风机叶片防冰除冰系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107939620A(43)申请公布日2018.04.20(21)申请号201711427367.1(22)申请日2017.12.26(71)申请人华北电力大学地址102206北京市昌平区北农路2号(72)发明人胡阳朱红路(74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371代理人符莹莹(51)Int.Cl.F03D80/40(2016.01)F03D80/60(2016.01)F03D1/06(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称风机叶片防冰除冰系统(57)摘要本发明公开了一种风机叶片防冰除冰系统，包括气热防冰装置、膨胀管除冰装置、电加热除冰装置、层除冰装置及监测控制装置。气热防冰装置包括冷凝器、送风管道及引风管道；送风管道与冷凝器连接，用于将冷凝器的热风排气送至风机轮毂及机舱内部；引风管道设于风机轮毂处，用于将风机轮毂处的热空气引入风机叶片内部。膨胀管除冰装置包括多个布设在风机叶片上的相互并联的膨胀管。电加热除冰装置包括多个布设在风机叶片上的相互并联的电阻丝。层除冰装置包括设置在风机叶片上的疏水涂层。监测控制装置包括防冰除冰控制模块以及与防冰除冰控制模块电性连接的加速度传感器、温度传感器和光纤传感器。本系统能量利用率高，积冰去除效果理想。CN107939620ACN107939620A权利要求书1/1页1.一种风机叶片防冰除冰系统，其特征在于，包括：气热防冰装置，包括冷凝器(8)、送风管道(16)及引风管道(19)；所述送风管道(16)与所述冷凝器(8)连接，用于将所述冷凝器(8)的热风排气送至风机轮毂及机舱内部；所述引风管道(19)设于风机轮毂处，用于将风机轮毂处的热空气引入风机叶片(1)内部；膨胀管除冰装置，包括多个膨胀管(22)；多个所述膨胀管(22)均布设在风机叶片(1)上，且多个所述膨胀管(22)相互并联；电加热除冰装置，包括多个电阻丝(31)；多个所述电阻丝(31)均布设在风机叶片(1)上，且多个所述电阻丝(31)相互并联；层除冰装置，包括疏水涂层(40)；所述疏水涂层(40)设置在风机叶片(1)上；以及，监测控制装置，包括防冰除冰控制模块以及与所述防冰除冰控制模块电性连接的加速度传感器、温度传感器和光纤传感器。2.根据权利要求1所述的风机叶片防冰除冰系统，其特征在于，所述送风管道(16)内设有送风机。3.根据权利要求1所述的风机叶片防冰除冰系统，其特征在于，所述送风管道(16)内设有辅助电加热装置。4.根据权利要求1所述的风机叶片防冰除冰系统，其特征在于，所述冷凝器(8)连接有引风主管道(12)；所述引风主管道(12)用于向所述冷凝器(8)内引入冷空气。5.根据权利要求4所述的风机叶片防冰除冰系统，其特征在于，所述引风主管道(12)连接有机舱内冷空气入口(14)及叶片冷空气入口(15)。6.根据权利要求4所述的风机叶片防冰除冰系统，其特征在于，所述冷凝器(8)还连接有机舱外冷空气入口(13)。7.根据权利要求1所述的风机叶片防冰除冰系统，其特征在于，每个所述膨胀管(22)内均设有涡轮增压气泵。8.根据权利要求1所述的风机叶片防冰除冰系统，其特征在于，所述电阻丝(31)与所述膨胀管(22)在风机叶片(1)的长度方向上交替设置。9.根据权利要求1所述的风机叶片防冰除冰系统，其特征在于，风机叶片(1)表面依次设置有金属耐压层(41)、所述膨胀管(22)、弹性膜(42)和所述疏水涂层(40)。10.根据权利要求1所述的风机叶片防冰除冰系统，其特征在于，风机叶片(1)表面依次设置有绝缘导热层(43)、所述电阻丝(31)、绝缘导热层(43)、金属蓄热层(44)和所述疏水涂层(40)。2CN107939620A说明书1/7页风机叶片防冰除冰系统技术领域[0001]本发明涉及风机防冰除冰技术领域，特别是涉及一种风机叶片防冰除冰系统。背景技术[0002]近十年来，我国能源转型进程不断加快，风电产业取得了快速发展，我国已成为世界上规模化风电装机容量最大的国家。[0003]随着风电运营技术的不断完善，风机的监测和运维技术也日益受到重视。尽管风机选型会根据选址地域的天气条件进行专门的设计和制造，但是，异常天气条件的频繁出现也使得暴露在自然环境中的风机受到诸多安全运行挑战。在我国，诸如湖南、湖北、贵州、广西东北部、广东北部及江西部分地区等地，由于特殊的地理气候条件，高湿低温环境下容易在风机叶片表面形成覆冰层，且不同的高湿低温环境会形成不同类型的覆冰。在内蒙、东北、新疆和甘肃等地，冬季大雪天气同样会造成风机叶片覆雪覆冰。上述情形会降低风机风轮转速并减少风能捕获效率，同时，会增加叶片运行载荷并提高控制难度。极端情况下