CN111334381A - 风力发电机清洗剂及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及清洗剂的技术领域，尤其是涉及一种风力发电机清洗剂及使用方法。其包括清洗剂配方及使用方法。配方包括以下组分及重量配比：异构烷烃95‑97份，异己二醇、乙二醇己醚、丙二醇己醚中的一种或几种3‑5份；清洗剂的闪电大于60℃。本发明解决风电设备在野外检修时清洗及清洗剂使用时出现腐蚀基材，气味大，废水排放困难，容易燃烧等难题，同时简化清洗流程。
Description
技术领域
本发明涉及清洗剂的技术领域，尤其是涉及一种风力发电机清洗剂及使用方法。
背景技术
随着全球人口数量的上升和经济规模的不断增长，世界范围内对能源需求持续增加，化石能源、生物能源等常规能源使用带来的环境问题日益突出。在此背景下，低碳经济即以低能耗、低污染、低排放为基础的能源经济发展模式应运而生。风力发电作为能源的一种，是适应当前经济下国际能源发展的新型发电技术，有着得天独厚的优势：风能分布广泛，蕴藏量巨大，是一种可再生资源，有利于可持续发展；风力发电无温室气体排放，清洁无污染，完全符合低碳经济的要求。中国风能储量很大，我国风力发电场的建设也在快速发展，我国已在新疆、辽宁、甘肃、山东、海南等多个省区建立了很多风电场。
风力发电的原理是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促进发电机发电。这些年来，风电机组在我国得到了广泛的安装使用，随着大型风力发电机组装机容量的增加，其系统结构也日趋复杂，风力发电机的故障也成为一个不容忽视的问题。当机组发生故障时，不仅会造成停电，而且会产生严重的安全事故，而且风电机组的部分部件一旦损坏，风电场无法修复，必须运到专业厂家进行修理，维修成本高，周期长，势必给风电场造成巨大的经济损失。
发电机是风电机组的核心部件，负责将旋转的机械能转化为电能，并为电气系统供电。随着风力机容量的增大，发电机的规模也在逐渐增加，使得对发电机的密封保护受到制约，因此长时间使用会积累灰尘，尤其是在高温高粉尘高风地区，更容易积累灰尘，发电机上的绝缘油沾染粉尘后有可能导电发生短路，烧坏电机。因此发电机需要定期维护，并进行清洗，提升发电机的绝缘电阻值。
现有使用的清洗剂有以下几种：
1.大部分都使用三氯乙烯、四氯乙烯进行清洗，但是两者会致癌，而且会污染大气。
2.用汽油清洗，容易着火，而且不安全
3.用煤油清洗，煤油的闪电虽然比较高但是气味大，有一定的毒性。
为了克服以上缺陷，也有用水基清洗剂清洗的，但是用水基清洗剂清洗容易残留水以及一些无机盐，即使后期将水分蒸发，残留的无机盐一旦吸水或回潮，也很容易导电造成短路烧坏电机。
发明内容
本发明的目的是提供一种风力发电机清洗剂，主要用于清洗风力发电机，不会存在像水基清洗剂残留水的问题，清洗效果也好，而且闪点高，无气味。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：风力发电机清洗剂，包括以下组分及重量配比：
异构烷烃95-97份
异己二醇、乙二醇己醚、丙二醇己醚中的一种或几种3-5份；
其中异构烷烃的碳原子数为12-16，清洗剂的闪电大于60℃。
通过采用上述技术方案，原料均为有机物，不会残留水及无机盐，无需担心出现吸潮造成短路的情况发生；异构烷烃只含有C、H两种元素，不会污染大气，更加环保，而且气味也小；清洗剂的闪电大于60℃，不容易着火，运输和使用都很安全；最重要的是通过以上配方得到的清洗剂清洗能力强，能够很好的恢复发电机自身的绝缘电阻值，还不会损伤发电机表面的绝缘漆。
异己二醇的具有优异的溶解能力，应用于本发明有利于提高清洗剂的清洁能力，而且异己二醇的闪点也比较高，不易着火。
乙二醇己醚、丙二醇己醚闪点也比较高，不易着火溶解能力，而且应用于本发明能够进一步提高清洗能力。经试验发现，异构烷烃的碳原子数在12以上，清洗发电机油污、粉尘的能力比较强；但是异构烷烃的碳原子数过大又不易烤干；因此选择异构烷烃的碳原子数在12-16之间更好。
本发明进一步设置为：所述异构烷烃为C12和C16。
通过采用上述技术方案，本申请对异构烷烃C12、C14、C16、C18做清洗和挥发性测试：
| 成分 | 清洗能力 | 挥发速度 | 着火点 |
| C10 | 最强 | 快 | 低于10℃ |
| C12 | 强 | 适中 | 低于60℃ |
| C16 | 强 | 适中 | 高于60℃ |
| C18 | 弱 | 慢 | 高于60℃ |
从上表可以看出，异构烷烃的碳原子个数越多，挥发越慢，清洗能力越弱，C14，C18两种原料不常见，不易采购，因此本申请选用C12和C16。
本发明进一步设置为：异构十二烷重量份为20-33份，异构十六烷重量份为63-75份。
通过采用上述技术方案，经测试发现，采用以上组分及配比，着火点高于60℃，不容易着火，运输和使用都更安全，清洗效果更好，挥发的也比较快。
本发明进一步设置为：异构烷烃C16和C12的重量份比为(2:1)-(3:1)。
通过采用上述技术方案，经测试，采用上述配比，着火点高于60℃，不容易着火，运输和使用都更安全，清洗效果更好，挥发的也比较快。
本发明进一步设置为：异己二醇、乙二醇己醚、丙二醇己醚的重量份比为(1:1:3)-(1:1:2)。
通过采用上述技术方案，经试验发现，使用以上配比与异构烷烃的相溶性更好，便于制备，而且气味小，清洗效果好，残留少，清洗后发电机表面绝缘漆也无损坏情况。
本发明进一步设置为：异构十二烷重量份为10份，异构十六烷重量份为85份，异己二醇重量份为1份、乙二醇己醚重量份为1份、丙二醇己醚重量份为3份。
通过采用上述技术方案，经试验发现，使用以上配方清洗剂稳定性好，清洗效果好，清洗后绝缘电阻值合格，清洗后发电机表面绝缘漆也无损坏情况。
本发明的目的二是提供一种风力发电机清洗剂的使用方法，清洗方法简单，清洗效果好。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种风力发电机清洗剂的使用方法，包括以下步骤：
S1将待清洗部件加入风力发电机清洗剂中进行超声清洗或用风力发电机清洗剂对待清洗部件进行喷淋；
S2将清洗后的部件进行干燥。
通过采用上述技术方案，通过超声或喷淋清洗发电机清洗的更加干净，有利于提高清洗效率，也不会损坏发电机表面的绝缘漆；干燥后方便后期的安装及使用。
本发明进一步设置为：步骤S2中采用真空干燥，干燥时间为30-60min，目视没有残留液体为准。
通过采用上述技术方案，真空干燥比较快，也不容易有灰尘，整个清洗过程效率更高。
本发明进一步设置为：步骤S1中超声常温清洗5-10min。
通过采用上述技术方案，经试验发现超声清洗清洗效率高，常温清洗5-10分钟即可清洗干净，清洗干净后即可取出，即节约成本又不会出现超声时间过长损坏零件的情况发生。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
其一、原料均为有机物，不会残留水及无机盐，无需担心出现吸潮造成短路的情况发生；异构烷烃只含有C、H两种元素，不会污染大气，更加环保，而且气味也小；清洗剂的闪电大于60℃，不容易着火，运输和使用都很安全；最重要的是通过以上配方得到的清洗剂清洗能力强，能够很好的恢复发电机自身的绝缘电阻值，还不会损伤发电机表面的绝缘漆。
其二、通过超声或喷淋清洗发电机清洗的更加干净，有利于提高清洗效率，也不会损坏发电机表面的绝缘漆；干燥后方便后期的安装及使用。
其三、异构烷烃C16和C12的重量份比为(2:1)-(3:1)，异己二醇、乙二醇己醚、丙二醇己醚的重量份比为(1:1:3)-(1:1:2)，相溶性更好，得到的清洗剂气味小，清洗效果好，残留少，对发电机表面绝缘漆也没有损伤。
具体实施方式
风力发电机清洗剂，包括以下组分及重量配比：
异构烷烃95-97份异己二醇、乙二醇己醚、丙二醇己醚中的一种或几种3-5份；
其中异构烷烃的碳原子数为12-16，清洗剂的闪电大于60℃。
优选的，所述异构烷烃为C12和C16，优选的，异构十二烷重量份为20-33份，异构十六烷重量份为63-75份，优选的，异构烷烃C16和C12的重量份比为(2:1)-(3:1)。异己二醇、乙二醇己醚、丙二醇己醚的重量份比为(1:1:3)-(1:1:2)。
风力发电机清洗剂的使用方法，包括以下步骤：
S1将待清洗部件加入风力发电机清洗剂中进行超声清洗或用风力发电机清洗剂对待清洗部件进行喷淋；
S2将清洗后的部件进行干燥。
优选的，步骤S2中采用真空干燥，干燥时间为30-60min，目视没有残留液体为准；步骤S1中超声常温清洗5-10min。
优选的异构烷烃可以选用艾克森美孚化工生产的Isopar系列异构烷烃溶剂或者GS德克士无气味异构烷烃环保溶剂油或者美国雪佛龙菲利普斯生产制得CAS号为64742-48-9。艾克森美孚化工生产的Isopar系列异构烷烃溶剂纯度高，性能稳定，气味低，含有的芳烃也很低。异己二醇、乙二醇己醚、丙二醇己醚也由市售获得。
以下结合表格对本发明作进一步详细说明。
将不同碳原数的异构烷烃进行溶解油污清洗实验，我们将采用十碳异构烷烃，十二碳异构烷烃，十四碳异构烷烃，十六碳异构烷烃，十八碳异构烷烃进行测试，实验结果如下：
| 烷烃种类 | 清洗能力 | 挥发速度 | 着火点 | 是否选用 |
| C10 | 最强 | 快 | 低于10℃ | 弃用 |
| C12 | 强 | 适中 | 低于60℃ | 选用 |
| C14 | 强 | 适中 | 高于60℃ | 选用 |
| C16 | 强 | 适中 | 高于60℃ | 选用 |
| C18 | 弱 | 慢 | 高于60℃ | 弃用 |
从上表可以看出，异构烷烃的碳原子个数越多，挥发越慢，清洗能力越弱，C14，C18两种原料不常见，不易采购，因此从经济成本的角度因此本申请优选用C12和C16。
将按不同重量比的C16和C12进行重量配比，测试混合之后的闪点，判断安全性，具体结果见下表：
| C16和C12重量比 | 5:1 | 4:1 | 3:1 | 2:1 | 1:1 | 1:2 | 1:3 | 1:4 |
| 闪点 | 85℃ | 78℃ | 72℃ | 61℃ | 56℃ | 59℃ | 54℃ | 52℃ |
选用闪点在60℃的配比用于清洗比较安全，又因C12异构烷烃含量越高，挥发越快，所以选用C16和C12重量比为(2:1)-(3:1)。
异己二醇、乙二醇己醚、丙二醇己醚这类溶剂因有含有环氧结构，具有一定的渗透性，但是同时与异构烷烃互溶性相对比较差，需要进行适当配比。异己二醇、乙二醇己醚、丙二醇己醚具体配比与异构烷烃的溶解性以及混合后的挥发性见下表：
从上表可以清楚的看出，优选异己二醇、乙二醇己醚、丙二醇己醚重量比为(1:1:3)-(1:1:2)。
风力发电机清洗剂，具体实施例和对比例的组分重量份配比见下表。
| C12 | C16 | 异己二醇 | 乙二醇己醚 | 丙二醇己醚 | |
| 实施例1 | 30 | 66 | 1 | 1 | 3 |
| 实施例2 | 27 | 68 | 1 | 1 | 3 |
| 实施例3 | 24 | 71 | 1 | 1 | 3 |
| 实施例4 | 33 | 63 | 1 | 1 | 2 |
| 实施例5 | 24 | 72 | 1 | 1 | 2 |
| 实施例6 | 32 | 65 | 0.6 | 0.6 | 1.8 |
| 实施例7 | 28 | 69 | 0.75 | 0.75 | 1.5 |
| 实施例8 | 20 | 75 | 1 | 1 | 3 |
| 实施例9 | 10 | 85 | 1 | 1 | 3 |
| 对比例1 | 27 | 68 | 0 | 2 | 3 |
| 对比例2 | 32 | 64 | 2 | 0 | 2 |
| 对比例3 | 28 | 69 | 1 | 2 | 0 |
| 对比例4 | 27 | 68 | 5 | 0 | 0 |
| 对比例5 | 27 | 68 | 0 | 5 | 0 |
| 对比例6 | 27 | 68 | 0 | 0 | 5 |
| 对比例7 | 50 | 45 | 1 | 1 | 3 |
| 对比例8 | 30 | 60 | 2 | 2 | 6 |
| 对比例9 | 25 | 75 | 0 | 0 | 0 |
| 对比例10 | 40 | 55 | 1 | 1 | 2 |
| 对比例11 | 60 | 35 | 1 | 1 | 2 |
实施例10
风力发电机清洗剂，实施例10与实施例2的不同之处在于，C12替换为C14。
实施例11
风力发电机清洗剂，实施例11与实施例2的不同之处在于，C16替换为C18。
对上述实施例1-11及对比例1-9得到的发电机清洗剂进行清洗，清洗步骤均如下：
S1将待清洗部件加入风力发电机清洗剂中进行超声清洗，常温超声清洗8min；
S2将清洗后的部件放入真空干燥箱内进行干燥，干燥时间为30-60min，目视没有残留液体为准。
干燥完成后通过绝缘电阻表测量发电机的绝缘电阻值，并记录清洗效果。具体数据见下表：
| 清洗剂稳定性 | 闪点℃ | 清洗效果 | 绝缘电阻值 | 发电机表面绝缘漆损坏情况 | |
| 实施例1 | 稳定 | >60 | 合格 | 合格 | 无损伤 |
| 实施例2 | 稳定 | >60 | 合格 | 合格 | 无损伤 |
| 实施例3 | 稳定 | >60 | 合格 | 合格 | 无损伤 |
| 实施例4 | 稳定 | >60 | 合格 | 合格 | 无损伤 |
| 实施例5 | 稳定 | >60 | 合格 | 合格 | 无损伤 |
| 实施例6 | 稳定 | >60 | 合格 | 合格 | 无损伤 |
| 实施例7 | 稳定 | >60 | 合格 | 合格 | 无损伤 |
| 实施例8 | 稳定 | >60 | 合格 | 合格 | 无损伤 |
| 实施例9 | 稳定 | >60 | 合格 | 合格 | 无损伤 |
| 实施例10 | 稳定 | >60 | 合格 | 合格 | 无损伤 |
| 实施例11 | 稳定 | >60 | 合格 | 合格 | 无损伤 |
| 对比例1 | 不稳定 | - | - | - | - |
| 对比例2 | 不稳定 | - | - | - | - |
| 对比例3 | 不稳定 | - | - | - | - |
| 对比例4 | 不稳定 | - | - | - | - |
| 对比例5 | 不稳定 | - | - | - | - |
| 对比例6 | 稳定 | >60 | 合格 | 合格 | 轻微损伤 |
| 对比例7 | 稳定 | <60 | 合格 | 合格 | 无损伤 |
| 对比例8 | 不稳定 | - | - | - | - |
| 对比例9 | 稳定 | >60 | 相对弱 | 合格 | 无损伤 |
| 对比例10 | 稳定 | <60 | 合格 | 合格 | 无损伤 |
| 对比例11 | 稳定 | <60 | 合格 | 合格 | 无损伤 |
备注：1.清洗剂稳定性为各组分混合后放置2小时以上不分层为指标；
2.对于各组分混合后不稳定，有分层现象的清洗剂直接弃用，未进行下一步测试；
3.清洗效果合格指清洗后发电机表面清洗干净且无残留；
4.绝缘电阻值合格指清洗后发电机绝缘电阻值恢复到发电机可以使用的绝缘电阻值。
从上表可以清楚的看出，实施例1-8中C12的重量份为20-33份，C16的重量份为63-75份，且C16和C12的重量份比为(1.9:1)-(3.26:1)，异己二醇、乙二醇己醚、丙二醇己醚重量比为(1:1:3)-(1:1:2)；实施例1-8的稳定性很好，闪点均大于60℃，不容易着火，运输和存放都更安全；清洗效果很好且表面无残留；清洗后发电机绝缘电阻值恢复到发电机可以使用的绝缘电阻值，清洗后发电机表面绝缘漆无任何损坏情况；而且气味非常小，更有益于工人的身体健康。
实施例9的配比下清洗效果也很好，稳定性好、闪点更高，更安全，对发电机表面的绝缘漆也无损坏情况，但是清洗后发电机需要静置干燥的时间加长了20％以上，因此还是建议选择实施例1-8的配方。
实施例10将C12替换为C14、实施例11将C16替换为C18，清洗效果都没有明显变化，均能达到标准。
对比例1-5、对比例8中异己二醇或乙二醇己醚的重量占比较高，清洗剂容易分层，不稳定，对比例8的气味也比较大，因此不予采用；
对比例6制得的清洗剂虽然稳定性好，但是对发电机表面的绝缘漆有轻微损伤，虽然前几次清洗后发电机绝缘电阻值还合格，但是不排除清洗多次后影响发电机绝缘电阻值，而且气味也有点大，因此也不予采用。
对比例7制得的清洗剂稳定性好，对发电机表面的绝缘漆也无损伤，但是闪点比较低，存放和运输的过程中可能存在一定的安全隐患，因此也不予采用。
对比例9制得的清洗剂稳定性好，但是清洗能力较弱，会有一些污渍清洗不干净，因此也不予采用。
对比例10-11中C12的重量比占比比较多，因此闪点比较低，存放和运输的过程中可能存在一定的安全隐患，因此也不予采用。
实施例11
风力发电机清洗剂的使用方法，选取实施例2的配方制得的清洗剂通过喷淋的方法进行清洗，其他步骤与之前的使用方法相同；
喷枪选用161喷枪，且161喷枪连接有空压机；161喷枪的孔径合适，雾化好，清洗效果很好，绝缘电阻值也合格，对发电机表面的绝缘漆也无损伤；还可以节省至少10％的清洗时间，能够提高清洗效率，在工业上推广能够产生更多的经济效益。
实施例12
风力发电机清洗剂的使用方法，实施例12与实施例11的不同之处在于使用实施例2的配方制得的清洗剂浸泡后直接清洗，清洗效果很好，绝缘电阻值也合格，对发电机表面的绝缘漆也无损伤；因为提前浸泡过，所以清洗时间也可以大大减少，清洗的时间可以节省至少13％，进一步提高了清洗效率，在工业上推广能够产生更多的经济效益。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.风力发电机清洗剂，其特征是，包括以下组分及重量配比：
异构烷烃 95-97份
异己二醇、乙二醇己醚、丙二醇己醚中的一种或几种 3-5份；
其中异构烷烃的碳原子数为12-16，清洗剂的闪电大于60℃。
2.根据权利要求1所述的风力发电机清洗剂，其特征是，所述异构烷烃为C12和C16。
3.根据权利要求1所述的风力发电机清洗剂，其特征是，异构十二烷重量份为20-33份，异构十六烷重量份为63-75份。
4.根据权利要求3所述的风力发电机清洗剂，其特征是，异构烷烃C16和C12的重量份比为(2:1)-(3:1)。
5.根据权利要求1所述的风力发电机清洗剂，其特征是，异己二醇、乙二醇己醚、丙二醇己醚的重量份比为(1:1:3)-(1:1:2)。
6.根据权利要求1所述的风力发电机清洗剂，其特征是，异构十二烷重量份为10份，异构十六烷重量份为85份，异己二醇重量份为1份、乙二醇己醚重量份为1份、丙二醇己醚重量份为3份。
7.权利要求1-6任意一项所述的风力发电机清洗剂的使用方法，其特征是，包括以下步骤：
S1 将待清洗部件加入风力发电机清洗剂中进行超声清洗或用风力发电机清洗剂对待清洗部件进行喷淋；
S2 将清洗后的部件进行干燥。
8.根据权利要求7所述的风力发电机清洗剂的使用方法，其特征是，步骤S2中采用真空干燥，干燥时间为30-60min，目视没有残留液体为准。
9.根据权利要求7所述的风力发电机清洗剂的使用方法，其特征是，步骤S1中超声常温清洗5-10min。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115678692A (zh) * | 2022-09-16 | 2023-02-03 | 河南海利未来科技集团有限公司 | 一种高效去除电气电机设备油泥的清洗剂及其制备方法 |
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2018
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