Αν και το καουτσούκ νιτριλίου βουταδιενίου (NBR) είναι το κυρίαρχο υλικό σφράγισης ανεμογεννητριών για δεκαετίες, η πρόοδος στη σύνθεση, την επεξεργασία και το σχεδιασμό σφραγίδων πολυουρεθάνης διαβρώνει γρήγορα τη θέση της NBR στη βιομηχανία.Αποδεικνύεται ότι οι πιο χρήσιμες ιδιότητες περιλαμβάνουν την αντοχή στη φθορά, τη συμβατότητα με υγρά, την αντίσταση στο όζον, τη μηχανική αντοχή και την ικανότητα διατήρησης όλων αυτών των ιδιοτήτων σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Η πολυουρεθάνη έχει γίνει ιδανικό υλικό για τη σφράγιση κύριων ρουλεμάν/γεννήτριων, διαμήκων και εγκάρσιων ρουλεμάν.Ωστόσο, η απλή αντικατάσταση υλικών σε μια υπάρχουσα δομή συχνά δεν αρκεί.Οι σφραγίδες πρέπει να σχεδιάζονται με γνώμονα την πολυουρεθάνη.
Ένας τρόπος αξιολόγησης της αντοχής στη φθορά των πολυουρεθανών είναι μέσω μιας τυποποιημένης δοκιμής φθοράς τυμπάνου όπως το ASTM D5963.Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συνήθως για την αξιολόγηση του καουτσούκ, αλλά ισχύει επίσης και για την πολυουρεθάνη, ειδικά όταν συγκρίνονται τα ποσοστά φθοράς.Ακολουθούν τιμές δείκτη φθοράς για διάφορα υλικά που έχουν δοκιμαστεί από την System Seals στο Κλίβελαντ.Σημειώστε ότι τα NBR και HNBR έχουν ARI περίπου 1,5, ενώ οι πολυουρεθάνες έχουν ARI από 4 έως 8. Πρόκειται για βελτίωση έως και έξι φορές.
Η πολυουρεθάνη διατηρεί τις τιμές ARI της με την πάροδο του χρόνου και μετά από έκθεση σε διάφορα υγρά, ειδικά υγρά με βάση το λάδι.Ένας τρόπος για να προσδιοριστεί αυτό είναι η γήρανση των δειγμάτων ASTM D5963 σε υγρά στους 100°C για 90 ημέρες (80°C για υγρά με βάση το νερό) και η επανάληψη της δοκιμής κάθε 30 ημέρες.Παρακάτω είναι τυπικά αποτελέσματα, αλλά συνιστάται επιβεβαίωση για κάθε υγρό.
Εικόνα 3. Κατακράτηση ARI σε NBR και ανθεκτική στην υδρόλυση πολυουρεθάνη μετά από γήρανση σε αποσταγμένο ορυκτέλαιο στους 100°C.
Αν και οι προδιαγραφές υποδεικνύουν συμβατότητα με τελικά υγρά, οι δοκιμές ταχείας γήρανσης (ή χρόνια υπηρεσίας) θα πρέπει να καθορίσουν τη μακροπρόθεσμη απόδοση και σταθερότητα των υλικών που εκτίθενται σε συγκεκριμένα υγρά.Το System Seals ελέγχει τη συμβατότητα με υγρά για 90 ημέρες αντί για την τυπική δοκιμή 168 ωρών, επειδή το System Seals εντοπίζει με συνέπεια σημαντικές αλλαγές στις βασικές ιδιότητες του υλικού μετά από 168 ώρες έκθεσης σε υγρά.
Η προσαρμοσμένη πολυουρεθάνη παρουσιάζει βελτιωμένη αντίσταση στα υγρά σε σύγκριση με το NBR στα πιο κοινά λιπαντικά στη βιομηχανία αιολικής ενέργειας.Παρακάτω είναι ένας πίνακας συμβατότητας για αυτά τα δημοφιλή λιπαντικά.
Το NBR είναι γνωστό ότι είναι ευαίσθητο στην οζονόλυση, η οποία συμβαίνει όταν τα μόρια του όζοντος σπάζουν τους χημικούς δεσμούς σε ακόρεστα NBR.Η διάσπαση του όζοντος είναι συχνή όταν το καουτσούκ νιτριλίου βουταδιενίου (NBR) υποβάλλεται ακόμη και στην παραμικρή παραμόρφωση.Μια λύση είναι η έγχυση κεριού στο NBR, δημιουργώντας ένα φράγμα κατά του όζοντος που προστατεύει το NBR.Δυστυχώς, το κερί δεν αλλάζει τον χημικό δεσμό του NBR.Εάν το NBR εκτεθεί σε περιβαλλοντικές συνθήκες που αφαιρούν το κερί, γίνεται και πάλι ευαίσθητο στην υποβάθμιση.Ορισμένες ειδικές πολυουρεθάνες που χρησιμοποιούνται σε σφραγίδες αιολικής ενέργειας είναι φυσικά ανθεκτικές στο όζον.
Το μέτρο ελαστικότητας, η αντοχή και η επιμήκυνση της πολυουρεθάνης είναι δύο έως τρεις φορές υψηλότερα από τα περισσότερα NBR.Ως αποτέλεσμα, οι σφραγίδες πολυουρεθάνης είναι σε θέση να αντέχουν μεγαλύτερες μηχανικές παραμορφώσεις και να αντέχουν υψηλότερα μηχανικά φορτία.
Ένα τυπικό NBR έχει συντελεστή ελαστικότητας 10-15 MPa και αντοχή εφελκυσμού 20 MPa.Οι περισσότερες πολυουρεθάνες έχουν συντελεστή ελαστικότητας 45-60 MPa και αντοχή εφελκυσμού 50-60 MPa.Αυτό σημαίνει ότι το υλικό είναι λιγότερο σκληρό από το NBR, πράγμα που σημαίνει καλύτερη διατήρηση του σχήματος και μεγαλύτερη αντοχή σε φορτία πίεσης.
Στις ανεμογεννήτριες, οι υψηλές θερμοκρασίες συνήθως δεν αποτελούν πρόβλημα.Ωστόσο, ανάλογα με την τοποθεσία και το υψόμετρο, οι ελάχιστες θερμοκρασίες -40°C δεν είναι ασυνήθιστες.Το πρότυπο NBR έχει ελάχιστη θερμοκρασία λειτουργίας -20°C και η δυναμική μηχανική ανάλυση έχει δείξει ότι πολλές πολυουρεθάνες αιολικής ενέργειας δεν επηρεάζονται από θερμοκρασίες έως -40°C.
Η πολυουρεθάνη είναι μια φυσική επιλογή για στεγανοποιήσεις αιολικής ενέργειας λόγω των ανώτερων μηχανικών της ιδιοτήτων, της καλύτερης αντοχής στο όζον, των χαμηλότερων ρυθμών φθοράς και των χαμηλότερων θερμοκρασιών λειτουργίας.Ακολουθούν δύο οικογένειες εφαρμογών για τις οποίες η πολυουρεθάνη είναι κατάλληλη.Η εικόνα στα αριστερά δείχνει την προσομοιωμένη παραμόρφωση και τα χαρακτηριστικά επαφής ενός στεγανοποιητικού ρουλεμάν πολυουρεθάνης.Η εικόνα στα δεξιά δείχνει τη σφράγιση στροβιλισμού System Seals, μια κύρια σφράγιση ρουλεμάν που αντλεί συνεχώς λιπαντικό πίσω στη δεξαμενή καθώς το ρουλεμάν περιστρέφεται.
Εάν θέλετε να συνεισφέρετε στο Windpower, επικοινωνήστε μαζί μας: https://www.bdseals.com ή www.bodiseals.com .Η NINGBO BODI SEALS CO.,LTD παράγει όλα τα είδη διαφορετικών σφραγίδων από καουτσούκ υψηλής ποιότητας,ρινγκ ,Φλάντζες .
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-24-2023