CN205780776U - 一种风力发电机组增速齿轮箱辅助冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭示了一种风力发电机组增速齿轮箱辅助冷却装置。它包括冷媒和蒸发器，蒸发器分别连接压缩机和膨胀阀，压缩机连接冷凝器，冷凝器分别连接冷凝风机和膨胀阀，蒸发器，压缩机，冷凝器，膨胀阀相互连接组成一个冷却循环回路，冷媒活动设置在冷却循环回路中；蒸发器还连接进油管和出油管，进油管与出油管连接在增速齿轮箱原有风冷冷却器冷却回路上；冷却循环回路还并联一旁通回路，旁通回路的一端连接在蒸发器与膨胀阀之间的管路上，旁通回路的另一端连接在蒸发器和压缩机之间的管路上，旁路回路上靠近膨胀阀的管路上设有单向阀，靠近压缩机的管路上设有电磁阀。本实用新型提供辅助冷却装置制冷功率保持恒定，不受外部环境因素影响。
Description
技术领域
本实用新型属于设备制冷冷却技术领域，具体涉及一种风力发电机组增速齿轮箱辅助冷却装置。
背景技术
风力发电机运行过程中增速齿轮箱会产生热量，其热量大小取决于设备类型及厂商的制造精度以及风机的工作负荷。增速齿轮箱在运转中，必然会有一定的功率损失，损失的功率将转换为热量，使增速齿轮箱的油温上升。若温度上升过高，会引起润滑油的性能变化，粘度降低、老化变质加快，换油周期变短。在负荷压力作用下，若润滑油膜遭到破坏而失去润滑作用，会导致齿轮啮合齿面或轴承表面损伤，严重的会造成设备事故。由此造成的停机损失和修理费用都是十分可观的。因此控制增速齿轮箱的温升是保证风力发电机组持久可靠运行的必要条件。
现有风力发电机组普遍采用风冷的冷却方式。风冷的冷却方式是一种利用空气作为热交换的介质进行热量交换，热量通过空气带走，高温的润滑油进入风冷却器芯体内的油通管路，润滑油的热量便迅速传递给导热性能好的铝合金芯体，空气从风通道高速通过，强制把热量带走，使得润滑油的温度降低。如此不断循环，直到***达到热平衡，风冷冷却器的散热效果主要取决于其部件散热器的换热面积、风量和环境温度，但由于风冷冷却器的结构，散热器上的翅片在运行中会积聚大量的灰尘，尤其是在环境中多粉尘的地区，积尘现象很严重。灰尘在翅片上的大量积聚会导致翅片与冷空气之间的热交换能力下降，最终导致冷却器的冷却能力下降。而由于风冷冷却器制冷能力下降，从而导致机舱内部环境温度增高，具现有资料统计机舱环境温度最高往往可达55℃，环 境温度的增高致使风冷冷却器的冷却能力又进一步下降，最终恶性循环，导致润滑油达到报警温度，发生故障停机，需要等到油温缓慢降低恢复正常后才能再次开机，从而造成机组停机损失，严重的甚至造成润滑油失去润滑作用造成设备事故。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提出一种风力发电机组增速齿轮箱辅助冷却装置，它是一种采用冷媒制冷的方式对风力发电机增速齿轮箱过热油温直接进行循环冷却的辅助冷却装置，与安装在风力发电机增速齿轮箱原有风冷冷却器配合使用，用于有效解决增速齿轮箱过热停机损失的问题。
为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现。
一种风力发电机组增速齿轮箱辅助冷却装置，包括冷媒，蒸发器，压缩机，冷凝器，冷凝风机以及膨胀阀；所述蒸发器分别连接压缩机和膨胀阀，所述压缩机连接冷凝器，所述冷凝器分别连接冷凝风机和膨胀阀，蒸发器，压缩机，冷凝器，膨胀阀相互连接组成一个冷却循环回路，冷媒活动设置在冷却循环回路中；所述蒸发器还连接进油管和出油管，进油管与出油管连接在风力发电机组增速齿轮箱原有风冷冷却器冷却回路上；冷却循环回路还并联一旁通回路，所述旁通回路的一端连接在蒸发器与膨胀阀之间的管路上，所述旁通回路的另一端连接在蒸发器和压缩机之间的管路上，旁路回路上靠近膨胀阀的那端设有单向阀，靠近压缩机的那端设有电磁阀。
优选的，辅助冷却装置串联在风冷冷却器和油分配器之间，风冷冷却器的出油管连接辅助冷却装置的进油管的管口，辅助冷却装置的出油管的管口与油分配器入口管的管口相连。
优选的，辅助冷却装置与风冷冷却器并联连接。风冷冷却器的入口管连接辅助冷却装置的进油管的管口，辅助冷却装置的出油管的管口与风冷冷却器出油管的管口相连。
优选的，所述风力发电机增速齿轮箱辅助冷却装置连接远程监控***，远程监控***包含设置在现场设备上的数据采集装置，所述数据采集装置采集数据及设备状态，并通过远传模块连接网络云端，网络远端连接终端设备；通过监控***对可对冷却装置进行远程监控和远程管理。
优选的，所述终端设备为电脑、智能手机或者触摸屏。
优选的，所述压缩机与所述冷凝器之间的管路上设有高压开关。
优选的，所述蒸发器与膨胀阀之间设有低压开关。
本实用新型的有益效果：本实用新型通过冷媒与高温的增速齿轮箱润滑油进行热交换，带走增速齿轮箱所产生的热量，再由冷凝器及冷凝风机将热量排到大气中，其制冷能力保持基本恒定，不受外部环境因素影响；而且辅助冷却装置安装使用维护方便。
附图说明
图1为本实用新型冷却装置原理框图；
图2为本实用新型冷却装置的结构示意图；
图3为本实用新型冷却装置串联在风力发电机组增速齿轮箱原有风冷冷却器冷却回路中的原理示意图；
图4为本实用新型冷却装置并联在风力发电机组增速齿轮箱原有风冷冷却器冷却回路上中的原理示意图。
图中：1-压缩机；2-膨胀阀；3-冷凝风机；4-蒸发器；5-冷凝器；6-进油管；7-出油管；8-高压开关；9-低压开关；10-电磁阀；11-单向阀。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
实施例1
如图1和图2所示，本实施例提供的一种风力发电机组增速齿轮箱辅助冷却装置，包括冷媒，蒸发器4，压缩机1，冷凝器5，冷凝风机3以及膨胀阀2；蒸发器4，压缩机1，冷凝器5，膨胀阀2相互连接组成一个冷却循环回路，冷媒活动设置在冷却循环回路中；所述蒸发器4分别连接压缩机1和膨胀阀2，所述压缩机1连接冷凝器5，所述冷凝器5分别连接冷凝风机3和膨胀阀2，所述蒸发器4还连接进油管6和出油管7，进油管6与出油管7连接在风力发电机组增速齿轮箱原有风冷冷却器冷却回路上。
为了保证压缩机1在高温环境下的持续稳定工作，本实用新型的风力发电机组增速齿轮箱辅助冷却装置中冷却循环回路还并联一旁通回路。所述旁通回路的一端连接在蒸发器4与膨胀阀2之间的管路上，所述旁通回路的另一端连接在蒸发器4和压缩机1之间的管路上，旁路回路上靠近膨胀阀2的那端设有单向阀11，靠近压缩机1的那端设有电磁阀10。
其中，所述冷媒为制冷剂R22、制冷剂R34a、制冷剂R407中的一种或者几种的组合。所述压缩机1与所述冷凝器5之间的管路上设有高压开关8，高压开关8的作用是监测制冷剂回气温度在压缩机1工作的正常范围内，温度过高高压报警从而起到保护压缩机1的作用。所述蒸发器4与膨胀阀2之间设有低压开关9，低压开关9的作用是监测制冷剂是否泄漏，若制冷剂泄露则低压报警，从而起到保护压缩机1的作用。
本实用新型的工作原理是：本实用新型利用冷媒制冷的方式对风力发电机增速齿轮箱高温润滑油进行直接冷却。低温低压的液态冷媒在蒸发器4里面与 来自增速齿轮箱的高温润滑油进行热交换吸收高温润滑油的热量，蒸发成低温低压的气态，蒸发过程中冷媒温度不变，低温低压气态的冷媒进入到压缩机1，经压缩机1压缩，被压缩成高温高压的气态，然后进入冷凝器5，在冷凝器5里与室内的空气进行热交换，高温高压的气态冷媒的部分热量被空气吸收并通过冷凝风机3排放出去，冷媒经过冷凝器5后变成高温高压液态，然后进入膨胀阀2进行节流，冷媒通过膨胀阀2节流是迅速降温的过程，冷媒变成低温低压的液态，此过程后的冷媒再进入到蒸发器4进行换热蒸发，从而实现制冷***的整个过程，这种制冷过程循环连续进行，使得增速齿轮箱润滑油得以连续不断的制冷。当进入压缩机1冷媒温度过高时，旁通回路的电磁阀10打开，使得部分经过膨胀阀2后的低温液态冷媒直接进入压缩机1，从而对压缩机1起到了保护作用，进而保证本实用新型的风力发电机组增速齿轮箱辅助冷却装置可以在高温环境下持续稳定的正常运行。
实施例2
在实施例1的基础上，本实用新型实施例提供的风力发电机组增速齿轮箱辅助冷却装置并联或者串联地安装在风力发电机组增速齿轮箱原有风冷冷却器冷却回路上。原有风冷冷却器冷却回路包含齿轮箱，与齿轮箱依次连接的油分配器，风冷冷却器(具体可以是风冷机)、油泵机组。
如图3所示，辅助冷却装置串联在风冷冷却器和油分配器之间。风冷冷却器的出油管7连接辅助冷却装置的蒸发器4的进油管6的管口，辅助冷却装置的蒸发器4的出油管7的管口与油分配器入口管的管口相连。
如图4所示，辅助冷却装置与风冷冷却器并联连接。风冷冷却器的出油管7连接辅助冷却装置的蒸发器4的进油管6的管口，辅助冷却装置的蒸发器4的出油管7的管口与风冷冷却器入口管的管口相连。
实施例3
所述风力发电机增速齿轮箱辅助冷却装置连接远程监控***，远程监控***通过新型冷却装置的专用控制器或通用的可编程控制器或智能仪表作为数据采集装置。所述数据采集装置采集数据及设备状态，并通过远传模块连接网络云端，网络远端连接终端设备，终端设备从云端下载数据进行实时监控。其中，所述远传模块为一种通过GPRS或短信方式远程无线传输数据的设备。所述终端设备为可视化的人机交互装置，比如电脑、智能手机、触摸屏等。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种风力发电机组增速齿轮箱辅助冷却装置，其特征在于，包括冷媒，蒸发器，压缩机，冷凝器，冷凝风机以及膨胀阀；蒸发器分别连接压缩机和膨胀阀，压缩机连接冷凝器，冷凝器分别连接冷凝风机和膨胀阀，蒸发器，压缩机，冷凝器，膨胀阀相互连接组成一个冷却循环回路，冷媒活动设置在冷却循环回路中；蒸发器还连接进油管和出油管，进油管与出油管连接在风力发电机组增速齿轮箱原有风冷冷却器冷却回路上；冷却循环回路还并联一旁通回路，旁通回路的一端连接在蒸发器与膨胀阀之间的管路上，旁通回路的另一端连接在蒸发器和压缩机之间的管路上，旁路回路上靠近膨胀阀的管路上设有单向阀，靠近压缩机的管路上设有电磁阀。
2.根据权利要求1的风力发电机组增速齿轮箱辅助冷却装置，其特征在于，辅助冷却装置串联在风冷冷却器和油分配器之间；风冷冷却器的出油管连接辅助冷却装置的进油管的管口，辅助冷却装置的出油管的管口与油分配器入口管的管口相连。
3.根据权利要求1的风力发电机组增速齿轮箱辅助冷却装置，其特征在于，辅助冷却装置与风冷冷却器并联连接；风冷冷却器的入口管连接辅助冷却装置的进油管的管口，辅助冷却装置的出油管的管口与风冷冷却器出油管的管口相连。
4.根据权利要求1的风力发电机组增速齿轮箱辅助冷却装置，其特征在于，风力发电机增速齿轮箱辅助冷却装置连接远程监控***，远程监控***包含设置在现场设备上的数据采集装置，数据采集装置采集数据及设备状态，并通过远传模块连接网络云端，网络云端连接终端设备。
5.根据权利要求4的风力发电机组增速齿轮箱辅助冷却装置，其特征在于，终端设备为电脑、智能手机或者触摸屏。
6.根据权利要求1的风力发电机组增速齿轮箱辅助冷却装置，其特征在于，压缩机与冷凝器之间的管路上设有高压开关。
7.根据权利要求1的风力发电机组增速齿轮箱辅助冷却装置，其特征在于，蒸发器与膨胀阀之间设有低压开关。
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