CN110721963A

CN110721963A - 一种应用于发电机组的干冰喷射清洗方法、干冰溶液配方及其专用设备

Info

Publication number: CN110721963A
Application number: CN201910991587.XA
Authority: CN
Inventors: 刘立生
Original assignee: Zhuzhou Xiangshui Electromechanical Co Ltd
Current assignee: Zhuzhou Xiangshui Electromechanical Co Ltd
Priority date: 2019-10-18
Filing date: 2019-10-18
Publication date: 2020-01-24

Abstract

本发明公开了一种应用于发电机组的干冰喷射清洗方法、干冰溶液配方及其专用设备。清洗方法为利用‑78℃—‑48℃极低温的干冰颗粒，以低压用气作为载体和动力，将干冰颗粒加速到200—273m/s的速度从喷射枪中喷出撞击发电机组内被清洗的表面污垢。专用设备，包括低压气管、气压调节阀、电动流量调节阀、调速电动机、旋转冰轮、干冰箱、振动电动机、连接软管、喷嘴、PLC控制系统及清洗机箱体。本发明具有操作简单、清洗效率高、节能环保、对场地无特殊要求、安装适应性强、适用于所有大中小型发电机清洗等特点。

Description

一种应用于发电机组的干冰喷射清洗方法、干冰溶液配方及其专用设备

技术领域

本发明涉及一种清洗方法及其专用设备，尤其与应用于发电机组的干冰喷射清洗方法、干冰溶液配方及其专用设备有关。

背景技术

发电机在运行一段时间后，发电机很多部位容易被机组油污污染：一是发电机的定、转子铁心、线圈表面会沾满油灰，定子两端底部会累积一层油污。油污严重侵蚀定、转子绕组的绝缘，在机组检修过程中需要进行彻底清洗；二是发电机空冷器，在油污的影响下，随机组的对流空气，油污会粘附到空冷器的散热片中间，造成散热效果下降，在机组检修过程中，空冷器需要进行彻底清洗；三是发电机的机架设备等部位，在机组长时间运行过程中，会出现油漆脱落、油污累积，在一定程度上对机组的安全运行会形成隐患。此外，电气设备等长期运行后，容易累积灰尘和油污，造成绝缘性能降低。

由于发电机设备的清扫工作受空间的影响，清扫工作一直以来都是一个非常困难的工作。加上清洗材料对设备的影响，在清洗过程中如果不注意材料的使用和清洗工作的施工方法的影响，往往会对机组造成进一步的破坏。特别是发电机定子绕组，定子铁心通风槽、转子绕组、转子磁轭通风槽等部位，由于空间狭小，普通的清洗手段基本上无法达到清洗效果。

传统清洗方法采用带电清洗剂人工清洗，传统清洗方法存在以下缺点：1）在清洗完成后，清洗后大量的清洗剂废液、污染的棉布等废液、废料处理需要耗费大量人力物力。2）对环境有一定的影响。 3）如果在清洗过程中不注意材料的使用和清洗时施工方法不当，往往会对机组绝缘造成进一步的伤害。 4）发电机定子绕组、定子铁心通风槽等区域空间狭小，普通的清洗手段无法达到清洗效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简单、清洗效率高、节能环保、对场地无特殊要求、安装适应性强、适用于所有大中小型发电机清洗的应用于发电机组的干冰喷射清洗方法、干冰溶液配方及其专用设备。

为实现上述目的，本发明所采用的技术解决方案是：一种应用于发电机组的干冰喷射清洗方法为：利用-78 ℃ — -48 ℃极低温的干冰颗粒，以低压用气作为载体和动力，将干冰颗粒加速到200—273m/s的速度从喷射枪中喷出撞击发电机组内被清洗的表面污垢，使表面污垢突然降温导致表面脆化，同时造成这些温度极低的干冰气体进入出现裂缝的污染物内，利用高速运动的固体干冰颗粒的能量转化，使附着在定、转子铁心、端部绕组表面的污垢、油污等迅速冷冻，从而凝结、脆化、被剥离，且同时随气流清除。

一种应用于发电机组的干冰喷射清洗方法所用的干冰溶液，其重量百分比配方为：干冰70-99份、硅油0-10份、水0-30份。

一种应用于发电机组的干冰喷射清洗方法的专用设备，包括低压气管、气压调节阀、电动流量调节阀、调速电动机、旋转冰轮、干冰箱、振动电动机、连接软管、喷嘴、PLC控制系统及清洗机箱体，厂房低压气体通过接头与低压气管连接，气压调节阀及电动流量调节阀设于低压气管上，在干冰箱下端通过旋转冰轮与低压气管连通，旋转冰轮与调速电动机连接，在干冰箱下方设有振动电动机，低压气管的出口端通过连接软管与喷嘴连接，低压气管、气压调节阀、电动流量调节阀、调速电动机、旋转冰轮、干冰箱、振动电动机及PLC控制系统均设于清洗机箱体中，气压调节阀、电动流量调节阀、调速电动机及振动电动机分别与PLC控制系统连接。

本发明由于采用了上述技术方案，因而具有如下有益效果。（一）是由于采用将干冰颗粒以超音速的速度从喷射枪中喷出并冲击需清洗表面，能量转移会在不磨损的情况下敲除污染物，这种冲击力是清洁的主要手段，当干冰颗粒碰到污染物，寒冷温度会导致表面污染物和基材之间微热冲击，污染物通过分解和分层，达到进一步消除污染物，干冰颗粒在冲击时爆炸，当颗粒加热时，它转化为在污染物表面下迅速膨胀的无害二氧化碳气体，然后将污染物从后面重新定位，促使污染物脱落，由于干冰蒸发，实现清洗目的；（二）是在针对有绝缘性能要求的电气设备进行清理时，在干冰中加入绝缘材料溶剂并搅拌均匀后，对需清洗表面用干冰颗粒进行高速喷射。在干冰爆破清洗过程中，当污染物清理完成后，设备表面会覆盖一层绝缘层，防止电气设备在清理过程中由于冷凝效应在电气设备表面形成水汽集结，进而保护电气设备，同时在后续的设备运行过程中，能在一定程度上阻挡污染物粘附，起到绝缘保护作用；（三）是发电机顶罩区域设备的清理，发电机碳刷架、集电环、上端轴顶部，这些区域在机组长期运行过程中，碳刷摩擦形成的碳粉会累积在设备的各个部位，特别是集电环的积碳槽，采用智能干冰清洗设备，能清理干净，并且不会形成二次污染，同时可以对吸尘器设备进行有效清理；（四）发电机各结构件的油槽内设备、油槽盖板等拆除过程中，各个密封盖板的密封胶等材料如已经老化，和盖板等部件形成粘附，采用智能干冰清洗设备，能有效清除，并且能将盘根槽进行彻底清扫，效率及效果都非常可靠。发电机导瓦表面去油污、去杂物清理、各固定支撑件等清理，同时油冷却器的清理，能有效清理各个部件由于机组长期运行形成的油泥等异物；（五）是发电机定子部位的清理，首先是定子绕组的上下端部的清理，定子绕组在长期运行过程中，油污、油泥、灰尘累积形成的垃圾累积物，对绝缘的性能影响非常大，并且空间狭小，采用智能型绝缘干冰清洗，能将所有狭小空间区域进行有效清理，特别是斜边垫块区域的缝隙和绕组端部绝缘表面；（六）机组检修过程中，设备的清洗需要一种新型的清洗手段来完成，株洲湘水机电借鉴国内外各种设备的清洗方式，以及通过多年的研究探索，同时在国内部分电站的充分试验，形成了一套以智能型干冰清洗设备为主，辅助其他清洗材料在设备上的清洗工作方式。能解决发电机的检修过程中各个部件清洗的难题。通过多年的施工应用，现在已经形成了可靠的清洗发电机的流程和施工方案。在国内很多电站都得到了应用。最大的优点是不受空间影响，非常狭小的空间都能进行清理，特别是定子线棒端部的斜边垫块缝隙、铁心通风槽缝隙、定子铁心端部狭小空间中的油污、灰尘等都能进行清理，保证各部件原有的机械性能和绝缘性能，清理干净彻底，并且没有任何后续隐患。（七）方式友好：发电机干冰清洗，不受空间约束，可以根据空间大小改变喷嘴大小来实现对非常狭小空间的清理。特别是定子绕组端部的斜边垫块缝隙、铁心通风槽缝隙、定子铁心端部狭小空间中的油污、灰尘等都能进行清理。（八）设备友好：干冰颗粒在制作过程中填加一种绝缘性物质-硅油，可以在绝缘层的表面覆盖一层绝缘防护膜，避免水汽的凝结，对后续机组运行过程中油污、灰尘起到一定的隔离作用，保证各部件的机械性能和绝缘性能。同时，在干冰原材料中添加绝缘材料，在干冰清洗过程中，在清理油污及油泥等异物后，绝缘表面会形成一道绝缘防护膜，增强绝缘表面绝缘性能。同时也能在后续机组运行过程中，一定程度上阻挡油污及其他异物的再次集聚。（九）环境友好：干冰清洗不同于其他清洗方式。它喷射到被清洗物体表面，干冰颗粒与清洗表面间迅速发生热交换，致使固体CO2迅速升华变为气体。干冰颗粒在千分之几秒内体积膨胀近800 倍，在冲击点造成“微型爆炸”。CO2自然挥发，整个清洗过程没有产生任何二次废物，仅留下需要收集处理的只是清除下来的污垢。（十）效率友好：人工效率：少量的人工投入，专用施工设备运作，安全管理简单，施工过程容易控制。环境效率：无二次污染物。经济效率：不需要购买大量的带电清洗剂、棉布等。

附图说明

图1为本发明应用于发电机组的干冰喷射清洗方法专用设备的总体示意图。

图2为本发明应用于发电机组的干冰喷射清洗方法专用设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

实施例1

一种应用于发电机组的干冰喷射清洗方法为：利用-78 ℃ — -48 ℃极低温的干冰颗粒，以低压用气作为载体和动力，将干冰颗粒加速到200—273m/s的速度从喷射枪中喷出撞击发电机组内被清洗的表面污垢，使表面污垢突然降温导致表面脆化，同时造成这些温度极低的干冰气体进入出现裂缝的污染物内，利用高速运动的固体干冰颗粒的能量转化，使附着在定、转子铁心、端部绕组表面的污垢、油污等迅速冷冻，从而凝结、脆化、被剥离，且同时随气流清除。

在清洗过程中会产生下列变化：

1、“能量转移”。干冰高速撞击到被清洗表面，撞击动能散逸，干冰粒与清洗表面发生极其快速的热转移，二氧化碳瞬间升华。

2、“低温龟裂”。不同热膨胀系数的两种材料之间的温差会破坏两种材料间的结合。干冰粒冲击处理物表面，使污垢冷冻至脆化及爆裂，产生“龟裂”，影响粘附污垢的机械性能。

3、“微爆炸”。干冰粒钻进污垢裂缝后，在几千分之一秒内气化，其体积瞬间膨胀600～800倍，将污垢剥离物件表面。。

实施例2

一种应用于发电机组的干冰喷射清洗方法所用的干冰溶液的重量百分比配方为：干冰80份、硅油5份、水15份，在针对有绝缘性能要求的电气设备进行清理时，发电机组干冰喷射清洗方法，是在干冰中加入硅油后，对需清洗表面进行高速喷射，在干冰爆破清洗过程中，当污染物清理完成后，设备表面会覆盖一层绝缘层，防止电气设备在清理过程中由于冷凝效应在电气设备表面形成水汽集结，进而保护电气设备，同时在后续的设备运行过程中，能在一定程度上阻挡污染物粘附，起到绝缘保护作用。

实施例3

如图1及图2所示，一种应用于发电机组的干冰喷射清洗方法的专用设备，它包括低压气管1、气压调节阀2、电动流量调节阀3、调速电动机4、旋转冰轮5、干冰箱6、振动电动机7、连接软管8、喷嘴9、PLC控制系统10及清洗机箱体11，厂房低压气体通过接头与低压气管1连接，气压调节阀2及电动流量调节阀3设于低压气管1上，在干冰箱6下端通过旋转冰轮5与低压气管1连通，旋转冰轮5与调速电动机4连接，在干冰箱6下方设有振动电动机7，低压气管1的出口端12通过连接软管8与喷嘴9连接，低压气管1、气压调节阀2、电动流量调节阀3、调速电动机4、旋转冰轮5、干冰箱6、振动电动机7及PLC控制系统10均设于清洗机箱体11中，气压调节阀2、电动流量调节阀3、调速电动机4及振动电动机7分别与PLC控制系统10连接。

Claims

1.一种应用于发电机组的干冰喷射清洗方法，其特征在于：利用-78 ℃ — -48 ℃极低温的干冰颗粒，以低压用气作为载体和动力，将干冰颗粒加速到200—273m/s的速度从喷射枪中喷出撞击发电机组内被清洗的表面污垢，使表面污垢突然降温导致表面脆化，同时造成这些温度极低的干冰气体进入出现裂缝的污染物内，利用高速运动的固体干冰颗粒的能量转化，使附着在定、转子铁心、端部绕组表面的污垢、油污等迅速冷冻，从而凝结、脆化、被剥离，且同时随气流清除。

2.一种如权利要求1所述的应用于发电机组的干冰喷射清洗方法所用的干冰溶液，其特征在于：所述干冰溶液的重量百分比配方为：干冰70-99份、硅油0-10份、水0-30份。

3.一种如权利要求1或2所述的应用于发电机组的干冰喷射清洗方法的专用设备，其特征在于：它包括低压气管、气压调节阀、电动流量调节阀、调速电动机、旋转冰轮、干冰箱、振动电动机、连接软管、喷嘴、PLC控制系统及清洗机箱体，厂房低压气体通过接头与低压气管连接，气压调节阀及电动流量调节阀设于低压气管上，在干冰箱下端通过旋转冰轮与低压气管连通，旋转冰轮与调速电动机连接，在干冰箱下方设有振动电动机，低压气管的出口端通过连接软管与喷嘴连接，低压气管、气压调节阀、电动流量调节阀、调速电动机、旋转冰轮、干冰箱、振动电动机及PLC控制系统均设于清洗机箱体中，气压调节阀、电动流量调节阀、调速电动机及振动电动机分别与PLC控制系统连接。