Нягледзячы на тое, што нітрылбутадыенавы каўчук (NBR) на працягу дзесяцігоддзяў быў дамінуючым матэрыялам для ўшчыльнення ветраных турбін, прагрэс у распрацоўцы, апрацоўцы і дызайне поліўрэтанавых ушчыльняльнікаў хутка падрывае пазіцыі NBR у галіне. Аказваецца, што найбольш карыснымі ўласцівасцямі з'яўляюцца зносаўстойлівасць, сумяшчальнасць з вадкасцямі, устойлівасць да азону, механічная трываласць і здольнасць захоўваць усе гэтыя ўласцівасці пры нізкіх тэмпературах.
Паліурэтан стаў ідэальным матэрыялам для герметызацыі асноўных падшыпнікаў/генератараў, падоўжных і папярочных падшыпнікаў. Аднак простай замены матэрыялаў у існуючай канструкцыі часта недастаткова. Ушчыльняльнікі павінны быць распрацаваны з улікам поліурэтану.
Адзін са спосабаў ацаніць зносаўстойлівасць поліўрэтанаў - гэта стандартызаваны тэст на знос у барабане, напрыклад, ASTM D5963. Гэты метад звычайна выкарыстоўваецца для ацэнкі гумы, але ён таксама дастасоўны да поліўрэтану, асабліва пры параўнанні хуткасці зносу. Ніжэй прыведзены значэнні індэксаў зносу для розных матэрыялаў, пратэставаных кампаніяй System Seals у Кліўлендзе. Звярніце ўвагу, што NBR і HNBR маюць ARI каля 1,5, у той час як поліўрэтаны маюць ARI ад 4 да 8. Гэта паляпшэнне да шасці разоў.
Паліўрэтан захоўвае свае значэнні ARI з цягам часу і пасля ўздзеяння розных вадкасцей, асабліва вадкасцей на аснове алею. Адзін са спосабаў вызначыць гэта - вытрымаць узоры зносу па ASTM D5963 у вадкасцях пры тэмпературы 100°C на працягу 90 дзён (80°C для вадкасцей на воднай аснове) і паўтараць выпрабаванне кожныя 30 дзён. Ніжэй прыведзены тыповыя вынікі, але рэкамендуецца пацвярджэнне для кожнай вадкасці.
Малюнак 3. Захаванне ARI ў NBR і ўстойлівым да гідролізу поліўрэтане пасля старэння ў дыстыляваным мінеральным алеі пры тэмпературы 100°C.
Нягледзячы на тое, што ў спецыфікацыях пазначана сумяшчальнасць з гатовымі вадкасцямі, паскораныя выпрабаванні на старэнне (або гады службы) павінны вызначаць доўгатэрміновую прадукцыйнасць і стабільнасць матэрыялаў, якія падвяргаюцца ўздзеянню пэўных вадкасцей. System Seals праводзіць выпрабаванні на сумяшчальнасць з вадкасцямі на працягу 90 дзён, а не стандартнага 168-гадзіннага выпрабавання, паколькі System Seals паслядоўна выяўляе значныя змены ў ключавых уласцівасцях матэрыялу пасля 168 гадзін уздзеяння вадкасці.
Паліўрэтан, выраблены на заказ, праяўляе палепшаную ўстойлівасць да вадкасцей у параўнанні з NBR у найбольш распаўсюджаных змазках у ветраэнергетыцы. Ніжэй прыведзена табліца сумяшчальнасці гэтых папулярных змазак.
Вядома, што NBR успрымальны да азанолізу, гэта значыць, калі малекулы азону разрываюць хімічныя сувязі ў ненасычаным NBR. Азонавыя расколіны з'яўляюцца распаўсюджанай з'явай, калі нітрылбутадыенавы каўчук (NBR) падвяргаецца нават найменшай дэфармацыі. Адным з рашэнняў з'яўляецца ўвядзенне воску ў NBR, што стварае антыазонавы бар'ер, які абараняе NBR. На жаль, воск не змяняе хімічную сувязь NBR. Калі NBR падвяргаецца ўздзеянню ўмоў навакольнага асяроддзя, якія выдаляюць воск, ён зноў становіцца схільным да дэградацыі. Некаторыя спецыяльныя поліўрэтаны, якія выкарыстоўваюцца ў ўшчыльняльніках для ветраэнергетыкі, натуральна ўстойлівыя да азону.
Модуль пругкасці, трываласць і падаўжэнне поліўрэтану ў два-тры разы вышэйшыя, чым у большасці NBR. У выніку поліўрэтанавыя ўшчыльняльнікі здольныя вытрымліваць большыя механічныя дэфармацыі і больш высокія механічныя нагрузкі.
Тыповы NBR мае модуль пругкасці 10-15 МПа і трываласць на расцяжэнне 20 МПа. Большасць поліўрэтанаў маюць модуль пругкасці 45-60 МПа і трываласць на расцяжэнне 50-60 МПа. Гэта азначае, што матэрыял менш цвёрды, чым NBR, што азначае лепшае захаванне формы і большую ўстойлівасць да нагрузак пад ціскам.
У ветраных турбінах высокія тэмпературы звычайна не з'яўляюцца праблемай. Аднак, у залежнасці ад месцазнаходжання і вышыні, мінімальныя тэмпературы -40°C не з'яўляюцца рэдкасцю. Стандартны NBR мае мінімальную рабочую тэмпературу -20°C, і дынамічны механічны аналіз паказаў, што многія поліўрэтаны для ветраэнергетыкі не падвяргаюцца ўздзеянню тэмператур да -40°C.
Паліурэтан з'яўляецца натуральным выбарам для ўшчыльненняў ветраэнергетыкі дзякуючы сваім выдатным механічным уласцівасцям, лепшай устойлівасці да азону, меншым хуткасцям зносу і больш нізкім рабочым тэмпературам. Ніжэй прыведзены два тыпы прымянення, для якіх добра падыходзіць паліурэтан. На малюнку злева паказаны мадэляваныя дэфармацыйныя і кантактныя характарыстыкі поліурэтанавага ўшчыльнення падшыпніка. На малюнку справа паказана віхравае ўшчыльненне System Seals, ушчыльненне асноўнага падшыпніка, якое бесперапынна перапампоўвае змазку назад у рэзервуар пры кручэнні падшыпніка.
Калі вы жадаеце зрабіць свой унёсак у Windpower, звяжыцеся з намі: https://www.bdseals.com або www.bodiseals.com. NINGBO BODI SEALS CO., LTD вырабляе ўсе віды розных высакаякасных гумовых ушчыльняльнікаў.,кольцавыя ўшчыльняльнікі ,Пракладкі .
Час публікацыі: 24 снежня 2023 г.