风机叶片涂料的研制与应用文章出处：佛山市粤嘉鼓风机有限公司发表时间：2017-03-06 17:09【大 中 小】风机叶片涂料是风电项目建设中的一个环节，与整个风电产业类似，风机叶片涂料也存在着国产化程度低、相关标准规范缺失，以及对于国内腐蚀环境适应性有待提高等问题。有的用户会说只要让风机在使用中不会泛起题目就能很好的控制效果了。

2009年，***技术部“863”计划启动了“MW级风力发电机组风轮叶片原材料国产化”项目。该项目明确提出要研发多用途叶片保护涂料体系，提高叶片耐紫外老化、耐风沙侵蚀以及耐湿热、耐盐雾腐蚀能力，适应我国南北方不同极端气候条件下风电场使用需求，保证风轮叶片20年的设计使用寿命。我们在增设脱硝系统或除尘器，对风机进行改造时，发现改成的风机与原风机压力相差甚小，甚至原风机就能在节省电消耗的条件下，满足正常运行要求，只是存在压力裕量。北京红狮漆业有限公司等承担了该项目的研发和生产工作，现就研制的风机叶片涂料体系情况进行介绍。

风机叶片涂料研发目标的设定

目前，国内风机叶片防腐体系尚没有统一的参考标准，这是由于风机叶片的构成和其特殊的运行状况造成的。风机叶片由玻璃纤维复合材料构成，而耐腐蚀标准ISO 9223、ISO 12944等适用的底材均为金属，不能直接参照。由于需要流量小，管道堵塞，流量急剧减小或停止，是风机不稳定区（飞动区）工作，产生逆流反击风机转子的现象。由于风机叶片多处在非常严酷的腐蚀环境下，并且常年高速旋转，叶尖的线速度常超过70m/s，出现的腐蚀状况有别于钢结构，这在各风电场的实际运行中可以清楚看到。一般来说，风机叶片除遭遇失光、粉化之外还有风蚀、污染、磨损、脱落、撕裂等现象。风机叶片的腐蚀环境存在如下特点：紫外线照射强烈，承受强风、风沙、沙尘、冰雹等冲击和磨损，受到-30～50℃温度变化的腐蚀、南方或沿海地区的高湿度及强盐雾腐蚀等。

我国风能比较丰富的地区多集中在西北、华北、东北及沿海等地。这些地区的风场与国外风场不同，尤其表现在温差大、风沙多、地理环境复杂，某些地区又多酸雨和工业大气。干扰人们正常的生活、休息、语言交谈和日常的工作学习，分散注意力，降低工作效率。因此，直接采用国外生产的风电叶片涂料难以满足国内实际风场的需求。由此可见，自主开发适合我国国情的风机叶片涂料势在必行。

在“MW级风力发电机组风轮叶片原材料国产化”的项目中，要达到项目要求的叶片性能，相关叶片涂料应达到相应的指标要求：附着力≥5MPa；同时，风量大还可以使风机的出口流速衰减较慢，在出口风速较低的情况下，也能达到射程较远的效果。自然表干8h，40℃烘干3h；耐磨性500g/500转≤20mg；耐盐雾≥2000h，无脱落，附着力保持80%；耐砂尘试验满足GB2423.37-89标准要求。这些指标仅仅是该项目对风机叶片涂料的基本要求，要确保产品质量稳定、施工正常，确保叶片的使用寿命，还需对涂料及配套体系的性能做进一步的细化，将在后文详细说明。

风机叶片涂料体系的确定

由于现阶段水性体系与溶剂型体系在性能上还存在一定的差距，在应用过程中存在各种不利因素的影响，具有一定的不确定性，因此，风机叶片涂料的选择主要围绕溶剂型体系展开。一般来说，聚氨酯漆以其良好的综合性能以及各国的成功使用经验，可以作为风能叶片涂料的面漆使用；而氟碳涂料以其优异的保光保色性和防腐性能成为防腐蚀面漆上佳选择。因此，项目综合考虑各种因素，确定以下2个研发方向。1、环境噪声污染的危害噪声对***的影响和危害一般可分为劳动保护和环境保护两方面，前面指危害人的身体健康，导致各种***的发生，后者指干扰环境安静，影响人们正常的工作和生活。体系1，采用为成熟的聚氨酯为面漆，具体的配套为：大缝腻子+腻子+聚氨酯底漆+改性聚氨酯面漆；体系2，氟碳体系：大缝腻子+腻子+聚氨酯底漆+改性氟碳面漆。

但是，普通的酸聚氨酯面漆不能用于风能叶片涂装，因为风能叶片涂料需要有足够的强度和韧性、优异的耐磨性、耐冲击性、耐介质性、耐盐雾性和耐老化性能。马尔风机计算风机机型混排的错误观点这个问题乍看上去没什么悬念，机组发电量AEP=机组额定容量P×等效小时数h。因此，项目在研制过程中通过对酸聚氨酯面漆进行改性，可有效地提高涂料的韧性、强度、耐磨性能、耐冲击性能和层间附着力。

氟碳面漆顾名思义使用了含氟树脂的涂料，氟树脂中具有键能非常高的C-F共价键。一方面，氟原子屏蔽了与碳键间的正电效应，使漆膜具有较小的聚合能和低表面张力；另一方面，氟原子和碳碳键形成一个螺旋型结构，具有屏蔽作用，保护碳碳键免受紫外线和***腐蚀。这样虽然对提高射程有一定影响，但可以改善雾滴在作物间隙的穿透能力，使作物下部和叶背部能增加药量。根据所用含氟单体的不同，常用的常温自干型氟树脂分为三氟树脂和四氟树脂2种，其中，三氟树脂分子中的C-Cl键（键能较小）会使氟碳树脂的各项性能降低，而四氟树脂采用四氟乙烯单体，分子中是全氟链段，比三氟树脂具有更好的抗老化性能。根据与含氟单体共聚的单体不同，氟树脂又分为乙烯基脂类和乙烯基醚类2类。与含氟单体在合成时，由于乙烯基醚类比乙烯基酯类具有更好的交替排列性，因此结构更加规整，耐老化性能也更强。基于上述原因，项目研制时采用四氟醚类树脂，不但避免了C-Cl键的不利影响，还使分子结构更加规整有序，从而大大提高了漆膜的性能。

风机叶片涂料产品的研制

针对设定的技术方案和指标，项目组进行了大量的实验工作，通过实验确定了产品的终方案，特别是关键原料的选择和技术路线的制定。

①树脂的选择：聚氨酯面漆采用改性的酸聚氨酯，氟碳树脂采用全氟醚类树脂，使产品的耐候性、抗化性、耐磨性、抗冲击都有非常优异的表现。

②固化剂的选择：采用了脂肪族、低粘度、具有良好柔韧性的异树脂作为固化剂，从而保证了与主漆配合获得非常均衡、的性能。

③颜填料的选择：作为风机叶片涂料的颜填料必须满足良好的耐候性能、耐磨性能、屏蔽作用、吸能作用，而且还应具备良好的润湿分散性。

④助剂的选择：为了保证产品具有良好的加工工艺、施工工艺和储存稳定性等需使用分散剂、流平剂、消泡剂和触变剂等，为保证产品优异的耐候性能还添加了光稳定剂、紫外线吸收剂等。

在整个风机叶片涂料体系中，面漆的性能起着决定性的作用，但与之配套的腻子和底漆对整个体系完成防护功能也起着十分关键的作用。

其中，大缝腻子能够填补叶片上的大缝隙及叶片造型，一般选用无溶剂柔性聚氨酯。在施工性能上，要求大缝腻子有适当的稠度，厚涂施工不流挂，干燥时间适当，可使用时间适当，打磨性适度，涂刮不费力。1降噪效果如果风机噪声是90分贝，采用3mm钢板的隔声罩，其理论隔声量是32分贝。在涂膜性能方面，要求与底材及中间漆均有良好的附着力，柔韧性良好，涂层收缩小，强度高，低温不开裂。主漆稠度8～10cm，混合腻子稠度10.5～11.5cm，附着力≥5MPa，柔韧性≤50mm。如果腻子稠度太低，不能厚涂，腻子太稠则刮涂费力，容易产生气泡、。采用具有柔韧性的腻子层，能有效缓冲外力的冲击，提高整个涂层的抗石击能力，还可以保证叶片在搬运和运行过程中不出现开裂。

腻子能够填补叶片或大缝腻子、底漆后叶片上的细小，一般选用无溶剂柔性聚氨酯。拆卸风机：首先就是要将处理机壳和轴承箱先拆卸下来，如果这两部分不先拆的话就不能完成对于整个风机的整体清洗。在施工性能上，要求腻子有很好的流动性，不收缩，干燥时间适当，可使用时间适当，打磨性适度，涂刮不费力。在涂膜性能方面，要求与底材及中间漆均有良好的附着力，柔韧性良好，强度高，在低温不开裂。

底漆要求与底材或腻子有一定的相连接性能，如良好的附着力，适度的柔韧性，较好的施工性能等。主要指标为：附着力≥5MPa，柔韧性≤1mm，流挂值≥250μm，耐冲击性≥50kg˙cm。

风机叶片涂料产品施工质量控制

涂料的性能对于叶片的防护寿命固然重要，但是叶片涂料的施工过程对于整个体系的防腐年限也起着非常重要的作用，主要从以下几个方面进行控制：

①底材处理：玻璃钢叶片表面比较光滑，且会有在制作过程中产生的脱模剂、油污、杂质等污染，在涂装前应彻底清除，可使用砂布进行打磨或者用喷砂进行处理，然后用空气吹净浮尘，再用清洁剂擦拭；

②刮涂腻子：大缝腻子和腻子在使用前应按产品配比量，并彻底搅拌均匀，在可使用时间内涂刮完成，每道刮涂完成后用砂纸进行打磨；

③施工底漆和面漆：底漆和面漆可采用无气喷涂、滚涂的方式施工，局部可采用刷涂施工，施工过程中应注意配、搅拌均匀、在规定的时间内涂装完成；

④在整个施工过程中应注意施工温度在5～40℃之间，湿度应小于85%；

⑤由于存在，需注意施工环境进行通风处理，并注意防火防爆，工人应配备必要的劳保设施；

⑥施工完成后需进行漆膜的检查，包括检查漆膜的外观:平整光滑，无流挂、、气泡、漏涂等弊病；膜厚应达到设计要求，且遵循2个“85-15”原则，即所选测点必须有85%以上测点膜厚大于规定膜厚，且膜厚不应低于规定膜厚的85%；附着力的检测：涂层应进行拉开法附着力的检测，所有测点的附着力应高于5MPa。管道未留膨胀余地，与风机连接处的管道未加支持或安装和固定不良。

目前，风机叶片涂料的国产化工作已经逐步展开。风机选择时应遵循以下几点要求1)风机要有一定的静压和尽可能大的动压，并使出口气流速度尽可能大，使雾炮的射程增大。在此过程中，科学合理设计产品体系，并且对产品的性能、施工等制定合适的标准和规范，是行业共同的目标。“MW级风力发电机组风轮叶片原材料国产化”项目，采用无溶剂聚氨酯腻子、改性酸聚氨酯体系、改性全氟醚面漆体系，经过各项性能测试表明，这些材料能够满足风机叶片的性能要求，有望在今后的市场应用中铺开。

东华马尔风机

马尔风机在设计条件下,风压为30kPa~200KPa或压缩比e=1.3~3的风机就属于高压风机范畴，目前行业内一般是把气环式真空泵划归为高压风机。高压风机，也叫高压鼓风机，区别于一般离心式鼓风机。

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离心风机的组成及结构

1风机的组成

风机采用单吸入D型传动结构，由联轴器将风机和电机联接起来。使用注意事项以及***服务2015-5-158:26:09点击：87漩涡风机的使用注意事项漩涡风机使用中会产生高温，应避免碰触外壳。风机本体主要由机壳、进风口、转子组（叶轮及主轴）、轴承箱、联轴器等部分组成。(F型传动它是双支撑两个轴承箱,单吸的有一个进风室,双吸的有两个进风室。C、B型传动的有主动轮和被动轮)。

机组除风机本体外，根据用户需要，还可配备各种外配套，常见的有：电机、调节门、整体支架、电动执行器、消声器等。

2风机的结构简介：

风机可制成顺转或逆转两种型式：从电机一端正视，如叶轮按顺时针方向旋转称顺旋风机，以“顺”表示；按逆时针方向旋转称逆风机，以“逆”表示。

风机的出口位置以机壳的出口角度表示：“顺”、“逆”均可制成0°、 45°、 90°、135°、180°、225°共六种角度。也可按用户的要求制成其他的特殊角度。

根据具体的情况，轴承箱有以下两种：

（1）水冷却轴承箱

（2）油冷却轴承箱

风机的维修与***

正确的维护、***，是风机安全可靠运行，提高风机使用寿命的重要保证。因此，在使用风机时，必须引起充分的重视。

1叶轮的维修、***

在叶轮运转初期及所有定期检查的时候，只要一有机会，都必须检查叶轮是否出现裂纹、磨损、积尘等缺陷。

只要有可能，都必须使叶轮保持清洁状态，并定期用钢丝刷刷去上面的积尘和锈皮等，因为随着运行时间的加长，这些灰尘由于不可能均匀地附着在叶轮上，而造成叶轮平衡***，以至引起转子振动。

叶轮只要进行了修理，就需要对其再作动平衡。如有条件，可以使用便携试动平衡仪在现场进行平衡。在作动平衡之前，必须检查所有紧定螺栓是否上紧。因为叶轮已经在不平衡状态下运行了一段时间，这些螺栓可能已经松动。

2风机与进气室的维修***

除定期检查机壳与进气室内部是否有严重的磨损，清除严重的粉尘堆积之外，这些部位可不进行其他特殊的维修。

定期检查所有的紧固螺栓是否紧固，对有压紧螺栓部的风机，将底脚上的蝶形弹簧压紧到图纸所规定的安装高度。

3轴承部的维修***

经常检查轴承润滑油供油情况，如果箱体出现漏油，可以把端盖的螺栓拧紧一点，这样还不行的话，可能只好换用新的密封填料了。

4其余各配套设备的维修***

各配套设备包括电机、电动执行器、仪器、仪表等的维修***详见各自的使用说明书。这些使用说明书都由各配套制造厂家提供，本制造厂将这些说明书随机装箱提供给用户。

5风机停止使用时的维修***

风机停止使用时，当环境温度低于5℃时，应将设备及管路的余水放掉，以避免冻坏设备及管路。

6风机长期停车存放不用时的***工作

（1） 将轴承及其它主要的零部件的表面涂上防锈油以免锈蚀。

（2） 风机转子每隔半月左右，应人工手动搬动转子旋转半圈（既180°），搬动前应在轴端作好标记，使原来上方的点，搬动转子后位于下方。

风机运转中故障产生的原因

1风机震动剧烈

?风机轴与电机轴不同心。

?基础或整体支架的刚度不够。

?叶轮螺栓或铆钉松动及叶轮变形。

?叶轮轴盘孔与轴配合松动。

?机壳、轴承座与支架，轴承座与轴承盖等联接螺栓松动。

?叶片有积灰、污垢、叶片磨损、叶轮变形轴弯曲使转子产生不平衡。

?风机进、出口管道安装不良，产生共振。

2轴承升温过高

?轴承箱振动剧烈

?润滑脂或油质量不良、变质和含有灰尘、沙粒、污垢等杂质或充填量不当。

?轴与滚动轴承安装歪斜，前后两轴承不同心。

?滚动轴承外圈转动。（和轴承箱摩擦）。

?滚动轴承内圈相对主轴转动（即跑内圈和主轴摩擦）

?滚动轴承损坏或轴弯曲。

?冷却水过少或中断（对于要求水冷却轴承的风机）。

3机壳或进风口与叶轮摩擦

4电动机电流过大或温升过高

?启动时，调节门或出气管道内闸门未关严。

?电动机输入电压低或电源单相断电。

?风机输送介质的温度过低（即气体密度过大），造成电机超负荷。

?系统性能与风机性能不匹配。系统阻力小，而留的富裕量大，造成风机运行在低压力大流量区域。