[發明專利]用于風力渦輪機的冷卻布置結構

在審

• 申請號: 202010259132.1
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111794922A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: E.格倫黑登
• 申請（專利權）人: 西門子歌美颯可再生能源公司
• 主分類號: F03D80/60
• 分類號: F03D80/60;F03D80/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 任霄;司昆明

一種用于風力渦輪機（1）的機艙（3），機艙（3）沿縱向軸線（Y）在前側（21）與縱向相對的后側（22）之間延伸，在前側（21）處，風力轉子（5）可旋轉地附接到機艙（3）以用于圍繞縱向軸線（Y）旋轉。機艙（3）包括：界定機艙（3）的內體積（15）的外表面（14），用于在內體積（15）中循環冷卻流的冷卻路徑（10）。機艙（3）還包括：用于在機艙（3）的內體積（15）內部生成過壓的壓力源（17），壓力源（17）包括在外表面（14）處的用于接收冷卻流的入口（23）和用于在內體積（15）中遞送冷卻流的出口（24），設置在外表面（14）中以用于接收來自內體積（15）的冷卻流的至少一個熱交換器（18）。

技術領域

本發明涉及安裝在風力渦輪機的機艙上的冷卻布置結構。

背景技術

已知用于在風力渦輪機的機艙內部提供冷卻路徑的多種解決方案。例如，熱交換器可以位于具有排氣管和用于減輕風扇噪聲的消音器的風扇后方。這種類型的冷卻裝置通常位于機艙內部，通過中心格柵或過濾器吸入空氣，從而在機艙內部產生負壓。可替代地，可以提供液體冷卻路徑，其包括安裝在機艙的外表面上的被動熱交換器。還已經提出了上述兩個構思的組合。

兩種解決方案都展現出缺點。第一解決方案的排氣管需要用于適當管道的空間，并且風扇噪聲可能成為問題。第二解決方案的被動熱交換器是相當大的，需要用于外部維修和維護的安全結構，并且必須能夠承受風負載。冷卻還取決于風速，因此無法正確利用高于額定功率的冷卻改善。

因此，需要提供一種冷卻布置結構，其安裝在風力渦輪機的機艙上以便克服上述缺點。

發明內容

該范圍可以通過根據獨立權利要求的主題來實現。從屬權利要求描述了本發明的有利實施例。

根據本發明，提供了一種用于風力渦輪機的沿縱向軸線在前側與縱向相對的后側之間延伸的機艙，在所述前側處，風力轉子可旋轉地附接到所述機艙以用于圍繞所述縱向軸線旋轉。所述機艙包括：

界定所述機艙的內體積的外表面，

用于在所述內體積中循環冷卻流的冷卻路徑，

其中所述機艙還包括：

用于在所述機艙的所述內體積內部生成過壓的壓力源，所述壓力源包括在所述外表面處的用于接收所述冷卻流的入口以及用于在所述內體積中遞送所述冷卻流的出口，

設置在所述外表面中以用于接收來自所述內體積的所述冷卻流的至少一個熱交換器。

有利地，本發明提供了一種用于在機艙的內體積中提供冷卻流的集中壓力源。壓力源可以設置在機艙的前側處，即在可用空間更大的地方。

通過在機艙內部生成過壓，機艙中的每個設計的開口（諸如位于機艙外表面中的熱交換器）由被機艙內部的過壓所驅出的冷卻流冷卻。通過具有集中壓力源，噪聲保持在機艙內部。因此，具有熱交換器的每個出口不需要具有相關聯管道的消音器。對機艙加壓還確保了進入系統中的冷卻流在集中壓力源中按照設計進行處理。

壓力源為機艙內部的部件提供其冷卻空氣需求。機艙內部的部件可以包括沿用于接收冷卻流的冷卻路徑設置的直接冷卻發電機，即不包括熱交換器的發電機。熱交換器設置在機艙的外表面中，從而在整體機艙設計中節省空間。熱交換器接收來自內體積的冷卻流并且將加熱流遞送到圍繞機艙的周圍環境。冷卻流可以在熱交換器內部用于冷卻操作流體，以在機艙內部的冷卻回路中用于冷卻目的。熱交換器可以包括用于限制從內部到外部的冷卻流的調節閥。

根據本發明的實施例，機艙包括多個熱交換器，例如，以油作為操作流體的一個熱交換器和以乙二醇作為操作流體的第二熱交換器。