[實(shí)用新型]六邊形流道逆流空氣換熱器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120239631.0
• 申請(qǐng)日: 2011-07-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202141366U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李智敏;王海巖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京奇宏科技研發(fā)中心有限公司
• 主分類號(hào): F28D9/00
• 分類號(hào): F28D9/00;F28F3/00;F28F3/02
• 代理公司: 北京方韜法業(yè)專利代理事務(wù)所 11303
• 代理人: 遆俊臣

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于大功率風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的散熱裝置，特別是涉及一種六邊形流道逆流空氣換熱器。

背景技術(shù)

1981年全世界風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量不超過(guò)1.5萬(wàn)kW，1990年增到196萬(wàn)kW，1998年已達(dá)到956萬(wàn)kW。現(xiàn)今，在煤炭資源日趨緊張的背景下，各國(guó)大力發(fā)展風(fēng)電技術(shù)，形成了全球范圍內(nèi)的風(fēng)電熱。

根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，到2009年底，中國(guó)風(fēng)電機(jī)組累計(jì)裝機(jī)容量已達(dá)到2600萬(wàn)kW，有九個(gè)省份的累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量超過(guò)100萬(wàn)kW，依次分別為內(nèi)蒙古、河北、遼寧、黑龍江、吉林、江蘇、山東、新疆和甘肅。中國(guó)新增裝機(jī)容量位居全球第一。

在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行過(guò)程中，齒輪箱、發(fā)電機(jī)、控制變頻器、剎車機(jī)構(gòu)、調(diào)向裝置及變槳距系統(tǒng)等部件都會(huì)產(chǎn)生熱量，其熱量大小取決于發(fā)電功率、設(shè)備類型及生產(chǎn)工藝。為了確保發(fā)電機(jī)組正常有效運(yùn)行，必須設(shè)置與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組容量相匹配的冷卻系統(tǒng)，及時(shí)將產(chǎn)生的熱量帶走。早期的風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于功率較小，其發(fā)熱量也不大，通過(guò)自然通風(fēng)和小型強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)即能滿足散熱要求。隨著風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量從kW級(jí)向MW級(jí)發(fā)展，其散熱量也急劇增加，伴隨而來(lái)的就是較大的換熱溫差，傳統(tǒng)的錯(cuò)流板片換熱器不能滿足要求，且由于風(fēng)電機(jī)艙的尺寸較小，風(fēng)機(jī)壓降范圍限制苛刻，因此對(duì)其散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的散熱方式主要集中在強(qiáng)制風(fēng)冷換熱領(lǐng)域，而如何開(kāi)發(fā)出結(jié)構(gòu)尺寸適合、壓降范圍適中且滿足高溫差、高熱量散熱要求的空冷換熱器，是解決當(dāng)今高功率風(fēng)冷機(jī)組散熱問(wèn)題的關(guān)鍵。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是從快速高效原則出發(fā)，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工便易的六邊形流道逆流空氣換熱器，使其主要應(yīng)用于高功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的散熱，用于實(shí)現(xiàn)有限機(jī)艙內(nèi)、有限風(fēng)機(jī)壓降下高功率風(fēng)電機(jī)組的有效散熱，從而克服現(xiàn)有的散熱裝置的不足。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型一種六邊形流道逆流空氣換熱器，主要由殼體和散熱板片組成，其中：殼體上表面設(shè)有冷流體入口，下表面設(shè)有冷流體出口，一側(cè)表面設(shè)有熱流體入口，另一側(cè)表面設(shè)有熱流體出口；散熱板片為多個(gè)，間隔固定在殼體內(nèi)，分別形成熱空氣流道和冷空氣流道，熱空氣流道在與冷流體出、入口對(duì)應(yīng)處密封，冷空氣流道在與熱流體出、入口對(duì)應(yīng)處密封。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的殼體為立方體形。

所述的散熱板片為六邊形，其中四邊分別與熱流體入口、熱流體出口、冷流體入口、冷流體出口對(duì)應(yīng)，并在另外兩邊處將冷、熱空氣流道密封。

所述的散熱板片的一組內(nèi)對(duì)角為90°，熱流體入口、熱流體出口、冷流體入口、冷流體出口分別與散熱板片的一條直角邊對(duì)應(yīng)。

所述的熱流體入口和冷流體出口分別與散熱板片同一直角的直角邊對(duì)應(yīng)，熱流體出口和冷流體入口分別與散熱板片另一直角的直角邊對(duì)應(yīng)。

所述的散熱板片上加工有半圓形凸包。

所述的冷、熱空氣流道交替設(shè)置。

所述的散熱板片的流體出、入口對(duì)應(yīng)各邊與對(duì)應(yīng)的換熱器殼體流體出、入口等寬。

所述的散熱板片為厚0.1mm的鋁箔材質(zhì)。

所述的殼體為1m×1m×1m的立方體，散熱板片與流體出、入口對(duì)應(yīng)各邊的寬度均為500mm，散熱板片數(shù)量為247、間距為4mm。

采用這樣的結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、由于冷、熱流體進(jìn)、出口在空冷換熱器表面的特殊布置以及換熱板片的六邊形設(shè)計(jì)，使得冷熱流體的換熱方向近似逆流，能滿足高熱流下高溫差的換熱要求，獲得較好的換熱效果；

2、近似逆流的換熱通道使得冷、熱流體的進(jìn)出口壓降較小，能滿足風(fēng)電機(jī)組風(fēng)機(jī)壓降的限制要求；

3、空冷換熱器外殼體為立方體，尺寸規(guī)則，與風(fēng)機(jī)匹配度高，且散熱板片的六邊體形狀提高了換熱器的強(qiáng)度，滿足風(fēng)冷機(jī)組機(jī)艙內(nèi)的安裝要求。

如上所述，本實(shí)用新型六邊形流道逆流空氣換熱器，能在滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)大熱通量散熱要求的同時(shí)，解決散熱機(jī)艙內(nèi)尺寸限制嚴(yán)格以及風(fēng)機(jī)允許壓降范圍較小等問(wèn)題，其裝配適用性和運(yùn)行可靠性很高，更適于推廣使用。

附圖說(shuō)明

上述僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型六邊形流道逆流空氣換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型六邊形流道逆流空氣換熱器的殼體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型六邊形流道逆流空氣換熱器的散熱板片層疊示意圖。