[实用新型]一种海上风力发电机组的自然风冷系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风冷系统，特别是关于一种海上风力发电机组的自然风冷系统。

背景技术

风力发电机组的主要传动部件如齿轮箱、发电机、变频器等在传递功率过程中由于效率问题会将损失的功率转化为热量，因此前述部件都配有冷却系统以带走产生的热量。目前，主流的兆瓦级并网型风力发电机组绝大多数将前述冷却系统设计为强制风冷型，即在散热器前或散热器后布置风扇，将冷却空气强制引入散热器散热通道。但是现有冷却系统存在以下几个问题：1、布置强制风扇，使系统较为复杂，用电量较大。2、在散热器前或散热器后布置风扇，无法节省舱内散热器空间。3、针对海上应用，利用强制风扇进行冷却，还要考虑风扇电机的防腐性能，其成本较高且冷却系统的可靠性不佳。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本较低、可靠性较好的海上风力发电机组的自然风冷系统。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种海上风力发电机组的自然风冷系统，其特征在于：它包括一立式多级离心泵，所述立式多级离心泵通过管路依次连接所述海上风力发电机组的传动部件和一自然风冷换热器，形成一闭式回路；所述立式多级离心泵与所述传动部件之间依次并接一测试接头、一球阀、一压力开关、一安全阀、一膨胀罐、一压力表和一自动排气阀；所述立式多级离心泵与所述自然风冷换热器之间，通过管路分别并接另一所述测试接头和一温度传感器；所述传动部件与所述自然风冷换热器之间，通过管路连接另一所述自动排气阀。

所述自然风冷换热器设置在机舱外部。

所述自然风冷换热器设置在机舱顶部。

所述传动部件为所述海上风力发电机组上的齿轮增速箱。

所述传动部件为所述海上风力发电机组上的发电机。

所述传动部件为所述海上风力发电机组上的变频器。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型由于采用由海上风力发电机组的传动部件与立式多级离心泵和自然风冷换热器组成的闭式回路，对传动部件进行冷却，取消了强制风扇。因此，使得系统较为简单，同时节省了驱动强制风扇的厂用电。2、本实用新型由于将自然风冷换热器设置在机舱的外部或顶部，因此，节省了机舱内布置散热器的空间，可以使机舱空间布置更加宽敞、空间设计更紧凑。3、本实用新型由于是针对海上应用，去掉了强制风扇后，可以不必再考虑风扇电机的防腐问题，因此，节省了成本的同时，也提高了冷却系统的可靠性。本实用新型可广泛应用于大型海上风力发电机组中。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

由于风力发电机组舱外在发电工况下有4m/s～25m/s的自然风吹过，且距机舱外表面2～3米以内由于叶片根部圆段对来流风速影响较小，因此，本实用新型利用叶片根部圆段自然风作为散热器的冷源，从而去掉强制风扇。下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型包括一立式多级离心泵1，立式多级离心泵1通过管路依次连接海上风力发电机组的传动部件2和一自然风冷换热器3，形成一闭式回路。利用传动部件2自身的换热介质和换热器，闭式回路中的冷却水在立式多级离心泵1的驱动下，进入传动部件2的换热器内，冷却水吸取换热介质的热量。吸热后的冷却水进入自然风冷换热器3内，将冷却水的热量散到大气中，实现对传动部件2的散热。其中，自然风冷换热器3设置在机舱外部或顶部，这样可以节省机舱内布置散热器的空间，使得机舱空间布置较为宽敞、设计更紧凑。

在立式多级离心泵1与传动部件2之间依次并接一测试接头4、一球阀5、一压力开关6、一安全阀7、一膨胀罐8、一压力表9和一自动排气阀10；在立式多级离心泵1与自然风冷换热器3之间，通过管路还分别并接另一测试接头4和一温度传感器11；在传动部件2与自然风冷换热器3之间，通过管路连接另一自动排气阀10。通过两测试接头4、球阀5、压力开关6、安全阀7、膨胀罐8、压力表9和两自动排气阀10检测闭式回路内冷却水的状态。

上述实施例中，传动部件2为海上风力发电机组上的齿轮增速箱、发电机或变频器。

当传动部件2为齿轮增速箱时，齿轮增速箱本体的润滑油为换热介质，由于齿轮增速箱本身自带一个油水换热器，润滑油在这个油水换热器中将带出的热量传递给管路中的冷却水，冷却水在油水换热器和自然风冷换热器3之间封闭循环，由自然风冷换热器3将冷却水的热量散到大气中，实现对齿轮增速箱的散热。