專利名稱：一種風力發(fā)電機組及其葉片除冰裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及工程機械領域，具體涉及一種風力發(fā)電機組及其葉片除冰裝置。
背景技術：
目前全球環(huán)境問題和能源危機日益嚴重，清潔能源越來越受到各國的重視。風能作為一種可再生能源，蘊藏量巨大，分布面廣，具有很大的開發(fā)利用潛力。風力發(fā)電機組是將風能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，風能經(jīng)過風輪葉片時推動葉片轉(zhuǎn)動，葉片轉(zhuǎn)動又帶動輪轂、主軸系統(tǒng)，主軸系統(tǒng)將動力輸入齒輪箱，齒輪箱經(jīng)過增速后，將轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)電機，帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，從而產(chǎn)生電能。在風機的運行過程中，葉片起到一個捕捉風能的作用。葉片捕捉風能的大小，直接影響風力發(fā)電機的風電能力和發(fā)電量。因此，葉片的性能直接影響了風能的使用率。然而在一些環(huán)境濕度大、降水量大、溫度低的風場，當氣溫降到零攝氏度以下時，風力發(fā)電機葉片上可能就會結(jié)冰，冰附著在葉片上，改變了葉片翼型，不僅影響了葉片的氣動性能，降低了風力發(fā)電機系統(tǒng)的發(fā)電效率，還增加了整個風力發(fā)電機系統(tǒng)的動靜載荷，對整機強度和穩(wěn)定性產(chǎn)生更為不利的影響。因此，防止和及時去除風機葉片上的結(jié)冰，對于保證風力發(fā)電機系統(tǒng)的正常高效運行有著極為重要的意義。現(xiàn)有技術中主要以傳熱、振動等方式實現(xiàn)風機葉片除冰功能，還有如專利申請?zhí)枮镃N200580048461. 5揭示了一種帶有防結(jié)冰裝置的海上風力渦輪機，其以海水除冰為實施方法。然而上述方法的實施過程中可能會影響風力發(fā)電機機組安全性。

實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術的上述缺陷和不足，本實用新型的第一目的在于提供一種不影響風力發(fā)電機組安全性的葉片除冰裝置，包括用于輸送融冰劑的泵、與泵輸出口連接的輸液管、與輸液管連通的噴嘴；噴嘴位于風力發(fā)電機組葉片的根部，用于將融冰劑噴在風力發(fā)電機組的葉片上。為了克服現(xiàn)有技術的上述缺陷和不足，本實用新型的第二目的在于提供一種應用上述葉片除冰裝置的風力發(fā)電機組。本實用新型實施例通過泵將融冰劑泵入輸液管，進而由與輸液管連通的噴嘴給葉片表面供給融冰劑，從而實現(xiàn)除冰，不影響風力發(fā)電機組安全性。

圖1所示為本實用新型風力發(fā)電機組的葉片除冰裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示圖1所示結(jié)構(gòu)中的噴淋裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3所示為本實用新型風力發(fā)電機組的葉片除冰裝置實施例中控制器及傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。如圖1及圖2所示，本實用新型風力發(fā)電機組的葉片除冰裝置實施例包括噴淋裝置2和供液裝置。其中，供液裝置包括泵10、用于盛放融冰劑12的容器11、與泵10的輸出口連接的輸液管4，泵10放置在容器11中，輸液管4貫通于塔筒3 ；噴淋裝置2設置在風力發(fā)電機組的葉片根部，其包括環(huán)形輸液管7、連通環(huán)形輸液管7與輸液管4的輸液管接口 8、連通環(huán)形輸液管7的輸液彎管6、設置在輸液彎管6輸出口的噴嘴9。泵10工作時將融冰劑12泵入輸液管4中，輸液管4將融冰劑12輸送到噴淋裝置 2的輸液管接口 8，再通過環(huán)形輸液管7分流后，流經(jīng)輸液彎管6，最后通過噴嘴9將融冰劑 12噴灑到葉片表面。為了達到較好的除冰效果，可以在葉片處于垂直向下狀態(tài)時，啟動泵10進行工作。具體操作時，如圖3所示，可以設置一個傳感器13來感測葉片的方位信息，在葉片處于垂直向下狀態(tài)時，發(fā)送一個除冰啟動觸發(fā)信息至控制器14，控制器14在收到該除冰啟動觸發(fā)信息啟動泵10進行工作。當然為了保證在除冰操作時，葉片的位置固定不動，上述控制器14可以在收到除冰啟動觸發(fā)信息后，首先控制盤車停止調(diào)整葉片位置的操作，在控制盤車停止調(diào)整葉片位置后，再控制泵10開始工作，實現(xiàn)整個除冰工作的自動化。為了實現(xiàn)在對某一葉片除冰完成后能自動地繼續(xù)進行葉片位置的調(diào)整，還可在控制器14中設置控制泵10工作的時間，也就是說，控制器14在控制泵10對某一葉片進行除冰操作預設時間后， 再控制盤車啟動對葉片位置的調(diào)整操作，以便于對其他葉片進行除冰操作。為實現(xiàn)上述控制器14的功能，如圖3所示，控制器14可以包括第一控制單元 142，用于控制盤車調(diào)整風力發(fā)電機組葉片的方位，并在接收除冰啟動觸發(fā)信息后，控制盤車停止工作；第二控制單元144，用于在第一控制單元142控制盤車停止工作后，控制泵 (10)開始工作；第三控制單元(146)，用于在第二控制單元144控制泵(10)工作預設時間后，控制盤車調(diào)整風力發(fā)電機組葉片的方位?？紤]到風輪1與機艙5、機艙5與塔筒3之間都存在相對轉(zhuǎn)動，輸液管4可設置為分段式結(jié)構(gòu)，在風輪1與機艙5的連接處以及機艙5與塔筒3的連接處可拆卸連接，為了實現(xiàn)較好的連接效果，還可以在上述連接處設置連接器，以將輸液管4整體連通。具體操作時， 噴淋裝置的個數(shù)可以對應與葉片個數(shù)而設置，如可以采用一套供液裝置及三套噴淋裝置進行除冰操作；此外，噴嘴9的個數(shù)也可以根據(jù)實際需要進行調(diào)整。上述葉片除冰裝置在風機停機狀態(tài)下使用，不使用時，將輸液管4與泵10拆開；使用時，首先將容器11盛滿融冰劑，用卡車拖往目標風機塔底；然后調(diào)整風輪1姿態(tài)，使某一覆冰的葉片垂直向下，再連接各管路，使整個裝置管路暢通；最后啟動泵10，將融冰劑泵入噴淋裝置，并噴灑至葉片表面，一支葉片除冰完成后，通過盤車調(diào)整葉片位置，繼續(xù)為其他結(jié)冰葉片除冰；在除冰過程中，可保持風輪1處于塔筒3的下風向，供液裝置處于上風向，以保證覆冰落下不會砸壞供液裝置，并保證人身安全。本領域技術人員可以理解，輸液管4可使用硬質(zhì)管安裝在塔筒3內(nèi)，形成固定管路，也可使用軟管，在需要除冰時，從機艙5內(nèi)垂下，臨時安裝在塔筒3內(nèi)；此外，輸液管4也可以沿著塔筒3外側(cè)設置；容器11中可增設加熱器，對融冰劑進行加熱，提高融冰劑融冰效率；為降低泵送難度，可采取供液裝置分級泵送的方式，在各塔筒平臺上增設容器11、泵 10 ；為降低設備成本，在覆冰較少的情況下，可將供液裝置安裝到機艙5內(nèi)使用，泵10、容器 11及融冰劑12可通過吊車吊入機艙5內(nèi)；融冰劑12劑量小時，也可考慮手動泵代替電泵； 噴淋裝置2中噴嘴9的數(shù)量可根據(jù)情況選擇，由于融冰劑12流淌路徑與葉片形狀、葉片表面覆冰紋路及噴嘴9的方向都有較大的關系，且部分覆冰融化后，在適當?shù)恼駝訔l件下，會發(fā)生周圍覆冰脫落的連鎖反應，所以噴嘴9噴射的融冰劑12不必覆蓋葉片全部表面；環(huán)形輸液管7的設置使葉片表面均能被融冰劑覆蓋，為優(yōu)選方案，相應地，對于連通該環(huán)形輸液管7的輸液管接口 8及輸液彎管6也為優(yōu)選方案，具體操作時可以將噴嘴9直接設置在輸液管4的輸出端；本實用新型的目的在于提供能利用融冰劑進行除冰的裝置，故用于放置融冰劑12的容器11為優(yōu)選方案。本實用新型各裝置實施例采取融冰劑融冰的方式，融冰劑從埋設在葉片根部的噴嘴噴灑在葉片表面，并順著垂直向下的葉片流經(jīng)整個葉片表面，除冰效率可大大增加，除冰效果好；還可以根據(jù)實際情況判斷融冰需求量，可自由調(diào)節(jié)劑量大小，方便順利完成除冰工作，相比于加熱除冰、振動除冰等方式，該裝置不影響機組安全性。以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種風力發(fā)電機組的葉片除冰裝置，其特征在于，包括用于輸送融冰劑的泵(10)、 與所述泵(10)輸出口連接的輸液管G)、與所述輸液管(4)連通的噴嘴(9)；所述噴嘴(9) 位于風力發(fā)電機組葉片的根部，用于將融冰劑噴在所述風力發(fā)電機組的葉片上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉片除冰裝置，其特征在于，還包括位于所述風力發(fā)電機組的葉片根部的輸液管接口(8)及連接管；其中，所述輸液管接口(8)用于連通所述輸液管 (4)與所述連接管；所述連接管的輸出端連接所述噴嘴(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的葉片除冰裝置，其特征在于，所述連接管包括與所述輸液管接口(8)連通的環(huán)形輸液管(7)、與所述環(huán)形輸液管(7)連通的至少一個輸液彎管(6)，每一輸液彎管(6)的輸出端連接所述噴嘴(9)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求1-3中任一項所述的葉片除冰裝置，其特征在于，還包括 傳感器(13)，用于感測所述風力發(fā)電機組葉片的方位信息，并在所述風力發(fā)電機組葉片處于垂直向下狀態(tài)時，發(fā)送除冰啟動觸發(fā)信息；控制器(14)，用于在接收所述除冰啟動觸發(fā)信息后，控制所述泵(10)開始工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的葉片除冰裝置，其特征在于，所述控制器(14)包括 第一控制單元(142)，用于控制盤車調(diào)整所述風力發(fā)電機組葉片的方位，并在接收所述除冰啟動觸發(fā)信息后，控制所述盤車停止工作；第二控制單元(144)，用于在所述第一控制單元控制所述盤車停止工作后，控制所述泵 (10)開始工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的葉片除冰裝置，其特征在于，所述控制器(14)還包括 第三控制單元(146)，用于在第二控制單元控制所述泵(10)工作預設時間后，控制所述盤車調(diào)整所述風力發(fā)電機組葉片的方位。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求1-3中任一項所述的葉片除冰裝置，其特征在于，所述輸液管(4) 沿著所述風力發(fā)電機組的塔筒C3)設置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的葉片除冰裝置，其特征在于，所述容器(11)及泵(10)位于所述風力發(fā)電機組的塔底。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的葉片除冰裝置，其特征在于，所述輸液管(4)為分段式結(jié)構(gòu)， 各段分別對應設置在所述風力發(fā)電機組的塔筒(3)、機艙( 及風輪(1)中；所述葉片除冰裝置還包括設置在所述機艙( 與風輪(1)連接處的第一連接器、設置在所述機艙( 與塔筒C3)連接處的第二連接器；所述第一連接器及第二連接器用于將所述輸液管(4)整體連通。
10.一種風力發(fā)電機組，其特征在于，包括如上述權(quán)利要求1-9中任一項所述的葉片除冰裝置。
專利摘要本實用新型提出了一種風力發(fā)電機組及其葉片除冰裝置，其中，該葉片除冰裝置包括用于輸送融冰劑的泵、與泵輸出口連接的輸液管、與輸液管連通的噴嘴；噴嘴位于風力發(fā)電機組葉片的根部，用于將融冰劑噴在風力發(fā)電機組的葉片上。本實用新型不影響風力發(fā)電機組安全性。
文檔編號F03D11/00GK202187869SQ20112026453
公開日2012年4月11日 申請日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月25日
發(fā)明者夏小俊, 李利青 申請人:三一電氣有限責任公司