[发明专利]风轮机机舱冷却

说明书

一种风轮机，其具有机舱，所述机舱容纳在使用中产生有害热的操作部件(例如变压器或转换器)，所述机舱包括机舱外罩(20)以形成机舱外壳并设置有面板(24)，该面板覆盖在底罩(22)区域上，与所述底罩形成导管，该导管用于将外部空气引导至一个或多个发热操作部件以进行冷却。

本发明涉及一种适于提供用于冷却发热部件的冷却空气的风轮机机舱，并且涉及一种机舱冷却的方法。

风轮机包括各种操作部件，这些操作部件会产生大量有害的废热。这些操作部件包括：主要的机械部件，例如传动系的部件，其中热的来源是内部摩擦力；以及电气系统，其中各个电子电气部件本身内部发热。这样的主要电气系统的实施例包括电力转换器和变压器。

常规上，各种发热的操作部件由空气冷却。外部冷却空气通过机舱中的开口被吸入机舱中，并经由导管或管道引导到与空气进行热交换的部件上或部件中。然后，经加热的空气经由出口导管或管道被引导出机舱，并通过空气出口排出。

随着现代技术的发展，提供了额定功率越来越大的风轮机。随着功率输出的增加，部件的发热也增加。此外，人们强烈希望将较高额定值的部件填充到相同或最小程度增大的空间中，从而避免使涡轮机的整体尺寸变大，并避免运输、安装和材料成本相关的问题。结果是，将各种部件装配到机舱内成为越来越大的挑战，尤其是以允许接近以维修或更换的方式。在越来越密集地填充的机舱中布置用于冷却空气的导管变得越来越具有挑战性。

本发明试图提供一种解决这些挑战的机舱结构。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种风轮机，其包括：机舱，所述机舱容纳在使用中发热的操作部件，所述机舱包括机舱外罩以形成外壳，并设置有面板，所述面板覆盖在所述外罩的区域上以与所述外罩一起限定用于将外部空气引导至一个或多个所述发热操作部件的导管，其中一个或多个管道连接在所述内部面板与一个或多个发热操作部件之间，以将所述冷却空气从所述导管引导至所述发热操作部件。

这样的空气冷却对于诸如转换器和变压器之类的各种操作部件可能是重要的。它也可以与齿轮箱和发电机一起使用。

在优选实施方式中，所述面板是覆盖在所述机舱外罩的底罩上的内部面板。所述内部面板跨越所述底罩部分的基本上整个宽度横向地延伸。所述外罩包括通向所述导管的空气入口，优选地所述空气入口设置在所述底罩的位于塔架开口前方的前方区域处。所述导管从所述前方区域围绕供所述机舱连接至所述塔架的所述塔架开口的侧面朝向所述机舱的后部延伸。为了接收冷却空气，可以在沿着所述导管的各个点处借助所述管道与各个部件进行连接。为此目的，所述内部面板与一个或多个发热操作部件之间可以连接有短管道或管子(例如连接至其空气入口歧管)，以将所述冷却空气从所述导管引导至所述操作部件。在所述导管中或在所述导管与所述部件之间的连接处的各个位置设置风扇，以将空气吸入所述导管中并沿所述导管将其引导至待冷却的所述各个操作部件。

为了描述的目的，“向前”方向被认为是机舱中朝向转子的方向，而“向后”是远离转子的相反方向。

所述内部面板可以形成在面向所述外罩的底侧上，所述内部面板具有隔壁，所述隔壁用于在限定的一个或多个路径中引导冷却空气的流动并将冷却的空气的流动引导至与待冷却的特定部件形成连接的特定点。

内部面板可以构造成具有模块化形式，由此可以制造单个面板以与各种机舱布局一起使用，然后该面板被调整成适于与特定的机舱布局一起使用。为此，可以形成有横向和纵向延伸的多个隔壁，所述隔壁在组装之前可选择性地移除，以便限定用于机舱及其发热操作部件的特定构造的期望流动路径。

在一个实施方式中，空气引导功能可以与液体溢出收集功能结合。所述内部面板形成有接近其外围的直立边沿，以向上限定液体收集容器，从而收集来自盛装有液体的部件的液体泄漏或溢出。可以由直立的边沿限定多个容器，所述容器与单独的部件相关联。这些容器可以彼此分离或可以互连以允许流体在容器之间流动。内罩部分还可以在其横向外围处限定通道区域，以收集沿所述机舱罩的所述侧壁向下流的任何液体(例如作为冷凝物)。