風力發(fā)電中齒輪油過濾的重要性
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風力發(fā)電中齒輪油過濾的重要性
一、風力發(fā)電歷史及原理：
十八世紀初，橫掃英法兩國的一次狂暴大風，吹毀了四百座風力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多條帆船，并有數(shù)千人受到傷害，二十五萬株大樹連根拔起。僅就拔樹一事而論，風在數(shù)秒鐘內(nèi)就發(fā)出了一千萬馬力(即750萬千瓦;一馬力等于0.75千瓦)的功率!有人估計過，地球上可用來發(fā)電的風力資源約有100億千瓦，幾乎是現(xiàn)在全世界水力發(fā)電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量，只有風力在一年內(nèi)所提供能量的三分之一。因此，國內(nèi)外都很重視利用風力來發(fā)電，開發(fā)新能源。
利用風力發(fā)電的嘗試，早在本世紀初就已經(jīng)開始了。三十年代，丹麥、瑞典、蘇聯(lián)和美國應(yīng)用航空工業(yè)的旋翼技術(shù)，成功地研制了一些小型風力發(fā)電裝置。這種小型風力發(fā)電機，廣泛在多風的海島和偏僻的鄉(xiāng)村使用，它所獲得的電力成本比小型內(nèi)燃機的發(fā)電成本低得多。不過，當時的發(fā)電量較低，大都在5千瓦以下。
目前，據(jù)了解，國外已生產(chǎn)出15，40，45，100，225千瓦的風力發(fā)電機了。1978年1月，美國在新墨西哥州的克萊頓鎮(zhèn)建成的200千瓦風力發(fā)電機，其葉片直徑為38米，發(fā)電量足夠60戶居民用電。而1978年初夏，在丹麥日德蘭半島西海岸投入運行的風力發(fā)電裝置，其發(fā)電量則達2000千瓦，風車高57米，所發(fā)電量的75%送入電網(wǎng)，其余供給附近的一所學校用。
1979年上半年，美國在北卡羅來納州的藍嶺山，又建成了一座世界上最大的發(fā)電用的風車。這個風車有十層樓高，風車鋼葉片的直徑60米;葉片安裝在一個塔型建筑物上，因此風車可自由轉(zhuǎn)動并從任何一個方向獲得電力;風力時速在38公里以上時，發(fā)電能力也可達2000千瓦。由于這個丘陵地區(qū)的平均風力時速只有29公里，因此風車不能全部運動。據(jù)估計，即使全年只有一半時間運轉(zhuǎn)，它就能夠滿足北卡羅來納州七個縣1%到2%的用電需要。
怎樣利用風力來發(fā)電呢?
我們把風的動能轉(zhuǎn)變成機械能，再把機械能轉(zhuǎn)化為電能，這就是風力發(fā)電。風力發(fā)電所需要的裝置，稱作風力發(fā)電機組。這種風力發(fā)電機組，大體上可分風輪(包括尾舵)、發(fā)電機和鐵塔三部分。(大型風力發(fā)電站基本上沒有尾舵，一般只有小型(包括家用型)才會擁有尾舵)
風輪是把風的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的重要部件，它由兩只(或更多只)螺旋槳形的葉輪組成。當風吹向漿葉時，槳葉上產(chǎn)生氣動力驅(qū)動風輪轉(zhuǎn)動。槳葉的材料要求強度高、重量輕，目前多用玻璃鋼或其它復(fù)合材料(如碳纖維)來制造。(現(xiàn)在還有一些垂直風輪，s型旋轉(zhuǎn)葉片等，其作用也與常規(guī)螺旋槳型葉片相同)
由于風輪的轉(zhuǎn)速比較低，而且風力的大小和方向經(jīng)常變化著，這又使轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定;所以，在帶動發(fā)電機之前，還必須附加一個把轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速的齒輪變速箱，再加一個調(diào)速機構(gòu)使轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定，然后再聯(lián)接到發(fā)電機上。為保持風輪始終對準風向以獲得最大的功率，還需在風輪的后面裝一個類似風向標的尾舵。
鐵塔是支承風輪、尾舵和發(fā)電機的構(gòu)架。它一般修建得比較高，為的是獲得較大的和較均勻的風力，又要有足夠的強度。鐵塔高度視地面障礙物對風速影響的情況，以及風輪的直徑大小而定，一般在6-20米范圍內(nèi)。
發(fā)電機的作用，是把由風輪得到的恒定轉(zhuǎn)速，通過升速傳遞給發(fā)電機構(gòu)均勻運轉(zhuǎn)，因而把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/span>
多大的風力才可以發(fā)電呢?
一般說來，3級風就有利用的價值。但從經(jīng)濟合理的角度出發(fā)，風速大于每秒4米才適宜于發(fā)電。據(jù)測定，一臺55千瓦的風力發(fā)電機組，當風速每秒為9.5米時，機組的輸出功率為55千瓦;當風速每秒8米時，功率為38千瓦;風速每秒為6米時，只有16千瓦;而風速為每秒5米時，僅為9.5千瓦?？梢婏L力愈大，經(jīng)濟效益也愈大。
在我國，現(xiàn)在已有不少成功的中、小型風力發(fā)電裝置在運轉(zhuǎn)。
我國的風力資源極為豐富，絕大多數(shù)地區(qū)的平均風速都在每秒3米以上，特別是東北、西北、西南高原和沿海島嶼，平均風速更大;有的地方，一年三分之一以上的時間都是大風天。在這些地區(qū)，發(fā)展風力發(fā)電是很有前途的。
二、風力發(fā)電齒輪潤滑油的性能：
風機的葉片在風能的推動下高速旋轉(zhuǎn)，源源不斷地輸出電能。帶動發(fā)電機運轉(zhuǎn)的主變速箱可以說是齒輪傳動型風機的心臟。由于對整個系統(tǒng)的正常運作至關(guān)重要，主變速箱的設(shè)計和制造通常都非常先進，也因此往往造價不菲;而一旦發(fā)生故障，更換主變速箱要付出更高昂的代價。
要使風機長期穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)，而潤滑油在其中扮演著重要的角色。
風機變速箱里的油不能混入水分。但實際生產(chǎn)運行過程中，由于風機本身運行時特點，要使風機里的油和水完全分離幾乎是不可能的。當葉片在旋轉(zhuǎn)時，變速箱運行的溫度高達80攝氏度，而當葉片停止旋轉(zhuǎn)時，變速箱就會冷卻下來并從空氣中吸取水分或濕氣。因此，水分難免會進入變速箱。
這個時候，如果使用耐水性差的齒輪油就會導致油泥和水解。為了防止由于水的緣故造成故障，必須找到一種不易吸水但在少量水存在的情況下也能給設(shè)備提供充足潤滑保護的齒輪油。
齒輪油的耐水性特征通過ASTMD1401標準測試進行衡量，該測試可測量油的油水分離能力，測試標準以時間(分鐘)表示。相碰的專業(yè)人士建議維護人員應(yīng)選擇15分鐘或更低的齒輪油。
變速箱原廠灌裝的都是設(shè)計使用壽命為三年左右的合成潤滑油。但現(xiàn)在大多數(shù)變速箱的標準保修期只有一年。這意味著當變速箱的保修期結(jié)束后風機維護人員將擔負起選擇替換潤滑油(通常稱為二次注油或服務(wù)注油)的責任。
考慮到風機變速箱維護中可能遇到的困難以及費用問題，有專業(yè)人士建議設(shè)備維護人員采用性能均衡的變速箱潤滑油，這種潤滑油可以在長時間為變速箱提供很好保護的同時保證變速箱擁有的生產(chǎn)效率?；蛘邚囊婚_始就使用潤滑油專用濾油機為變速箱潤滑油定期做好清潔和油過濾凈化脫水處理保養(yǎng)服務(wù)，時刻監(jiān)測保障齒輪油的品質(zhì)，以延長齒輪箱潤滑油的使用周期，防止水分超標和雜質(zhì)超標磨損給變速箱齒輪帶來巨大的傷害。
三、齒輪油過濾原理及運用：
目前較常用的是物理過濾，首先要看齒輪油的粘度，粘度小的話，可以直接進行過濾，過濾材質(zhì)要根據(jù)濾芯的要求來選擇，一般分為玻纖材質(zhì)和金屬網(wǎng)材質(zhì)。如果粘度比較大，則需要先加熱，再進行過濾，原理都是一樣的，起到攔截雜質(zhì)的作用。另外還需要考慮油液是否有腐蝕性。材質(zhì)選用不銹鋼真空濾油機就可以呢。
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