本发明专利技术提供一种海上风力机叶片除冰装置，涉及风力发电技术领域。叶片表面安装结冰检测传感器，当叶片结冰时，变频式全自动增压泵收到结冰传感器电信号开始工作，将水箱中含有一定比例有机盐和生物甘油的海水通过输水管抽到喷头处。含有生物甘油的高盐度海水对海洋生物环境零危害，且具有‑30℃～‑40℃的冰点和较高的融冰性能。装有色敏传感器的控制系统结构简单，能够有效监控整个喷水过程，实现高效快速除冰。
A deicing device for offshore wind turbine blades
【技术实现步骤摘要】
一种海上风力机叶片除冰装置
本专利技术涉及一种除冰装置，具体为一种海上风力机叶片除冰装置，属于风力发电领域。
技术介绍
世界上风能利用较好的国家大部分都处于寒冷气候地区或每年要遭受一定时间的寒冷气候条件，将近20％的风能资源处于寒冷气候条件下。海上风力机所处高湿度环境，叶片结冰问题不容忽视。如果不能及时除冰，会使风力机使用寿命大大降低，因此针对上述问题，本专利技术提出了新型海上风力机叶片除冰装置。
技术实现思路
针对海上风力机结冰严重的问题，提出一种海上风力机叶片除冰装置，将含有生物甘油的高盐度海水喷射到叶片表面，利用混合海水低冰点、高融冰性能，叶片表面固结冰被融化、稀疏、分块，风轮旋转过程中产生的较大离心力将提高除冰效率，实现高效快速除冰。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种海上风力机叶片除冰装置，在所述风力机叶片表面固定结冰传感器，结冰传感器与固定于海水里变频式全自动增压泵连接，所述全自动增压泵与输水管连接，输水管与水箱连接，在所述水箱里固定变频式全自动增压泵，输水管支架固定于机舱之上，在所述输水管支架固定喷头，在所述喷头出水口下方处固定色敏传感器，色敏传感器检测叶片根部所涂色条实现喷头与叶片正对，风力机中控系统根据结冰传感器传来的结冰信号多少来控制喷水时间。下面将本专利技术的技术方案详述如下：一种海上风力机叶片除冰装置，包括风力机叶片(1),其特征在于：在所述风力机叶片(1)上加装检测结冰情况的结冰传感器(2)，并在风力机叶片(1)根部涂黑色色条(4)，输水管支架(15)固定于机舱(13)，所述喷头(16)固定于输水管支架(15)，在输水管支架下方处安装色敏传感器(3),用于检测黑色色条(4)实现喷头对正叶片，输水管(12)与变频式全自动增压1号泵(101)连接，2号泵(102)固定于水箱(9)，所述水箱(9)底部通过输水管与变频式全自动增压1号泵(101)连接，物料箱(11)用于存储生物甘油和有机盐的,体积1～3m3，固定于塔架(8)内壁，围绕塔架搭建平台(6)，平台上面的太阳能电池板(5)将电能存储到蓄电池(14)中，以供变频式全自动增压泵(101、102)使用。其中，变频式全自动增压泵扬程为10m～65m，优选20m～50m；功率为0.37KW～3KW,优选1.5KW～2KW；压力为0.1MPa～0.65MPa,优选0.2MPa～0.4MPa。其中，水箱容积8m3～10m3,单叶片喷射时间为1～2分钟。其中，加入的生物甘油和有机盐保证对海洋环境零污染，按生物甘油和有机盐比例为3:5～6:5混合后使水的冰点降低到-30℃～-40℃；生物甘油包括小麦、玉米、大豆，有机盐包括醋酸盐、氨基酸盐。其中，利用太阳能电池板供电，1m2一天供电量大约120W～140W,共需要6～8m2的太阳能电池板。其中，喷头喷射范围为0.4Rm～0.8Rm，R为不同型号风力机叶片半径，流量为0.5m3/h～0.68m3/h,射程为11米～15米，出口压力为0.2MPa～0.5MPa。其中，24V,40A的蓄电池需要6～8块。本专利技术可对风力机叶片喷射按一定比例混合的有机盐和生物甘油的海水，使海水的冰点降低到-30℃～-40℃，在保证对海洋环境零污染的前提下实现高效快速除冰。本专利技术的有益的效果是：利用有机盐水和生物甘油混合除冰，能够将冰块很好的消融。结冰传感器检测叶片是否结冰、结冰的位置，色敏传感器喷实现准确对位喷水，同时能监控整个除冰过程，实现高效快速除冰。附图说明图1是本专利技术总体示意图。图2是本专利技术供电系统图。图3是本专利技术叶片与喷头正对时位置图。图4是本专利技术叶片除冰工作原理图。图中标号说明如下：1、叶片；2、结冰传感器；3、色敏传感器；4、色条；5、太阳能电池板；6、平台；7、海水；8、塔架；9、水箱；101、变频式全自动增压1号泵；102变频式全自动增压2号泵；11、物料箱；12、输水管；13、机舱；14、蓄电池；15、输水管支架；16、喷头具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实例仅仅是本专利技术一部分实例，而不是全部实施例。基于专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-4，一种海上风力机叶片除冰装置的除冰方法，在所述风力机叶片(1)表面风力机叶片(1)沿翼展方向0.4R～0.8R处均匀布置6个结冰传感器(2)，3只叶片共18个。6～8m2的太阳能电池板(5)产生的电能存储到6～8块串联的24V、40A的蓄电池(14)中，以提供充足电量供变频式全自动增压1号泵(101)和变频式全自动增压2号泵(102)使用，增压泵型号为扬程40m，功率为1.5KW,出口压力为0.3MPa。步骤一，将结冰信号输送给风力机中控系统，传感器信号小于6表明结冰不严重，风力机正常运转；结冰信号大于等于6时表明结冰严重，中控系统发出除冰指令，风力机停机。步骤二，变频式全自动增压1号泵(101)收到中控系统指令后，将海水通过输水管(12)抽到水箱(9)中，达到水箱容量5m3后变频式全自动增压1号泵(101)停止工作。步骤三，风力机中控系统收到水箱达到容量信号后，控制物料箱(11)打开物料口，将按比例6:5混合好的生物甘油和有机盐倒入水箱中。步骤四，风力机电机驱动风轮旋转，直到出水口下方处固定色敏传感器(3)检测到叶片叶根处的色条(4)，表明叶片正对喷头。步骤五，变频式全自动增压2号泵(102)开始工作，将海水通过输水管(12)输送到管支架(15)固定的喷头(16)处，喷头开始喷水，达到喷射2分钟后停止喷水。步骤六，重复上述步骤一至步骤五，对第二、第三叶片进行除冰，各喷射2分钟后除冰结束。对于本领域的技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节而且在不背离专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种海上风力机叶片除冰装置，包括风力机叶片(1),其特征在于：在所述风力机叶片(1)上加装检测结冰情况的结冰传感器(2)，并在风力机叶片(1)根部涂黑色色条(4)，输水管支架(15)固定于机舱(13)，所述喷头(16)固定于输水管支架(15)，在输水管支架下方处安装色敏传感器(3),用于检测黑色色条(4)实现喷头对正叶片，输水管(12)与变频式全自动增压1号泵(101)连接，变频式全自动增压2号泵(102)固定于水箱(9)，水箱底部通过输水管与变频式全自动增压1号泵(101)连接，用于存储生物甘油和有机盐的物料箱(11),容积1～3m
【技术特征摘要】
1.一种海上风力机叶片除冰装置，包括风力机叶片(1),其特征在于：在所述风力机叶片(1)上加装检测结冰情况的结冰传感器(2)，并在风力机叶片(1)根部涂黑色色条(4)，输水管支架(15)固定于机舱(13)，所述喷头(16)固定于输水管支架(15)，在输水管支架下方处安装色敏传感器(3),用于检测黑色色条(4)实现喷头对正叶片，输水管(12)与变频式全自动增压1号泵(101)连接，变频式全自动增压2号泵(102)固定于水箱(9)，水箱底部通过输水管与变频式全自动增压1号泵(101)连接，用于存储生物甘油和有机盐的物料箱(11),容积1～3m3，固定于塔架(8)内壁，围绕塔架搭建平台(6)，平台上面的太阳能电池板(5)将电能存储到蓄电池(14)中，以供变频式全自动增压1号泵(101)和变频式全自动增压2号泵(102)使用。
2.根据权利要求1所述的一种海上风力机叶片除冰装置，其特征在于：变频式全自动增压1号泵和2号泵的扬程为10m～65m，优选20m～50m；功率为0.37KW～3KW,优选1.5KW～2KW；压力为0.1MPa～0.65MPa,优选0.2MPa～0.4MPa。
3.根据权利要求2所述的一种海上风力机叶片除冰装置，其特征在于：变频式全自动增压1号泵和2号泵的扬程20m～50m；功率为1.5KW～2KW；压力为0.2MPa～0.4MPa。
4.根据权利要求1所述的一种海上风力机叶片除冰装置，其特征在于：水箱容积8m3～10m3,单叶片喷射时间为1～2分钟。
5.根据权利要求1所述的一种海上风力机叶片除冰装置，其特征在于：加入的生物甘油和有机盐保证对海洋环境零污染，按生物甘油和有机盐比例为3:5～6:5混...
【专利技术属性】
技术研发人员：李治国，高志鹰，陈永艳，郝波，汪建文，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：内蒙;15
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