用于給近海設(shè)施內(nèi)的內(nèi)部空氣除濕的方法和設(shè)置的制作方法

　　用于給近海設(shè)施內(nèi)的內(nèi)部空氣除濕的方法和設(shè)置的制作方法【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及用于給近海設(shè)施內(nèi)的內(nèi)部空氣除濕的方法和系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】[0002]近海設(shè)施，具體地近海風力渦輪，尤其由于鹽和濕氣而被侵蝕。具體地，鹽由于其吸濕特性和在侵蝕反應(yīng)中運載電子的自然能力是一個問題。[0003]雖然近海設(shè)施的外側(cè)必須被設(shè)計成承受各種因素的沖擊，但是許多設(shè)施難以應(yīng)對近海設(shè)施必須適應(yīng)的嚴酷環(huán)境。具體地，在現(xiàn)代近海設(shè)施中必須有效地處理鹽和水的組合侵蝕效果以便保證正常運行時間和生產(chǎn)效益。[0004]鹽和濕氣將滲透到近海設(shè)施的內(nèi)部，具體地通過設(shè)施的外部護罩內(nèi)的漏隙而滲透，這樣的漏隙是由于構(gòu)造而造成或者是由于缺陷而造成。具體地來自于浪花和破碎浪的水滴或水霧的空氣中鹽分能夠?qū)ＴO(shè)施內(nèi)的敏感器械造成較大破壞。[0005]在近海風力渦輪中，已知空氣中鹽分通過漏隙進入塔和機艙二者內(nèi)，或者有時當外部空氣被用于冷卻內(nèi)部零件時“非偶然地”進入。在一段時間之后，內(nèi)部結(jié)構(gòu)將被鹽分層覆蓋，這將吸引水并加速侵蝕。[0006]侵蝕的速度主要由三個因素決定:1)相對濕度，2)鹽度，和3)溫度。其中相對濕度目前是最重要因素。[0007]已經(jīng)做出大量研究來描述近海環(huán)境中濕度和侵蝕速率之間的關(guān)聯(lián)。大體而言，這些研究表明隨著相對濕度減小，侵蝕速度減慢。在相對濕度為40-45%的情況下，不存在侵蝕，即使鹽分存在仍如是。[0008]同樣IS:2011指出該關(guān)系并且基于此將侵蝕分為六類，從無害的Cl一直到非常嚴酷的海上環(huán)境C5X。[0009]這種分類對于制造風力渦輪的成本是非常重要的。類別越高，則對于材料、表面處理等的要求就越多。因此，能夠降低類別，具體地降低風力渦輪的內(nèi)部的類別，將對風力渦輪的造價具有顯著影響。[0010]一種保護風力渦輪抵抗侵蝕的經(jīng)濟性方式是通過除濕器(例如干燥劑除濕器)來降低相對濕度。這樣的系統(tǒng)是公知的并且已經(jīng)被描述于多個專利申請中，例如WO2011/或者EP。[0011]吸附型除濕器(例如干燥劑除濕器)從穿過其的空氣體積去除水。這個過程的核心是由特殊物質(zhì)制造或涂覆的吸附型轉(zhuǎn)子，其中該物質(zhì)吸附構(gòu)成經(jīng)過空氣中的濕氣的水分子。由于轉(zhuǎn)子吸附水，所以將必須去除被吸附的水以便恢復(fù)轉(zhuǎn)子的吸附能力。為了去除轉(zhuǎn)子內(nèi)的濕氣，轉(zhuǎn)子被旋轉(zhuǎn)到再生區(qū)域，在此它被加熱空氣干燥。溫暖的潮濕的再生空氣被導出，并且轉(zhuǎn)子再次準備好吸收水分子。這種操作能夠是連續(xù)的或者步進的。[0012]圖1描述了通常安裝在近海風力渦輪中的除濕系統(tǒng)。在所述計劃中，存在兩個單獨的空氣流動，即處理空氣(要被干燥的空氣)和再生空氣(用于從轉(zhuǎn)子去除濕氣的空氣)。這是常規(guī)的所需計劃；因為這樣的計劃對于空間是壓力中性的并且對于近海風力渦輪應(yīng)用也是期望的，不過其引入一個問題，即系統(tǒng)需要從外部引入再生空氣。外部空氣是含鹽的，其具有包含鹽分的水滴、氣溶膠、霧氣等。通常，非常難以適度地將鹽分捕集在正常過濾器中，因為過濾器將變濕，并且含鹽水將流過。在鹽顆粒非常可能從其穿過的情況下，這降低了過濾器的效率。進一步，如果鹽水被捕集，則鹽將變粘，并且過濾器很可能被阻塞。[0013]圖2描述了通常安裝在近海風力渦輪中被用于在渦輪塔中產(chǎn)生過壓的除濕系統(tǒng)。除其他優(yōu)點外，這還具有如下優(yōu)點:減少通過例如塔和渦輪機艙內(nèi)的漏隙的潮濕且侵蝕性空氣的流入；冷卻內(nèi)部零件(齒輪、發(fā)電機、開關(guān)等等)。[0014]在圖2，外部空氣被除濕并被吹入風力渦輪中。這將產(chǎn)生過壓。在附圖中，從外部但是也從內(nèi)部獲取再生空氣，并且類似于正常壓力設(shè)置，呈現(xiàn)的過壓設(shè)置也由于鹽分而具有過濾器低效和過濾器堵塞的問題。[0015]EP描述了一種使用除濕裝置來干燥風能發(fā)電廠的內(nèi)部空間的方法，其中該內(nèi)部空間密封或至少基本密封以防空氣交換，該除濕裝置通過潮濕空氣入口和干燥空氣入口被連接到該內(nèi)部空氣且被設(shè)置在所述入口之間，其中通過將空氣通過潮濕空氣入口抽出內(nèi)部空氣，在內(nèi)部空間內(nèi)產(chǎn)生負壓區(qū)域，并且通過經(jīng)干燥空氣出口將干燥空氣排入到內(nèi)部空間內(nèi)，在內(nèi)部空間內(nèi)產(chǎn)生過壓區(qū)域，并且在負壓區(qū)域和過壓區(qū)域之間在內(nèi)部空間內(nèi)形成干燥空氣流動，并且通過空氣管道使得潮濕空氣入口和干燥空氣出口保持距離彼此至少一定距離。[0016]WO2011/描述了用于處理室內(nèi)空氣的系統(tǒng)，具體地用于處理風能發(fā)電廠的塔的內(nèi)部空氣內(nèi)的室內(nèi)空氣的系統(tǒng)，其具有吸附型系統(tǒng)，其中干燥或被干燥供給空氣從吸附型轉(zhuǎn)子的至少一個除濕扇葉被傳輸?shù)剿鰞?nèi)部空間，并且借助于空氣入口從所述空氣外部向所述吸附型轉(zhuǎn)子的至少一個再生扇葉供應(yīng)潮濕且含鹽的外部空氣作為再生空氣，并且其中經(jīng)由空氣出口向所述空氣的外部釋放被吸附在所述吸附型轉(zhuǎn)子的除濕扇葉內(nèi)的濕氣，其特征在于:用于再生空氣的熱交換器，其具有彼此氣密密封的空氣管道，第一空氣管道在進入側(cè)被連接到所述空氣入口并且在離開側(cè)被連接到所述吸附型轉(zhuǎn)子的所述再生扇葉，并且第二空氣管道在進入側(cè)被連接于所述除濕扇葉的所述出口和/或所述吸附型轉(zhuǎn)子的所述再生扇葉的所述出口以及所述空氣出口的離開側(cè)和/或所述空間。[0017]WO2011/還關(guān)注于在氣流到達吸附型轉(zhuǎn)子之前使用鹽過濾器，其沿氣流方向位于熱交換器下游。[0018]然而，外部鹽分(即從風力渦輪外部進入除濕系統(tǒng)的鹽分)的問題在于其處于潮濕環(huán)境并且因此難以被捕集。這導致鹽分很可能穿過過濾器、減少安裝的鹽過濾器的使用壽命并且導致這種除濕器械的不希望的維修和停機時間，如本領(lǐng)域所描述的。【發(fā)明內(nèi)容】[0019]因此本發(fā)明的目標在于，通過使得系統(tǒng)可用于且方法可用于給近海設(shè)施(具體地近海風力渦輪)內(nèi)部除濕來改進現(xiàn)有技術(shù)，其中顯著地提高了安裝作為這種除濕系統(tǒng)的一部分的鹽過濾器的效率和使用壽命，并且因此降低了用于維修這種近海設(shè)施的維修和停機成本。【附圖說明】[0020]圖1:用于安裝在近海風力渦輪以產(chǎn)生壓力中性的內(nèi)部氣流的標準除濕系統(tǒng)的示意圖。[0021]圖2:用于安裝在近海風力渦輪以產(chǎn)生過壓的內(nèi)部氣流的標準除濕系統(tǒng)的示意圖。[0022]圖3:根據(jù)本發(fā)明的除濕系統(tǒng)的示例性實施例的示意圖。[0023]圖4:根據(jù)本發(fā)明的除濕系統(tǒng)的示例性實施例的示意圖，其中所述除濕系統(tǒng)被進一步連接到熱交換器單元。[0024]圖5:根據(jù)本發(fā)明的除濕系統(tǒng)的示例性實施例的示意圖，其中所述除濕系統(tǒng)被進一步連接到冷卻器單元。[0025]圖6:預(yù)計能夠安裝根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的風力渦輪塔㈧、機艙(C)或二者⑶內(nèi)的各位置的示意圖?！揪唧w實施方式】[0026]當被安裝成用于給近海設(shè)施除濕的系統(tǒng)的一部分時本領(lǐng)域的鹽過濾器的問題在于，由于過濾器的鹽堵塞所造成的這種過濾器具有較短使用壽命并且具有降低的效率。[0027]本發(fā)明通過構(gòu)造上簡單地改進了公知的除濕系統(tǒng)而克服了這種問題，從而增加了鹽過濾器的效率和使用壽命，并且能夠降低近海設(shè)施內(nèi)的鹽分擴散的總體風險，并能夠降低具有帶鹽過濾器的被安裝的除濕器的近海設(shè)施的維護時間和維修成本。[0028]處理海上環(huán)境中的外部鹽分的基本問題是關(guān)于鹽的基于相對濕度的物理化學性質(zhì)。根據(jù)相對濕度，鹽的狀態(tài)能夠是干燥的、過飽和的或濕的。經(jīng)常，同時在海上環(huán)境的空氣中存在所有物相，其中過飽和和潮濕鹽顆粒通常是主要的。[0029]通常能夠在適于要被處理的鹽顆粒的尺寸的標準過濾器(通常是過濾器類別F8和更高類別)中處理干燥鹽顆?；蚓哂懈稍锉砻娴柠}顆粒。[0030]過飽和且特別是潮濕的顆粒更易損壞過濾器。因為顆粒是濕的，所以鹽將在過濾器上產(chǎn)生潮濕膜，從而增加鹽不受阻地擴散通過過濾器的可能性，從而降低過濾器效率。進一步，它們更加易于阻塞過濾器。這會增加對這種鹽過濾器的設(shè)計的要求并且可能導致不良過濾以及零件更換的高速率。[0031]本發(fā)明建議實用在除濕器單元內(nèi)生成的一些被除濕空