English | 中文版
首  页 关于我们 产品中心 新闻资讯 技术参数 工程实例 色卡配色 联系我们
新闻中心 News  
+ 企业简介
+ 企业荣誉
+ 权威认证
风电机叶片知多少
新闻来源:转载网络    点击数:8436    更新时间:2009-7-7 15:09:38

        了解风电机叶片材料的技术发展路线,就知道了风电机叶片的材料。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍:对于风力发电机而言,碳纤维是即将来临的潮流。一般较小型的叶片(如22米长)选用量大价廉的E-玻纤增强塑料,树脂基体以不饱和聚酯为主,也可选用乙烯酯或环氧树脂,而较大型的叶片(如42米以上),一般采用CFRP或CF与GF的混杂复合材料,树脂基体以环氧为主。GE风能的叶片工程的全球经理 Ramesh Gopalakrishnan说,设计师们在寻找轻质高强度材料的过程中,选择了碳纤维应用于叶片设计中。因此玻璃纤维和碳纤维,是目前叶片制造中最为重要的两种材料。叶片是风力发电机中最基础和最关键的部件,其良好的设计、可靠的质量和优越的性能,是保证机组正常稳定运行的决定因素。恶劣的环境和长期不停地运转,对叶片的要求有:比重轻且具有最佳的疲劳强度和机械性能,能经受暴风等极端恶劣条件和随机负荷的考验;叶片的弹性、旋转时的惯性及其振动频率特性曲线都正常,传递给整个发电系统的负荷稳定性好;耐腐蚀、紫外线照射和雷击的性能好;发电成本较低,维护费用最低。


    为满足上述要求、提高机组的经济性,叶片的尺寸增大可以改善风力发电的经济性,降低成本。叶片长度从1980年的4.5米发展到今天的61.5米,容量从当初的0.55千兆瓦发展到今天的5千兆瓦。1970年的风力机叶片主要有钢材、铝材或木材制成,今天选择的材料以E-玻纤增强塑料(GFRP)居多,目前已开始采用碳纤维复合材料(CFRP),叶片材料的开发顺应了叶片大型化和轻量化的方向发展。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn) 专家介绍,关于木制叶片及布蒙皮叶片,近代的微、小型风力发电机也有采用木制叶片的,但木制叶片不易做成扭曲型。大、中型风力发电机很少用木制叶片,采用木制叶片的也是用强度很好的整体木方做叶片纵梁,来承担叶片在工作时所必须承担的力和弯矩。而钢梁玻璃纤维蒙皮叶片,是在近代采用钢管或D型型钢做纵梁、钢板做肋梁,内填泡沫塑料外覆玻璃钢蒙皮的结构形式,一般在大型风力发电机上使用。叶片纵梁的钢管及D型型钢从叶根至叶尖的截面应逐渐变小,以满足扭曲叶片的要求并减轻叶片重量,即做成等强度梁。关于铝合金等弦长挤压成型叶片——用铝合金挤压成型的等弦长叶片易于制造,可连续生产又可按设计要求的扭曲进行扭曲加工,叶根与轮毂连接的轴及法兰可通过焊接或螺栓连接来实现。


    铝合金叶片重量轻、易于加工,但不能做到从叶根至叶尖渐缩的叶片,因为目前世界各国尚未解决这种挤压工艺。玻璃钢叶片,中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn) 专家进行了重点介绍。所谓玻璃钢(glass fiber reinforced plastic,简称GFRP),就是环氧树脂、不饱和树脂等塑料,渗入长度不同的玻璃纤维,或碳纤维而做成的增强塑料。增强塑料强度高、重量轻、耐老化,表面可再缠玻璃纤维及涂环氧树脂,其它部分填充泡沫塑料。玻璃纤维的质量还可以通过表面改性、上浆和涂覆加以改进。LM玻璃纤维公司现致力于开发长达 54米的全玻纤叶片,其单位千兆瓦成本较低。进一步就是玻璃钢复合叶片,上世纪末世界工业发达国家的大、中型风力发电机产品的叶片,基本上采用型钢纵梁、夹层玻璃钢肋梁及叶根,与轮毂连接用金属结构的复合材料做叶片。风力发电转子叶片用的材料,根据叶片长度不同而选用不同的复合材料,目前最普遍采用的是玻璃纤维增强聚酯树脂、玻璃纤维增强环氧树脂,和碳纤维增强环氧树脂。美国的研究表明,采用射电频率等离子体沉积去涂覆E-玻纤,其耐拉伸疲劳就可以达到碳纤维的水平,而且经这种处理后可以降低能实际上导致损害的纤维间微振磨损。


    LM玻璃纤维公司进一步开发以玻璃钢为主,在横梁和叶片端部只少量选用碳纤维的61米大型叶片,以发展5千兆瓦的风力机。碳纤维复合叶片是更优材料。随着发电单机功率的增大,要求叶片长度不断增加,其在风力发电上的应用也将会不断扩大。对叶片来讲刚度也是一个十分重要的指标。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn) 专家介绍,研究表明碳纤维(carbon fiber,简称CF)复合材料叶片,刚度是玻璃钢复合叶片的2~3倍。虽然碳纤维复合材料的性能大大优于玻璃纤维复合材料,但价格昂贵,影响了它在风力发电上的大范围应用。因此全球各大复合材料公司,正在从原材料、工艺技术、质量控制等各方面深入研究,以求降低成本。昨天,我们用的是木制或金属材料;今天,我们用的是玻璃钢;明天,我们用的是碳纤维;那么明天的明天,我们用的会不会是纳米材料?中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)市场专家表示,完全可能,原因一是其成本可能降低,二是性能优越、使用寿命长,长期看似乎更经济。




总页数:1  第  1    页 

上一篇:玻璃幕墙与门窗结构可靠度设计问题探讨   下一篇:轨道交通建设开启复合材料业发展空间
【刷新页面】【打印此文】 【关闭窗口】
 
Copright 2015 www.powergrate.com All Rights Reserved. 久盛新材料科技版权所有
地址 南通市刘桥镇工业园西区创业路 电话 0513-80677833 传真 0513-86813855 邮编 226002
技术支持 南通泛亚 | 苏ICP备14007385号-1