一种长效风力发电机组冷却液及制备方法

本发明属于防冻冷却液，尤其是涉及一种长效风力发电机组冷却液及制备方法。

背景技术：

1、风力发电机组中设有循环冷却系统，需要使用到专业的冷却液产品，而风电设备多安装在偏远空旷地区，需要面对极热极寒的苛刻环境，因此需要风电冷却液具备防沸腾以及防结冰的优异使用性能，而且冷却液还需对循环冷却系统中各种金属材质起到良好缓蚀作用，保护设备零件，以及具备防结垢、低电导率、低泡沫等特点，因此风力发电机组冷却液需要具备出色的综合使用性能。而风电设备的维护成本十分高昂，因此设计一款体系稳定，性能长效的防冻冷却液产品，来减少维修维护次数，降低维修成本，具有极其重要的意义。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种长效风力发电机组冷却液及制备方法，可应用于风力发电机组的循环冷却系统中，具有低电导率、防硬水结垢、体系稳定、长效缓蚀的特点。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种长效风力发电机组冷却液，按质量百分数计包括如下组分：

4、

5、

6、进一步地，所述复合缓蚀剂为硅醇磷酸酯和硅氧烷酮的混合物；

7、进一步地，硅醇磷酸酯为3-(三羟基硅基)丙甲基磷酸酯，结构式如(ⅰ)所示；

8、

9、硅氧烷酮结构式如(ⅱ)所示：

10、其中r为磺酸基、胺基中的一种；

11、硅醇磷酸酯与硅氧烷酮的质量比为4：1。

12、进一步地，所述防锈剂包括三元有机羧酸、十二烷有机二元羧酸、癸二酸、新癸酸中的一种或多种。

13、进一步地，所述铜缓蚀剂包括苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、噻二唑衍生物中的一种或多种。

14、进一步地，所述ph调节剂包括三乙醇胺、二甘醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种或多种。

15、进一步地，聚醚型消泡剂为聚醚-硅氧烷共聚物。

16、进一步地，金属螯合剂为冠醚型金属螯合剂，

17、进一步地，冠醚型金属螯合剂包括2-羟基甲基-18-冠醚-6、18-冠醚-6中的一种或两种。

18、上述一种长效风力发电机组冷却液的制备方法，包括如下步骤：将配方量的ph调节剂、防锈剂、复合缓蚀剂、铜缓蚀剂依次加入到配方量的纯水中，搅拌至澄清透明状，再向其加入配方比例的乙二醇，搅拌均匀，最后加入配方量的消泡剂以及金属螯合剂，充分搅拌半小时得到澄清透明的冷却液样品。

19、相对于现有技术，本发明所述的一种长效风力发电机组冷却液及制备方法具有以下优势：

20、(1)风电冷却液标准中的金属材料腐蚀试验中，对多种型号的铝合金材质的缓蚀性提出了要求，硅氧烷酮是常见的铝缓蚀剂，缓蚀效果十分优异，但其结构中的硅醇结构会发生缓慢的缩合反应，而生成si-o-si结构，交联到一定程度使得分子难溶于水，出现析出问题，进而导致缓蚀失效的问题发生。本发明使用含有和硅氧烷酮相似硅醇结构的磷酸酯与硅氧烷酮进行复配使用，来抑制硅氧烷酮自身发生交联反应，并且两者均能起到很好的铝缓蚀效果，复配使用生成的保护膜更加致密，缓蚀效果更加持久。

21、(2)本发明使用冠醚型金属螯合剂，与传统的羟基乙叉二膦酸以及乙二胺四乙酸等常见螯合剂相比，其对体系的电导率提升更小，适用于电导率低的冷却液体系，能够优先螯合体系中的金属杂离子，防止水垢的生成，并且冠醚型金属螯合剂中的大量醚键对硅氧结构可以起到稳定、分散作用，防止其交联析出，起到维持体系稳定与长效缓蚀的作用。

技术特征：

1.一种长效风力发电机组冷却液，其特征在于：按质量百分数计包括如下组分：

2.根据权利要求1所述的一种长效风力发电机组冷却液，其特征在于：所述复合缓蚀剂为硅醇磷酸酯和硅氧烷酮的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种长效风力发电机组冷却液，其特征在于：硅醇磷酸酯为3-(三羟基硅基)丙甲基磷酸酯，结构式如(ⅰ)所示；

4.根据权利要求1所述的一种长效风力发电机组冷却液，其特征在于：所述防锈剂包括三元有机羧酸、十二烷有机二元羧酸、癸二酸、新癸酸中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种长效风力发电机组冷却液，其特征在于：所述铜缓蚀剂包括苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、噻二唑衍生物中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种长效风力发电机组冷却液，其特征在于：所述ph调节剂包括三乙醇胺、二甘醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种长效风力发电机组冷却液，其特征在于：聚醚型消泡剂为聚醚-硅氧烷共聚物。

8.根据权利要求1所述的一种长效风力发电机组冷却液，其特征在于：金属螯合剂为冠醚型金属螯合剂。

9.根据权利要求8所述的一种长效风力发电机组冷却液，其特征在于：冠醚型金属螯合剂包括2-羟基甲基-18-冠醚-6、18-冠醚-6中的一种或两种。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种长效风力发电机组冷却液的制备方法，其特征在于：将ph调节剂、防锈剂、复合缓蚀剂、铜缓蚀剂依次加入到纯水中，搅拌至澄清透明状，再向其加入乙二醇，搅拌均匀，最后加入消泡剂以及金属螯合剂，充分搅拌半小时得到澄清透明的冷却液样品。

技术总结
本发明提供了一种长效风力发电机组冷却液及制备方法，按质量百分数计包括如下组分：乙二醇50份；防锈剂0.08‑0.6份；复合缓蚀剂0.08‑0.6份；铜缓蚀剂0.01‑0.06份；pH调节剂0.8‑1.6份；聚醚型消泡剂0.01‑0.03份；金属螯合剂0.01‑0.03份；余量为水。所采用的的复合缓蚀剂为特定比例的硅醇磷酸酯与硅氧烷酮混合物，具备优异的金属缓蚀效果，并且能维持体系的长效稳定，满足风力发电机组水冷系统冷却液技术规范中的指标要求，具有防结垢、低电导率、低泡沫的特点，使用寿命周期长，可减少换液周期以及设备维护频率，降低维护成本。

技术研发人员：戴媛静,王宇,张晨辉,雒建斌
受保护的技术使用者：清华大学天津高端装备研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/2