[发明专利]一种风电齿轮箱高效散热系统

说明书

本发明公开了一种风电齿轮箱高效散热系统，包括储液器、过滤器、温度传感器、压力传感器、调节阀、两相循环泵、中间换热器、齿轮油泵、冷凝器、管路和加排阀，储液器下端的出液口通过管路与两相循环泵连通，储液器与两相循环泵之间的管路上设有压力传感器，两相循环泵通过管路与中间换热器的相连通，中间换热器下方的冷进液口与两相循环泵连通，冷出液口与冷凝器相连通，冷凝器的出口与过滤器的入口相连通，冷凝器与过滤器之间的管路上设有加排阀，过滤器的出口通过管路与两相循环泵连通，两相循环泵与储液器的盘管之间设有旁路，中间换热器上方的热进液口与热出液口通过管路与齿轮油泵相连接。

技术领域

本发明属于风电热控技术领域，特别涉及一种风电齿轮箱高效散热系统。

背景技术

风力发电的风机齿轮箱采用润滑油润滑方式，机组运行过程中齿轮箱齿轮高速旋转会产生很高的热量，导致润滑油温度升高，如果热量不能有效的排散，齿轮箱油温升高，一方面影响风机发电能力，如当油温高于75℃时，风机一般会自动限制出力，从而保护风机。当齿轮箱油温高于80℃时，风机会自动报齿轮箱油温高而故障停机。此外齿轮箱油温的高低对齿轮油的各项化学性能指标影响也较大。因此，齿轮箱油温的高低也是衡量齿轮箱是否正常运行的一个重要条件。目前风机通过油水交换系统或者通过风冷换热器使润滑油温度降低。上述两种方式均存在瓶颈。

风冷换热器是目前广泛采用的齿轮箱散热方式，但是由于其换热能力有限导致在外界环境比较恶劣时油温容易超温，而且由于机舱空间限制，无法通过大量增加换热面积的方式来强化换热。利用油水交换系统将齿轮箱润滑油的热量传递给液冷回路，再通过液冷回路将热量传递给机舱外的风冷换热器，一般用乙二醇水溶液作为循环工质。这种方式传热能力优于风冷冷凝器，但这种方式也有其不足之处。一方面乙二醇水溶液冰点较高，当环境温度低于-30℃时，粘度增大，温度继续降低时可能发生冻结，因此其不能在有极端低温的场合使用，此外乙二醇水溶液与常见的回路材料铝、铜的相容性不好，容易发生腐蚀，腐蚀产物易阻塞回路，导致系统流量不断下降，换热能力也不断下降，这也是某些风机在使用一段时间后易发生齿轮箱超温的一个原因，腐蚀严重时甚至可能发生泄漏，对风机的维护要求高。除了上述两个原因外，随着风机功率不断增大，齿轮箱的功率也不断增大，采用上述散热方式的液冷系统流量不断增大，管路也不断变粗，使得整个液冷系统在机舱狭小的空间内布局困难。

发明内容

本发明的目的是针对风力发电系统风机齿轮箱散热的技术难点，提供一种风电齿轮箱高效散热系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种风电齿轮箱高效散热系统，包括储液器、过滤器、温度传感器、压力传感器、调节阀、两相循环泵、中间换热器、齿轮油泵、冷凝器、管路和加排阀，所述储液器下端的出液口通过管路与两相循环泵连通，所述储液器与两相循环泵之间的管路上设有压力传感器，所述两相循环泵通过管路与中间换热器的相连通，所述中间换热器下方的冷进液口与两相循环泵连通，中间换热器的冷出液口与冷凝器相连通，所述冷凝器的出口与过滤器的入口相连通，所述冷凝器与过滤器之间的管路上设有加排阀，所述过滤器的出口通过管路与两相循环泵连通，所述两相循环泵与储液器的盘管之间设有旁路，所述中间换热器上方的热进液口与热出液口通过管路与齿轮油泵相连接，齿轮油经过热进液口进入中间换热器，换热后，由热出液口流出。

所述储液器内安装热管，所述热管的下端伸出储液器与加热器连接，所述储液器内的中部径向设置盘管，所述盘管的外表面布置有翅片；

所述中间换热器包括芯体、面板和封头，所述芯体由多层散热板从上到下依次排布形成换热流道，所述散热板通过模具打褶挤压形成微槽道和翅片，所述芯体的上、下表面分别通过钎焊连接面板，所述芯体的四个侧面中面积较大的两侧面沿长度方向的两端分别通过钎焊连接一个封头，其中位于芯体一端的两个封头上分别设有两个进出液口，一个封头的上方设有热进液口，其下方设有热出液口，与其相对的封头的上方设有冷出液口，其下方设有冷进液口，冷进液口与热出液口相对，热进液口与冷出液口相对。