Vaikka nitriilibutadieenikumi (NBR) on ollut hallitseva tuuliturbiinien tiivistemateriaali vuosikymmeniä, edistyminen polyuretaanitiivisteiden koostumuksessa, käsittelyssä ja suunnittelussa heikentää nopeasti NBR:n asemaa alalla.Osoittautuu, että hyödyllisimpiä ominaisuuksia ovat kulutuskestävyys, nesteiden yhteensopivuus, otsoninkestävyys, mekaaninen lujuus ja kyky ylläpitää kaikkia näitä ominaisuuksia alhaisissa lämpötiloissa.
Polyuretaanista on tullut ihanteellinen materiaali päälaakerien/generaattoreiden, pitkittäis- ja poikittaislaakerien tiivistämiseen.Pelkkä materiaalien vaihtaminen olemassa olevaan rakenteeseen ei kuitenkaan usein riitä.Tiivisteet on suunniteltava polyuretaania ajatellen.
Yksi tapa arvioida polyuretaanien kulutuskestävyyttä on standardoitu rummun kulumistesti, kuten ASTM D5963.Tätä menetelmää käytetään tyypillisesti kumin arvioimiseen, mutta se pätee myös polyuretaaniin, erityisesti kulumisasteita verrattaessa.Alla on kulutusindeksiarvot eri materiaaleille, jotka System Seals on testannut Clevelandissa.Huomaa, että NBR:n ja HNBR:n ARI on noin 1,5, kun taas polyuretaanien ARI on 4–8. Tämä on jopa kuusinkertainen parannus.
Polyuretaani säilyttää ARI-arvonsa ajan kuluessa ja altistuttuaan erilaisille nesteille, erityisesti öljypohjaisille nesteille.Yksi tapa määrittää tämä on vanhentaa ASTM D5963 -kulutusnäytteitä nesteissä 100 °C:ssa 90 päivän ajan (80 °C vesipohjaisilla nesteillä) ja toistaa testi 30 päivän välein.Alla on tyypillisiä tuloksia, mutta vahvistusta suositellaan jokaiselle nesteelle.
Kuva 3. ARI:n retentio NBR:ssä ja hydrolyysinkestävässä polyuretaanissa vanhentamisen jälkeen tislatussa mineraaliöljyssä 100°C:ssa.
Vaikka tekniset tiedot osoittavat yhteensopivuuden valmiiden nesteiden kanssa, nopeutetun ikääntymistestin (tai vuosien käyttöikä) pitäisi määrittää tietyille nesteille altistuneiden materiaalien pitkän aikavälin suorituskyky ja stabiilisuus.System Seals testaa nesteiden yhteensopivuutta 90 päivän ajan tavallisen 168 tunnin testin sijaan, koska System Seals havaitsee jatkuvasti merkittäviä muutoksia tärkeimmissä materiaaliominaisuuksissa 168 tunnin nestealtistuksen jälkeen.
Räätälöidyn polyuretaanin nesteenkestävyys on parempi verrattuna NBR:ään tuulivoimateollisuuden yleisimmissä voiteluaineissa.Alla on näiden suosittujen voiteluaineiden yhteensopivuustaulukko.
NBR:n tiedetään olevan herkkä otsonolyysille, jolloin otsonimolekyylit rikkovat kemialliset sidokset tyydyttymättömässä NBR:ssä.Otsonihalkeilu on yleistä, kun nitriilibutadieenikumi (NBR) altistuu pienimmillekin muodonmuutoksille.Yksi ratkaisu on ruiskuttaa vahaa NBR:ään, jolloin muodostuu otsonin esto, joka suojaa NBR:ää.Valitettavasti vaha ei muuta NBR:n kemiallista sidosta.Jos NBR altistuu ympäristöolosuhteille, jotka poistavat vahaa, se on jälleen herkkä hajoamiselle.Jotkut tuulivoimatiivisteissä käytetyt erikoispolyuretaanit ovat luonnostaan otsoninkestäviä.
Polyuretaanin kimmomoduuli, lujuus ja venymä ovat kahdesta kolmeen kertaa suuremmat kuin useimpien NBR:ien.Tämän seurauksena polyuretaanitiivisteet kestävät suurempia mekaanisia muodonmuutoksia ja suurempia mekaanisia kuormituksia.
Tyypillisen NBR:n kimmokerroin on 10-15 MPa ja vetolujuus 20 MPa.Useimpien polyuretaanien kimmokerroin on 45-60 MPa ja vetolujuus 50-60 MPa.Tämä tarkoittaa, että materiaali on vähemmän kovaa kuin NBR, mikä tarkoittaa parempaa muodon säilymistä ja parempaa painekuormituksen kestävyyttä.
Tuulivoimaloissa korkeat lämpötilat eivät yleensä ole ongelma.Sijainnista ja korkeudesta riippuen -40 °C:n vähimmäislämpötilat eivät kuitenkaan ole harvinaisia.Normaalin NBR:n vähimmäiskäyttölämpötila on -20°C, ja dynaaminen mekaaninen analyysi on osoittanut, että -40°C:n lämpötilat eivät vaikuta moniin tuulienergiapolyuretaaneihin.
Polyuretaani on luonnollinen valinta tuulivoimatiivisteiksi sen erinomaisten mekaanisten ominaisuuksien, paremman otsoninkestävyyden, alhaisemman kulumisasteen ja alhaisempien käyttölämpötilojen ansiosta.Alla on kaksi sovellusperhettä, joihin polyuretaani sopii hyvin.Vasemmalla olevassa kuvassa on simuloitu polyuretaanilaakeritiivisteen muodonmuutos ja kosketusominaisuudet.Oikealla olevassa kuvassa näkyy System Seals -pyörretiiviste, päälaakerin tiiviste, joka pumppaa jatkuvasti voiteluainetta takaisin säiliöön laakerin pyöriessä.
Jos haluat osallistua Windpoweriin, ota meihin yhteyttä: https://www.bdseals.com tai www.bodiseals.com.NINGBO BODI SEALS CO., LTD valmistaa kaikenlaisia erilaisia korkealaatuisia kumitiivisteitä,orings ,Tiivisteet .
Postitusaika: 24.12.2023