Bár a nitril-butadién-kaucsuk (NBR) évtizedek óta a domináns szélturbinák tömítőanyaga, a poliuretán tömítések kialakításában, feldolgozásában és tervezésében elért előrelépések gyorsan aláássák az NBR pozícióját az iparágban.Kiderült, hogy a leghasznosabb tulajdonságok közé tartozik a kopásállóság, a folyadékkal való kompatibilitás, az ózonállóság, a mechanikai szilárdság, valamint az a képesség, hogy mindezen tulajdonságokat alacsony hőmérsékleten is fenntartsák.
A poliuretán ideális anyaggá vált a főcsapágyak/generátorok, a hosszanti és keresztirányú csapágyak tömítésére.Azonban gyakran nem elegendő az anyagok egyszerű cseréje egy meglévő szerkezetben.A tömítéseket a poliuretán figyelembevételével kell megtervezni.
A poliuretánok kopásállóságának értékelésének egyik módja egy szabványos dobkopási teszt, például az ASTM D5963.Ezt a módszert általában a gumi értékelésére használják, de vonatkozik a poliuretánra is, különösen a kopási arányok összehasonlításakor.Az alábbiakban a System Seals által Clevelandben tesztelt különféle anyagok kopási indexértékei találhatók.Vegye figyelembe, hogy az NBR és a HNBR ARI értéke körülbelül 1,5, míg a poliuretánok ARI értéke 4-8. Ez akár hatszoros javulást jelent.
A poliuretán megtartja ARI-értékeit az idő múlásával és különféle folyadékokkal, különösen olajalapú folyadékokkal való érintkezés után.Ennek meghatározásának egyik módja az ASTM D5963 kopásminták 100 °C-os folyadékokban való öregítése 90 napig (vízbázisú folyadékok esetén 80 °C), és a tesztet 30 naponta megismételjük.Az alábbiakban a tipikus eredményeket mutatjuk be, de minden folyadéknál ajánlatos megerősítést kérni.
3. ábra ARI visszatartása NBR-ben és hidrolízisálló poliuretánban desztillált ásványolajban 100°C-on végzett öregítés után.
Bár a specifikációk a kész folyadékokkal való kompatibilitást jelzik, a gyorsított öregedési tesztnek (vagy az éveken át tartó használatnak) meg kell határoznia a speciális folyadékoknak kitett anyagok hosszú távú teljesítményét és stabilitását.A System Seals 90 napig teszteli a folyadékkompatibilitást a standard 168 órás teszt helyett, mivel a System Seals következetesen érzékeli a lényeges változásokat a legfontosabb anyagtulajdonságokban 168 órás folyadékexpozíció után.
A személyre szabott poliuretán jobb folyadékellenállást mutat az NBR-hez képest a szélenergia-ipar legelterjedtebb kenőanyagaiban.Az alábbiakban egy kompatibilitási táblázat látható ezekhez a népszerű kenőanyagokhoz.
Az NBR köztudottan érzékeny az ozonolízisre, amikor az ózonmolekulák felbontják a telítetlen NBR kémiai kötéseit.Az ózonos repedés gyakori, ha a nitril-butadién-kaucsuk (NBR) a legkisebb deformációnak is ki van téve.Az egyik megoldás az, hogy viaszt fecskendeznek be az NBR-be, ezzel ózongátló gátat hozva létre, amely megvédi az NBR-t.Sajnos a viasz nem változtatja meg az NBR kémiai kötését.Ha az NBR olyan környezeti feltételeknek van kitéve, amelyek eltávolítják a viaszt, akkor ismét érzékeny lesz a lebomlásra.A szélenergia tömítésekben használt speciális poliuretánok természetesen ózonállóak.
A poliuretán rugalmassági modulusa, szilárdsága és nyúlása kétszer-háromszor nagyobb, mint a legtöbb NBR esetében.Ennek eredményeként a poliuretán tömítések nagyobb mechanikai alakváltozásoknak és nagyobb mechanikai terheléseknek is ellenállnak.
Egy tipikus NBR rugalmassági modulusa 10-15 MPa, szakítószilárdsága pedig 20 MPa.A legtöbb poliuretán rugalmassági modulusa 45-60 MPa, szakítószilárdsága 50-60 MPa.Ez azt jelenti, hogy az anyag kevésbé kemény, mint az NBR, ami jobb alaktartást és nagyobb nyomásállóságot jelent.
A szélturbinákban a magas hőmérséklet általában nem jelent problémát.Helytől és tengerszint feletti magasságtól függően azonban nem ritka a -40°C-os minimum hőmérséklet.A szabványos NBR minimális üzemi hőmérséklete -20°C, és a dinamikus mechanikai elemzés kimutatta, hogy sok szélenergia-poliuretánt nem érint a -40°C-ig terjedő hőmérséklet.
Kiváló mechanikai tulajdonságai, jobb ózonállósága, alacsonyabb kopási aránya és alacsonyabb üzemi hőmérséklete miatt a poliuretán természetes választás a szélerőmű tömítésekhez.Az alábbiakban két olyan alkalmazási család látható, amelyekre a poliuretán kiválóan alkalmas.A bal oldali kép egy poliuretán csapágytömítés szimulált alakváltozását és érintkezési jellemzőit mutatja.A jobb oldali képen a System Seals örvénytömítés látható, egy fő csapágytömítés, amely folyamatosan visszapumpálja a kenőanyagot a tartályba, miközben a csapágy forog.
Ha szeretne hozzájárulni a Windpowerhez, kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot: https://www.bdseals.com vagy www.bodiseals.com.A NINGBO BODI SEALS CO., LTD mindenféle kiváló minőségű gumitömítést gyárt,orings ,Tömítések .
Feladás időpontja: 2023. december 24