Mặc dù cao su nitrile butadiene (NBR) là vật liệu làm kín tuabin gió chiếm ưu thế trong nhiều thập kỷ, nhưng những tiến bộ trong công thức, xử lý và thiết kế làm kín polyurethane đang nhanh chóng làm xói mòn vị thế của NBR trong ngành.Hóa ra các đặc tính hữu ích nhất bao gồm khả năng chống mài mòn, khả năng tương thích chất lỏng, khả năng chống ozone, độ bền cơ học và khả năng duy trì tất cả các đặc tính này ở nhiệt độ thấp.
Polyurethane đã trở thành vật liệu lý tưởng để bịt kín các ổ trục/máy phát chính, ổ trục dọc và ngang.Tuy nhiên, chỉ thay thế vật liệu trong cấu trúc hiện tại thường là không đủ.Các con dấu phải được thiết kế bằng polyurethane.
Một cách để đánh giá khả năng chống mài mòn của polyurethan là thông qua thử nghiệm mài mòn trống tiêu chuẩn hóa như ASTM D5963.Phương pháp này thường được sử dụng để đánh giá cao su, nhưng nó cũng áp dụng cho polyurethane, đặc biệt khi so sánh tốc độ mài mòn.Dưới đây là các giá trị chỉ số hao mòn cho các vật liệu khác nhau được System Seals thử nghiệm ở Cleveland.Lưu ý rằng NBR và HNBR có ARI khoảng 1,5, trong khi polyurethan có ARI từ 4 đến 8. Đây là mức cải thiện lên tới sáu lần.
Polyurethane duy trì giá trị ARI theo thời gian và sau khi tiếp xúc với nhiều chất lỏng khác nhau, đặc biệt là chất lỏng gốc dầu.Một cách để xác định điều này là ủ các mẫu theo tiêu chuẩn ASTM D5963 trong chất lỏng ở 100°C trong 90 ngày (80°C đối với chất lỏng gốc nước) và lặp lại thử nghiệm sau mỗi 30 ngày.Dưới đây là các kết quả điển hình, nhưng nên xác nhận lại cho từng chất lỏng.
Hình 3. Sự lưu giữ ARI trong NBR và polyurethane chịu thủy phân sau khi lão hóa trong dầu khoáng chưng cất ở 100°C.
Mặc dù các thông số kỹ thuật cho thấy khả năng tương thích với chất lỏng thành phẩm, nhưng thử nghiệm lão hóa tăng tốc (hoặc số năm sử dụng) sẽ xác định hiệu suất lâu dài và độ ổn định của vật liệu tiếp xúc với chất lỏng cụ thể.System Seals kiểm tra khả năng tương thích với chất lỏng trong 90 ngày thay vì thử nghiệm tiêu chuẩn 168 giờ vì System Seals phát hiện liên tục những thay đổi đáng kể về các đặc tính vật liệu chính sau 168 giờ tiếp xúc với chất lỏng.
Polyurethane tùy chỉnh thể hiện khả năng kháng chất lỏng được cải thiện so với NBR trong các chất bôi trơn phổ biến nhất trong ngành năng lượng gió.Dưới đây là bảng tương thích cho các chất bôi trơn phổ biến này.
NBR được biết là dễ bị ozon phân, đó là khi các phân tử ozone phá vỡ liên kết hóa học trong NBR chưa bão hòa.Hiện tượng nứt tầng ozone thường xảy ra khi cao su nitrile butadien (NBR) bị biến dạng dù là nhỏ nhất.Một giải pháp là bơm sáp vào NBR, tạo ra hàng rào chống ozone bảo vệ NBR.Thật không may, sáp không làm thay đổi liên kết hóa học của NBR.Nếu NBR tiếp xúc với các điều kiện môi trường loại bỏ sáp, nó sẽ dễ bị phân hủy trở lại.Một số polyurethan đặc biệt được sử dụng trong phớt năng lượng gió có khả năng kháng ozone một cách tự nhiên.
Mô đun đàn hồi, cường độ và độ giãn dài của polyurethane cao hơn hầu hết NBR từ hai đến ba lần.Kết quả là, phớt polyurethane có thể chịu được các biến dạng cơ học lớn hơn và chịu được tải trọng cơ học cao hơn.
NBR điển hình có mô đun đàn hồi 10-15 MPa và độ bền kéo 20 MPa.Hầu hết các polyurethan có mô đun đàn hồi 45-60 MPa và độ bền kéo 50-60 MPa.Điều này có nghĩa là vật liệu ít cứng hơn NBR, có nghĩa là giữ được hình dạng tốt hơn và chịu được áp lực lớn hơn.
Ở tuabin gió, nhiệt độ cao thường không phải là vấn đề.Tuy nhiên, tùy thuộc vào vị trí và độ cao, nhiệt độ tối thiểu -40°C không phải là hiếm.NBR tiêu chuẩn có nhiệt độ hoạt động tối thiểu là -20°C và phân tích cơ học động đã chỉ ra rằng nhiều polyurethan năng lượng gió không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ xuống tới -40°C.
Polyurethane là sự lựa chọn tự nhiên cho phớt chặn năng lượng gió do đặc tính cơ học vượt trội, khả năng chống ôzôn tốt hơn, tốc độ mài mòn thấp hơn và nhiệt độ vận hành thấp hơn.Dưới đây là hai nhóm ứng dụng mà polyurethane rất phù hợp.Hình ảnh bên trái thể hiện đặc điểm tiếp xúc và biến dạng mô phỏng của vòng đệm ổ trục polyurethane.Hình ảnh bên phải hiển thị vòng đệm kín của Vòng đệm hệ thống, một vòng đệm ổ trục chính liên tục bơm chất bôi trơn trở lại bể chứa khi ổ trục quay.
Nếu bạn muốn đóng góp cho Windpower, vui lòng liên hệ với chúng tôi: https://www.bdseals.com hoặc www.bodiseals.com.CÔNG TY TNHH NINGBO BODI SEALS sản xuất các loại gioăng cao su chất lượng cao khác nhau,quặng ,Vòng đệm .
Thời gian đăng: 24/12/2023