Незважаючи на те, що нітрил-бутадієн-каучук (NBR) був домінуючим матеріалом для ущільнення вітрових турбін протягом десятиліть, досягнення в поліуретанових ущільненнях, обробці та дизайні швидко підривають позиції NBR в галузі.Виявляється, до найбільш корисних властивостей відносяться зносостійкість, сумісність з рідинами, озоностійкість, механічна міцність і здатність зберігати всі ці властивості при низьких температурах.
Поліуретан став ідеальним матеріалом для ущільнення корінних підшипників/генераторів, поздовжніх і поперечних підшипників.Однак просто замінити матеріали в існуючій конструкції часто недостатньо.Ущільнення повинні бути розроблені з урахуванням поліуретану.
Одним із способів оцінки зносостійкості поліуретанів є стандартизований тест на знос барабана, такий як ASTM D5963.Цей метод зазвичай використовується для оцінки гуми, але він також застосовний до поліуретану, особливо при порівнянні показників зносу.Нижче наведено значення індексу зносу для різних матеріалів, перевірених компанією System Seals у Клівленді.Зверніть увагу, що NBR і HNBR мають ARI приблизно 1,5, тоді як поліуретани мають ARI від 4 до 8. Це покращення до шести разів.
Поліуретан зберігає свої значення ARI з часом і після впливу різних рідин, особливо рідин на масляній основі.Один із способів визначити це — витримати зразки зносу за ASTM D5963 у рідинах при 100°C протягом 90 днів (80°C для рідин на водній основі) і повторювати випробування кожні 30 днів.Нижче наведено типові результати, але підтвердження рекомендується для кожної рідини.
Рисунок 3. Збереження ARI в NBR і стійкому до гідролізу поліуретані після старіння в дистильованому мінеральному маслі при 100°C.
Незважаючи на те, що специфікації вказують на сумісність із готовими рідинами, тестування на прискорене старіння (або роки служби) має визначити довгострокову продуктивність і стабільність матеріалів, які піддаються впливу певних рідин.System Seals перевіряє на сумісність із рідиною протягом 90 днів, а не стандартний 168-годинний тест, оскільки System Seals постійно виявляє значні зміни ключових властивостей матеріалу після 168 годин впливу рідини.
Індивідуальний поліуретан демонструє покращену стійкість до рідин порівняно з NBR у найпоширеніших мастилах у вітроенергетичній промисловості.Нижче наведено таблицю сумісності цих популярних мастильних матеріалів.
Відомо, що NBR чутливий до озонолізу, коли молекули озону розривають хімічні зв’язки в ненасиченому NBR.Озонове розтріскування є поширеним явищем, коли нітрил-бутадієн-каучук (NBR) піддається навіть найменшій деформації.Одним з рішень є введення воску в NBR, створюючи антиозоновий бар’єр, який захищає NBR.На жаль, віск не змінює хімічний зв’язок NBR.Якщо NBR піддається впливу умов навколишнього середовища, які видаляють віск, він знову стає чутливим до деградації.Деякі спеціальні поліуретани, які використовуються у вітроенергетичних ущільнювачах, природно озоностійкі.
Модуль пружності, міцність і подовження поліуретану в два-три рази вищі, ніж у більшості NBR.Завдяки цьому поліуретанові ущільнювачі здатні витримувати більші механічні деформації та витримувати більші механічні навантаження.
Типовий NBR має модуль пружності 10-15 МПа і міцність на розрив 20 МПа.Більшість поліуретанів мають модуль пружності 45-60 МПа і міцність на розрив 50-60 МПа.Це означає, що матеріал менш твердий, ніж NBR, що означає краще збереження форми та більшу стійкість до тиску.
У вітрових турбінах високі температури зазвичай не є проблемою.Однак, залежно від місця розташування та висоти, мінімальна температура -40°C не є рідкістю.Стандартний NBR має мінімальну робочу температуру -20°C, а динамічний механічний аналіз показав, що на багато вітроенергетичних поліуретанів не впливає температура до -40°C.
Поліуретан є природним вибором для вітрових ущільнювачів завдяки своїм чудовим механічним властивостям, кращій озоностійкості, нижчим показникам зношування та нижчим робочим температурам.Нижче наведено дві групи застосувань, для яких добре підходить поліуретан.На зображенні ліворуч показано моделювання деформації та контактні характеристики поліуретанового ущільнення підшипника.На зображенні праворуч показано вихрове ущільнення System Seals, ущільнення головного підшипника, яке постійно перекачує мастило назад у резервуар, коли підшипник обертається.
Якщо ви хочете зробити внесок у Windpower, будь ласка, зв’яжіться з нами: https://www.bdseals.com або www.bodiseals.com.NINGBO BODI SEALS CO., LTD виробляє всі види різних високоякісних гумових ущільнень,орінги ,Прокладки .
Час публікації: 24 грудня 2023 р