CN112774960B - 一种适应于高寒地区防覆冰风机叶片涂层工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适应于高寒地区防覆冰风机叶片涂层及其工艺，其特征在于：包括二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层和支链状的聚氟硅烷涂层，所述的二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层位于叶片表面上，所述的支链状的聚氟硅烷涂层覆盖在二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层的外侧。本发明解决风力发电机组由于结冰而产生的材料及性能改变的问题，以及解决疲劳载荷变大而影响设备使用的问题，为风力发电机组安全、长时间运行工作提供了保障，最大程度降低了叶片结冰带来的设备故障问题。

Description

一种适应于高寒地区防覆冰风机叶片涂层工艺
技术领域
本发明属于风机叶片涂层技术领域，具体涉及一种适应于高寒地区防覆冰风机叶片涂层工艺。
背景技术
风力发电机组的叶片长时间在空气环境中工作，而空气中存在大量水珠，其不象气体分子一样流经叶片表面，而是滞留在表面并凝结成冰，水珠的轨迹为速度及水珠直径(质量)的函数。当冬季时，叶片表面含有过冷水珠或在有冻雾时，其表面就会有冰形成。这种结冰会大大限制通过叶片的空气流量，从而引起发性能损失并可能会使设备发生故障。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种适应于高寒地区防覆冰风机叶片涂层工艺，其解决风力发电机组由于结冰而产生的材料及性能改变的问题，以及解决疲劳载荷变大而影响设备使用的问题，为风力发电机组安全、长时间运行工作提供了保障，最大程度降低了叶片结冰带来的设备故障问题。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
一种适应于高寒地区防覆冰风机叶片涂层，其特征在于：包括二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层和支链状的聚氟硅烷涂层，所述的二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层位于叶片表面上，所述的支链状的聚氟硅烷涂层覆盖在二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层的外侧。
上述的二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层的厚度控制在20～30μm。
一种适应于高寒地区防覆冰风机叶片涂层工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：水洗：首先用水枪对叶片表面进行冲洗，冲洗掉叶片表面的浮土以及粘着的异物，然后用擦拭布将叶片表面擦干，擦拭时注意要沿着同一方向逐一有序擦拭；
步骤二：脱脂酸洗：对于普通叶面部分建议刷涂脱脂酸来清除叶片表面的油脂，对于预置有金属加强筋或其它金属固定器件的叶面部分，采用刷涂或者喷涂无水乙醇来除去油脂，最后用水枪对叶面进行冲洗，洗去叶面残留的无水乙醇，最后用风枪将叶面吹干；
步骤三：二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层制备：将叶片水平放置，采用溶胶-凝胶法在复合材料叶片表面制备二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层；
步骤三：调节喷枪：采用低压喷枪且喷枪喷头口径采用1.5mm，然后调节喷枪的喷幅调节钮，将喷枪的喷幅调整旋钮从初始状态逆时针旋转至最大，然后将喷枪的空气调节钮逆时针旋转2圈，然后扣动喷枪的扳机，当喷枪喷出的流体连续稳定时，则流体管内的空气已排尽，并调节调压阀的压力为0.3～0.5Mpa，到喷枪喷出的流体能正常雾化；
步骤四：支链状的聚氟硅烷涂层制备：将叶片水平放置，调整喷枪喷头与叶面垂直，垂直距离控制在200～300mm，扣动喷枪扳机使得叶面上形成覆盖完整且均匀的喷涂支链状的聚氟硅烷涂层，采用二次喷涂作业完成支链状的聚氟硅烷涂层喷涂作业。
上述的喷枪气流量为3～5m3/h且喷枪进气气压为3～5kg/cm2。
上述的喷枪喷涂过程中与叶片的相对移动速度为1.8～2.2m/min。
上述的支链状的聚氟硅烷涂层第一次喷涂完后将叶片置于通风处室温固化，支链状的聚氟硅烷涂层的表干时间为2h，在两小时后再进行第二次喷涂，两次喷涂完成后，需等待24h以实现完全固化。
本发明采用溶胶-凝胶法在复合材料表面制备二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层，在复合材料表面沉积制备憎水性涂层，在保证与基体结合力的基础上，通过降低叶片表面的水分附着，进而达到防冰的目的，从根本上解决叶片结冰问题；其采用双层憎水性涂层二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层和支链状的聚氟硅烷涂层，大大提高了其疏水效果，从而从根本上解决了叶片结冰的问题。
本发明的优点在于以下几点：解决风力发电机组由于结冰而产生的材料及性能改变的问题，以及解决疲劳载荷变大而影响设备使用的问题，为风力发电机组安全、长时间运行工作提供了保障，最大程度降低了叶片结冰带来的设备故障问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
其中的附图标记为：二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层1、支链状的聚氟硅烷涂层2。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步说明：
实施例一：
一种适应于高寒地区防覆冰风机叶片涂层，其特征在于：包括二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层1和支链状的聚氟硅烷涂层2，所述的二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层1位于叶片表面上，所述的支链状的聚氟硅烷涂层2覆盖在二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层1的外侧。
实施例中，二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层1的厚度控制在20～30μm。
实施例二：
一种适应于高寒地区防覆冰风机叶片涂层工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：水洗：首先用水枪对叶片表面进行冲洗，冲洗掉叶片表面的浮土以及粘着的异物，然后用擦拭布将叶片表面擦干，擦拭时注意要沿着同一方向逐一有序擦拭；
步骤二：脱脂酸洗：对于普通叶面部分建议刷涂脱脂酸来清除叶片表面的油脂，对于预置有金属加强筋或其它金属固定器件的叶面部分，采用刷涂或者喷涂无水乙醇来除去油脂，最后用水枪对叶面进行冲洗，洗去叶面残留的无水乙醇，最后用风枪将叶面吹干；
步骤三：二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层1制备：将叶片水平放置，采用溶胶-凝胶法在复合材料叶片表面制备二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层1；
步骤三：调节喷枪：采用低压喷枪且喷枪喷头口径采用1.5mm，然后调节喷枪的喷幅调节钮，将喷枪的喷幅调整旋钮从初始状态逆时针旋转至最大，然后将喷枪的空气调节钮逆时针旋转2圈，然后扣动喷枪的扳机，当喷枪喷出的流体连续稳定时，则流体管内的空气已排尽，并调节调压阀的压力为0.3～0.5Mpa，到喷枪喷出的流体能正常雾化；
步骤四：支链状的聚氟硅烷涂层2制备：将叶片水平放置，调整喷枪喷头与叶面垂直，垂直距离控制在200～300mm，扣动喷枪扳机使得叶面上形成覆盖完整且均匀的喷涂支链状的聚氟硅烷涂层2，采用二次喷涂作业完成支链状的聚氟硅烷涂层2喷涂作业。
实施例中，喷枪气流量为3～5m3/h且喷枪进气气压为3～5kg/cm2。
实施例中，喷枪喷涂过程中与叶片的相对移动速度为1.8～2.2m/min。
实施例中，支链状的聚氟硅烷涂层2第一次喷涂完后将叶片置于通风处室温固化，支链状的聚氟硅烷涂层的表干时间为2h，在两小时后再进行第二次喷涂，两次喷涂完成后，需等待24h以实现完全固化。
本发明采用溶胶-凝胶法在复合材料表面制备二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层1，在复合材料表面沉积制备憎水性涂层，在保证与基体结合力的基础上，通过降低叶片表面的水分附着，进而达到防冰的目的，从根本上解决叶片结冰问题；其采用双层憎水性涂层二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层1和支链状的聚氟硅烷涂层2，大大提高了其疏水效果，从而从根本上解决了叶片结冰的问题。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种适应于高寒地区防覆冰风机叶片涂层，其特征在于：包括二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层和支链状的聚氟硅烷涂层，所述的二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层位于叶片表面上，所述的支链状的聚氟硅烷涂层覆盖在二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层的外侧，所述的二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层的厚度控制在20～30μm；
工艺包括以下步骤：
步骤一：水洗：首先用水枪对叶片表面进行冲洗，冲洗掉叶片表面的浮土以及粘着的异物，然后用擦拭布将叶片表面擦干，擦拭时注意要沿着同一方向逐一有序擦拭；
步骤二：脱脂酸洗：对于普通叶面部分建议刷涂脱脂酸来清除叶片表面的油脂，对于预置有金属加强筋或其它金属固定器件的叶面部分，采用刷涂或者喷涂无水乙醇来除去油脂，最后用水枪对叶面进行冲洗，洗去叶面残留的无水乙醇，最后用风枪将叶面吹干；
步骤三：二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层制备：将叶片水平放置，采用溶胶-凝胶法在复合材料叶片表面制备二氧化硅与聚四氟乙烯复合涂层；
步骤三：调节喷枪：采用低压喷枪且喷枪喷头口径采用1.5mm，然后调节喷枪的喷幅调节钮，将喷枪的喷幅调整旋钮从初始状态逆时针旋转至最大，然后将喷枪的空气调节钮逆时针旋转2圈，然后扣动喷枪的扳机，当喷枪喷出的流体连续稳定时，则流体管内的空气已排尽，并调节调压阀的压力为0.3～0.5MPa，到喷枪喷出的流体能正常雾化；
步骤四：支链状的聚氟硅烷涂层制备：将叶片水平放置，调整喷枪喷头与叶面垂直，垂直距离控制在200～300mm，扣动喷枪扳机使得叶面上形成覆盖完整且均匀的喷涂支链状的聚氟硅烷涂层，采用二次喷涂作业完成支链状的聚氟硅烷涂层喷涂作业；
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