风力发电中齿轮油过滤的重要性
2020-3-22 22:41:37 点击：
风力发电中齿轮油过滤的重要性
一、风力发电历史及原理：
十八世纪初，横扫英法两国的一次狂暴大风，吹毁了四百座风力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多条帆船，并有数千人受到伤害，二十五万株大树连根拔起。仅就拔树一事而论，风在数秒钟内就发出了一千万马力(即750万千瓦;一马力等于0.75千瓦)的功率!有人估计过，地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦，几乎是现在全世界水力发电量的10倍。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此，国内外都很重视利用风力来发电，开发新能源。
利用风力发电的尝试，早在本世纪初就已经开始了。三十年代，丹麦、瑞典、苏联和美国应用航空工业的旋翼技术，成功地研制了一些小型风力发电装置。这种小型风力发电机，广泛在多风的海岛和偏僻的乡村使用，它所获得的电力成本比小型内燃机的发电成本低得多。不过，当时的发电量较低，大都在5千瓦以下。
目前，据了解，国外已生产出15，40，45，100，225千瓦的风力发电机了。1978年1月，美国在新墨西哥州的克莱顿镇建成的200千瓦风力发电机，其叶片直径为38米，发电量足够60户居民用电。而1978年初夏，在丹麦日德兰半岛西海岸投入运行的风力发电装置，其发电量则达2000千瓦，风车高57米，所发电量的75%送入电网，其余供给附近的一所学校用。
1979年上半年，美国在北卡罗来纳州的蓝岭山，又建成了一座世界上最大的发电用的风车。这个风车有十层楼高，风车钢叶片的直径60米;叶片安装在一个塔型建筑物上，因此风车可自由转动并从任何一个方向获得电力;风力时速在38公里以上时，发电能力也可达2000千瓦。由于这个丘陵地区的平均风力时速只有29公里，因此风车不能全部运动。据估计，即使全年只有一半时间运转，它就能够满足北卡罗来纳州七个县1%到2%的用电需要。
怎样利用风力来发电呢?
我们把风的动能转变成机械能，再把机械能转化为电能，这就是风力发电。风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。这种风力发电机组，大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。(大型风力发电站基本上没有尾舵，一般只有小型(包括家用型)才会拥有尾舵)
风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻，目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。(现在还有一些垂直风轮，s型旋转叶片等，其作用也与常规螺旋桨型叶片相同)
由于风轮的转速比较低，而且风力的大小和方向经常变化着，这又使转速不稳定;所以，在带动发电机之前，还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱，再加一个调速机构使转速保持稳定，然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率，还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。
铁塔是支承风轮、尾舵和发电机的构架。它一般修建得比较高，为的是获得较大的和较均匀的风力，又要有足够的强度。铁塔高度视地面障碍物对风速影响的情况，以及风轮的直径大小而定，一般在6-20米范围内。
发电机的作用，是把由风轮得到的恒定转速，通过升速传递给发电机构均匀运转，因而把机械能转变为电能。
多大的风力才可以发电呢?
一般说来，3级风就有利用的价值。但从经济合理的角度出发，风速大于每秒4米才适宜于发电。据测定，一台55千瓦的风力发电机组，当风速每秒为9.5米时，机组的输出功率为55千瓦;当风速每秒8米时，功率为38千瓦;风速每秒为6米时，只有16千瓦;而风速为每秒5米时，仅为9.5千瓦。可见风力愈大，经济效益也愈大。
在我国，现在已有不少成功的中、小型风力发电装置在运转。
我国的风力资源极为丰富，绝大多数地区的平均风速都在每秒3米以上，特别是东北、西北、西南高原和沿海岛屿，平均风速更大;有的地方，一年三分之一以上的时间都是大风天。在这些地区，发展风力发电是很有前途的。
二、风力发电齿轮润滑油的性能：
风机的叶片在风能的推动下高速旋转，源源不断地输出电能。带动发电机运转的主变速箱可以说是齿轮传动型风机的心脏。由于对整个系统的正常运作至关重要，主变速箱的设计和制造通常都非常先进，也因此往往造价不菲;而一旦发生故障，更换主变速箱要付出更高昂的代价。
要使风机长期稳定地运转，而润滑油在其中扮演着重要的角色。
风机变速箱里的油不能混入水分。但实际生产运行过程中，由于风机本身运行时特点，要使风机里的油和水完全分离几乎是不可能的。当叶片在旋转时，变速箱运行的温度高达80摄氏度，而当叶片停止旋转时，变速箱就会冷却下来并从空气中吸取水分或湿气。因此，水分难免会进入变速箱。
这个时候，如果使用耐水性差的齿轮油就会导致油泥和水解。为了防止由于水的缘故造成故障，必须找到一种不易吸水但在少量水存在的情况下也能给设备提供充足润滑保护的齿轮油。
齿轮油的耐水性特征通过ASTMD1401标准测试进行衡量，该测试可测量油的油水分离能力，测试标准以时间(分钟)表示。相碰的专业人士建议维护人员应选择15分钟或更低的齿轮油。
变速箱原厂灌装的都是设计使用寿命为三年左右的合成润滑油。但现在大多数变速箱的标准保修期只有一年。这意味着当变速箱的保修期结束后风机维护人员将担负起选择替换润滑油(通常称为二次注油或服务注油)的责任。
考虑到风机变速箱维护中可能遇到的困难以及费用问题，有专业人士建议设备维护人员采用性能均衡的变速箱润滑油，这种润滑油可以在长时间为变速箱提供很好保护的同时保证变速箱拥有的生产效率。或者从一开始就使用润滑油专用滤油机为变速箱润滑油定期做好清洁和油过滤净化脱水处理保养服务，时刻监测保障齿轮油的品质，以延长齿轮箱润滑油的使用周期，防止水分超标和杂质超标磨损给变速箱齿轮带来巨大的伤害。
三、齿轮油过滤原理及运用：
目前较常用的是物理过滤，首先要看齿轮油的粘度，粘度小的话，可以直接进行过滤，过滤材质要根据滤芯的要求来选择，一般分为玻纤材质和金属网材质。如果粘度比较大，则需要先加热，再进行过滤，原理都是一样的，起到拦截杂质的作用。另外还需要考虑油液是否有腐蚀性。材质选用不锈钢真空滤油机就可以呢。
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