專利名稱：一種直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)電機(jī)冷卻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，風(fēng)電作為新能源，發(fā)展速度十分迅速。永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)已經(jīng)從千瓦級(jí)
發(fā)展到兆瓦級(jí)，而隨著3MW、6MW以及更高發(fā)電功率直驅(qū)永磁發(fā)電機(jī)的不斷研發(fā)深入及樣機(jī)問(wèn)世，發(fā)電機(jī)所需要的散熱量也隨著發(fā)電功率的增加而不斷増加。并且，由于磁鋼價(jià)格上漲，引起永磁發(fā)電機(jī)減磁鋼研發(fā)的開(kāi)展，從而造成發(fā)電機(jī)所需散熱量也隨之增加?，F(xiàn)有發(fā)電機(jī)中的散熱芯體布置將近占用了機(jī)艙罩內(nèi)三分之一的體積，而隨著發(fā)電機(jī)發(fā)電功率的提高，僅通過(guò)増加板式換熱器芯體的體積或增加換熱芯體的數(shù)量及循環(huán)風(fēng)機(jī)的功率來(lái)解決散熱問(wèn)題，一方面容易造成板式換熱器芯體制造エ藝的復(fù)雜性，另ー方面造成換熱器體積龐大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提出一種直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置，用以解決現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)冷卻裝置板式換熱器芯體制造エ藝復(fù)雜，換熱器體積龐大的問(wèn)題。為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置，在板式換熱器上設(shè)置外循環(huán)風(fēng)機(jī)和內(nèi)循環(huán)風(fēng)機(jī)，內(nèi)循環(huán)管道上設(shè)置有輔助換熱裝置；所述輔助換熱裝置包括布置于機(jī)艙罩上下的板肋管式換熱段、環(huán)肋管式換熱段及連接環(huán)肋管式換熱段與發(fā)電機(jī)的軟管。該裝置還包括風(fēng)箱，通過(guò)法蘭與所述環(huán)肋管式換熱段連接。在所述風(fēng)箱的一個(gè)面上或多個(gè)面上布置不同數(shù)目的所述板肋管式換熱段和環(huán)肋管式換熱段。所述板肋管式換熱段的板肋上設(shè)置有孔。 所述板肋管式換熱段管內(nèi)設(shè)置有擾流片。采用了本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可充分利用風(fēng)場(chǎng)自然風(fēng)對(duì)直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)進(jìn)行冷卻。通過(guò)布置于機(jī)艙罩上下的板肋管式換熱段、環(huán)肋管式換熱段及連節(jié)環(huán)肋管式換熱段與發(fā)電機(jī)的軟管的輔助散熱，可有效減小板式換熱器芯體的體積，減小其占用機(jī)艙罩空間，避免換熱芯體體積或數(shù)量隨發(fā)電機(jī)發(fā)電功率的增加而迅速増加。并且，可以通過(guò)減板式換熱器芯體的幾何尺寸來(lái)降低芯體的制造難度及換熱芯體的成本。另外，本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可有效降低循環(huán)風(fēng)機(jī)耗能，并通過(guò)利用風(fēng)場(chǎng)自然風(fēng)冷卻起到節(jié)能的作用。

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的ー些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置剖視圖；圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置增加風(fēng)箱后的首1J視圖;圖3是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置10根板肋管式換熱段輔助裝置示意圖；其中，圖3a是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置10根板 肋管式換熱段輔助裝置的立體示意圖；圖3b是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置10根板肋管式換熱段輔助裝置的截面示意圖；圖4是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置5根板肋管式換熱段輔助裝置示意圖；其中，圖4a是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置5根板肋管式換熱段輔助裝置的立體示意圖；圖4b是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置5根板肋管式換熱段輔助裝置的截面示意圖；圖5是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置3根板肋管式換熱段輔助裝置示意圖；圖5a是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置3根板肋管式換熱段輔助裝置的立體示意圖；圖5b是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置3根板肋管式換熱段輔助裝置的截面示意圖；圖6是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置2根板肋管式換熱段輔助裝置示意圖；圖6a是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置2根板肋管式換熱段輔助裝置的立體示意圖；圖6b是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置2根板肋管式換熱段輔助裝置的截面示意圖；圖7是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置風(fēng)箱輔助換熱裝置不意圖；圖7a是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置風(fēng)箱輔助換熱裝置的立體示意圖；圖7b是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置風(fēng)箱輔助換熱裝置的一種截面示意圖；圖7c是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
中直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置風(fēng)箱輔助換熱裝置的另ー種截面示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式
來(lái)進(jìn)ー步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。一般的，肋管式換熱結(jié)構(gòu)的工作原理如下?lián)Q熱量Q=K*A*At, K=l/(l/al+δ/λ+l/a2),如果采用招質(zhì)材料,且管壁較薄的話，δ/λ可忽略，所以K=l/(l/al +l/a2)。通過(guò)采用板肋管式換熱結(jié)構(gòu)，并在其上打若干孔，可提聞空氣擾流，提聞對(duì)流給熱系數(shù)al。如在管內(nèi)布置若干擾流片或扭帶，可提聞管內(nèi)熱氣流的紊流程度，提高管內(nèi)的對(duì)流給熱系數(shù)a2。通過(guò)提高al、a2可實(shí)現(xiàn)整個(gè)對(duì)流換熱系數(shù)K的提高。同時(shí)，采用肋片可提高整體換熱面積A，即肋管式換熱器通過(guò)提高整體換熱系數(shù)及換熱面積來(lái)提高了換熱量。本實(shí)用新型專利的原理在于通過(guò)增加輔助換熱裝置，利用優(yōu)越的自然風(fēng)輔助冷卻發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的熱量以減小板式換熱器的裝置。如圖I所示，為直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置剖視圖。其中，該裝置為風(fēng)道結(jié)構(gòu)，板式換熱器8上設(shè)置有引入低溫環(huán)境空氣的外循環(huán)風(fēng)機(jī)7和引入高溫空氣的內(nèi)循環(huán)風(fēng)機(jī)9，內(nèi)循環(huán)管道上設(shè)置有輔助換熱裝置。這里，輔助換熱裝置包括布置于機(jī)艙罩I上下的板肋管式換熱段5、環(huán)肋管式換熱段4及連節(jié)環(huán)肋管式換熱段4與發(fā)電機(jī)2的軟管3。機(jī)艙罩I上下的板肋管式換熱段5，其材質(zhì)為鋁質(zhì)材料，其數(shù)量、管徑不限(其數(shù)量越多，管徑越小，換熱效果越佳)，管上板肋高度可根據(jù)其強(qiáng)度要求設(shè)置(也可根據(jù)所要求肋效率及換熱量進(jìn)行設(shè)置)，板肋上可進(jìn)行適當(dāng)打孔，提高紊流提供換熱系數(shù)，且可在管內(nèi)布置擾流片等擾流裝置，提高換熱系數(shù)。板肋管式換熱段5可根據(jù)機(jī)艙罩I的強(qiáng)度由機(jī)艙罩承重，或者通過(guò)支撐將板肋管式換熱段5的重量傳遞給底座6，由底座來(lái)承重。板肋管式換熱段5可通過(guò)焊接方式與環(huán)肋管式換熱段4相連，環(huán)肋管式換熱段4通過(guò)連接軟管3與發(fā)電機(jī)2進(jìn)行連接。環(huán)肋管式換熱段4，其材質(zhì)為鋁質(zhì)材料，該段長(zhǎng)度及環(huán)肋直徑可根據(jù)其強(qiáng)度設(shè)置(也可根據(jù)所要求肋效率及換熱量進(jìn)行設(shè)置)，管段直徑根據(jù)發(fā)電機(jī)2接ロ處直徑進(jìn)行設(shè)置。環(huán)肋管式換熱段4可根據(jù)機(jī)艙罩I的強(qiáng)度由機(jī)艙罩承重，或者通過(guò)支撐將環(huán)肋管式換熱段4的重量傳遞給底座6，由底座來(lái)承重。本實(shí)用新型實(shí)施例中，通過(guò)將永磁發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的熱量引入自然環(huán)境，増加輔助換熱裝置，利用自然風(fēng)對(duì)其進(jìn)行冷卻。在內(nèi)循環(huán)風(fēng)機(jī)9作用下，發(fā)電機(jī)2產(chǎn)生熱量被攜入環(huán)肋管式換熱段4及管肋換熱器5，在風(fēng)場(chǎng)自然風(fēng)的作用下，對(duì)來(lái)自于永磁發(fā)電機(jī)2的高溫空氣進(jìn)行冷卻。為避免發(fā)電機(jī)I轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程帶來(lái)的震動(dòng)，在永磁發(fā)電機(jī)I與環(huán)肋管式換熱器4之間增加軟連接3。在完成自然風(fēng)強(qiáng)制冷卻后，進(jìn)入常規(guī)的板式換熱器8內(nèi)，與外循環(huán)風(fēng)機(jī)7攜入的冷空氣進(jìn)行進(jìn)ー步的冷卻，最后經(jīng)冷卻后的高溫空氣在內(nèi)循環(huán)風(fēng)機(jī)9作用下，回到機(jī)艙罩I。板肋管式換熱段5上的肋片可適當(dāng)打孔，提高紊流度，提高散熱量，管徑及數(shù)量、肋片高度及數(shù)量可根據(jù)換熱量要求及肋效率要求等進(jìn)行設(shè)置，對(duì)于該段的支撐，可根據(jù)機(jī)艙罩I的強(qiáng)度由機(jī)艙罩承重或添加支撐件，將カ傳遞給底座6，由其承擔(dān)重量，管內(nèi)可増加擾流裝置(擾流片、扭帶等)，強(qiáng)化紊流，提高管對(duì)流給熱系數(shù)。環(huán)肋管式換熱段4可根據(jù)換熱量需要及支撐的強(qiáng)度，加長(zhǎng)該段的長(zhǎng)度，以提高換熱面積提高換熱量，該段支撐原理及管內(nèi)強(qiáng)化擾流方式與板肋管式換熱段5類同，不再贅述。[0042]如圖2所示，為直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置增加風(fēng)箱后的剖視圖。其中，為簡(jiǎn)化エ藝，便于加工制造，將與軟管3連接的總管更換為矩形風(fēng)箱10，通過(guò)法蘭與環(huán)肋管式換熱段4連接。與風(fēng)箱10連接的輔助換熱裝置布置靈活，可根據(jù)要求在一個(gè)面上或多個(gè)面上布置不同數(shù)目的肋管式換熱段。由永磁發(fā)電機(jī)2抽出的高溫空氣經(jīng)風(fēng)箱10分配給輔助換熱裝置，高溫空氣流程及散熱過(guò)程與上述實(shí)施例相同。具體的，本實(shí)用新型實(shí)施例中，可根據(jù)要求在一個(gè)面上或多個(gè)面上布置不同數(shù)目的肋管式換熱段。圖3 圖7所示，分別為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置10根板肋管式換熱段輔助裝置示意圖、5根板肋管式換熱段輔助裝置示意圖、3根板肋管式換熱段輔助裝置示意圖、2根板肋管式換熱段輔助裝置示意圖、風(fēng)箱輔助裝置示意圖。從中可以充分看到對(duì)于不同的方案，可以有不同的板肋管式換熱段數(shù)量或者風(fēng)箱設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)不同的散熱效果。綜上，本實(shí)用新型實(shí)施例可充分利用風(fēng)場(chǎng)自然風(fēng)(>10m/s)對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行冷卻，通過(guò)該方式的輔助散熱，可有效減小板式換熱器芯體的體積，減小其占用機(jī)艙罩空間，避免換熱芯體體積或數(shù)量隨發(fā)電機(jī)發(fā)電功率的增加而迅速増加。通過(guò)減板式換熱器芯體的幾何尺寸來(lái)降低芯體的制造難度及換熱芯體的成本。另外，可有效降低循環(huán)風(fēng)機(jī)耗能，并通過(guò)利用風(fēng)場(chǎng)自然風(fēng)冷卻起到節(jié)能的作用。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本實(shí)用新型所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置，其特征在于，在板式換熱器上設(shè)置外循環(huán)風(fēng)機(jī)和內(nèi)循環(huán)風(fēng)機(jī)，內(nèi)循環(huán)管道上設(shè)置有輔助換熱裝置； 所述輔助換熱裝置包括布置于機(jī)艙罩上下的板肋管式換熱段、環(huán)肋管式換熱段及連接環(huán)肋管式換熱段與發(fā)電機(jī)的軟管。
2.如權(quán)利要求I所述的直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置，其特征在于，該裝置還包括風(fēng)箱，通過(guò)法蘭與所述環(huán)肋管式換熱段連接。
3.如權(quán)利要求2所述的直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置，其特征在于，在所述風(fēng)箱的一個(gè)面上或多個(gè)面上布置不同數(shù)目的所述板肋管式換熱段和環(huán)肋管式換熱段。
4.如權(quán)利要求I所述的直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置，其特征在于，所述板肋管式換熱段的板肋上設(shè)置有孔。
5.如權(quán)利要求I所述的直驅(qū)永磁風(fēng)カ發(fā)電機(jī)冷卻裝置，其特征在于，所述板肋管式換熱段管內(nèi)設(shè)置有擾流片。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)冷卻裝置，在板式換熱器上設(shè)置外循環(huán)風(fēng)機(jī)和內(nèi)循環(huán)風(fēng)機(jī)，內(nèi)循環(huán)管道上設(shè)置有輔助換熱裝置；所述輔助換熱裝置包括布置于機(jī)艙罩上下的板肋管式換熱段、環(huán)肋管式換熱段及連接環(huán)肋管式換熱段與發(fā)電機(jī)的軟管。采用了本實(shí)用新型的技術(shù)方案，通過(guò)布置于機(jī)艙罩上下的板肋管式換熱段、環(huán)肋管式換熱段及連節(jié)環(huán)肋管式換熱段與發(fā)電機(jī)的軟管的輔助散熱，可有效減小板式換熱器芯體的體積，減小其占用機(jī)艙罩空間，避免換熱芯體體積或數(shù)量隨發(fā)電機(jī)發(fā)電功率的增加而迅速增加的問(wèn)題。
文檔編號(hào)H02K5/18GK202424407SQ20112050132
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者楊懷宇, 王丁會(huì), 王海龍, 秦明, 董禮 申請(qǐng)人:國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司