[发明专利]一种液相介质降温设备及其控制方法

说明书

本发明公开了一种液相介质降温设备及其控制方法，包括降温型腔，降温型腔一侧壁上紧密贴合设置温度传感器，降温型腔另一相对侧壁上固定设置若干半导体制冷片和若干个温控开关，若干半导体制冷片上均紧密贴合设置散热片，散热片上设置连接槽。本发明的有益效果是通过半导体制冷片的热转移制冷效应对降温型腔内的冷却液进行降温，弥补了系统降温装置降温功率不足的情况，通过多组传感器对设备径向监控，防止设备因长期处于过载状态而导致损坏，而且还具有结构简单，使用便捷，而且散热效果好、噪音小、不振动、环保；同时安装维护简便，能有效对风力发电机组进行保护，避免风力发电机组由于高温进入限功率运行或停机状态。

技术领域

本发明属于风力发电机配件技术领域，尤其是涉及一种液相介质降温设备及其控制方法。

背景技术

风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电。广义地说，风能也是太阳能，所以也可以说风力发电机，是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机，随着轻机枪能源的普及，市面上出现了越来越多的风力发电机，而根据其结构特针的不同又分为双馈式和直驱式。

对于双馈式风力发电机组而言，齿轮箱是必不可少的重要传动部件，由于齿轮箱传动比非常高(≥100～130)，运转扭矩非常大(≥900～1800kNm)，故此，齿轮箱这种设备在运转时会有非常大的发热量，这些通过齿轮啮合、轴承摩擦、油池搅动等过程中所生成的热量会导致齿轮箱润滑油的油温上升，当油温上升到一定程度时(60℃左右)时，为避免润滑油的温度进一步升高而降低润滑油黏度(黏度降低，在润滑表面无法形成足够厚度的润滑油油膜，在传动过程中会导致齿轮啮合表面、轴承滚动体与轴套之间的各处摩擦传动位置出现不可逆的机械损伤)，需要通过齿轮箱润滑油空气冷却器对齿轮箱润滑油进行冷却，以确保润滑油始终处于比较理想的工作温度范围(55℃～65℃)，超过此温度范围则风力发电机组有可能限制功率运行甚至停机。

目前常采用的降温方式有风冷和水冷两种，对于采用水冷变频柜和水冷式发电机结构的风力发电机组而言，随着风力发电机组的运行出力，会导致变频柜和发电机的温度升高，冷却液循环泵会持续将冷却液加压注入冷却循环管路，流经发热部件(发电机、变频柜)的冷却液在循环压力作用下进入冷却液→空气换热器，将过多的热量放散，维持冷却液处于比较理想的工作温度范围 (20℃～35℃)，超过此温度范围则风力发电机组有可能限制功率运行甚至停机。

综上所述，无论是齿轮箱润滑油，还是变频柜/发电机冷却循环水都是通过油→空气冷却器或者水→空气冷却器实现多余热量的排放，一般空气冷却器为避免空气中的尘埃及其他污染物附着在管束表面影响换热效果，在冷却空气风机入口处，都会设置空气滤网，虽然可以避免外来污染物附着在管束表面，但是滤网表面就会附着大量的尘埃及其他污染物微粒，外来污染物的累积会逐渐阻塞空气滤网，导致冷却风量不足，影响换热效率。

另一方面，多数风力发电机组厂商为了节约成本，空冷器换热量的设计计算往往按照最低限度满足机组运行需要进行选型，导致大部分机组的空冷换热装置设计容量偏小，在经过一段时间的运转后，随着设备积尘积垢以及自然老化，高温问题逐渐凸显，尤其是在春夏季节，由于空气中的飘絮、昆虫以及环境温度升高高温问题十分严重。

目前解决高温问题的唯一手段就是人工对空冷器滤网、换热管束进行清洗，一般空气冷却器都会设置在建筑物或大型设备顶部，这样的设计主要是保证空气的流通性以及降低风扇噪声对周边环境的影响，但是由于安装高度普遍较高 (目前风力发电机组空气冷却器距离地面都在80～120米范围)，造成空气冷却器进气口滤网的清洗和更换难度较大，维护工作耗时长成本高，因此需要我们设计出一种液相介质降温设备及其控制方法，来解决这些问题。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种液相介质降温设备及其控制方法。