一种风力机热风除冰系统的制作方法

1.本实用新型属于风力机技术领域，具体属于一种风力机热风除冰系统。


背景技术：

2.许多风电场处于易凝冻的地区，叶片结冰会改变风力机叶片的翼型，严重影响风力机的气动性能，在造成风力机发电量减少的同时，会导致运行的风电机组存在严重的安全隐患，为了防止风力机叶片结冰，常采用热空气法对风力机进叶片行加热，具体的通过在风力机中安装鼓风机和空气加热器，将热空气通过输送管输送到前缘加热区域，热空气由叶根流向叶尖逐渐与叶片壳体发生热交换，达到加热叶片的效果，使叶片表面形成水膜降低积冰的粘附力，热交换后的空气在通过叶片后缘与主梁间的空腔流回到叶根，继续被加热利用，由于叶片内腔空间有限，鼓风机和空气加热器的结构尺寸不能过大，重量不能过重，而叶片除冰效果与热风流量密切相关，因此热风设备的尺寸与重量成为制约叶片除冰效果的主要因素。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种风力机热风除冰系统，热风可以对风力机叶片进行全方位的加热，解决风力机叶片结冰问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种风力机热风除冰系统，包括风力机叶片、设置在地面的压缩机和加热器、用于输送热风的保温输送管路、用于将热风送入各个风力机叶片中的热风通道、压缩空气密封机构和热风喷管，所述压缩机的出口与加热器的进口连通，加热器的出口与保温输送管路的进口连通，保温输送管路的出口与设置在风力机机头中的压缩空气密封机构的进口连通，压缩空气密封机构出口与热风通道的进口连通，热风通道的出口分别与各个风力机叶片中设置的热风喷管的进口的连通，风力机叶片末端设置有端部开孔。
5.进一步的，所述热风通道转动密封设置在风力机主轴上，所述热风通道与风力机叶片同步转动，热风通道的进口与压缩空气密封机构的出口转动密封连接，压缩空气密封机构的进口与保温输送管路的出口固定连接；热风通道出口与热风喷管的进口连通。
6.进一步的，所述热风通道上设有多个出口，热风通道出口数量与热风喷管数量相同。
7.进一步的，所述压缩空气密封机构包括与热风通道的外壁密封连接的密封机构壳体，密封机构壳体外侧设置热风接口，热风接口与保温输送管路的出口连通，密封机构壳体内侧设置有多个热风出口，热风出口与热风通道的进口对接转动密封。
8.进一步的，所述保温输送管路的数量和密封机构壳体上热风接口的数量相同，密封机构壳体上热风出口的数量和热风通道上的进口的数量相同。
9.进一步的，所述热风喷管的出口设置在距叶根10～20m的风力机叶片的内腔中。
10.进一步的，所述热风喷管喷出热风的温度为50℃～70℃，流速为10m/s～20m/s。
11.进一步的，各个风力机叶片中设置有多个热风喷管。
12.进一步的，所述压缩机与外部电源电连接或与风力机电连接实现驱动。
13.进一步的，还包括设置在压缩机和加热器之间的储气罐，储气罐通过阀门组分别与压缩机的出口和加热器的进口连通，储气罐用于在风力发电负荷大于电网需求时，对压缩机利用余电压缩的空气进行存储；当风力发电负荷小于电网需求时，停用压缩机，利用储气罐中的气体完成叶片除冰。
14.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
15.本实用新型提供一种风力机热风除冰系统，将压缩机和加热器设置于地面，减少了风力机机头内的设备及重量，不考虑压缩机和加热器对机头的影响就可以根据需求安全可靠的为各个风力机叶片提供大流量的热风；
16.进一步，压缩机和加热器制得的高压热风通过保温输送管路、热风通道、压缩空气密封机构和热风喷管将热风通入风力机叶片中，对风力机叶片进行全方位加热，换热后的热风经由端部开孔流出风力机叶片，使叶片内部形成由叶根流向叶尖的稳定气流，避免不稳定气流使叶片产生振动，影响安全；
17.进一步的，通过设置多个热风喷管可以将热风分为多股，每股热风对应一个风力机叶片，热风气流在风力机叶片空腔的流动过程中，热风与叶片壁面发生换热，以维持叶片壁面温度，防止叶片外表面结冰。
附图说明
18.图1本实用新型一种风力机热风除冰系统示意图；
19.图2本实用新型热风通道示意图；
20.图3本实用新型压缩空气密封机构示意图；
21.附图中：1-风力机叶片、2-塔架、3-压缩机、4-储气罐、5-加热器、6-端部开孔、7-保温输送管路、8-阀门组、9-热风通道、10-压缩空气密封机构、11-热风喷管、12密封机构壳体、13热风接口、14热风出口。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
23.如图1-3所示，本实用新型提供一种风力机热风除冰系统，包括风力机叶片1、塔架2、压缩机3、储气罐4，加热器5、保温输送管路7、阀门组8、压缩空气密封机构10和热风喷管11，压缩机3的出口分别与加热器5和储气罐4的进口连通，储气罐4的出口与加热器5的进口连通，加热器5的出口与保温输送管路7的进口连通，保温输送管路7经由塔架2进入风力机机头中通过压缩空气密封机构10分别与各个风力机叶片1中设置热风喷管11的连通，风力机叶片1为外覆玻璃钢蒙皮的封闭空腔，风力机叶片1末端设置有端部开孔6。
24.优选的，风力机主轴上转动密封设置有热风通道9，热风通道9与风力机叶片1同步转动，热风通道9的进口与压缩空气密封机构10的出口转动密封连接，压缩空气密封机构10的进口与保温输送管路7固定连接；热风通道9出口与热风喷管11的进口连通，热风喷管11的出口设置在风力机叶片1内用于将热风吹入风力机叶片1中。
25.优选的，热风通道9出口数量与热风喷管11数量的数量相同。
26.优选的，风力机叶片1中可设置多个热风喷管11。
27.优选的，压缩空气密封机构10包括密封机构壳体12，密封机构壳体12外侧设置热风接口13，热风接口13与保温输送管路7的出口连通，密封机构壳体12内侧与热风通道9的外壁密封连接，密封机构壳体12内侧设置有多个热风出口14，热风出口14与热风通道9的进口对接转动密封。
28.优选的，保温输送管路7的数量和密封机构壳体12上热风接口13的数量相同，密封机构壳体12上热风出口14的数量和热风通道9上的进口的数量相同。
29.优选的，热风喷管11的出口设置在距叶根10-20m的风力机叶片1的内腔中，热风喷管11喷出热风流速为10～20m/s。
30.优选的，压缩机3设置在地面，与外部电源电连接实现驱动或者压缩机3与风力机电连接，当风力发电负荷大于电网需求时，风力机的余电可以驱动压缩机3进行工作。
31.优选的，储气罐4通过阀门组8分别与压缩机3的出口和加热器5的进口连通，当风力发电负荷大于电网需求时，压缩机3利用余电压缩空气并经阀门组8通入储气罐4中存储；当风力发电负荷小于电网需求时，停用压缩机3，利用储气罐4中的气体完成叶片除冰。
32.本实用新型除冰系统工作时，空气经布置在地面的压缩机3升压后，首先经过加热器5将温度提升到50℃～70℃，再通过保温输送管路7送至风力发电机的机头，在机头内，通过热风通道9和热风喷管11将热风分为多股，每股热风对应一个风力机叶片1，热风气流在风力机叶片1空腔的流动过程中，热风与叶片壁面发生换热，以维持叶片壁面温度，防止叶片外表面结冰，热风被风力机壁面冷却后，经由端部开孔6流出风力机叶片1，使叶片内部形成由叶根流向叶尖的稳定气流，不稳定气流会使叶片产生振动，影响安全。