超大型风电真空压力浸漆（VPI）设备研究

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基于超大型风力发电机的工艺设计要求，对其关键生产工序发电机定子绝缘处理工序提出了较高的要求；因此在设计高效节能的先进工艺设备- 超大型风电真空压力浸漆设备 (简称 VPI)时，将 VPI设备的性能、效率、安全、节能等关键项点放在重要位置上，以确保其产品质量，并达到高效、安全、节能的目的。

二、VPI设计构想目前我们正在试制超大型风力发电机，根据发电机的技术参数，要求设计内径为 8000ram的浸漆设备，这在国内为首创。

VPI设备由浸漆罐、贮漆罐、真空系统、输回漆系统、加压系统、气动系统、制冷系统、加热系统、通风系统、液压系统、测量控制等系统组成。下面对设备重要系统的研究及设计说明如下：1.浸漆罐1.1浸漆罐设计要求 ：浸漆罐设计内径 8000mm，罐体直边高度6800ram〓漆罐为立式安装形式，承载压力 0.6Mpa，承载真空度≤6Pa，工作温度 5oC-8O℃，罐体承重≥300T。

1.2浸漆罐结构设计：1.2.1罐口法兰设计为错齿法兰结构，错齿部位为仿型加工成型；罐口采用氟橡胶唇边环型密封圈密封。

1.2.2罐盖锁紧结构为动圈式，动圈的松紧以及罐盖的开合均为液压驱动，并设计开盖安全联锁装置。

1.2-3罐盖上设有观察窗、视孔灯，可清晰地观察浸漆罐内浸漆全过程；设计安全阀、真空压力表、电接点真空压力表等安全检测仪表。

124输回漆方式：在罐体上设计输回漆接口，通过管道及过滤器与贮藏罐相连，在罐体和管道最低处设计排污口。

1.2.5浸漆罐内加装内衬缸，既满足风电定子产品的整体卧式真空压力浸渍需求，又减少生产用漆。

13浸漆罐罐盖开盖机构设计：1.3.1浸漆罐罐盖的开、合设计为平移方式，罐盖垂直上升到位后，再整体水平往后移动，平移后的罐盖外沿需超出浸漆罐外壁，以不影响工件的吊装。

1.3.2罐盖开盖机构计算说明罐盖开盖机构设计为框架结构，框架结构前端由安装在浸漆罐上两油缸支撑，后端由两立柱支撑，框架与立柱由活动铰链联结◎架两边为两平行导轨-盖时，先两油缸上升，将罐盖开启到位后，通过气动系统牵引罐盖到设定位置，完成开盖动作。

i.技术参数：罐盖重量：G30T；额定压力：P16Mpa；罐盖力臂：L1；液压缸力臂：L2：单台液压缸有效受压面积：A；：3.1415926 3.14；液压缸直径：d。

i.计算过程：计算公式：GLIAPL22；如图：力臂 L1L2，由两台液压缸支撑；1N(牛 )的力均匀的压在 1平方米上所产生的压强等于 1Pa(帕)(1Pa(帕)1N(牛 )/平方米 )；将数据代入公式得：AGL1/(P L2 2)G/(P 2)30T30"10 9.8294000N：16Mpa16 106l6000o0opa：l6oo00N，单台液压缸有效受压面积：186 I井技博竞A29dO00N/(16000000pa 2)9375mm计算每台液压缸的直径 d；根据A盯d /4推算出液压缸直径d约等于 109ram；根据计算结果和液压缸的选择要求，当重量为30T的作用力作用在两个液压缸的情况下，必须选用直径大于等于 109mm液压缸；因此液压缸缸径选择为 125mm，符合受力要求。

2.贮漆罐2.1贮漆罐设计要求：贮漆罐设计内径 3500mm，罐体直边高度6000mm，有效容积为57m3。贮漆罐为立式安装形式，可承载压力 0.15Mpa，可承载真空度≤O.1Pa，工作温度为5℃-8OoC，罐体承重≥100T。

2.2贮漆罐结构设计：2.2.1罐外壁设计螺旋槽钢管带缠绕罐体，罐内为蛇形无缝钢管，钢管内部通过防冻液，可加热和冷却绝缘漆，罐体外表做防锈处理并包绝热层。

2.2.2罐内回漆口设计薄膜脱气速冷装置，在对绝缘漆进行脱气时，又可快速冷却绝缘漆。

2.23罐体上安装液位计，设计上下漆位设报警，当罐内无漆时自动关闭输漆阀门，防止反喷现象发生；当罐内漆满时自动关闭漆阀门，防止外溢现象发生。

2.2.4罐盖上安装安全阀、压力表、真空传感器和温传感器，便于罐内压力、真空和温度的监控；同时安装视孔灯与观察窗等，便于观察。

2.2.5罐体真空管道上安装冷凝器，将回收的溶剂输回到罐内。

3.真空系统 ：3.1真空系统由液环泵、罗茨泵、冷凝器及真空阀门等组成，以满足浸漆设备的真空度指标要求。

3-2液环泵配套变压器油箱、水路循环散热器、降温装置和温度控制装置；油箱内安装电接点温度计，当油温超过设定温度时，控制系统具有温度显示与超温报警功能，保护真空泵在允许的温度范围内正常工作。

3.3真空机组前端安装阻挡式过滤冷凝器，防止泵转子挂漆 ；罗茨泵与液环泵之间安装冷凝器，将被抽气体中的可凝性气体吸附冷凝下来，保护真空泵的正常运行。

3.4安装设计：在真空机组前端安装安全阀，防止浸漆罐在有压力时，真空阀门有故障时气体返到真空泵，损坏真空泵。

3.5在真空机组废气排放前端设计尾气分离冷凝器及处理装置 ，尾气经冷凝分离后排放到大气。

4.输回漆系统4.1输回漆系统由浸漆罐 、储漆罐、输漆管道、回漆管道 、磁性过滤器、气动球阀、液位计和管路等组成。

4.2输回漆方式设计为浸漆罐上输漆和浸漆罐底回漆的方式 ，利用浸漆罐和储漆罐之间的真空及压差进行输回漆。

43输回漆管道为碳钢无缝钢管，需经防腐处理，以减少钢管内臂腐蚀和挂漆；外部制作冷却水套，并加包保温层。

5.加热和制冷系统5.1加热系统由电加热器、管道泵、膨胀罐、管路、阀门和压力表、温度控制装置等组成，实现对储漆罐中的绝缘漆加热。

5.2制冷系统由制冷机、冷水箱、管道泵、膨胀罐、管路以及压力表、温度控制装置等组成。功能：实现绝缘漆在低温环境下的贮存和真空机组的冷却。在工作完成后如果绝缘漆不进行充分冷却就进入到下-个浸漆工序，则绝缘漆的粘度将快速上升 ，渗透能力下降 ，不仅影响电机的绝缘性能和表面质量，也将严重影响绝缘(下转第1 B7页)理 论China science and Technology Review工业与办公环境节能探索刘宝丰(吉林烟草工业有限责任公司长春卷烟厂基建工程处 吉林 长春 130000)摘 要传统性 节能 废热 节能 探索臻闻节能 探索 经济性中图分类号：TK 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2013)08-187-01引 言：工业生产过程中产生的废热量普遍存在，不但不利于作业人员的工作，同时对设备的正常运行也存在安全隐患。传统做法是采用增加空调系统，通过制冷站房的冷源来满足空调系统需要，以保证工业区的环境降温需要，这种方法可行，但耗能巨大，浪费严重。

如何改变传统观念，实现废热的充分利用，同时又降低制冷站负荷呢下面就我国东北地区长春市吉林烟草工业有限责任公司长春卷烟厂卷包除尘车间的降温与办公区域改造进行探索性分析。

目 标：通过对传统方式与新型节能方式进行比较，探讨废热再利用的可操作性与经济性。

在除尘设备运行时，房间温度为38%，要求温度为24%以下。

根据 《供热通风与空调工程设计规范》：制冷量 Qc.P.V.△T生产时，房间温度设定为恒定值，保持不变；结果为Q25KW该制冷量值需要原有冷水管道增加管径或者新增相应冷水管道几百米；同时，因制冷量的上升，需要对制冷机组的现有能力进行重新估算，-旦无法满足要求，需增加制冷机组，每台价值上百万元，远远超过该房间空调系统的投资额，收益与投资比会远低于预期，也无法保证活动室空气质量。

方案二：采用卷包除尘余热回收进行活动室通风预热方式。

根据 《供热通风与空调工程设计规范》：制冷量 Qc.P.V.△T活动室所需制冷量进行计算所得：结果为Q32KW该制冷量小于卷包除尘车间散热量，同时考虑负荷系数按照n1.2进行计算所得。

卷包除尘车间散热量能够满足活动室空调系统制冷量的需要，能够达到降低卷包除尘室室内温度的目的。

从使用时间段进行分析。当生产时。卷包除尘室温度上升，可通过新增送排风系统进行解决处理，等到活动室开放时，生产并不会停止，设备仍然在运转，所以活动室新风预热的热量，可以起到保障作用。

运行原理：利用新风换气机的工作原理进行巧妙运用，排风与新风控制采取单控方式，新风预热后的温度决定排风风机启停以及风机电机运转的频率，以满足活动室新风预热达到设定值，新风风向采用水平连接模广 角。 -I式；排风采用下进上出模式，便于室内通风，采用多台连接时，以群控方式进行控制，以满足活动室新风预热的效果。

由于新风换气机功率的自身缺陷，新风换气机总出口应该增设增压风机，保证新风预热后能够传输到指定地点。

设备与管理系统计算：新风换气机：风量5500立方米每小时 静压260Pa电压 380V 吊顶式台数：3台。

管道风机：风量 16000立方米每小时 静压400Pa电压 380V 功率5.5KW台数：1台。

风管尺寸：IO00400MM 管外采用 20MM厚优质橡塑海绵进行保温。

经济效果分析：通过经济效益核算与对比，如果采用传统方式，将会使投资额增加上百万元，同时，施工工期较长，涉及面广，甚至可能会影响生产，从而使追加的投入得不偿失。如果采用节能型改造方式，投资额在20万元左右，不仅卷包除尘室室内环境温度过高的弊病能够顺利解决，满足生产需要，同时可以达到活动室新风预热的目的，从而有效的改善活动室空气质量和室内环境，为企业的良性发展，提供优良的硬件设施，让职工在工作之余能够舒适降的放松身心。

此项探索性改造经过-年多的运行，活动室新风预热后温度保持在 15-20℃，卷包除尘室空气环境温度低于28C，活动室空气质量有非常显著的改善，卷烟异味得到根本性消除，改造效果之好超于预期，各级领导与广大职工均有热烈反响。同时，本次设计施工也获得总公司与同行企业的认可，并把此项改造作为-个节约型、创新型的典范工程进行宣传，我们也为能亲自参与此项改造倍感自豪。

结 论1.充分了解市场上先进的设备与技术，把新型设备了解透彻；2.充分掌握工厂各种设备的特点，要有总揽全局的意识；3.充分从绿色、环鼻度考虑问题 ，居安思危 ；4.充分根据自身专业知识为企业与社会多做贡献。