一种风电行业通风降温装置论文和设计-王银龙

全文摘要

本实用新型公开了一种风电行业通风降温装置包括进风单元和出风单元，进风单元和出风单元安装在风电机组的机舱内。进风单元和出风单元的主体安装在机舱内。进风单元包括过滤段、进风风机组和进风段，过滤段安装在机舱壁面上，进风风机组安装在过滤段上，进风风机组位于机舱内，进风段安装在过滤段上，进风段位于机舱外。进风段是进风单元的吸气口，过滤段对吸入的大气进入防尘过滤，进风风机组是吸取外界空气的动力部件；出风单元的一端位于机舱内、一端设置在机舱外，出风单元内设有轴流风机。出风单元将机舱内的高温空气鼓向外界大气。机舱内外设有温度传感器，当机舱内外温差大于2℃后，风机开启，温差越大，风机运行速度越快以便风量越大。

主设计要求

1.一种风电行业通风降温装置，其特征在于：所述风电行业通风降温装置包括进风单元(1)和出风单元(2)，所述进风单元(1)和出风单元(2)安装在风电机组的机舱内,所述进风单元(1)包括过滤段(11)、进风风机组(12)和进风段(13)，所述过滤段(11)安装在机舱壁面上，所述进风风机组(12)安装在过滤段(11)上，进风风机组(12)位于机舱内，所述进风段(13)安装在过滤段(11)上，进风段(13)位于机舱外。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种风电行业通风降温装置，其特征在于：所述过滤段(11)为箱体结构，过滤段(11)顶部设有圆孔连接进风风机组(12)进风口，过滤段(11)底部敞开连接进风段(13)，过滤段(11)内设有倾斜放置的过滤组件(112)，所述过滤组件(112)隔开进风风机组(12)进风口与进风段(13)，所述进风风机组(12)包括涡轮风机(121)、导流罩(122)和防护网(123)，所述涡轮风机(121)安装在过滤段(11)顶部，涡轮风机(121)的旋转轴线与过滤段(11)顶面垂直，涡轮风机(121)的进风口朝向过滤段(11)，所述导流罩(122)为圆口环状部件，导流罩(122)安装在过滤段(11)顶部，导流罩(122)一端连接过滤段(11)顶部圆孔、一端连接涡轮风机(121)的进风口，所述防护网(123)安装在过滤段(11)顶部，防护网(123)罩住涡轮风机(121)与导流罩(122)，所述进风段(13)安装在过滤段(11)底面，进风段(13)为一段箱体结构，进风段(13)顶面敞开，进风段(13)内部空间与过滤段(11)内部空间连通，进风段(13)通过紧固件与过滤段(11)连接，进风段(13)底部位于机舱外，进风段(13)底部设有水汽过滤层(131)隔开进风段(13)内部空间与外部大气。

3.根据权利要求2所述的一种风电行业通风降温装置，其特征在于：所述出风单元(2)外形为一段筒体，出风单元(2)的一端位于机舱内、一端穿过机舱壁面设置在机舱外，出风单元(2)内设有轴流风机。

4.根据权利要求3所述的一种风电行业通风降温装置，其特征在于：所述水汽过滤层(131)为包含干燥剂的多孔介质，水汽过滤层(131)两侧使用铁丝滤网充当保持架固定在进风段(13)上。

5.根据权利要求3所述的一种风电行业通风降温装置，其特征在于：所述过滤段(11)还包括门板(111)、第一安装板(1131)和第二安装板(1132)，过滤段(11)的一个侧面使用门板(111)封闭，所述门板(111)通过扣锁可拆式安装在过滤段(11)上，所述第一安装板(1131)固定在过滤段(11)底部，所述第二安装板(1132)固定在过滤段(11)顶部，所述第一安装板(1131)和第二安装板(1132)为带槽口折弯板，第一安装板(1131)和第二安装板(1132)的槽口相面对布置，第一安装板(1131)和第二安装板(1132)的槽口长度方向垂直于门板(111)，所述过滤组件(112)为板状，过滤组件(112)插槽形式安装在第一安装板(1131)和第二安装板(1132)之间，所述过滤组件(112)成人字尖角倾斜布置，过滤组件(112)包括过滤网(1121)和粉尘滤芯(1122)，所述过滤网(1121)设置在粉尘滤芯(1122)朝向进风段(13)一侧的端面上。

6.根据权利要求3所述的一种风电行业通风降温装置，其特征在于：所述过滤段(11)设有地脚板(114)，地脚板(114)通过紧固件安装在机舱壁面上，地脚板(114)与机舱之间设有缓震垫(9)；所述出风单元(2)设置出风筒地脚板(21)，所述出风筒地脚板(21)通过紧固件安装在机舱壁面上，出风筒地脚板(21)与机舱之间设有缓震垫(9)。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及风电机组领域，具体是一种风电行业通风降温装置。

背景技术

风电机组是新能源发电领域的代表技术。风电机组运行时机舱内的器件会散发很多的热量，尤其在设备运行多年后，设备效能下降，发热量更是增加，风电机组机舱内的空气不能有效流通，导致机舱内温度骤升，容易因机舱温度高而影响风电机组的正常工作；为此如何带走风电机组机舱中的热量是风电机组设计制造安装的一个很重要的必须解决的问题。

现有的风电机组冷却系统多为水冷，通过冷却水对机舱的散热片进行降温，热交换后的冷却介质通过循环回路接入一个换热机组或制冷机，对其进行冷却后，冷却介质再返回对机舱进行冷却。冷却介质在管道中长时间使用时对设备的可靠性提出了很高的要求，所以水冷或油冷式的冷却系统制造成本较大，维护成本也较大，且维护困难，一旦发生故障，风电机组就会长时间的停机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种风电行业通风降温装置，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种风电行业通风降温装置包括进风单元和出风单元，进风单元和出风单元安装在风电机组的机舱内。进风单元和出风单元的主体安装在机舱内，进风单元和出风单元的一部分穿过机舱壁面连接外部大气，进风单元吸入外界大气鼓入到机舱空间中，机舱内的高温空气则被出风单元鼓吹出机舱外，形成一个动态的冷热循环的交替冷却系统。

进一步的，进风单元包括过滤段、进风风机组和进风段，过滤段安装在机舱壁面上，进风风机组安装在过滤段上，进风风机组位于机舱内，进风段安装在过滤段上，进风段位于机舱外。进风段是进风单元位于外界大气的吸气口，过滤段对进风单元吸入的大气进入防尘过滤，防止灰尘进入机舱空间对机舱内的器件造成损害，进风风机组是吸取外界空气的动力部件，进风风机组可以由多台风机组建，优选设置两个，一用一备，也可以同时开启实现大风量流动以便机舱快速降温，为了保护以及机舱内其他功能部件的运行，机舱内外势必设有温度传感器，用于检测舱内外温度差，当机舱内温度高于外界大气温度一定程度时(例如2℃)，进风风机组的一个或几个风机低速开启，温差越大，风机运行速度越快以便风量越大。

进一步的，过滤段为箱体结构，过滤段顶部设有圆孔连接进风风机组进风口，过滤段底部敞开连接进风段，过滤段内设有倾斜放置的过滤组件，过滤组件隔开进风风机组进风口与进风段，进风风机组包括涡轮风机、导流罩和防护网，涡轮风机安装在过滤段顶部，涡轮风机的旋转轴线与过滤段顶面垂直，涡轮风机的进风口朝向过滤段，导流罩为圆口环状部件，导流罩安装在过滤段顶部，导流罩一端连接过滤段顶部圆孔、一端连接涡轮风机的进风口，防护网安装在过滤段顶部，防护网罩住涡轮风机与导流罩，进风段安装在过滤段底面，进风段为一段箱体结构，进风段顶面敞开，进风段内部空间与过滤段内部空间连通，进风段通过紧固件与过滤段连接，进风段底部位于机舱外，进风段底部设有水汽过滤层隔开进风段内部空间与外部大气。

进入机舱的空气经过两道处理：去水汽、沙尘过滤，分别通过水汽过滤层和过滤组件实现，使得进入机舱的空气湿度低，无沙尘或少沙尘，保持机舱内环境的整洁，保护机舱内的设备。过滤段、进风段均是金属板制成的箱体结构，制造方便，通过紧固件安装，安装拆卸维护方便，风机使用涡轮风机，即混流式风机，这种风机出力大，因为进风单元前侧有两道过滤层，所以进风阻力较大，轴流式风机的大风量低扬程不太适合此种进风状态，而离心式风机的特点主要为小风量高扬程，又不适合本实用新型中装置所需求的大风量，所以选用介于离心式和轴流式风机之间的混流风机作为进风风机，兼备大风量和大吸力，防止进风阻力大而使得风量小，导流罩可以有效地帮助涡轮风机吸取过滤段上部的气体，防止进风口空气反流，进风气流混乱等等情况造成风机效率降低，防护网保护高速旋转的风机风叶，防止杂物撞击上风机叶片，也保护机舱内工作人员、操作人员的安全，防止人不小心触碰到运行中的风机造成危险。

出风单元外形为一段筒体，出风单元的一端位于机舱内、一端穿过机舱壁面设置在机舱外，出风单元内设有轴流风机。出风单元将机舱内的高温空气鼓向外界大气，出风单元的筒体内安装的轴流风机就是鼓风动力部件，筒体提供风机的安装位置，也是风机的进出风流道，出风单元在机舱内的进风口应尽量远离进风单元，以便进风单元进风，出风单元出风尽可能涵盖大部分机舱内空间，使得机舱内空气充分流动进行冷却循环。出风单元流程阻力小，且筒形的安装位置非常符合轴流风机的运行风道，轴流风机充分抽吸机舱内的空气吹出舱外。

进一步的，水汽过滤层为包含干燥剂的多孔介质，水汽过滤层两侧使用铁丝滤网充当保持架固定在进风段上。干燥剂可以是一些吸水树脂，多孔介质可以是海绵、层叠的粗纱布等等。水汽过滤层不是金属件，不方便固定到进风段的壁面上，所以需要两侧使用铁丝滤网夹持住水汽过滤层，大气一侧的铁丝滤网还可以起到一定的过滤功能。

作为优化，过滤段还包括门板、第一安装板和第二安装板，过滤段的一个侧面使用门板封闭，门板通过扣锁可拆式安装在过滤段上，第一安装板固定在过滤段底部，第二安装板固定在过滤段顶部，第一安装板和第二安装板为带槽口折弯板，第一安装板和第二安装板的槽口相面对布置，第一安装板和第二安装板的槽口长度方向垂直于门板，过滤组件为板状，过滤组件插槽形式安装在第一安装板和第二安装板之间，过滤组件成人字尖角倾斜布置，过滤组件包括过滤网和粉尘滤芯，过滤网设置在粉尘滤芯朝向进风段一侧的端面上。过滤组件使用一段时间后会附着很多的灰尘在过滤网和粉尘滤芯上，过滤网较粗，附着的较少，粉尘滤芯是一种过滤精度较高的高目数过滤芯体，尼龙过滤网就是一种常用的粉尘滤芯，一些细颗粒的灰尘则大多附着在粉尘滤芯上，附着多了后空气通过过滤组件时的阻力会显著增大，影响进风单元的进风量，所以根据使用环境和使用条件需要定期清理或更换，而门板通过扣锁可拆式安装在过滤段上，而过滤组件也是插槽形式安装在第一安装板和第二安装板之间的，这样可以方便的取出过滤组件进行维保，相比于垂直风道设置(即过滤组件与过滤段的顶面平行设置)，倾斜设置过滤组件可以增加过滤面积，相同的风量穿过过滤面积更大的过滤组件阻力也会较小。

作为优化，过滤段设有地脚板，地脚板通过紧固件安装在机舱壁面上，地脚板与机舱之间设有缓震垫；出风单元设置出风筒地脚板，出风筒地脚板通过紧固件安装在机舱壁面上，出风筒地脚板与机舱之间设有缓震垫。缓震垫可以减轻进风单元和出风单元运行时振动对机舱主体产生的影响，改变缓震垫的弹性程度也能调节进风单元和出风单元传递给机舱壁面的振动频率，远离机舱的共振频率，防止产生危险。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型组合使用进风单元和出风单元，对机舱内空气进行循环更新，保持机舱内温度与外界大气的温度差在一定程度以下，确保风电机组运行安全，风冷式设计，安装简单，维护方便；进风单元使用多层过滤部件，确保进入机舱内的空气湿度低，灰尘少，保障机舱内环境良好，过滤组件的插槽式安装和过滤段侧面的锁扣连接的门板，使得过滤组件更换维护方便。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的安装示意图；

图2为本实用新型拆去一块门板后的进风单元立体示意图；

图3为图2中的视图A；

图4为图2中的视图B；

图5为图2中的视图C-C；

图6为本实用新型过滤组件的安装示意图；

图7为图1中的视图D。

图中：1-进风单元、11-过滤段、111-门板、112-过滤组件、1121-过滤网、1122-粉尘滤芯、1131-第一安装板、1132-第二安装板、114-地脚板、12-进风风机组、121-涡轮风机、122-导流罩、123-防护网、13-进风段、131-水汽过滤层、2-出风单元、21-出风筒地脚板、9-缓震垫。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种风电行业通风降温装置包括进风单元1和出风单元2，进风单元1和出风单元2安装在风电机组的机舱内。进风单元1和出风单元2的主体安装在机舱内，进风单元1和出风单元2的一部分穿过机舱壁面连接外部大气，进风单元1吸入外界大气鼓入到机舱空间中，机舱内的高温空气则被出风单元2鼓吹出机舱外，形成一个动态的冷热循环的交替冷却系统。

如图1、图2所示，进风单元1包括过滤段11、进风风机组12和进风段13，过滤段11安装在机舱壁面上，进风风机组12安装在过滤段11上，进风风机组12位于机舱内，进风段13安装在过滤段11上，进风段13位于机舱外。进风段13是进风单元1位于外界大气的吸气口，过滤段11对进风单元1吸入的大气进入防尘过滤，防止灰尘进入机舱空间对机舱内的器件造成损害，进风风机组12是吸取外界空气的动力部件，进风风机组12可以由多台风机组建，优选设置两个，一用一备，也可以同时开启实现大风量流动以便机舱快速降温，为了保护以及机舱内其他功能部件的运行，机舱内外势必设有温度传感器，用于检测舱内外温度差，当机舱内温度高于外界大气温度一定程度时(例如2℃)，进风风机组12的一个或几个风机低速开启，温差越大，风机运行速度越快以便风量越大。

如图2所示，过滤段11为箱体结构，如图5所示，过滤段11顶部设有圆孔连接进风风机组12进风口，过滤段11底部敞开连接进风段13，过滤段11内设有倾斜放置的过滤组件112，过滤组件112隔开进风风机组12进风口与进风段13，进风风机组12包括涡轮风机121、导流罩122和防护网123，涡轮风机121安装在过滤段11顶部，涡轮风机121的旋转轴线与过滤段11顶面垂直，涡轮风机121的进风口朝向过滤段11，导流罩122为圆口环状部件，导流罩122安装在过滤段11顶部，导流罩122一端连接过滤段11顶部圆孔、一端连接涡轮风机121的进风口，防护网123安装在过滤段11顶部，防护网123罩住涡轮风机121与导流罩122，进风段13安装在过滤段11底面，进风段13为一段箱体结构，进风段13顶面敞开，进风段13内部空间与过滤段11内部空间连通，进风段13通过紧固件与过滤段11连接，进风段13底部位于机舱外，如图5所示，进风段13底部设有水汽过滤层131隔开进风段13内部空间与外部大气。

进入机舱的空气经过两道处理：去水汽、沙尘过滤，分别通过水汽过滤层131和过滤组件112实现，使得进入机舱的空气湿度低，无沙尘或少沙尘，保持机舱内环境的整洁，保护机舱内的设备。过滤段11、进风段13均是金属板制成的箱体结构，制造方便，通过紧固件安装，安装拆卸维护方便，风机使用涡轮风机121，即混流式风机，这种风机出力大，因为进风单元1前侧有两道过滤层，所以进风阻力较大，轴流式风机的大风量低扬程不太适合此种进风状态，而离心式风机的特点主要为小风量高扬程，又不适合本实用新型中装置所需求的大风量，所以选用介于离心式和轴流式风机之间的混流风机作为进风风机，兼备大风量和大吸力，防止进风阻力大而使得风量小，导流罩122可以有效地帮助涡轮风机121吸取过滤段11上部的气体，防止进风口空气反流，进风气流混乱等等情况造成风机效率降低，防护网123保护高速旋转的风机风叶，防止杂物撞击上风机叶片，也保护机舱内工作人员、操作人员的安全，防止人不小心触碰到运行中的风机造成危险

如图1所示，出风单元2外形为一段筒体，出风单元2的一端位于机舱内、一端穿过机舱壁面设置在机舱外，出风单元2内设有轴流风机。出风单元2将机舱内的高温空气鼓向外界大气，出风单元2的筒体内安装的轴流风机就是鼓风动力部件，筒体提供风机的安装位置，也是风机的进出风流道，出风单元2在机舱内的进风口应尽量远离进风单元1，以便进风单元1进风，出风单元2出风尽可能涵盖大部分机舱内空间，使得机舱内空气充分流动进行冷却循环。出风单元2流程阻力小，且筒形的安装位置非常符合轴流风机的运行风道，轴流风机充分抽吸机舱内的空气吹出舱外。

水汽过滤层131为包含干燥剂的多孔介质，水汽过滤层131两侧使用铁丝滤网充当保持架固定在进风段13上。干燥剂可以是一些吸水树脂，多孔介质可以是海绵、层叠的粗纱布等等。水汽过滤层131不是金属件，不方便固定到进风段13的壁面上，所以需要两侧使用铁丝滤网夹持住水汽过滤层131，大气一侧的铁丝滤网还可以起到一定的过滤功能。

如图2、图3所示，过滤段11还包括门板111、第一安装板1131和第二安装板1132，过滤段11的一个侧面使用门板111封闭，如图2、图4所示，门板111通过扣锁可拆式安装在过滤段11上，第一安装板1131固定在过滤段11底部，第二安装板1132固定在过滤段11顶部，第一安装板1131和第二安装板1132为带槽口折弯板，第一安装板1131和第二安装板1132的槽口相面对布置，第一安装板1131和第二安装板1132的槽口长度方向垂直于门板111，过滤组件112为板状，过滤组件112插槽形式安装在第一安装板1131和第二安装板1132之间，过滤组件112成人字尖角倾斜布置，过滤组件112包括过滤网1121和粉尘滤芯1122，过滤网1121设置在粉尘滤芯1122朝向进风段13一侧的端面上。过滤组件112使用一段时间后会附着很多的灰尘在过滤网1121和粉尘滤芯1122上，过滤网1121较粗，附着的较少，粉尘滤芯1122是一种过滤精度较高的高目数过滤芯体，尼龙过滤网就是一种常用的粉尘滤芯，一些细颗粒的灰尘则大多附着在粉尘滤芯1122上，附着多了后空气通过过滤组件112时的阻力会显著增大，影响进风单元1的进风量，所以根据使用环境和使用条件需要定期清理或更换，而门板111通过扣锁可拆式安装在过滤段11上，而过滤组件112也是插槽形式安装在第一安装板1131和第二安装板1132之间的，这样可以方便的取出过滤组件112进行维保，相比于垂直风道设置(即过滤组件112与过滤段11的顶面平行设置)，倾斜设置的过滤组件112可以增加过滤面积，相同的风量穿过过滤面积更大的过滤组件112阻力也会较小。

如图3、图7所示，过滤段11设有地脚板114，地脚板114通过紧固件安装在机舱壁面上，地脚板114与机舱之间设有缓震垫9；出风单元2设置出风筒地脚板21，出风筒地脚板21通过紧固件安装在机舱壁面上，出风筒地脚板21与机舱之间设有缓震垫9。缓震垫9可以减轻进风单元1和出风单元2运行时振动对机舱主体产生的影响，改变缓震垫9的弹性程度还能调节进风单元1和出风单元2传递给机舱壁面的振动频率，远离机舱的共振频率，防止产生危险。

本装置的使用过程是：机舱的温度系统检测到机舱内外温差大于2℃时，打开进风风机组12和出风单元2内的风机，进风风机组12即从外界吸入大气，经过除湿滤尘后吹入机舱内，而机舱内的热空气则被出风单元2带往机舱外，不断的进行空气内外循环，降低机舱内外空气温差。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。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，本实用新型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实用新型内。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。

设计图

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主设计要求

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