CN112646553A - 一种环保型风电变流器冷却液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种环保型风电变流器冷却液及其制备方法，所述环保型风电变流器冷却液包含如下重量份的成分：金属腐蚀抑制剂1～8份、阻垢剂0.5～6份、缓冲剂0.1～2份、消泡剂0.01～0.2份、非金属材料保护剂0.5‑5份、酸碱调节剂0.5～2份、降冰点剂60～120份、水60‑150份。本发明提供的风电变流器冷却液，具有优异金属腐蚀抑制性，具有良好的抗泡性能和较好的橡胶、塑料相容性，同时对环境无害，适用于风力发电机组冷却系统的冷却液。

Description

一种环保型风电变流器冷却液及其制备方法
技术领域
本发明属于冷却液制备技术领域，涉及一种环保型风电变流器冷却液及其制备方法，具体地说，涉及一种具有优异金属腐蚀抑制性，具有良好的抗泡性能和较好的橡胶、塑料相容性，同时对环境无害的风电变流器冷却液。
背景技术
欧洲与美洲是全球风电发展最早的地区。欧洲自上世纪90年代起便开始大力发展风电。经过多年的迅速发展，2016年，风电在美国已超过传统水电成为第一大可再生能源；在德国，陆上风电已成为整个能源体系中最便宜的能源。2000年至2015年，全球风电新增装机容量基本呈现逐年递增的趋势。我国风电发展开始于20世纪50年代，自20世纪90年代开始进入规模化发展阶段，技术不断提升，装机容量和并网容量不断提高，越来越多风力发电机组在各地建设运行，单台风机装机容量也越来越大。风力发电是将风能转换为机械能进而将机械能转换为电能的过程。在运转过程中，风力发电机组内的变流器会产生大量热量，若不能及时将热量删除，温度升高将会严重影响变流器的正常工作，甚至导致器件烧毁。目前对风力发电机的冷却主要有空冷和水冷两种方式，冷却方式与发电机组功率和设计有关，水冷一般用于功率1.5MW及以上的机组，而对于功率2.5MW及以上的机组则必须采用水冷方式才能满足使用需求。风力发电用密闭式循环冷却装置可以将变流器产生的热量传导至冷却液，然后由冷却液带至外冷散热器部分，散热器经周围空气强迫风冷散走热量或经水冷方式散走热量。
随着环保法规越来越严格，对于风电用变流器冷却液也提出了更高的要求，除了要满足风电基本需求外，还要满足对环保的要求。目前冷却液不同配方的差异主要是采用了不同的腐蚀抑制体系，以及存在把车用冷却液用在风电冷却系统，市场上的大部分冷却液产品含有腐蚀抑制剂大多对环境有害，同时抗泡性能也较差，冷却液中采用的多数有机型添加剂也会加重冷却液对非金属材料的影响，因此需要在加强其金属腐蚀抑制性能同时，也要改善其环保性能、抗泡性能及非金属材料的兼容性，以适应未来风电变流器冷却液的发展趋势。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种具有优异的金属腐蚀抑制性，具有良好的抗泡性能和较好的非金属材料相容性，同时对环境无害的风电变流器冷却液及其制备方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
为提高风电变流器冷却液的金属腐蚀抑制性、抗泡性、对橡胶、塑料的相容性以及环境友好性，现有技术多需借助添加大量或成本较高或环境有害的功能添加剂，却往往并不能获得优异的金属腐蚀抑制性、对橡胶、塑料的相容性以及环境友好性的冷却液，使得风电变流器冷却液在高温环境中的使用受到限制。本发明巧妙地通过特定的有机溶剂的复配方式解决了上述问题。本发明通过大量研发和实践发现，采用丙三醇为降冰点溶剂，佐以月桂酸咪唑啉硫酸酯钠或月桂酸咪唑啉硫酸酯钾作为金属腐蚀抑制剂，n＝2或n＝4的聚环氧琥珀酸钠作为阻垢剂，添加壬二酸二辛脂或壬二酸二正己脂作为非金属材料保护剂，同时添加缓冲剂、消泡剂、酸碱调节剂和水，按照特定的用量复配形成的组合物，能够获得具有优异的金属腐蚀抑制性、抗泡性、对橡胶、塑料的相容性好以及环境友好型的风电变流器冷却液。
具体地，本发明提供一种环保型风电变流器冷却液，包含如下重量份的成分：
Figure BDA0002231445660000021
Figure BDA0002231445660000031
优选地，本发明提供的环保型风电变流器冷却液，包含如下重量份的成分：
Figure BDA0002231445660000032
本发明所述重量份可以是mg、g、kg等本领域公知的重量单位，也可以是其倍数，如1/10、1/100、10倍、100倍等。
所述金属腐蚀抑制剂为月桂酸咪唑啉硫酸酯钠或月桂酸咪唑啉硫酸酯钾。所述金属腐蚀抑制剂对铸铝、焊锡、铸铁等多种金属具有优异的缓蚀性能，同时在丙三醇的水溶液中还有一定的阻垢性能。
所述阻垢剂为n＝2的聚环氧琥珀酸钠或n＝4的聚环氧琥珀酸钠。所述阻垢剂具有很强的螯合钙、镁离子的能力，在冷却液中使用还可以保证溶液的稳定性。
所述缓冲剂为3-羟基-3-羧基戊二酸或2-羟基丁二酸。易溶于水，对人体和环境无害，在溶液中与月桂酸咪唑啉类缓蚀剂使用具有更加优异的缓冲作用。
所述消泡剂为PE6100。
所述非金属材料保护剂壬二酸二辛脂或者壬二酸二正己脂，是良好的增塑剂，与橡胶和塑料的相容性好，在丙三醇溶液中具有良好的橡胶、塑料保护性能，减少冷却液对非金属材料的影响。
所述酸碱调节剂优选为NaOH，可以有效地调节溶剂的酸碱度，确保冷却液产品的稳定性剂优异的金属缓蚀性能。
所述降冰点溶剂优选为丙三醇。由于风力发电机组变流器部分长期在70-90℃下工作，乙二醇容易被氧化成乙醇酸，再被氧化成乙二酸，乙二酸对设备造成腐蚀而使设备发生渗漏，故本申请选用丙三醇为降冰点溶剂。
所述水优选采用去离子水。
在对各组分的选择进行优化的基础上，本发明优选的环保型风电变流器冷却液包含如下重量份的成分：
Figure BDA0002231445660000041
进一步优选，包含如下重量份的成分：
Figure BDA0002231445660000042
Figure BDA0002231445660000051
更优选的，包含如下重量份的成分：
Figure BDA0002231445660000052
或
Figure BDA0002231445660000053
或
Figure BDA0002231445660000054
Figure BDA0002231445660000061
或
Figure BDA0002231445660000062
或
Figure BDA0002231445660000063
本发明的环保型风电变流器冷却液的制备方法包括如下步骤：
按照配比将金属腐蚀抑制剂、缓冲剂、阻垢剂、溶剂和酸碱调节剂溶于水中，常温搅拌30-60分钟，再加入抗泡剂和非金属材料保护剂，搅拌15-20分钟。
本发明进一步保护所述环保型风电变流器冷却液的应用，优选为在风电变流器的应用。
本发明提供的环保型风电变流器冷却液的玻璃器皿腐蚀试验、铸铝传热腐蚀试验、铝沉积试验、非金属材料相容性试验如表1所示：
表1环保型风电变流器冷却液性能指标
Figure BDA0002231445660000071
相比已有的技术，本发明的环保型型风电变流器冷却液有以下优点和效果：
(1)本发明环保型风电变流器冷却液采用多种环保型添加剂复配技术，同时采用丙三醇作为降冰点剂，有效地解决了冷却液对环境有害的问题。
(2)本发明环保型风电变流器冷却液具有优异的金属缓蚀性能和抗泡性能，符合风电冷却液的使用要求；
(3)本发明的环保型风电变流器冷却液有很好的橡胶和塑料相容性，保证了在使用过程中对非金属材料的保护，延长其使用寿命。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的，并不是用于对本发明的范围进行限制。本领域的技术人员在不背离本发明的宗旨和精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和替换。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
环保型风电变流器冷却液的组成按总质量100kg计为：
Figure BDA0002231445660000081
实施例2
按总质量100kg计，环保型风电变流器冷却液的组成为：
Figure BDA0002231445660000082
Figure BDA0002231445660000091
实施例3
按总质量100kg计，环保型风电变流器冷却液的组成为：
Figure BDA0002231445660000092
实施例4
按总质量100kg计，环保型风电变流器冷却液的组成为：
Figure BDA0002231445660000093
实施例5
按总质量100kg计，环保型风电变流器冷却液的组成为：
Figure BDA0002231445660000094
Figure BDA0002231445660000101
按照表1中的性能指标方法对实施例1～5提供的环保型风电变流器冷却液进行评定，检测结果如表2、表3所示。
对比例1
本对比例提供一种冷却液，其他组成和配比与实施例3相同，不同之处在于将乙二醇替代丙三醇，用量与实施例3一致。
对比例2
本对比例提供一种冷却液，其他组成和配比与实施例2相同，不同之处在于金属腐蚀抑制剂采用羟基亚乙基二膦酸替代实施例2的月桂酸咪唑啉硫酸酯钠，用量与实施例2一致。
对比例3
本对比例提供一种冷却液，其他组成和配比与实施例4相同，不同之处在于缓冲剂采用三乙醇胺替代实施例4的2-羟基丁二酸，用量与实施例4一致。
对比例4
本对比例提供一种冷却液，其他组成和配比与实施例1相同，不同之处在于阻垢剂的选择不同。本对比例选择乙二胺四乙酸钠代替聚环氧琥珀酸钠(n＝4)作为阻垢剂。
实验例1
将实施例1-5的风电变流器冷却液和对比例1-4的冷却液进行各项性能评定，结果如表2、表3所示，实施例1～5的风电变流器冷却液具有优异的金属腐蚀抑制性、抗泡性、对橡胶、塑料、硬水的相容性以及环境友好性，可适用于环境温度高的风电机组内变流器的冷却。
表2环保型风电变流器冷却液检验结果(1)
Figure BDA0002231445660000111
表3环保型风电变流器冷却液检验结果(2)
Figure BDA0002231445660000121
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种环保型风电变流器冷却液，其特征在于，包含如下重量份的成分：
Figure FDA0002231445650000011
2.根据权利要求1所述的环保型风电变流器冷却液，其特征在于，包含如下重量份的成分：
Figure FDA0002231445650000012
3.根据权利要求1或2所述的环保型风电变流器冷却液，其特征在于，所述金属腐蚀抑制剂为月桂酸咪唑啉硫酸酯钠或月桂酸咪唑啉硫酸酯钾。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的环保型风电变流器冷却液，其特征在于，所述阻垢剂为n＝2的聚环氧琥珀酸钠或n＝4的聚环氧琥珀酸钠。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的环保型风电变流器冷却液，其特征在于，所述非金属材料保护剂为壬二酸二辛脂或壬二酸二正己脂。
6.根据权利要求5所述的环保型风电变流器冷却液，其特征在于，所述缓冲剂为3-羟基-3-羧基戊二酸或2－羟基丁二酸；
和/或所述消泡剂为PE6100；
和/或所述酸碱值调节剂为NaOH或KOH；
和/或所述降冰点剂为丙三醇；
和/或所述水为去离子水。
7.根据权利要求6所述的环保型风电变流器冷却液，其特征在于，包含如下重量份的成分：
Figure FDA0002231445650000021
优选包含如下重量份的成分：
Figure FDA0002231445650000022
Figure FDA0002231445650000031
8.根据权利要求7所述的环保型风电变流器冷却液，其特征在于，包含如下重量份的成分：
Figure FDA0002231445650000032
或
Figure FDA0002231445650000033
或
Figure FDA0002231445650000034
Figure FDA0002231445650000041
或
Figure FDA0002231445650000042
或
Figure FDA0002231445650000043
9.权利要求1-8任意一项所述的环保型风电变流器冷却液的制备方法，其特征在于，按照配比将金属腐蚀抑制剂、缓冲剂、阻垢剂、降冰点剂和酸碱调节剂溶于水中，常温搅拌30-60分钟，再加入消泡剂和非金属材料保护剂，搅拌15-20分钟。
10.权利要求1～8任意一项所述环保型冷却液在风电变流器中的应用。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113563854A (zh) * 2021-08-17 2021-10-29 中国石油化工股份有限公司 一种环境友好型无水冷却液及其制备方法和应用
CN113563853A (zh) * 2021-07-26 2021-10-29 中国石油化工股份有限公司 一种环保型冷却液组合物及其用途
CN115404049A (zh) * 2021-05-28 2022-11-29 中国石油化工股份有限公司 一种冷却液及其制备方法和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8658326B2 (en) * 2004-09-08 2014-02-25 Prestone Products Corporation Heat transfer system, fluid, and method
CN107267232A (zh) * 2017-06-07 2017-10-20 常州市天宁区鑫发织造有限公司 一种甲醇汽油多相金属缓蚀剂
CN107987803A (zh) * 2016-10-26 2018-05-04 中国石油化工股份有限公司 一种含磷发动机冷却液及其制备方法
CN109251734A (zh) * 2018-12-03 2019-01-22 江苏智博工程机械科技有限公司 一种发动机用防冻液
CN109762533A (zh) * 2019-03-05 2019-05-17 北京中航经天润滑科技有限公司 一种多效、低泡有机型雷达冷却液及其应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8658326B2 (en) * 2004-09-08 2014-02-25 Prestone Products Corporation Heat transfer system, fluid, and method
CN107987803A (zh) * 2016-10-26 2018-05-04 中国石油化工股份有限公司 一种含磷发动机冷却液及其制备方法
CN107267232A (zh) * 2017-06-07 2017-10-20 常州市天宁区鑫发织造有限公司 一种甲醇汽油多相金属缓蚀剂
CN109251734A (zh) * 2018-12-03 2019-01-22 江苏智博工程机械科技有限公司 一种发动机用防冻液
CN109762533A (zh) * 2019-03-05 2019-05-17 北京中航经天润滑科技有限公司 一种多效、低泡有机型雷达冷却液及其应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《风力发电职业技能鉴定教材》编写委员会: "《风力发电机组维修保养工——初级》", 30 June 2016, 知识产权出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115404049A (zh) * 2021-05-28 2022-11-29 中国石油化工股份有限公司 一种冷却液及其制备方法和应用
CN113563853A (zh) * 2021-07-26 2021-10-29 中国石油化工股份有限公司 一种环保型冷却液组合物及其用途
CN113563854A (zh) * 2021-08-17 2021-10-29 中国石油化工股份有限公司 一种环境友好型无水冷却液及其制备方法和应用
CN113563854B (zh) * 2021-08-17 2023-08-25 中国石油化工股份有限公司 一种环境友好型无水冷却液及其制备方法和应用

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