CN109837071A - 一种用于风力发电机组的冷却液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于风力发电机组的冷却液及其制备方法，由25‑95%乙二醇、0.2‑4%脂肪族一元羧酸、0.1‑2%唑类化合物、0.01‑1%复合缓蚀剂、0.001‑0.3%消泡剂和余量去离子水组成，所述的百分含量均为重量百分含量。本发明的风电冷却液，采用唑类化合物及复合缓蚀剂与低含量的脂肪族一元羧酸协同作用，不含无机盐，具有优异的金属防腐蚀作用的同时，有极低的电导率，满足风力发电机组冷却系统对冷却液的冷却、防腐、绝缘、长效等要求。

Description

一种用于风力发电机组的冷却液及其制备方法

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种用于风力发电机组的冷却液及其制备方法。

背景技术

风能是一种取之不尽、用之不竭的绿色可再生能源。在世界范围内，风力发电正迅速并持续地发展着。风力发电机运行过程中，齿轮箱、发电机、控制系统等部件会产生大量的热量，为了确保发电机组长期稳定安全运行，需要对以上部件进行有效冷却。随着风力发电机的单机容量逐步增大，对于中大型风电机组，需要采用循环液冷的方式满足冷却要求。

现有技术的传统冷却液多采用无机盐配方，或是有机/无机混合型配方，具有极高的电导率，通常在2000 μs/cm以上。在风力发电机组中使用高导电性冷却介质，会触发冷却系统的电导率感应装置进而引起停机。另外，电导率过大会引起较大的泄露电流，从而使绝缘管路老化，导致发电机相间闪络。因此，需要提供低电导性的冷却液，通常其电导率应该控制在200 μs/cm以下。

除了低电导性，应用于风力发电机组的冷却液还应对冷却系统的各种金属材料具有保护作用，防止金属发生腐蚀、锈蚀，同时冷却液还应具有良好的防结垢、防冻等特性。

发明内容

本发明针对风力发电机组对冷却系统的特殊要求，提供了一种专门应用于风力发电机组的风电冷却液及其制备方法，所述风电冷却液不含无机盐，有机酸含量低，选用的脂肪族一元羧酸与唑类化合物及复合缓蚀剂协同作用，使风电冷却液具有优异的抗冻性能以及金属保护作用的同时，电导率低于200μs/cm。

本发明采用如下技术方案，一种用于风力发电机组的冷却液，按下列组分比例经混合搅拌而成：

组分 重量百分数

乙二醇 25-95%

脂肪族一元羧酸 0.2-4%

唑类化合物 0.1-2%

复合缓蚀剂 0.01-1%

消泡剂 0.001-0.3%

去离子水 余量。

所述的脂肪族一元羧酸选自己酸、庚酸、辛酸、异辛酸、壬酸、异壬酸、癸酸、新癸酸、十一烷酸、十二烷酸中的一种或多种，优选辛酸、异辛酸中的一种或多种。

所述的唑类化合物选自苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、丁基苯并三唑、巯基苯并噻唑中的一种或多种，优选苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑中的一种或多种。

所述的复合缓蚀剂为烷氧基化炔醇和咪唑啉类缓蚀剂的组合物，烷氧基化炔醇和咪唑啉类缓蚀剂的质量比为1:0.2-1。其中，所述的烷氧基化炔醇选自丙炔醇烷氧基化物、丁炔二醇烷氧基化物、辛炔醇烷氧基化物中的一种或多种；所述的咪唑啉类缓蚀剂选自羧乙基两性咪唑啉、十七烯基胺乙基咪唑啉、十七烯基胺乙基咪唑啉季铵盐中的一种或多种。

所述的消泡剂为有机硅氧烷和聚磷酸酯的组合，有机硅氧烷和聚磷酸酯的质量比为1:2。

本发明利用脂肪族一元羧酸活性吸附在金属表面，使金属表面能量状态趋向稳定，从而抑制金属腐蚀，为金属提供全方面的保护。唑类化合物在铜表面形成一层致密薄膜，有效抑制铜的腐蚀。复合缓蚀剂中烷氧基化炔醇和咪唑啉类缓蚀剂协同作用：咪唑啉缓蚀剂分子提供电子，与金属形成配位键从而牢固吸附在金属表面；炔醇类化合物具有优异的缓蚀性能，与咪唑啉类缓蚀剂协同作用可有效提高咪唑啉类缓蚀剂对金属的保护作用。唑类化合物和复合缓蚀剂的加入可以降低脂肪族一元羧酸的含量，在达到风电用冷却液低电导率要求的同时，对各种金属提供优异的保护，防止金属腐蚀。

本发明还保护所述的风电冷却液的制备方法：按照配方规定的各物质的量，将乙二醇和去离子水投入反应釜中，在常温下搅拌10-60分钟，然后再按照比例将脂肪族一元酸、唑类化合物、复合缓蚀剂依次投入反应釜中，在常温下搅拌40-60分钟后再加入消泡剂，直至完全溶解即可。

本发明提供的风电冷却液与现有技术的传统冷却液相比，不含无机盐，复配有机特效缓蚀剂，与低含量的脂肪族一元羧酸协同作用，使本发明的风电防冻液具有优异的金属防腐蚀作用的同时，具有极低的电导率，满足风力发电机组冷却系统对冷却液的冷却、防腐、绝缘、长效等要求。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步的描述：

本发明低电导率风电冷却液配方经过大量的筛选实验，得到了经济合理、技术优异的配方组合。各个实施例的具体组分及比例如表1所示。其制备方法包括以下步骤：按照配方规定的各物质的量，将乙二醇和去离子水投入反应釜中，在常温下搅拌10分钟，然后再按照比例将脂肪族一元酸、唑类化合物、复合缓蚀剂依次投入反应釜中，在常温下搅拌40分钟后再加入消泡剂，直至完全溶解即可。

表1 风电冷却液的组分及比例

将本发明的实施例1-8的冷却液进行性能测试，得到其性能指标数据以及与传统冷却液的对比数据如表2所示。

表2风电冷却液性能指标

可见，本发明的风电防冻液具有优异的金属防腐蚀作用的同时，具有极低的电导率，并且满足风力发电机组冷却系统对冷却液的冷却、防腐、绝缘、长效的各项要求，效果明显优于现有技术中的冷却液。

上面结合实施例对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述实施例的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于风力发电机组的风电冷却液，其特征在于，按下列组分比例经混合搅拌而成：

组分 重量百分数

乙二醇 25-95%

脂肪族一元羧酸 0.2-4%

唑类化合物 0.1-2%

复合缓蚀剂 0.01-1%

消泡剂 0.001-0.3%

去离子水 余量。

2.根据权利要求1所述的风电冷却液，其特征在于：所述的脂肪族一元羧酸选自己酸、庚酸、辛酸、异辛酸、壬酸、异壬酸、癸酸、新癸酸、十一烷酸、十二烷酸中的一种或多种，辛酸、异辛酸中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的风电冷却液，其特征在于：所述的唑类化合物选自苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、丁基苯并三唑、巯基苯并噻唑中的一种或多种，优选苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的风电冷却液，其特征在于：所述的复合缓蚀剂为烷氧基化炔醇和咪唑啉类缓蚀剂的组合物，烷氧基化炔醇和咪唑啉类缓蚀剂的质量比为1:0.2-1。

5.根据权利要求4所述的风电冷却液，其特征在于：所述的烷氧基化炔醇选自丙炔醇烷氧基化物、丁炔二醇烷氧基化物、辛炔醇烷氧基化物中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的风电冷却液，其特征在于：所述的咪唑啉类缓蚀剂选自羧乙基两性咪唑啉、十七烯基胺乙基咪唑啉、十七烯基胺乙基咪唑啉季铵盐中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的风电冷却液，其特征在于：所述的消泡剂为有机硅氧烷和聚磷酸酯的组合，有机硅氧烷和聚磷酸酯的质量比为1:2。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的风电冷却液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照配方规定的各物质的量，将乙二醇和去离子水投入反应釜中，在常温下搅拌10-60分钟，然后再按照比例将脂肪族一元酸、唑类化合物、复合缓蚀剂依次投入反应釜中，在常温下搅拌40-60分钟后再加入消泡剂，直至完全溶解即可。