[實用新型]風電葉片模具遠紅外加熱系統(tǒng)結構

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920286139.1
• 申請日: 2009-12-23
• 公開（公告）號: CN201633213U
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發(fā)明（設計）人: 李嶙;成源;王曉南;肖波
• 申請（專利權）人: 力倉風力設備(上海)有限公司
• 主分類號: B29C70/54
• 分類號: B29C70/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種風電葉片模具遠紅外加熱系統(tǒng)結構，特別是關于一種用于兆瓦級風電葉片模具之加熱系統(tǒng)裝置與結構。

背景技術

近年來，風力發(fā)電為國家重點發(fā)展的綠能產(chǎn)業(yè)，其中，風電機組的設置在考慮發(fā)電的功率與效能下而趨向于大型化，以擷取更多的風能，產(chǎn)生更多的電力，符合風場利用之經(jīng)濟效益，于是，大型化兆瓦級風電葉片就相應產(chǎn)生了。

風電葉片由大型的葉片模具制作成形，藉由在葉片模具上鋪設復數(shù)層的玻纖布，以真空灌注將樹脂浸入后固化制成；前提，樹脂的固化對于葉片的制作有著決定性的影響，而協(xié)助樹脂固化，則需仰賴模具的加熱系統(tǒng)，將模具加熱至葉片樹脂固化指定的溫度參數(shù)；常見的風電葉片模具加熱方法，有水循環(huán)加熱系統(tǒng)及電加熱系統(tǒng)兩種，茲簡述如下：

1、水循環(huán)加熱系統(tǒng)(模內流體介質加熱體系)，請參閱圖1及圖2所示：模內水路(或是蒸汽、熱油等)循環(huán)加熱系統(tǒng)已經(jīng)是一種比較成熟且應用廣泛的技術，主要透過加熱(或冷卻)流體介質的設備，使熱水(或熱媒質)通過預埋于風葉模具內部的加熱管路20，進行熱流體循環(huán)來對模具實施加熱；圖1為模具翻轉之背面局部示意圖，可看出加熱管路20系介于風葉模具表面層10與下覆層30之間，而表面層10與下覆層30均為環(huán)氧樹脂材質，將加熱管路20封入模具內，下覆層30外側覆蓋以保溫棉，即成葉片模具結構。

水循環(huán)加熱系統(tǒng)運用于風葉模具加熱，其加熱速率穩(wěn)定可控，模具溫差可控，不會存在部分區(qū)域過熱或不加熱的現(xiàn)象，加熱管路20使用壽命較長，同時該循環(huán)體系還有一個好處，就是可以反向(冷卻)使用于固化后之部件冷卻或控制放熱曲線。

水(流體介質)循環(huán)加熱的不便處在于：需要組織及建構循環(huán)加熱管路20和加熱流體介質的設備，如圖2所示，在模具內設置循環(huán)的加熱管路20，該管路包括入水管路23及出水管路26，整組內置的循環(huán)加熱管路20，不僅增加模具成本外，管路排設將會延長模具生產(chǎn)的周期；此外，由于水循環(huán)系統(tǒng)需預先使用模溫機將水在外部加熱，然后再通過軟管進入風葉模具內部加熱管路20，在模溫機以電加熱對水實施加熱，加熱過程存在熱能損耗，在模具實施加熱完后，循環(huán)系統(tǒng)內部管路的熱水要排放掉，又造成部分熱能損耗，使得整個系統(tǒng)能耗較大，有熱能效率不高的缺陷，增加了使用成本；如水循環(huán)加熱系統(tǒng)在加熱管路20中如果出現(xiàn)了管路阻塞或泄漏，因加熱管路20系埋入模具內部，維修十分困難，將會影響模具壽命。另一方面，考慮到流體介質和預埋的加熱管路20，加熱管路20一般采用銅管，加上銅管周圍鋪覆的導熱媒質(一般為鋁粉或銅粉與樹脂的混合物)，再加上模具支撐結構，整個模具重量相對增加，對模具支撐強度的要求也提高，造成模具鋼架支撐重量也會提高，于是整個模具的重量增加，相較于同等尺寸(1.5MW模具)電加熱模具，重量至少增加4噸。

另一阻礙，是當熱量逐漸被模具吸收而產(chǎn)生溫度差，導致在出水管路26出口處流出的流體溫度明顯低于入水管路23入口處溫度，使得模具加熱不均勻。此一問題雖可透過加速流體的流動和降低傳熱量來改善，但該因素常被操作者忽略而形成模具加熱區(qū)域不均勻的現(xiàn)象。利用水來作為熱媒質還存在另一個缺點：加熱溫度范圍受到(熱媒質本身的沸點)限制，若樹脂固化體系溫度要求超過100℃時，則該系統(tǒng)無法達到溫度需求。

2、電加熱系統(tǒng)(模具內置電熱絲加熱)：電(熱絲)加熱系統(tǒng)主要透過鑲嵌于模具內部的電熱絲29，請參閱圖3所示，在通電的情況下，以電熱絲29為熱源進行模具加熱，并與數(shù)控技術相結合，借助于計算機模擬系統(tǒng)，來控制溫度分布的一種模具加熱體系。

電加熱系統(tǒng)相較于水加熱系統(tǒng)的好處是：加熱可控性佳，能耗降低(水加熱采用兩臺模溫機功率約144KW，電加熱系統(tǒng)加熱總功率約為110KW)，模具重量較輕，綜合模具制造成本更低等優(yōu)點。借助于計算機模擬系統(tǒng)，能準確控制溫度分布，同時在葉片制作的固化過程中，可利用熱電偶或熱顯像照相機和數(shù)據(jù)記錄器來記錄溫度分布。透過帶有微處理器的控制器，能根據(jù)區(qū)域和時間得到預計的溫度分布，控制部件更能預先對步驟、梯度、控制和冷卻溫度分布進行編程，達到模具加熱體系更高效能的目的。