Selvom nitrilbutadiengummi (NBR) har været det dominerende vindmølletætningsmateriale i årtier, eroderer fremskridt inden for polyurethantætningsformulering, forarbejdning og design hurtigt NBRs position i industrien.Det viser sig, at de mest nyttige egenskaber omfatter slidstyrke, væskekompatibilitet, ozonbestandighed, mekanisk styrke og evnen til at opretholde alle disse egenskaber ved lave temperaturer.
Polyurethan er blevet et ideelt materiale til tætning af hovedlejer/generatorer, langsgående og tværgående lejer.Det er dog ofte ikke nok at udskifte materialer i en eksisterende struktur.Tætninger skal designes med polyurethan i tankerne.
En måde at evaluere slidstyrken af polyurethaner er gennem en standardiseret tromleslidtest såsom ASTM D5963.Denne metode bruges typisk til at evaluere gummi, men den gælder også for polyurethan, især når man sammenligner slidhastigheder.Nedenfor er slidindeksværdier for forskellige materialer testet af System Seals i Cleveland.Bemærk, at NBR og HNBR har en ARI på omkring 1,5, mens polyurethaner har en ARI på 4 til 8. Dette er en forbedring på op til seks gange.
Polyurethan bevarer sine ARI-værdier over tid og efter eksponering for forskellige væsker, især oliebaserede væsker.En måde at bestemme dette på er at ælde ASTM D5963 slidprøver i væsker ved 100°C i 90 dage (80°C for vandbaserede væsker) og gentage testen hver 30. dag.Nedenfor er typiske resultater, men bekræftelse anbefales for hver væske.
Figur 3. Retention af ARI i NBR og hydrolyse-resistent polyurethan efter ældning i destilleret mineralolie ved 100°C.
Selvom specifikationer angiver kompatibilitet med færdige væsker, bør accelereret ældningstest (eller driftsår) bestemme den langsigtede ydeevne og stabilitet af materialer, der udsættes for specifikke væsker.System Seals tester for væskekompatibilitet i 90 dage i stedet for standard 168 timers test, fordi System Seals konsekvent registrerer væsentlige ændringer i vigtige materialeegenskaber efter 168 timers væskeeksponering.
Skræddersyet polyurethan udviser forbedret væskemodstand sammenlignet med NBR i de mest almindelige smøremidler i vindenergiindustrien.Nedenfor er en kompatibilitetstabel for disse populære smøremidler.
NBR er kendt for at være modtagelig for ozonolyse, hvilket er, når ozonmolekyler bryder de kemiske bindinger i umættet NBR.Ozonrevner er almindelige, når nitrilbutadiengummi (NBR) udsættes for selv den mindste deformation.En løsning er at sprøjte voks ind i NBR, hvilket skaber en anti-ozonbarriere, der beskytter NBR.Desværre ændrer voks ikke den kemiske binding af NBR.Hvis NBR udsættes for miljøforhold, der fjerner voks, bliver det igen modtageligt for nedbrydning.Nogle specialpolyurethaner, der bruges i vindenergiforseglinger, er naturligt ozonresistente.
Polyurethans elasticitetsmodul, styrke og forlængelse er to til tre gange højere end de fleste NBR.Som et resultat er polyurethantætninger i stand til at modstå større mekaniske deformationer og modstå højere mekaniske belastninger.
En typisk NBR har et elasticitetsmodul på 10-15 MPa og en trækstyrke på 20 MPa.De fleste polyurethaner har et elasticitetsmodul på 45-60 MPa og en trækstyrke på 50-60 MPa.Det betyder, at materialet er mindre hårdt end NBR, hvilket betyder bedre formfastholdelse og større modstandsdygtighed over for trykbelastninger.
I vindmøller er høje temperaturer normalt ikke et problem.Afhængigt af placering og højde er minimumstemperaturer på -40°C dog ikke ualmindelige.Standard NBR har en minimumsdriftstemperatur på -20°C, og dynamisk mekanisk analyse har vist, at mange vindenergipolyurethaner er upåvirkede af temperaturer ned til -40°C.
Polyurethan er et naturligt valg til vindkrafttætninger på grund af dets overlegne mekaniske egenskaber, bedre ozonbestandighed, lavere slidhastigheder og lavere driftstemperaturer.Nedenfor er to familier af anvendelser, hvor polyurethan er velegnet.Billedet til venstre viser de simulerede deformations- og kontaktegenskaber for en polyurethan-lejetætning.Billedet til højre viser System Seals hvirveltætning, en hovedlejetætning, der kontinuerligt pumper smøremiddel tilbage i reservoiret, mens lejet roterer.
Hvis du gerne vil bidrage til Windpower, så kontakt os venligst: https://www.bdseals.com eller www.bodiseals.com .NINGBO BODI SEALS CO., LTD producerer alle slags forskellige gummitætninger af høj kvalitet, orings ,Pakninger .
Indlægstid: 24. december 2023