一种适用于风力发电领域的水冷系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种适用于风力发电领域的水冷系统，包括循环水泵、自力式温控阀、空气冷却器和风电功率元件，所述自力式温控阀具有进水口、第一出水口和第二出水口，所述循环水泵的出口连接所述进水口，循环水泵的进口连接所述风电功率元件，所述第一出水口连接所述风电功率元件，所述第二出水口连接所述空气冷却器的进口，所述空气冷却器的出口连接所述风电功率元件。本实用新型专利技术所涉及的水冷系统，采用自力式温控阀，能够根据冷却介质温度变化自动、连续调节开度或切换流道，配合空气冷却器启停，即可控制系统水温在所需范围内精确调节，性能稳定，温度波动范围小，控制逻辑简单，操作方便，同时能够明显降低成本。同时能够明显降低成本。同时能够明显降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于风力发电领域的水冷系统


[0001]本技术涉及风力发电设备冷却
，尤其涉及一种适用于风力发电领域的水冷系统。

技术介绍

[0002]目前，我国风电发展势头迅猛，风电市场的容量日益扩大，已经成为全球最大风电市场。随着风力发电机容量的不断增大，国内各个风机厂家的大功率MW级技术已经逐渐成熟，机组的大型化对机器本身的散热要求将越来越高，齿轮箱、发电机和变流器是主要的发热部件，解决主要部件的散热是风力发电发展的关键点之一。
[0003]传统的风力发电发热部件一般采用风扇强制冷却方式，有风机等运动部件，存在安全隐患；风机尺寸大，机组布置难度大；同时高昂的制作成本也使其逐渐失去风电领域的市场，现有的冷却系统基本为水冷却方式。
[0004]现有风电水冷系统通常通过控制电动三通阀开度调节流经空气冷却器的流量，与空冷器配合进而实现对系统温度的控制，该控制方式需要电动三通阀和空冷器联合控制，控制逻辑复杂，容易带来系统水温波动较大等进而影响到风力发电发热部件运行的风险；此外，电动三通阀由于使用寿命限值，一般需要分档位进行调节，这就造成温度调节波动范围较大；同时，电动三通阀价格较贵，需要配套对应的电气控制元件，增加了设备的尺寸及运行成本。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中的风电水冷系统控制逻辑复杂、温度拨动范围较大的技术问题，本技术提供了一种适用于风力发电领域的水冷系统来解决上述问题。
[0006]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于风力发电领域的水冷系统，包括循环水泵、自力式温控阀、空气冷却器和风电功率元件，所述自力式温控阀具有进水口、第一出水口和第二出水口，所述循环水泵的出口连接所述进水口，循环水泵的进口连接所述风电功率元件，所述第一出水口连接所述风电功率元件，所述第二出水口连接所述空气冷却器的进口，所述空气冷却器的出口连接所述风电功率元件。
[0007]当流经所述自力式温控阀的冷却介质的温度低于温度下限时，所述第一出水口打开，第二出水口关闭；当流经所述自力式温控阀的冷却介质的温度高于温度上限时，所述第二出水口打开，第一出水口关闭；当流经所述自力式温控阀的冷却介质的温度位于所述温度下限和温度上限之间时，所述第一出水口和第二出水口均打开，且第一出水口的开度随冷却介质温度的升高逐渐减小，第二出水口的开度随冷却介质温度的升高逐渐增大。
[0008]进一步的，所述风电功率元件的入口处设置有温度传感器，所述温度传感器和空气冷却器与控制器电连接，当所述温度传感器的输出信号达到指定值时，所述控制器控制所述空气冷却器打开或者关闭。
[0009]进一步的，所述风电功率元件的出口处还设置有电加热器，所述电加热器与所述
控制器电连接，当所述温度传感器的输出信号达到指定值时，所述控制器控制所述电加热器打开或者关闭。
[0010]进一步的，所述系统中还连接有稳压装置，当所述冷却介质温度升高时，冷却介质体积膨胀，稳压装置吸收冷却介质；当所述冷却介质温度降低时，冷却介质体积缩小，稳压装置向外释放冷却介质。
[0011]进一步的，所述稳压装置为膨胀罐，所述膨胀罐包括罐体和位于所述罐体内部的气囊，所述气囊和罐体的侧壁之间填充有气体，所述气囊的出口通过管道与所述电加热器和所述循环水泵之间的管路连接，当所述冷却介质的温度变化时，所述气囊能够膨胀或者缩小。
[0012]优选的，所述自力式温控阀包括三通阀体、感温元件和阀杆，所述进水口、第一出水口和第二出水口均位于所述三通阀体上，所述阀杆具有适于分别堵住所述第一出水口和第二出水口的垫板，感温元件挤压在所述进水口和阀杆之间。
[0013]当所述冷却介质温度升高时，所述感温元件膨胀，所述阀杆沿轴向位移；沿所述阀杆的轴线方向，所述第二出水口位于所述第一出水口和所述进水口之间。
[0014]优选的，所述循环水泵的出口处设置有压力表。
[0015]优选的，所述风电功率元件的进口处还安装有压力开关。
[0016]优选的，所述风电功率元件的进口处还设置有冷却支路，所述冷却支路上设置有排空阀。
[0017]优选的，所述排空阀为双向阀门。
[0018]本技术的有益效果是：
[0019]（1）本技术所涉及的水冷系统，采用自力式温控阀，能够根据冷却介质温度变化自动、连续调节开度或切换流道，配合空气冷却器启停，即可控制系统水温在所需范围内精确调节，性能稳定，温度波动范围小，控制逻辑简单，操作方便，同时能够明显降低成本。
[0020]（2）本技术所述的水冷系统中包含有稳压装置，利用可膨胀和收缩的气囊将气体和液体分离，有效避免膨胀罐内部的气体泄漏。
附图说明
[0021]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0022]图1 是本技术所述的适用于风力发电领域的水冷系统的连接示意图；
[0023]图2 是本技术中所述自力式温控阀的结构示意图。
[0024]图中，1、循环水泵，2、自力式温控阀，201、三通阀体，202、感温元件，203、阀杆，204、垫板，3、空气冷却器，4、风电功率元件，5、第一出水口，6、进水口，7、第二出水口，8、电加热器，9、膨胀罐，901、罐体，902、气囊，10、压力表，11、压力开关，12、排空阀，13、温度传感器，14、控制器。
具体实施方式
[0025]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的
限制。
[0026]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0027]如图1和图2所示，一种适用于风力发电领域的水冷系统，包括循环水泵1、自力式温控阀2、空气冷却器3和风电功率元件4，自力式温控阀2具有进水口6、第一出水口5和第二出水口7，循环水泵1的出口连接进水口6，循环水泵1的进口连接风电功率元件4，第一出水口5连接风电功率元件4，第二出水口7连接空气冷却器3的进口，空气冷却器3的出口连接风电功率元件4。循环水泵1采用立式多级离心泵，为整个闭式循环系统提供动力。风电功率元件4为主要发热元件，是本技术所述水冷系统中的被冷却设备。所述冷却介质一般为纯水，当环境温度过低时，可以添加乙二醇或其他防冻液。
[0028]如图1所示，当流经自力式温控阀2的冷却介质的温度低于温度下限时，第一出水口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于风力发电领域的水冷系统，其特征在于：包括循环水泵（1）、自力式温控阀（2）、空气冷却器（3）和风电功率元件（4），所述自力式温控阀（2）具有进水口（6）、第一出水口（5）和第二出水口（7），所述循环水泵（1）的出口连接所述进水口（6），循环水泵（1）的进口连接所述风电功率元件（4），所述第一出水口（5）连接所述风电功率元件（4），所述第二出水口（7）连接所述空气冷却器（3）的进口，所述空气冷却器（3）的出口连接所述风电功率元件（4）；当流经所述自力式温控阀（2）的冷却介质的温度低于温度下限时，所述第一出水口（5）打开，第二出水口（7）关闭；当流经所述自力式温控阀（2）的冷却介质的温度高于温度上限时，所述第二出水口（7）打开，第一出水口（5）关闭；当流经所述自力式温控阀（2）的冷却介质的温度位于所述温度下限和温度上限之间时，所述第一出水口（5）和第二出水口（7）均打开；且第一出水口（5）的开度随冷却介质温度的升高逐渐减小，第二出水口（7）的开度随冷却介质温度的升高逐渐增大。2.根据权利要求1所述的适用于风力发电领域的水冷系统，其特征在于：所述风电功率元件（4）的入口处设置有温度传感器，所述温度传感器和空气冷却器（3）与控制器电连接，当所述温度传感器的输出信号达到指定值时，所述控制器控制所述空气冷却器（3）打开或者关闭。3.根据权利要求2所述的适用于风力发电领域的水冷系统，其特征在于：所述风电功率元件（4）的出口处还设置有电加热器（8），所述电加热器（8）与所述控制器电连接，当所述温度传感器的输出信号达到指定值时，所述控制器控制所述电加热器（8）打开或者关闭。4.根据权利要求3所述的适用于风力发电领域的水冷系统，其特征在于：所述系统中还连接有稳压装置，当所述冷却介质温度升高时，冷却介质体积膨胀，稳压...

【专利技术属性】
技术研发人员：路世康，许俊，黄海进，唐敏，
申请(专利权)人：常州博瑞电力自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：