Kuigi nitriilbutadieenkummi (NBR) on aastakümneid olnud domineeriv tuulikute tihendusmaterjal, õõnestavad polüuretaantihendite koostise, töötlemise ja disaini edusammud NBR-i positsiooni tööstuses kiiresti. Selgub, et kõige kasulikumate omaduste hulka kuuluvad kulumiskindlus, vedelike ühilduvus, osoonikindlus, mehaaniline tugevus ja võime säilitada kõiki neid omadusi madalatel temperatuuridel.
Polüuretaanist on saanud ideaalne materjal pealaagrite/generaatorite, piki- ja põiklaagrite tihendamiseks. Siiski ei piisa sageli ainult materjalide asendamisest olemasolevas konstruktsioonis. Tihendid tuleb projekteerida polüuretaani silmas pidades.
Üks viis polüuretaanide kulumiskindluse hindamiseks on standardiseeritud trummelkulumiskatse, näiteks ASTM D5963. Seda meetodit kasutatakse tavaliselt kummi hindamiseks, kuid see kehtib ka polüuretaani kohta, eriti kulumiskiiruste võrdlemisel. Allpool on toodud Clevelandis System Sealsi poolt testitud erinevate materjalide kulumisindeksi väärtused. Pange tähele, et NBR-i ja HNBR-i ARI on umbes 1,5, samas kui polüuretaanide ARI on 4–8. See on kuni kuuekordne paranemine.
Polüuretaan säilitab oma ARI väärtused aja jooksul ja pärast kokkupuudet erinevate vedelikega, eriti õlipõhiste vedelikega. Üks viis selle kindlakstegemiseks on vanutada ASTM D5963 kulumisproove vedelikes temperatuuril 100 °C 90 päeva (80 °C veepõhiste vedelike puhul) ja korrata katset iga 30 päeva järel. Allpool on toodud tüüpilised tulemused, kuid iga vedeliku puhul on soovitatav need kinnitada.
Joonis 3. ARI säilivus NBR-is ja hüdrolüüsikindlas polüuretaanis pärast vanandamist destilleeritud mineraalõlis temperatuuril 100 °C.
Kuigi spetsifikatsioonid näitavad ühilduvust valmisvedelikega, peaks kiirendatud vananemiskatse (või kasutusaastate arv) määrama konkreetsete vedelikega kokkupuutuvate materjalide pikaajalise toimivuse ja stabiilsuse. System Seals testib vedelike ühilduvust 90 päeva jooksul standardse 168-tunnise testi asemel, kuna System Seals tuvastab järjepidevalt olulisi muutusi põhimaterjali omadustes pärast 168-tunnist kokkupuudet vedelikuga.
Kohandatud polüuretaanil on tuuleenergiatööstuses kõige levinumate määrdeainete puhul parem vedelikukindlus võrreldes NBR-iga. Allpool on nende populaarsete määrdeainete ühilduvustabel.
NBR on teadaolevalt vastuvõtlik osoonile, mis tekib siis, kui osoonimolekulid lõhuvad küllastumata NBR-i keemilised sidemed. Osooni pragunemine on tavaline juba siis, kui nitriilbutadieenkummi (NBR) deformeerub vähimalgi määral. Üks lahendus on süstida NBR-i vaha, luues osoonivastase barjääri, mis kaitseb NBR-i. Kahjuks ei muuda vaha NBR-i keemilist sidet. Kui NBR puutub kokku keskkonnatingimustega, mis eemaldavad vaha, muutub see uuesti lagunemisele vastuvõtlikuks. Mõned tuuleenergia tihendites kasutatavad spetsiaalsed polüuretaanid on loomulikult osoonikindlad.
Polüuretaani elastsusmoodul, tugevus ja venivus on kaks kuni kolm korda suuremad kui enamikul NBR-idel. Seetõttu taluvad polüuretaantihendid suuremaid mehaanilisi deformatsioone ja suuremaid mehaanilisi koormusi.
Tüüpilise NBR-i 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 NBR-ist vähem kõva, mis tähendab paremat kuju säilitamist ja suuremat vastupidavust rõhukoormustele.
Tuuleturbiinides ei ole kõrged temperatuurid tavaliselt probleemiks. Sõltuvalt asukohast ja kõrgusest pole aga haruldane, et minimaalsed temperatuurid -40 °C. Standardse NBR-i minimaalne töötemperatuur on -20 °C ja dünaamiline mehaaniline analüüs on näidanud, et paljud tuuleenergia polüuretaanid ei mõjuta temperatuure kuni -40 °C.
Polüuretaan on tuuleenergia tihendite jaoks loomulik valik tänu oma suurepärastele mehaanilistele omadustele, paremale osoonikindlusele, madalamale kulumiskiirusele ja madalamatele töötemperatuuridele. Allpool on toodud kaks rakendusvaldkonda, mille jaoks polüuretaan sobib hästi. Vasakpoolne pilt näitab polüuretaanist laagritihendi simuleeritud deformatsiooni- ja kontaktomadusi. Parempoolne pilt näitab System Sealsi keeristihendit, mis on peamine laagritihend, mis pumpab laagri pöörlemisel pidevalt määrdeainet tagasi reservuaari.
Kui soovite Windpowerile panustada, võtke meiega ühendust: https://www.bdseals.com või www.bodiseals.com. NINGBO BODI SEALS CO., LTD toodab igasuguseid erinevaid kvaliteetseid kummitihendeid.o-rõngad ,Tihendid .
Postituse aeg: 24. detsember 2023