用于风力涡轮机的通风装置和通风系统制造方法及图纸

描述了一种通风装置(100)，其用于发电机，优选用于机舱中的发电机，更优选用于风力涡轮机的机舱中的发电机，所述通风装置(100)包括：入口通风单元(110)、壳体单元(120)和过滤单元(130)。壳体单元(120)适于接收入口通风单元(110)和过滤单元(130)。使用时，入口通风单元(110)适于生成从壳体单元的入口侧去往壳体单元的出口侧的气流，从而在通风装置(110)中形成气流路径。当被插入时，过滤单元(130)配置在气流路径中。并且，通风装置(100)适于附接在机舱处。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及风力涡轮机的领域。
技术介绍
用于风力涡轮机的直接驱动发电机的转子具有大于4m的直径，取决于发电机功率和扭矩。例如，西门子风力直接驱动涡轮机的发电机转子对于SWP3.0-101而言具有4.2m的外径，并且对于SWP6.0-154而言具有6.5m的外径，以及大约2.5m的长度。转子由前板和具有一定轭高度的转子环构成。整个转子也被称为转子壳体，因为在西门子风力直接驱动涡轮机中，转子位于定子外，因此作用类似壳体。转子外表面与环境空气直接接触。当具有大型直接驱动风力涡轮机时，一般而言，使用多个风扇来冷却大型发电机。这种通风装置在用于发电机的机舱中占据大量空间，从而使机舱变大。另外，如果使用过滤器来从空气中移除颗粒以便保护发电机，则至少在一定的维修周期中有必要更换空气过滤器，以确保这些空气过滤器正常工作。WO2012059591公开了一种风力涡轮机，其包括机舱、偏转机构、转子轮毂和配置成固定至机舱的底座框架的安装附件，其中风扇将空气吹入安装附件中的内部空间中，用于冷却内部。插入配置成使得安装附件中的内部空间被封闭，使得空气只能借助于风扇吹入内部空间中。两个空气开口具有小滴分离器，使得空气能通过这些开口流入机舱中，而呈小滴形式的任何水分被移除。该方案将不适合于较大的风力涡轮机，因为对于现有风力涡轮机而言冷却发电机的需求与日俱增并且维修通风装置及其部件更广泛。因此，有必要以更容易且更廉价的方式改善风力涡轮机的通风。
技术实现思路
该需求可以通过独立技术方案的主题来得到满足。本专利技术的有利实施例由从属技术方案来描述。因此，根据本专利技术的第一方面，提供了一种通风装置，其用于风力涡轮机，优选用于风力涡轮机的机舱，更优选用于风力涡轮机的机舱的冷却系统，所述通风装置包括：入口通风单元、壳体单元和过滤单元。壳体单元适于接收入口通风单元和过滤单元。使用时，入口通风单元适于生成从壳体单元的入口侧去往壳体单元的出口侧的气流，从而在通风装置中形成气流路径。当被插入时，过滤单元配置在气流路径中。并且，通风装置适于附接在机舱处。舱罩、比如底座框架等机器结构以及偏转机构可以在下面总称为“机舱(nacelle)”。术语“舱罩(canopy)”通常是指外壳或壳体，其保护被它封装的部件免受环境的伤害。在本专利技术的背景中，舱罩和机舱就功能而言可以被认为是等同的。环境空气可能包含灰尘、昆虫、花粉和其它空气携带颗粒。空气中的这些杂质在风力涡轮机内部可能造成问题，因此应该被过滤掉。过滤单元可以配置在例如入口通风装置之前或之后。例如，通风装置可以被构造成使用空气入口风扇，使一个或多个过滤器实现为从空气中过滤空气携带颗粒。可附接至风力涡轮机的机舱的通风装置可以附接至机舱的入口侧。机舱的入口侧可以是机舱的一部分，其中用于冷却发电机的空气进入机舱。这样，通风装置将基本上只向机舱内部中吸入过滤后的空气。本专利技术的过滤单元可以例如是单个过滤器。它也可以包括数个过滤器，例如用于不同的滤波过滤目的。本专利技术的入口通风单元可以例如为单个换气扇。它也可以包括数个较小的换气扇，一起像一个更强且更大的换气扇一样发挥作用。换气扇可以例如是鼓风机、抽风机、风扇或类似物。机舱的入口侧可以例如是机舱的下部区域，优选位于风力涡轮机的机舱的机器结构处。该构思的优点是，通风装置和过滤器可以置于机舱内地板下方的非使用位置和空间处。本专利技术的该方面基于以下构思：通过使用舱罩或机舱内的非使用空间，发电机的机舱的尺寸可以减小，此外通过将通风装置置于机舱外，换气扇和过滤器的维修可以得到简化，从而降低维修成本。根据本专利技术的再一实施例，通风装置还包括分离装置，其中所述分离装置适于从输入空气中移除雾和/或空气携带颗粒。本专利技术的分离装置可以是能够从输入空气中移除非所需雾和/或颗粒的任何装置。根据本专利技术的再一优选实施例，过滤单元可以包括盐过滤器，其实现为从输入空气中移除空气携带盐颗粒。本专利技术的该实施例基于以下构思：通过提供盐过滤器，即使在海边或海边附近使用的风力涡轮机也可以配备本专利技术的通风装置。根据本专利技术的再一实施例，通风装置适于相对于机舱反复地附接和拆卸。通风装置可以相对于机舱的特定部分，例如机舱的底部，反复地附接和拆卸。机舱的任何部分(其可以适合于使冷却空气进入机舱中用于至少冷却发电机，从而用作机舱的入口)均可以用作机舱的这种特定部分，通风装置可以在此处反复地附接和拆卸。本专利技术的该实施例基于以下构思：通过提供能相对于机舱反复地附接和拆卸的通风装置，通风装置及其部件的维修可以得到更进一步的简化。根据本专利技术的再一实施例，通风装置还包括外雾消除器单元，其中外雾消除器单元配置在壳体单元的入口侧处于壳体单元内、配置在壳体单元的入口侧处于壳体单元外或者配置在壳体单元外。本专利技术的外雾消除器可以是分离装置的一部分。外雾消除器在空气进入通风装置之前从环境空气中移除雾。本专利技术的该实施例基于以下构思：通过向通风装置提供外雾消除器，从而提供了另一过滤器级，其可以更适合于过滤空气的水分/湿气。这可以在需要进行维修之前扩展一个过滤器或多个过滤器的操作模式。雾消除器单元可实施为分离器，其配置有倾斜(或角状)叶片，其偏转被吸入的空气，从而使任何水分凝结并聚集在倾斜叶片上。凝结的水蒸气可被聚集并通过一些适当的出口排出。一些分离器设计包括“钩部”，其逆着进气方向配置，以捕获空气携带的水分小滴。分离器叶片可以由塑料、铝、碳纤维增强聚合材料或其它适当的材料制成。在非常冷的条件下，聚集的水分可能冻结在这些钩部之上，从而堵塞雾消除器的入口通路。因此，在本专利技术的再一优选实施例中，通风装置包括风扇，其配置来引导空气流进入分离器之中或之上，使得冰积聚能得到避免。替代地或附加地，如果分离器叶片由导电材料比如碳或铝制成，则可以将电流施加至叶片，以便热量它们并熔化任何冰积聚层。根据本专利技术的再一实施例，如果外雾消除器单元配置在壳体单元外，则壳体单元还包括配置在外雾消除器单元与壳体单元之间的空气通道。其中，空气通道适于将空气从外雾消除器引导至壳体单元的入口侧，使得壳体单元的入口侧只接收来自空气通道的空气。本专利技术的空气通道可以不局限于物理实体，例如管道。入口风扇与雾消除器之间的距离被称为空气通道。当入口风扇和雾消除器配置成在彼此之间具有一定距离时，形成空气通道。由于空气通道用作空气流的引导物并进一步有助于空气流从雾消除器去往壳体单元，适合作为这种引导物的任何实体均可以用作空气通道。当雾消除器配置在壳体中时，空气通道相对较短。当雾消除器配置在壳体外例如配置在舱罩处时，空气通道的长度增大。雾消除器的效率取决于入口风扇能在向机舱内部吸入空气时利用的面积。本专利技术的该实施例基于以下构思：通过提供用于通风装置的外雾消除器，可以确保的是，在通过一个或多个换气扇单元例如风扇或流入风扇将环境空气吹送穿过一个过滤器或多个过滤器进入机舱内之前，移除空气的水分/湿气，即使外雾消除器单元未直接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通风装置(100)，用于风力涡轮机，优选用于风力涡轮机的机舱，更优选用于风力涡轮机的机舱的冷却系统，所述通风装置(100)包括：入口通风单元(110)，壳体单元(120)，和过滤单元(130)，其中所述壳体单元(120)适于接收入口通风单元(110)和过滤单元(130)，所述入口通风单元(110)在使用时适于生成从壳体单元的入口侧去往壳体单元的出口侧的气流，从而在通风装置(110)中形成气流路径，所述过滤单元(130)在被插入时配置在所述气流路径中，并且所述通风装置(100)适于附接在机舱处。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.05.22 EP 13168761.81.一种通风装置(100)，用于风力涡轮机，优选用于风力涡轮机的机舱，更优选用于风力涡轮机的机舱的冷却系统，所述通风装置(100)包括：
入口通风单元(110)，
壳体单元(120)，和
过滤单元(130)，其中
所述壳体单元(120)适于接收入口通风单元(110)和过滤单元(130)，所述入口通风单元(110)在使用时适于生成从壳体单元的入口侧去往壳体单元的出口侧的气流，从而在通风装置(110)中形成气流路径，所述过滤单元(130)在被插入时配置在所述气流路径中，并且
所述通风装置(100)适于附接在机舱处。
2.如前述权利要求1所述的通风装置(100)，所述通风装置(100)还包括：
分离装置，其中
所述分离装置适于从输入空气中移除雾和/或空气携带颗粒。
3.如前述权利要求1或2所述的通风装置(100)，其中，
所述通风装置(100)适于相对于机舱反复地附接和拆卸。
4.如前述权利要求中任一项所述的通风装置(100)，所述通风装置(100)还包括：
外雾消除器单元(140)，其中
所述外雾消除器单元(140)附接至所述壳体单元(120)。
5.如前述权利要求4所述的通风装置(100)，其中，
所述外雾消除器单元(140)配置在所述壳体单元(120)的入口侧处于壳体单元(120)内、配置在所述壳体单元(120)的入口侧处于壳体单元(120)外或者配置在所述壳体单元(120)外。
6.如前述权利要求5所述的通风装置(100)，其中，
如果所述外雾消除器单元(140)配置在所述壳体单元(120)外，则所述壳体单元(120)进一步包括：
空气通道，其配置在所述外雾消除器单元(140)与所述壳体单元(120)之间，其中
所述空气通道适于将空气从外雾消除器(140)引导至所述壳体单元(120)的入口侧，使得所述壳体单元(120)的入口侧只接收来自所述空气通道的空气。
7.如前述权利要求中任一项所述的通风装置(100)，其中，
所述入口通风单元包括：
至少一个入口风扇，和
控制单元，其中
所述入口风扇适于将空气吸入和/或吹入所述壳体单元(120)中，并且
所述控制单元适于允许单独控制每个入口风扇。
8.如前述权利要求中任一项所述的通风装置(100)，所述通风装置(100)还包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：U埃里克森，C米夏尔森，T芒克汉森，C蒂格森，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE