Kuigi nitriilbutadieenkummi (NBR) on aastakümneid domineeriv tuuleturbiini tihendite materjal, kahandavad edusammud polüuretaantihendi koostises, töötlemises ja disainis kiiresti NBR-i positsiooni selles tööstuses.Selgub, et kõige kasulikumad omadused on kulumiskindlus, vedelikuga ühilduvus, osoonikindlus, mehaaniline tugevus ja võime säilitada kõiki neid omadusi madalatel temperatuuridel.
Polüuretaanist on saanud ideaalne materjal pealaagrite/generaatorite, piki- ja põikilaagrite tihendamiseks.Sageli ei piisa aga lihtsalt materjalide asendamisest olemasolevas struktuuris.Tihendid tuleb projekteerida polüuretaani silmas pidades.
Üks viis polüuretaanide kulumiskindluse hindamiseks on standardiseeritud trumli kulumiskatse, näiteks ASTM D5963.Seda meetodit kasutatakse tavaliselt kummi hindamiseks, kuid see kehtib ka polüuretaani puhul, eriti kulumismäärade võrdlemisel.Allpool on toodud erinevate materjalide kulumisindeksi väärtused, mida System Seals Clevelandis testis.Pange tähele, et NBR-i ja HNBR-i ARI on umbes 1,5, samas kui polüuretaanide ARI on 4 kuni 8. See on kuni kuus korda parem.
Polüuretaan säilitab oma ARI väärtused aja jooksul ja pärast kokkupuudet erinevate vedelikega, eriti õlipõhiste vedelikega.Üks võimalus selle kindlakstegemiseks on vanandada ASTM D5963 kulumisproove vedelikes temperatuuril 100 °C 90 päeva (80 °C veepõhiste vedelike puhul) ja korrata testi iga 30 päeva järel.Allpool on toodud tüüpilised tulemused, kuid iga vedeliku puhul on soovitatav kinnitada.
Joonis 3. ARI retentsioon NBR-is ja hüdrolüüsikindlas polüuretaanis pärast vanandamist destilleeritud mineraalõlis 100°C juures.
Kuigi spetsifikatsioonid näitavad ühilduvust valmisvedelikega, peaks kiirendatud vananemiskatse (või aastatepikkune kasutusaeg) määrama kindlaks konkreetsete vedelikega kokkupuutuvate materjalide pikaajalise toimivuse ja stabiilsuse.System Seals testib vedelike ühilduvust 90 päeva, mitte standardse 168-tunnise testiga, sest System Seals tuvastab järjekindlalt olulisi muutusi materjali põhiomadustes pärast 168-tunnist kokkupuudet vedelikuga.
Kohandatud polüuretaanil on tuuleenergiatööstuses levinumate määrdeainete puhul parem vedelikukindlus võrreldes NBR-ga.Allpool on nende populaarsete määrdeainete ühilduvustabel.
NBR on teadaolevalt vastuvõtlik osonolüüsile, mis on siis, kui osoonimolekulid lõhuvad küllastumata NBR-i keemilised sidemed.Osooni pragunemine on tavaline, kui nitriilbutadieenkummi (NBR) mõjutab isegi väikseim deformatsioon.Üks lahendus on vaha süstimine NBR-i, luues osoonivastase barjääri, mis kaitseb NBR-i.Kahjuks ei muuda vaha NBR keemilist sidet.Kui NBR puutub kokku keskkonnatingimustega, mis eemaldavad vaha, muutub see uuesti vastuvõtlikuks lagunemisele.Mõned tuuleenergia tihendites kasutatavad spetsiaalsed polüuretaanid on loomulikult osoonikindlad.
Polüuretaani elastsusmoodul, tugevus ja pikenemine on kaks kuni kolm korda suuremad kui enamikul NBR-il.Tänu sellele on polüuretaantihendid võimelised taluma suuremaid mehaanilisi deformatsioone ja taluma suuremat mehaanilist koormust.
Tüüpilise NBR elastsusmoodul on 10-15 MPa ja tõmbetugevus 20 MPa.Enamiku polüuretaanide elastsusmoodul on 45-60 MPa ja tõmbetugevus 50-60 MPa.See tähendab, et materjal on vähem kõva kui NBR, mis tähendab paremat kuju säilitamist ja suuremat vastupidavust survekoormustele.
Tuuleturbiinides pole kõrge temperatuur tavaliselt probleemiks.Olenevalt asukohast ja kõrgusest ei ole aga -40°C miinimumtemperatuur haruldane.Standardse NBR-i minimaalne töötemperatuur on -20 °C ja dünaamiline mehaaniline analüüs on näidanud, et paljusid tuuleenergia polüuretaane ei mõjuta temperatuur kuni -40 °C.
Polüuretaan on tuuleenergia tihendite jaoks loomulik valik tänu oma suurepärastele mehaanilistele omadustele, paremale osoonikindlusele, madalamale kulumismäärale ja madalamale töötemperatuurile.Allpool on toodud kaks rakenduste perekonda, mille jaoks polüuretaan sobib hästi.Vasakpoolsel pildil on kujutatud polüuretaanist laagritihendi simuleeritud deformatsiooni- ja kontaktomadused.Parempoolsel pildil on kujutatud System Sealsi keerdtihend, laagri põhitihend, mis pumpab laagri pöörlemisel pidevalt määrdeainet tagasi mahutisse.
Kui soovid Windpowerisse panustada, võta meiega ühendust: https://www.bdseals.com või www.bodiseals.com .NINGBO BODI SEALS CO., LTD toodab igasuguseid erinevaid kvaliteetseid kummist tihendeid,orings ,Tihendid .
Postitusaeg: 24. detsember 2023