【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及板翅式換熱器，具體涉及板翅式換熱器及風力發(fā)電機齒輪箱潤滑冷卻系統(tǒng)。
技術介紹
1、板翅式換熱器(plate?fin?heat?exchanger,pfhe)是由數個換熱單元以層狀排列方式所組成，這些換熱單元中具有置于相鄰隔板之間的波紋翅片(corrugated?fins)。波紋翅片的形狀和結構類似于瓦楞紙，其上形成交替布置的波峰部和波谷部，相鄰的波峰部與波谷部之間形成側壁，各側壁的兩側為介質通道，供目標介質或被工作介質流動。目標介質是指通過板翅式換熱器進行換熱的控溫對象；而工作介質則是與目標介質進行換熱的換熱介質。圖3是板翅式換熱器換熱原理示意圖。以圖3所示為例：圖3中的實心箭頭表示目標介質的流動方向，空心箭頭表示工作介質的流動方向，其中，目標介質從中間兩個相鄰隔板之間的介質通道(目標介質流道)中通過，而工作介質分別從目標介質流道兩側的相鄰隔板之間的介質通道(工作介質流道)中通過。
2、目前，在風力發(fā)電機齒輪箱潤滑冷卻系統(tǒng)中，普遍使用板翅式換熱器對風力發(fā)電機齒輪箱潤滑油進行冷卻。現(xiàn)有的風力發(fā)電機齒輪箱潤滑冷卻系統(tǒng)中，在潤滑油循環(huán)回路上設有潤滑油流路控制裝置和潤滑油冷卻裝置(采用板翅式換熱器)，潤滑油流路控制裝置根據潤滑油的粘度隨溫度的變化情況自適應的調節(jié)潤滑油進入潤滑油冷卻裝置的流量。通常而言，當進入潤滑油流路控制裝置的潤滑油溫度≤第一設定溫度(如45℃)，潤滑油流路控制裝置使?jié)櫥屠鋮s裝置的旁路全開，滑油冷卻裝置中的潤滑油流量最小；當進入潤滑油流路控制裝置的潤滑油溫度高于第一設定溫度時，潤滑油粘度降低
3、圖1為現(xiàn)有風力發(fā)電機齒輪箱潤滑冷卻系統(tǒng)中板翅式換熱器結構示意圖。如圖1所示，該板翅式換熱器具體包括：芯部1、目標介質輸入部2和目標介質輸出部3，所述芯部1(工作原理如圖3所示)用于實現(xiàn)目標介質(即潤滑油)與工作介質(換熱空氣)之間的換熱從而使所述目標介質達到預設溫度；所述目標介質輸入部2與所述芯部1相連(具體設置在芯部1的一側邊緣)并用于向所述芯部1的目標介質入口端輸送待換熱的目標介質；所述目標介質輸出部3(具體設置在芯部1的另一側邊緣)與所述芯部1相連并用于將所述芯部1的目標介質出口端的已換熱的目標介質輸出。圖1所示的板翅式換熱器采用一進一出設計，目標介質在芯部1中的流動距離長。圖2為圖1所示的板翅式換熱器中目標介質溫度梯度圖(紅色表示高溫目標介質、黃色表示低溫目標介質)。如圖2所示，待換熱的目標介質(紅色表示)通過目標介質輸入部2的分配而從芯部1的目標介質入口端進入目標介質流道內各個細小的流道中，然后在流向目標介質輸出部3的過程中溫度逐漸降低。
4、根據板翅式換熱器散熱原理可知，當環(huán)境溫度越低，板翅式換熱器對潤滑油的冷卻效果越好(根據換熱平衡公式可知，環(huán)境溫度對板翅式換熱器的冷卻性能影響最為明顯，環(huán)境溫度越低冷卻效果越好)。但是，現(xiàn)有的風力發(fā)電機齒輪箱潤滑冷卻系統(tǒng)在環(huán)境溫度很低的情況下運行時，卻會出現(xiàn)齒輪箱因溫度過高而報警甚至停機的情況，使得風力發(fā)電機組無法正常發(fā)電造成經濟損失。專利技術人分析發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)該問題的原因是：當環(huán)境溫度低時(一般低于零下10℃)，如果潤滑油達到第二設定溫度(如60℃)，風力發(fā)電機齒輪箱潤滑冷卻系統(tǒng)中的潤滑油流路控制裝置會將潤滑油冷卻裝置的旁路關閉，使滑油冷卻裝置中的潤滑油流量最大，由于外界環(huán)境溫度很低，導致板翅式換熱器內部的潤滑油溫度瞬間冷卻到很低(一般會低于35℃)，此時，板翅式換熱器內部潤滑油流動阻力突然增大，使得潤滑油循環(huán)回路中潤滑油運行壓力升高并超過潤滑油溢流閥開啟力(如12bar)，于是，潤滑油將通過溢流管道直接流回齒輪箱油池，齒輪箱各個潤滑點得不到潤滑油潤滑冷卻，導致齒輪箱超溫。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術的目的是提供改進的板翅式換熱器及風力發(fā)電機齒輪箱潤滑冷卻系統(tǒng)，以解決當目標介質的粘度隨換熱過程的進行而逐漸提高時避免目標介質在板翅式換熱器中流動阻力過大的技術問題。
2、第一個方面，提供了一種板翅式換熱器，包括：芯部，用于實現(xiàn)目標介質與工作介質之間的換熱從而使所述目標介質達到預設溫度，所述目標介質為所述換熱的控溫對象且它的粘度隨換熱過程的進行而逐漸提高；目標介質輸入部，與所述芯部相連并用于向所述芯部的目標介質入口端輸送待換熱的目標介質；目標介質輸出部，與所述芯部相連并用于將所述芯部的目標介質出口端的已換熱的目標介質輸出；所述目標介質輸入部包含置于所述芯部內側的輸入通道，所述輸入通道將所述芯部分隔為分別位于該輸入通道兩側的兩個換熱區(qū)域，所述輸入通道同時與所述兩個換熱區(qū)域中各換熱區(qū)域的目標介質入口端導通；所述目標介質輸出部包含分布于所述芯部邊緣的第一輸出通道和第二輸出通道，所述第一輸出通道和所述第二輸出通道分別與所述兩個換熱區(qū)域中各換熱區(qū)域的目標介質出口端導通。
3、第二個方面，提供了一種風力發(fā)電機齒輪箱潤滑冷卻系統(tǒng)，包括潤滑油冷卻裝置，所述潤滑油冷卻裝置采用上述第一個方面的板翅式換熱器。
4、上述板翅式換熱器及風力發(fā)電機齒輪箱潤滑冷卻系統(tǒng)的有益效果為：1)通過將芯部分為兩個換熱區(qū)域，目標介質的流動路徑被縮短，從而減少了目標介質在換熱過程中的流動阻力；2)由于目標介質被分配到兩個換熱區(qū)域，可保證換熱效果，避免了目標介質在芯部中的流動距離長導致的不均勻換熱問題；3)減少風力發(fā)電機齒輪箱潤滑冷卻系統(tǒng)中潤滑油流動阻力的突變，降低了潤滑油壓力波動風險，有助于維持穩(wěn)定的潤滑油循環(huán)；4)提高了風力發(fā)電機齒輪箱潤滑冷卻系統(tǒng)在低溫環(huán)境下的可靠性。
5、下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術做進一步的說明。本專利技術的附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過實踐了解到。
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1.板翅式換熱器，包括：
2.如權利要求1所述的板翅式換熱器，其特征在于：所述第一輸出通道和所述第二輸出通道與所述輸入通道平行設置且分布在所述輸入通道兩側，所述輸入通道與所述兩個換熱區(qū)域中各換熱區(qū)域中的目標介質流道垂直設置。
3.如權利要求2所述的板翅式換熱器，其特征在于：所述輸入通道的中心線與所述第一輸出通道的中心線之間的距離和所述輸入通道的中心線與所述第二輸出通道的中心線之間的距離相等。
4.如權利要求2所述的板翅式換熱器，其特征在于：所述第一輸出通道輸出的目標介質的預設溫度與所述第二輸出通道輸出的目標介質的預設溫度在相同范圍內。
5.如權利要求1所述的板翅式換熱器，其特征在于：所述目標介質為一種潤滑油。
6.如權利要求5所述的板翅式換熱器，其特征在于：所述目標介質為風力發(fā)電機齒輪箱潤滑油。
7.如權利要求1-6中任意一項權利要求所述的板翅式換熱器，其特征在于：所述工作介質為環(huán)境空氣。
8.如權利要求1-6中任意一項權利要求所述的板翅式換熱器，其特征在于：所述芯部中的目標介質流道和工作介質流道
9.風力發(fā)電機齒輪箱潤滑冷卻系統(tǒng)，包括潤滑油冷卻裝置，其特征在于：所述潤滑油冷卻裝置采用如權利要求1-9中任意一項權利要求所述的板翅式換熱器。
10.如權利要求9所述的風力發(fā)電機齒輪箱潤滑冷卻系統(tǒng)，其特征在于：包括潤滑油循環(huán)回路以及設置在所述潤滑油循環(huán)回路上的潤滑油流路控制裝置和所述潤滑油冷卻裝置，所述潤滑油流路控制裝置根據潤滑油的粘度隨溫度的變化情況自適應的調節(jié)潤滑油進入所述潤滑油冷卻裝置的流量。
...【技術特征摘要】
1.板翅式換熱器，包括：
2.如權利要求1所述的板翅式換熱器，其特征在于：所述第一輸出通道和所述第二輸出通道與所述輸入通道平行設置且分布在所述輸入通道兩側，所述輸入通道與所述兩個換熱區(qū)域中各換熱區(qū)域中的目標介質流道垂直設置。
3.如權利要求2所述的板翅式換熱器，其特征在于：所述輸入通道的中心線與所述第一輸出通道的中心線之間的距離和所述輸入通道的中心線與所述第二輸出通道的中心線之間的距離相等。
4.如權利要求2所述的板翅式換熱器，其特征在于：所述第一輸出通道輸出的目標介質的預設溫度與所述第二輸出通道輸出的目標介質的預設溫度在相同范圍內。
5.如權利要求1所述的板翅式換熱器，其特征在于：所述目標介質為一種潤滑油。
6.如權利要求5所述的板翅式換熱器，其特征在于：所述...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：謝勇，艾文峰，魏永紅，陳春，
申請(專利權)人：南京孚奧智能技術有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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