專利名稱：一種風(fēng)力風(fēng)電機(jī)組葉片除冰抗凍系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力風(fēng)電機(jī)組，具體涉及風(fēng)力風(fēng)電機(jī)組葉片除冰抗凍系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)能源問題、氣候問題、環(huán)境問題的日益突出，可再生能源的發(fā)展日益受到重視。風(fēng)力發(fā)電具有資源豐富、環(huán)境效益好、產(chǎn)業(yè)化水平高、發(fā)電成本相對(duì)較低的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為可再生能源利用的重要途徑。隨著越來越多的風(fēng)機(jī)立在低溫區(qū)域，葉片在冬天都有不同程度的結(jié)冰現(xiàn)象，在南方一些風(fēng)場(chǎng)經(jīng)常遇到凍雨，使得葉片表面覆蓋冰層，直接影響了葉形，載荷變化不可預(yù)測(cè)。 對(duì)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。申請(qǐng)?zhí)枮镃N201010208585的中國(guó)專利申請(qǐng)公開了一種對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)行清潔和除冰的裝置，該裝置通過泵連接管道和噴頭來除冰并設(shè)有提升裝置。申請(qǐng)?zhí)枮?CN201010581255. 3的中國(guó)專利申請(qǐng)公開了一種大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片除冰方法，該方法通過鼓風(fēng)機(jī)輸入熱空氣進(jìn)行加熱并使葉片顫振抖掉冰層。申請(qǐng)?zhí)枮?00880110464. 0的中國(guó)專利申請(qǐng)公開了一種用于給風(fēng)輪機(jī)的葉片除冰的方法，該方法通過致動(dòng)機(jī)構(gòu)，把冰從葉片上抖掉?，F(xiàn)有的這些除冰裝置都需要另外設(shè)置動(dòng)力裝置或空氣加熱裝置，通過噴射、顫振等來去除葉片上的冰，不僅使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且消耗能源。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的葉片除冰裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、消耗能源的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種風(fēng)力風(fēng)電機(jī)組葉片除冰抗凍系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以將發(fā)電機(jī)自身產(chǎn)生的熱量循環(huán)到葉片內(nèi)，利用該熱量防凍去冰，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和操作簡(jiǎn)單，而且節(jié)約能源，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下—種風(fēng)力風(fēng)電機(jī)組葉片除冰抗凍系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)、齒輪箱、主軸、輪轂、葉片及熱空氣循環(huán)系統(tǒng)；所述的發(fā)電機(jī)通過聯(lián)軸器與齒輪箱相連接，齒輪箱的另一端與主軸相連，輪轂安裝在主軸上，葉片安裝在輪轂上；所述的熱空氣循環(huán)系統(tǒng)包括三通管道、管道I、離心風(fēng)扇I、管道II及離心風(fēng)扇II，三通管道設(shè)在發(fā)電機(jī)冷卻器冷卻出風(fēng)口，管道I設(shè)在主軸軸向與輪轂連接處，并與葉片一側(cè)腔體口相連通，離心風(fēng)扇I設(shè)在管道I的進(jìn)風(fēng)口，管道II設(shè)在葉片另一側(cè)腔體出風(fēng)口，在該管道出口設(shè)有離心風(fēng)扇II。所述的主軸為空心軸，主軸徑向開有進(jìn)氣孔，該進(jìn)氣孔通過主軸空心內(nèi)腔與熱空氣循環(huán)系統(tǒng)中的管道I相通；在主軸上環(huán)繞設(shè)有腔體環(huán)形罩，該環(huán)形罩與主軸之間鑲嵌有空氣密封圈；所述的三通管道與導(dǎo)流管道相連，該導(dǎo)流管道出口端與主軸空心內(nèi)腔相通。所述的發(fā)電機(jī)、齒輪箱及主軸均安裝在機(jī)艙底架上，機(jī)艙底架上罩有機(jī)艙罩；所述的發(fā)電機(jī)冷卻器設(shè)在發(fā)電機(jī)頂部，設(shè)在該冷卻器的冷卻出風(fēng)口的三通管道安裝在機(jī)艙罩內(nèi)側(cè)；在三通管道的入口分別裝有閥門。由于本發(fā)明在發(fā)電機(jī)的排氣口設(shè)置三通管道，并通過與管道相連的主軸、輪轂與葉片腔體相通，使發(fā)電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的熱空氣通過三通管道、管道I、離心風(fēng)扇I進(jìn)入葉片一側(cè)腔體，進(jìn)行空氣循環(huán)，再由離心風(fēng)扇II從另一側(cè)腔體排出，實(shí)現(xiàn)葉片的防凍除冰。由于采用上述技術(shù)方案，使本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果1、不另設(shè)加熱和機(jī)械裝置，實(shí)現(xiàn)葉片除冰，節(jié)能環(huán)保本發(fā)明利用發(fā)電機(jī)工作時(shí)自身產(chǎn)生的熱量，在葉片腔體內(nèi)循環(huán)，使葉片防凍除冰， 不另設(shè)加熱設(shè)施，也不另設(shè)機(jī)械除冰裝置，因而可實(shí)現(xiàn)節(jié)能，有利于環(huán)保。2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作時(shí)不需要另行操作機(jī)械設(shè)備，只需開啟和關(guān)閉閥門和風(fēng)扇， 因而簡(jiǎn)單易行。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明風(fēng)力風(fēng)電機(jī)組葉片除冰抗凍系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及空氣循環(huán)線路示意圖。圖2是圖1中I部放大示意圖。圖3是圖1中II部放大示意圖。圖中，1.發(fā)電機(jī)，2.聯(lián)軸器，3.齒輪箱，4.主軸，5.三通管道，6.發(fā)電機(jī)冷卻器， 7.機(jī)艙底架，8.機(jī)艙罩，9.管道I，10.離心風(fēng)扇I，ll.輪轂，12.葉片，13.導(dǎo)流罩，14.離心風(fēng)扇II，15.管道ΙΙ，16.導(dǎo)流管道，17.腔體Α，18.腔體B，19.冷卻出風(fēng)口，20.空氣密封圈，21.閥門Α，22.閥門B。
具體實(shí)施例方式圖1所示為本發(fā)明風(fēng)力風(fēng)電機(jī)組葉片除冰抗凍系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，該系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)1、齒輪箱3、主軸4、輪轂11、葉片12及熱空氣循環(huán)系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)1通過聯(lián)軸器2與齒輪箱3相連接，齒輪箱3的另一端與主軸4相連。發(fā)電機(jī)1、齒輪箱3和主軸4均安裝在機(jī)艙底架7上，底架上罩有機(jī)艙罩8。在發(fā)電機(jī)1頂部設(shè)有發(fā)電機(jī)冷卻器6。如圖2所示，冷卻器出風(fēng)口 19與三通管道5相連。該三通管道5安裝在機(jī)艙罩8內(nèi)側(cè)，三通管道5的各入口分別裝有閥門Α21和閥門Β22。沿機(jī)艙罩8內(nèi)側(cè)裝有導(dǎo)流管道16，該導(dǎo)流管道16與三通管道5的閥門Β22相連通。熱空氣循環(huán)系統(tǒng)包括三通管道5、管道19、離心風(fēng)扇110、管道1115及離心風(fēng)扇 1114，三通管道5設(shè)在發(fā)電機(jī)冷卻器冷卻出風(fēng)口 19，管道19設(shè)在主軸4軸向與輪轂11連接處，并與葉片12 —側(cè)腔體口相連通，離心風(fēng)扇IlO設(shè)在管道19的進(jìn)風(fēng)口，管道II15設(shè)在葉片12另一側(cè)腔體出風(fēng)口，在該管道出口設(shè)有離心風(fēng)扇1114。本實(shí)施例中，熱空氣循環(huán)系統(tǒng)各設(shè)有三個(gè)均勻分布的管道19和管道1115。主軸4為空心軸，主軸4徑向開有進(jìn)氣孔，該進(jìn)氣孔通過主軸空心內(nèi)腔與熱空氣循環(huán)系統(tǒng)中的管道IlO相通；在主軸4上環(huán)繞設(shè)有腔體環(huán)形罩，該環(huán)形罩與主軸4之間鑲嵌有空氣密封圈20。三通管道5與導(dǎo)流管道16相連，設(shè)在機(jī)艙罩內(nèi)側(cè)的導(dǎo)流管道16的出口端通過主軸徑向開有的若干個(gè)進(jìn)氣孔與主軸4空心內(nèi)腔相通。該進(jìn)氣孔可為3 4個(gè)。本發(fā)明的工作過程如下發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱空氣，通過調(diào)劑機(jī)艙尾部的三通管道5的閥門開關(guān)，決定熱空氣的走向。當(dāng)外部環(huán)境溫度高，葉片沒有結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，熱空氣直接從機(jī)艙尾部排出，此時(shí)管道閥門A21處于開狀態(tài)，閥門B22處于閉合狀態(tài)；當(dāng)外部環(huán)境溫度低，葉片存在結(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，管道閥門A21關(guān)閉，閥門B22開啟。同時(shí)圖1中的兩個(gè)離心風(fēng)扇都開啟，將熱空氣循環(huán)起來。 熱空氣的循環(huán)路徑見圖1中的箭頭所示。熱空氣循環(huán)過程中的難點(diǎn)是怎樣通過輪轂進(jìn)入葉片腔體。本發(fā)明系統(tǒng)采用的方法是在主軸4上開孔，并且將主軸局部密封，如圖3所示。熱空氣從導(dǎo)流管道16流入密封腔體，匯集在腔體環(huán)形罩內(nèi)，腔體環(huán)形罩環(huán)繞在主軸4上，與主軸之間有空氣密封圈20密封， 即使主軸4在旋轉(zhuǎn)時(shí)，熱空氣也不能跑出腔體環(huán)形罩，而是順著環(huán)形罩所罩的空心主軸徑向孔進(jìn)入主軸，然后從主軸軸向孔進(jìn)入輪轂11，進(jìn)入輪轂11后，通過離心風(fēng)扇IlO將熱空氣打入三個(gè)均布的管道19，最終進(jìn)入葉片側(cè)腔體A17 ；參見圖1，熱空氣在葉片一側(cè)腔體A17 上升，然后循環(huán)從另一側(cè)腔體B18排出，用三個(gè)管道II15收集到輪轂頂端處，通過離心風(fēng)扇 1114，將熱空氣排在導(dǎo)流罩13與輪轂11之間的空間，最終熱空氣通過導(dǎo)流罩13后側(cè)窗口排到大氣中。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力風(fēng)電機(jī)組葉片除冰抗凍系統(tǒng)，其特征在于所述的葉片除冰抗凍系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)、齒輪箱、主軸、輪轂、葉片及熱空氣循環(huán)系統(tǒng)；所述的發(fā)電機(jī)通過聯(lián)軸器與齒輪箱相連接，齒輪箱的另一端與主軸相連，輪轂安裝在主軸上，葉片安裝在輪轂上；所述的熱空氣循環(huán)系統(tǒng)包括三通管道、管道I、離心風(fēng)扇I、管道II及離心風(fēng)扇11，三通管道設(shè)在發(fā)電機(jī)冷卻器冷卻出風(fēng)口，管道I設(shè)在主軸軸向與輪轂連接處，并與葉片一側(cè)腔體口相連通，離心風(fēng)扇I設(shè)在管道I的進(jìn)風(fēng)口，管道II設(shè)在葉片另一側(cè)腔體出風(fēng)口，在該管道出口設(shè)有離心風(fēng)扇II ；所述的主軸為空心軸，主軸徑向開有進(jìn)氣孔，該進(jìn)氣孔通過主軸空心內(nèi)腔與熱空氣循環(huán)系統(tǒng)中的管道I相通；在主軸上環(huán)繞設(shè)有腔體環(huán)形罩，該環(huán)形罩與主軸之間鑲嵌有空氣密封圈；所述的三通管道與導(dǎo)流管道相連，該導(dǎo)流管道出口端與主軸空心內(nèi)腔相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力風(fēng)電機(jī)組葉片除冰抗凍系統(tǒng)，其特征在于所述的發(fā)電機(jī)、齒輪箱及主軸均安裝在機(jī)艙底架上，機(jī)艙底架上罩有機(jī)艙罩；所述的發(fā)電機(jī)冷卻器設(shè)在發(fā)電機(jī)頂部，設(shè)在該冷卻器的冷卻出風(fēng)口的三通管道安裝在機(jī)艙罩內(nèi)側(cè)；在三通管道的入口分別裝有閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力風(fēng)電機(jī)組葉片除冰抗凍系統(tǒng)，其特征在于所述的導(dǎo)流管道設(shè)在機(jī)艙罩內(nèi)側(cè)，該導(dǎo)流管道的出口端通過主軸徑向開有的若干個(gè)進(jìn)氣孔與主軸空心內(nèi)腔相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力風(fēng)電機(jī)組葉片除冰抗凍系統(tǒng)，其特征在于所述的熱空氣循環(huán)系統(tǒng)各設(shè)有三個(gè)均勻分布的管道I和管道II。
全文摘要
一種風(fēng)力風(fēng)電機(jī)組葉片除冰抗凍系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)、齒輪箱、主軸、輪轂、葉片及熱空氣循環(huán)系統(tǒng)；所述的發(fā)電機(jī)、齒輪箱和主軸相連，輪轂安裝在主軸上，葉片安裝在輪轂上。熱空氣循環(huán)系統(tǒng)包括三通管道、管道I、離心風(fēng)扇I、管道II及離心風(fēng)扇II，三通管道設(shè)在發(fā)電機(jī)冷卻器出風(fēng)口，管道I設(shè)在主軸與輪轂連接處，并與葉片一側(cè)腔體口相連通，離心風(fēng)扇I設(shè)在管道I的進(jìn)風(fēng)口，管道II設(shè)在葉片另一側(cè)腔體出風(fēng)口，在該管道出口設(shè)有離心風(fēng)扇II。本發(fā)明可將發(fā)電機(jī)自身產(chǎn)生的熱量循環(huán)到葉片內(nèi)，利用該熱量防凍去冰，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和操作簡(jiǎn)單，而且節(jié)能環(huán)保。
文檔編號(hào)F03D11/00GK102322405SQ20111023388
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者代海濤, 葉凡 申請(qǐng)人:國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司