热管理装置、发电机以及风力发电机组的制作方法
本申请涉及风电设备,尤其涉及一种热管理装置、发电机以及风力发电机组。
背景技术:
1、风力发电机组主要由发电机、塔筒、叶片、机舱等部件组成,其中,发电机作为能量转换核心,运行时因电磁感应效应与机械摩擦作用会产生大量热量。若热量无法及时排出,将导致发电机温度升高,不仅会增加发电机故障风险,还会影响发电效率与机组整体运行稳定性。
2、相关技术中,通常在发电机核心发热部件外侧设置环绕式热管理装置,通过向热管理装置内部的流道通入冷却液实现热量导出。
3、然而,上述热管理装置存在流阻较高、散热效果较差的问题,因此,亟需一种新的热管理装置。
技术实现思路
1、本申请提供了一种热管理装置、发电机以及风力发电机组,热管理装置能够降低流阻、改善散热效果。
2、为了实现上述目的,本申请的技术方案如下:
3、第一方面,本申请提供一种热管理装置,包括:环状壳体,环状壳体包括沿自身径向分布的内壳体和外壳体,内壳体和外壳体之间围设形成有封闭的容纳腔;隔板组件,设置于容纳腔,隔板组件包括多个第一隔板,每个第一隔板沿环状壳体的周向延伸,各第一隔板沿环状壳体的轴向间隔排布,以将容纳腔分隔形成有多个沿周向延伸的换热通道,每个换热通道具有第一进口以及第一出口;管路组件,连接于环状壳体并与容纳腔连通,管路组件包括第一管路、第二管路,第一管路与第一进口连通,第二管路与第一出口连通。
4、在一种可能的实现方式中,本申请提供的热管理装置,各换热通道沿轴向上的过流量相同。
5、在一种可能的实现方式中,本申请提供的热管理装置,各第一隔板为沿周向延伸预定角度的弧形板,多个第一隔板在轴向上均匀设置,每相邻两个第一隔板之间的间距相等。
6、在一种可能的实现方式中,本申请提供的热管理装置,容纳腔内设置有沿轴向延伸的连接通道,第一管路通过一个连接通道与至少两个第一进口连通;和/或,第二管路通过一个连接通道与至少两个第一出口连通。
7、在一种可能的实现方式中,本申请提供的热管理装置,第一管路和第二管路在轴向上间隔且错开设置。
8、在一种可能的实现方式中,本申请提供的热管理装置,环状壳体在轴向上具有相对的第一端和第二端,第一管路相对于第二管路靠近第一端设置,在轴向上,第一管路与第一端之间的距离为d1,第一管路与第二管路之间的距离为d2,第二管路与第二端之间的距离为d3,其中,d1=d2=d3。
9、在一种可能的实现方式中,本申请提供的热管理装置,沿周向,外壳体的周长为l1,第一管路与第一隔板之间的最小间距为l2,其中,0.01×l1≤l2≤0.1×l1;第二管路与第一隔板之间的最小间距为l3,其中,0.01×l1≤l3≤0.1×l1。
10、在一种可能的实现方式中,本申请提供的热管理装置,第一管路和第二管路能够在环状壳体的周向上将环状壳体划分为第一子壳和第二子壳,第一子壳在周向上的延伸角度等于第二子壳在周向上的延伸角度。
11、在一种可能的实现方式中,本申请提供的热管理装置,第一管路与第二管路在环状壳体的周向上相邻设置,在周向上,第一管路与第二管路之间具有沿轴向延伸的第二隔板。
12、在一种可能的实现方式中,本申请提供的热管理装置,管路组件还包括第一支撑件,第一支撑件连接于环状壳体,且分别与第一管路和第二管路固定连接,以支撑第一管路和第二管路。
13、在一种可能的实现方式中,本申请提供的热管理装置,还包括与外壳体连接的排污组件,容纳腔内设置有沿轴向延伸的排污通道,排污通道位于容纳腔在重力方向上的最低点,各换热通道在排污通道所在区域彼此连通,排污组件与外壳体连接的一端位于排污通道所在区域,排污组件能够将排污通道内汇集的污物排出。
14、在一种可能的实现方式中,本申请提供的热管理装置,排污组件包括排污管和第二支撑件,排污管设置有阀体,阀体能够控制排污管的通断;第二支撑件连接于外壳体,且与排污管固定连接,以支撑排污管。
15、在一种可能的实现方式中,本申请提供的热管理装置,第一隔板在周向上沿直线轨迹、折线轨迹、曲线轨迹中的至少一者延伸;和/或,第一隔板上设置有沿轴向延伸预定长度的第三隔板。
16、在一种可能的实现方式中,本申请提供的热管理装置,还包括排气阀,排气阀设置于外壳体以及管路组件中的一者,且排气阀相对于外壳体或者管路组件在重力方向的最低点靠近最高点设置。
17、第二方面,本申请提供一种发电机,包括:发电主体,包括同轴设置并转动配合的转子以及定子;上述热管理装置,热管理装置设置于定子。
18、第三方面,本申请提供一种风力发电机组,包括上述热管理装置或者上述发电机。
19、本申请提供的热管理装置、发电机以及风力发电机组,热管理装置包括环状壳体、隔板组件和管路组件。环状壳体包括沿自身径向分布的内壳体和外壳体,内壳体和外壳体共同围设形成有封闭的容纳腔,以为换热介质的流通和热量交换提供承载空间。隔板组件设置于容纳腔,隔板组件包括多个第一隔板,第一隔板沿环状壳体的周向延伸,且各第一隔板沿环状壳体的轴向间隔排布,以将容纳腔分隔形成多个换热通道。管路组件的第一管路、第二管路分别与换热通道的第一进口、第一出口连通,以向换热通道提供换热介质并排出完成热量交换后的换热介质。通过设置多个沿周向延伸且沿轴向间隔排布的换热通道,使得换热介质能够在多个并联的换热通道内实现稳定流通,降低单个换热通道内的换热介质流量与流速,缩短单个换热通道的长度,从而降低换热介质的流阻。同时,由于缩短了单个换热通道的长度,能够减少换热介质在换热通道内的温升幅度,从而改善换热效果。
1.一种热管理装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的热管理装置,其特征在于,各所述换热通道(220)沿所述轴向(z)上的过流量相同。
3.根据权利要求1所述的热管理装置,其特征在于,各所述第一隔板(210)为沿所述周向(y)延伸预定角度的弧形板,多个所述第一隔板(210)在所述轴向(z)上均匀设置,每相邻两个所述第一隔板(210)之间的间距相等。
4.根据权利要求1所述的热管理装置,其特征在于,所述容纳腔内设置有沿所述轴向(z)延伸的连接通道(410),所述第一管路(310)通过一个所述连接通道(410)与至少两个所述第一进口(221)连通;和/或,所述第二管路(320)通过一个所述连接通道(410)与至少两个所述第一出口(222)连通。
5.根据权利要求1所述的热管理装置,其特征在于,所述第一管路(310)和所述第二管路(320)在所述轴向(z)上间隔且错开设置。
6.根据权利要求5所述的热管理装置,其特征在于,所述环状壳体(100)在所述轴向(z)上具有相对的第一端(130)和第二端(140),所述第一管路(310)相对于所述第二管路(320)靠近所述第一端(130)设置,在所述轴向(z)上,所述第一管路(310)与所述第一端(130)之间的距离为d1,所述第一管路(310)与所述第二管路(320)之间的距离为d2,所述第二管路(320)与所述第二端(140)之间的距离为d3,其中,d1=d2=d3;
7.根据权利要求6所述的热管理装置,其特征在于,所述第一管路(310)和所述第二管路(320)能够在所述环状壳体(100)的周向(y)上将所述环状壳体(100)划分为第一子壳(100a)和第二子壳(100b),所述第一子壳(100a)在所述周向(y)上的延伸角度等于所述第二子壳(100b)在所述周向(y)上的延伸角度。
8.根据权利要求6所述的热管理装置,其特征在于,所述第一管路(310)与所述第二管路(320)在所述环状壳体(100)的周向(y)上相邻设置,在所述周向(y)上,所述第一管路(310)与所述第二管路(320)之间具有沿所述轴向(z)延伸的第二隔板(230)。
9.根据权利要求5所述的热管理装置,其特征在于,所述管路组件(300)还包括第一支撑件(330),所述第一支撑件(330)连接于所述环状壳体(100),且分别与所述第一管路(310)和所述第二管路(320)固定连接,以支撑所述第一管路(310)和所述第二管路(320)。
10.根据权利要求1所述的热管理装置,其特征在于,还包括与所述外壳体(120)连接的排污组件(500),所述容纳腔内设置有沿所述轴向(z)延伸的排污通道(420),所述排污通道(420)位于所述容纳腔在重力方向上的最低点,各所述换热通道(220)在所述排污通道(420)所在区域彼此连通,所述排污组件(500)与所述外壳体(120)连接的一端位于所述排污通道(420)所在区域,所述排污组件(500)能够将所述排污通道(420)内汇集的污物排出。
11.根据权利要求10所述的热管理装置,其特征在于,所述排污组件(500)包括排污管(510)和第二支撑件(520),所述排污管(510)设置有阀体(511),所述阀体(511)能够控制排污管(510)的通断;
12.根据权利要求1至11任意一项所述的热管理装置,其特征在于,所述第一隔板(210)在所述周向(y)上沿直线轨迹、折线轨迹、曲线轨迹中的至少一者延伸;
13.根据权利要求1至11任意一项所述的热管理装置,其特征在于,还包括排气阀(600),所述排气阀(600)设置于所述外壳体(120)以及所述管路组件(300)中的一者,且所述排气阀(600)相对于所述外壳体(120)或者所述管路组件(300)在重力方向的最低点靠近最高点设置。
14.一种发电机,其特征在于,包括:
15.一种风力发电机组,其特征在于,包括如权利要求1至13任意一项所述的热管理装置或者如权利要求14所述的发电机。
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