一种风力发电机的节能降温系统技术方案

本发明专利技术公开了一种风力发电机的节能降温系统包括风力发电机、吸收器、能量转换装置和两个盘管，风力发电机的蒸汽出口与能量转换装置的蒸汽进口连接，能量转换装置的蒸汽出口与第一盘管的进口连接，第一盘管的出口与吸收器的蒸汽进口连接；风力发电机的稀二元溶液出口与第二盘管的进口连接，第二盘管的出口与吸收器的稀二元溶液出口连接；吸收器的浓二元溶液出口与能量转换装置的浓二元溶液进口连接，能量转换装置的浓二元溶液出口与风力发电机的浓二元溶液进口连接。优点，本风力发电机的节能降温系统，将风力发电机机舱内有害的热能转化为可用机械能，作为驱动冷却系统的能量来源，从而实现节能的目标。

An Energy-saving Cooling System for Wind Turbine

The invention discloses an energy-saving cooling system of a wind turbine, which comprises a wind turbine, an absorber, an energy conversion device and two coils. The steam outlet of the wind turbine is connected with the steam inlet of the energy conversion device, the steam outlet of the energy conversion device is connected with the inlet of the first coil, and the outlet of the first coil is connected with the steam inlet of the absorber. The outlet of dilute binary solution is connected with the import of the second coil, the outlet of the second coil is connected with the outlet of dilute binary solution of the absorber, the outlet of the concentrated binary solution of the absorber is connected with the import of the concentrated binary solution of the energy conversion device, and the outlet of the concentrated binary solution of the energy conversion device is connected with the import of the concentrated binary solution of the wind turbine. Advantages: The energy-saving cooling system of the wind turbine converts the harmful heat energy in the cabin of the wind turbine into the available mechanical energy as the energy source of the driving cooling system, so as to achieve the goal of energy saving.

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机的节能降温系统
本专利技术涉及一种风力发电机的节能降温系统。
技术介绍
作为可再生能源技术中最成熟的风力发电，它为解决大量使用传统化石燃料能源所带来的自然环境、社会危机等问题提供了一个确实可行的解决方案。在全世界范围内，风力发电正迅速并持续地发展着。为了提高单机发电功率，风力发电机不断向单机容量大型化、体积小型化发展。早期的风力发电机由于功率较小，其发热量也不大，只需通过自然通风就可以达到冷却要求。随着风力发电机功率逐步增大，自然通风已经无法满足机组冷却需求，目前运行的风力发电机组普遍采用强制风冷与液冷的冷却方式，其中功率较小的发电机多采用强制风冷方式，而对于中大型风电机组，则需采用循环液冷的方式才能满足冷却要求。风力发电机单机容量的逐步增大，将会直接导致发电机内各部件的散热量大大增加，并且散热条件更恶劣，也就意味着散热系统能耗增加，风力发电机作为发电装置，希望在发电过程中更多的输出电量，在此处可以考虑一种更为节能的散热方式。利用系统自身废热来实现散热系统的驱动能量，市场上还未出现此类系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是，风力发电机作为发电装置，希望在发电过程中更多的输出电量，在此处可以考虑一种更为节能降温系统，利用系统自身废热来实现散热系统的驱动能量，市场上还未出现此类系统。本专利技术所采取的具体技术方案是：一种风力发电机的节能降温系统，包括风力发电机、吸收器、能量转换装置和两个盘管，两个盘管分别为第一盘管和第二盘管；风力发电机的蒸汽出口通过蒸汽管道与能量转换装置的蒸汽进口连接，能量转换装置的蒸汽出口通过蒸汽导管与第一盘管的进口连接，第一盘管的出口与吸收器的蒸汽进口连接；风力发电机的稀二元溶液出口通过稀二元溶液管道与第二盘管的进口连接，第二盘管的出口与吸收器的稀二元溶液进口连接；吸收器的浓二元溶液出口通过浓二元溶液管道与能量转换装置的浓二元溶液进口连接，能量转换装置的浓二元溶液出口通过浓二元溶液管道与风力发电机的浓二元溶液进口连接，将浓二元溶液压入风力发电机进入下一循环。本专利技术技术方案中的风力发电机的节能降温系统，风力发电机机舱内的高温相当于热源，在风力发电机的冷却套管内充入浓二元溶液，风力发电机工作，加热风力发电机中的浓二元溶液，浓二元溶液受热后分离出蒸汽，蒸汽进入能量转换装置；剩余稀二元溶液直接流入布置于机舱外的吸收器中。而流入能量转换装置的蒸汽，在此能量转换装置中将热能转换为机械能，驱动能量转换装置内的离心泵轮，做完功的蒸汽进入吸收器与稀二元溶液混合为浓二元溶液，由能量转换装置内的离心泵轮压入风力发电机中，进入下一个循环。对本专利技术技术方案的优选，风力发电机包括冷却套管、冷却风扇和冷却导流板，冷却套管设置在风力发电机的机壳内且套装在风力发电机的定子上，冷却风扇套装在风力发电机的电机轴上且位于风力发电机的机壳内，冷却导流板设置在风力发电机的机壳的内壁上且套设在冷却风扇的外周，冷却套管包括相互嵌套的三层套筒，分别为内层套筒、中层套筒和外层套筒，每相邻两层套筒之间设置间隙；在内层套筒的外筒面上、中层套筒的内外筒面上以及外层套筒的内筒面上均设置翅片单元，翅片单元包括至少一层翅片和连接相邻两层翅片的翅片支架，翅片呈圆筒状，翅片支架垂直于翅片的表面设置；每相邻两个翅片之间形成轴向冷却气流通道；在每相邻两层套筒上的翅片单元之间均形成供溶液流通的轴向溶液流通通道，在轴向溶液流通通道的两端均设置密封封板；每层轴向溶液流通通道之间通过在轴向溶液流通通道两端处开设的径向缺口相连通；在风力发电机的机壳上间隔设置浓二元溶液进口、稀二元溶液出口和蒸汽出口，浓二元溶液进口、稀二元溶液出口和蒸汽出口均穿过轴向冷却气流通道与轴向溶液流通通道相连通；轴向溶液流通通道在与浓二元溶液进口、稀二元溶液出口和蒸汽出口相交处均通过蒸汽管道密封；浓二元溶液进口位于轴向溶液流通通道的一端，稀二元溶液出口和蒸汽出口位于轴向溶液流通通道的另一端。本专利技术中优选的风力发电机在机壳内侧，定子壳的外侧设置冷却套筒，冷却套筒中的翅片可以高效的将发电机的废热传递到浓二元溶液中，有效降低发电机的温度，从而有效地减少了因发电机发热而导致风机的各种故障，减轻了风力发电系统的维修和运维成本，也使发电机的运行更加可靠。对本专利技术技术方案的优选，轴向溶液流通通道的带有斜度，浓二元溶液进口所在端低于稀二元溶液出口和蒸汽出口所在端。套筒内的带有斜度的轴向溶液流通通道能有利于蒸汽与稀二元溶液顺利分离后排出。对本专利技术技术方案的优选，冷却导流板包括套装在冷却风扇的外周的环形隔板和设置在环形隔板上的用于将环形隔板固定在风力发电机的机壳内壁上的至少三个连接板，连接板均布设置且相邻两个连接板之间形成与轴向冷却气流通道相通的循环风道。对本专利技术技术方案的优选，能量转换装置包括离心泵轮驱动电机、两个动力切换装置、离心泵轮和叶轮机构，两个动力切换装置分别对称设置在离心泵轮的两侧，两个动力切换装置和离心泵轮同轴，定义位于离心泵轮两侧的动力切换装置分别为左侧动力切换装置和右侧动力切换装置；左侧动力切换装置和右侧动力切换装置均包括固定部和活动部；离心泵轮驱动电机的电机轴通过第一连接轴连接左侧动力切换装置的固定部，左侧动力切换装置的活动部通过第二连接轴连接离心泵轮，第二连接轴连接右侧动力切换装置的活动部，右侧动力切换装置的固定部通过第三连接轴连接叶轮机构；左侧动力切换装置和右侧动力切换装置的固定部均包括飞轮和外壳，左侧动力切换装置内的飞轮的一侧面通过法兰盘连接第一连接轴，左侧动力切换装置内的飞轮的另一侧面活动连接左侧动力切换装置内的活动部，外壳罩在飞轮和活动部的外周围并固定在地面；右侧动力切换装置内的飞轮的一侧面通过法兰盘连接第三连接轴，右侧动力切换装置内的飞轮另一侧面活动连接右侧动力切换装置内的活动部，外壳罩在飞轮和活动部的外周围并固定在地面；左侧动力切换装置的活动部与右侧动力切换装置的活动部对称设置在第二连接轴的两端；左侧动力切换装置和右侧动力切换装置的活动部均包括摩擦盘、压板、至少一个衔铁、与衔铁数量相等的铁芯和至少一个弹簧，摩擦盘通过环形盘转动连接压板的一侧板面，摩擦盘固连环形盘，环形盘转动设置在压板的一侧板面上；摩擦盘通过键连接第二连接轴且摩擦盘可沿着第二连接轴轴向滑动；压板滑动套装在第二连接轴上；衔铁均布设置在压板的另一侧板面上，衔铁均位于同一圆周上且衔铁位于压板的边沿处；铁芯均设置在外壳的内壁上且分别对应衔铁设置，弹簧位于压板的另一侧板面与外壳的内壁之间，弹簧一端设置在压板的另一侧板面上，弹簧另一端设置在外壳的内壁上，弹簧的受力方向与第二连接轴的轴线方向平行；离心泵轮包括离心泵壳和位于离心泵壳内的离心轮，离心轮固定连接第二连接轴，离心泵壳上设置有浓二元溶液进口和浓二元溶液出口；叶轮机构包括密封容器、叶轮和密封圈，密封容器固定在地面上，密封容器的上部设置蒸汽进口，密封容器的下部设置蒸汽出口，第三连接轴伸入到密封容器的内腔里，叶轮位于密封容器的内腔并设置在第三连接轴上，密封圈设置在第三连接轴与密封容器之间的连接处用来封闭密封容器防止泄露；在第三连接轴上嵌入测速装置的敏感元件，测速装置的敏感元件位于右侧动力切换装置与叶轮机构之间的第三连接轴上。本专利技术中优选的能量转换装置，风力发电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机的节能降温系统，其特征在于：包括风力发电机(1)、吸收器(7)、能量转换装置(5)和两个盘管(9)，两个盘管(9)分别为第一盘管和第二盘管；风力发电机(1)的蒸汽出口(13)通过蒸汽管道(15)与能量转换装置(5)的蒸汽进口(12)连接，能量转换装置(5)的蒸汽出口(13)通过蒸汽导管(15)与第一盘管的进口连接，第一盘管的出口与吸收器(7)的蒸汽进口(12)连接；风力发电机(1)的稀二元溶液出口(17)通过稀二元溶液管道(18)与第二盘管的进口连接，第二盘管的出口与吸收器(7)的稀二元溶液进口(8)连接；吸收器(7)的浓二元溶液出口(6)通过浓二元溶液管道(3)与能量转换装置(5)的浓二元溶液进口(2)连接，能量转换装置(5)的浓二元溶液出口(6)通过浓二元溶液管道(3)与风力发电机(1)的浓二元溶液进口(2)连接，将浓二元溶液(4)压入风力发电机(1)进入下一循环。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机的节能降温系统，其特征在于：包括风力发电机(1)、吸收器(7)、能量转换装置(5)和两个盘管(9)，两个盘管(9)分别为第一盘管和第二盘管；风力发电机(1)的蒸汽出口(13)通过蒸汽管道(15)与能量转换装置(5)的蒸汽进口(12)连接，能量转换装置(5)的蒸汽出口(13)通过蒸汽导管(15)与第一盘管的进口连接，第一盘管的出口与吸收器(7)的蒸汽进口(12)连接；风力发电机(1)的稀二元溶液出口(17)通过稀二元溶液管道(18)与第二盘管的进口连接，第二盘管的出口与吸收器(7)的稀二元溶液进口(8)连接；吸收器(7)的浓二元溶液出口(6)通过浓二元溶液管道(3)与能量转换装置(5)的浓二元溶液进口(2)连接，能量转换装置(5)的浓二元溶液出口(6)通过浓二元溶液管道(3)与风力发电机(1)的浓二元溶液进口(2)连接，将浓二元溶液(4)压入风力发电机(1)进入下一循环。2.根据权利要求1所述的风力发电机的节能降温系统，其特征在于，风力发电机(1)包括冷却套管(1-5)、冷却风扇(1-3)和冷却导流板(1-8)，冷却套管(1-5)设置在风力发电机的机壳(1-1)内且套装在风力发电机的定子(1-4)上，冷却风扇(1-3)套装在风力发电机的电机轴上且位于风力发电机的机壳(1-1)内，冷却导流板(1-8)设置在风力发电机的机壳(1-1)的内壁上且套设在冷却风扇(1-3)的外周，冷却套管(1-5)包括相互嵌套的三层套筒，分别为内层套筒、中层套筒和外层套筒，每相邻两层套筒之间设置间隙；在内层套筒的外筒面上、中层套筒的内外筒面上以及外层套筒的内筒面上均设置翅片单元，翅片单元包括至少一层翅片(1-13)和连接相邻两层翅片(1-13)的翅片支架(1-15)，翅片(1-13)呈圆筒状，翅片支架(1-15)垂直于翅片(1-13)的表面设置；每相邻两个翅片(1-13)之间形成轴向冷却气流通道(1-6)；在每相邻两层套筒上的翅片单元之间均形成供溶液流通的轴向溶液流通通道(1-7)，在轴向溶液流通通道(1-7)的两端均设置密封封板(1-17)；每层轴向溶液流通通道(1-7)之间通过在轴向溶液流通通道(1-7)两端处开设的径向缺口(1-7-1)相连通；在风力发电机的机壳(1-1)上间隔设置浓二元溶液进口(2)、稀二元溶液出口(17)和蒸汽出口(13)，浓二元溶液进口(2)、稀二元溶液出口(17)和蒸汽出口(13)均穿过轴向冷却气流通道(1-6)与轴向溶液流通通道(1-7)相连通；轴向溶液流通通道(1-7)在与浓二元溶液进口(2)、稀二元溶液出口(17)和蒸汽出口(13)相交处均通过蒸汽管道密封；浓二元溶液进口(2)位于轴向溶液流通通道(1-7)的一端，稀二元溶液出口(17)和蒸汽出口(13)位于轴向溶液流通通道(1-7)的另一端。3.根据权利要求2所述的风力发电机的节能降温系统，其特征在于，轴向溶液流通通道(1-7)的带有斜度，浓二元溶液进口(2)所在端低于稀二元溶液出口(17)和蒸汽出口(13)所在端。4.根据权利要求2所述的风力发电机的节能降温系统，其特征在于，冷却导流板(1-8)包括套装在冷却风扇(1-3)的外周的环形隔板(1-8-1)和设置在环形隔板(1-8-1)上的用于将环形隔板(1-8-1)固定在风力发电机的机壳(1-1)内壁上的至少三个连接板(1-8-2)，连接板(1-8-2)均布设置且相邻两个连接板(1-8-2)之间形成与轴向冷却气流通道(1-6)相通的循环风道。5.根据权利要求1所述的风力发电机的节能降温系统，其特征在于，能量转换装置(5)包括离心泵轮驱动电机(5-1)、两个动力切换装置、离心泵轮(5-10)和叶轮机构，两个动力切换装置分别对称设置在离心泵轮(5-10)的两侧，两个动力切换装置和离心泵轮(5-10)同轴，定义位于离心泵轮(5-10)两侧的动力切换装置分别为左侧动力切换装置和右侧动力切换装置；左侧动力切换装置和右侧动力切换装置均包括固定部和活动部；离心泵轮驱动电机(5-1)的电机轴通过第一连接轴(5-2)连接左侧动...

【专利技术属性】
技术研发人员：于文杰，王研艳，王斌，罗乔，赵志英，袁朝，王凯强，曹永强，李其芸，
申请(专利权)人：南京工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32