从控制原理上看油温控制也很不利。比如在冬季严寒时启动，由于油液经过散热器后温度太低，造成启动困难。
另外，由于要用防冻液来作为空气和热油之间的中间介质来交换热量，而防冻液不利的一面就是对密封结构的要求比较高，常规情况下，少量的泄漏是不可避免的。
实用新型内容
申请人利用空气-水热交换效率高于空气-油热交换效率原理，提出了一种低温型风力发电机的冷却装置。
为了实现上述的实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种低温型风力发电机的冷却装置，设有齿轮箱，该齿轮箱连接有为润滑油降温的散热器，在散热器与齿轮箱之间设有以防冻液降温的水-油热交换器，在水-油热交换器与散热器之间设有水/风冷却器。
所述的防冻液，通常采用水-乙二醇防冻液。水-乙二醇防冻液是在-40℃低温环境下不冰冻的冷却介质。如果用纯水来代替空气对热交换器来散热，虽然成本较低。但遇到一个问题，就是如果温度在零下时一旦停机，没有加热装置就会结冰。但是给散热器再增加升温装置和温控器，制造和运行成本将大大增加。
在原有的齿轮箱冷却***中，用一个水-油热交换器把整个***分为隔开的两个部分。该热交换器可以安装在离齿轮箱最近的部位，使齿轮箱润滑油管路收缩为最短。用防冻液来给水-油热交换器降温。而防冻液可以通向与外界环境温度一致的空气散热器中冷却。这样，防冻液很容易地利用循环水***“停-开”变化，就控制了润滑油的温度，保证其恒温的技术要求。
本实用新型增加了一个完整的水循环***。散热电风扇不是把空气吹在油循环***的散热器上，而是把冷空气吹在水循环***中的散热器上。
本实用新型具有以下的优点：
本实用新型把原来单纯以油通过冷空气直接冷却改为用防冻液来间接冷却，可以保证低温型大功率(1.5MW以上)风力发电机组齿轮箱的恒温运行。低温停机后的再启动的速度快。
附图说明
图1是现有的冷却装置的结构示意图。
图2是本实用新型的结构示意图。
附图标记说明：1.齿轮箱；2.散热器；3.油泵装置；4.温控阀块；5.水-油热交换器；6.空气-水热交换器；7.过滤器；8.水/风冷却器；9.散热电风扇；10.压力罐；11.压力继电器。
具体实施方式
实施例1
如图2所示，本实用新型的低温型风力发电机的冷却装置，设有齿轮箱1，该齿轮箱连接有为润滑油降温的散热器2，在散热器2与齿轮箱1之间设有以防冻液降温的水-油热交换器5，在水-油热交换器5与散热器2之间设有水/风冷却器8。
本实用新型增加了一个完整的水循环***，如图2的左半部分所示。散热电风扇9不是把空气吹在油循环***的散热器上，而是把冷空气吹在水循环***中的散热器上，即空气-水热交换器6上。
水循环***由水泵装置、水/风冷却器8、压力罐10、压力继电器11、铜热电阻等组成。水泵工作后，冷却水经齿轮箱1润滑油***中的板式热交换器、水/风冷却器8组成冷却水循环回路。当冷却水温度达到一定值时，例如45℃时，水/风冷却器8电机启动；当水温降到一定值时，例如40℃时水/风冷却器8电机停止。水泵出口设有压力开关，当冷却水压力低于0.6bar时，压力继电器11发出低压报警信号。水泵出口设有铜热电阻(PT100)，用于检测冷却水的温度并控制水/风冷却器8的电机工作或停止。
过滤器7为两级过滤，当冷启动时(润滑油温度过低)，或当过滤器滤芯压差大于4bar时，滤芯上单向阀打开，液压油只经过25μ的粗过滤；当温度逐渐升高，滤芯压差低于4bar时，液压油经过10μ和25μ两级过滤。无论何种情况，未经过滤的油液决不允许进入齿轮箱1内各润滑部位。供油装置设置了安全阀，压力设定为10bar，以防止压力过高对***元件造成损坏。水-油热交换器5的功能就是将齿轮箱润滑油的热量传递到冷却水侧。
本实用新型将原来单纯以油通过冷空气直接冷却，改为用防冻液来间接冷却，可以保证低温型大功率(1.5MW以上)风力发电机组齿轮箱的恒温运行。
以上对本实用新型所提供的低温型风力发电机的冷却装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (4)

1.一种低温型风力发电机的冷却装置，设有齿轮箱，该齿轮箱连接有为润滑油降温的散热器，其特征在于：在散热器与齿轮箱之间设有以防冻液降温的水-油热交换器，在水-油热交换器与散热器之间设有水/风冷却器。
2.根据权利要求1所述的低温型风力发电机的冷却装置，其特征在于：所述的散热器是空气-水热交换器。
3.根据权利要求1所述的低温型风力发电机的冷却装置，其特征在于：所述的齿轮箱连接有一级或者两级过滤的过滤器。
4.根据权利要求1所述的低温型风力发电机的冷却装置，其特征在于：所述的水/风冷却器接有压力继电器。
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