Nitril bütadien kauçuğu (NBR) onlarca yıldır rüzgar türbini conta malzemesi olarak baskın bir malzeme olmasına rağmen, poliüretan conta formülasyonu, işleme ve tasarımındaki gelişmeler, NBR'nin sektördeki konumunu hızla zedelemektedir. En faydalı özelliklerin aşınma direnci, sıvı uyumluluğu, ozon direnci, mekanik mukavemet ve tüm bu özellikleri düşük sıcaklıklarda koruyabilme yeteneği olduğu ortaya çıkmıştır.
Poliüretan, ana yatakların/jeneratörlerin, uzunlamasına ve enine yatakların sızdırmazlığı için ideal bir malzeme haline gelmiştir. Ancak, mevcut bir yapıdaki malzemeleri değiştirmek çoğu zaman yeterli değildir. Contalar, poliüretan göz önünde bulundurularak tasarlanmalıdır.
Poliüretanların aşınma direncini değerlendirmenin bir yolu, ASTM D5963 gibi standart bir tambur aşınma testidir. Bu yöntem genellikle kauçuğu değerlendirmek için kullanılır, ancak özellikle aşınma oranlarını karşılaştırırken poliüretan için de geçerlidir. Aşağıda, Cleveland'daki System Seals tarafından test edilen çeşitli malzemeler için aşınma endeksi değerleri verilmiştir. NBR ve HNBR'nin ARI değerinin yaklaşık 1,5, poliüretanların ise ARI değerinin 4 ila 8 olduğunu unutmayın. Bu, altı kata kadar bir iyileştirmedir.
Poliüretan, zamanla ve özellikle yağ bazlı sıvılar olmak üzere çeşitli sıvılara maruz kaldıktan sonra ARI değerlerini korur. Bunu belirlemenin bir yolu, ASTM D5963 aşınma numunelerini 100°C'de 90 gün (su bazlı sıvılar için 80°C) sıvılarda yaşlandırmak ve testi 30 günde bir tekrarlamaktır. Aşağıda tipik sonuçlar verilmiştir, ancak her sıvı için onay alınması önerilir.
Şekil 3. 100°C'de damıtılmış mineral yağda yaşlandırıldıktan sonra NBR ve hidrolize dirençli poliüretanda ARI'nin tutulması.
Teknik özellikler, bitmiş sıvılarla uyumluluğu belirtse de, hızlandırılmış yaşlandırma testi (veya hizmet yılları), belirli sıvılara maruz kalan malzemelerin uzun vadeli performansını ve kararlılığını belirlemelidir. System Seals, sıvı uyumluluğunu standart 168 saatlik test yerine 90 gün boyunca test eder, çünkü System Seals, sıvıya 168 saat maruz kaldıktan sonra bile temel malzeme özelliklerinde önemli değişiklikler tespit eder.
Özelleştirilmiş poliüretan, rüzgar enerjisi endüstrisindeki en yaygın yağlayıcılar arasında NBR'ye kıyasla daha iyi sıvı direnci sergiler. Aşağıda bu popüler yağlayıcıların uyumluluk tablosu bulunmaktadır.
NBR'nin, ozon moleküllerinin doymamış NBR'deki kimyasal bağları parçaladığı ozonolize duyarlı olduğu bilinmektedir. Nitril bütadien kauçuğu (NBR) en ufak bir deformasyona maruz kaldığında bile ozon çatlaması yaygındır. Bir çözüm, NBR'ye balmumu enjekte ederek NBR'yi koruyan bir anti-ozon bariyeri oluşturmaktır. Ne yazık ki balmumu, NBR'nin kimyasal bağını değiştirmez. NBR, balmumunu gideren çevresel koşullara maruz kalırsa, tekrar bozulmaya duyarlı hale gelir. Rüzgar enerjisi contalarında kullanılan bazı özel poliüretanlar doğal olarak ozona dayanıklıdır.
Poliüretanın elastik modülü, mukavemeti ve uzaması çoğu NBR'den iki ila üç kat daha yüksektir. Sonuç olarak, poliüretan contalar daha büyük mekanik deformasyonlara ve daha yüksek mekanik yüklere dayanabilir.
Tipik bir NBR'nin elastik modülü 10-15 MPa ve çekme dayanımı 20 MPa'dır. Çoğu poliüretan, 45-60 MPa elastik modülü ve 50-60 MPa çekme dayanımına sahiptir. Bu, malzemenin NBR'den daha az sert olduğu, yani daha iyi şekil tutma ve basınç yüklerine karşı daha yüksek direnç sağladığı anlamına gelir.
Rüzgâr türbinlerinde yüksek sıcaklıklar genellikle sorun teşkil etmez. Ancak, konuma ve rakıma bağlı olarak, -40°C'lik minimum sıcaklıklar nadir değildir. Standart NBR'nin minimum çalışma sıcaklığı -20°C'dir ve dinamik mekanik analizler, birçok rüzgâr enerjisi poliüretanının -40°C'ye kadar olan sıcaklıklardan etkilenmediğini göstermiştir.
Poliüretan, üstün mekanik özellikleri, daha iyi ozon direnci, daha düşük aşınma oranları ve daha düşük çalışma sıcaklıkları nedeniyle rüzgar enerjisi contaları için doğal bir tercihtir. Aşağıda, poliüretanın uygun olduğu iki uygulama grubu bulunmaktadır. Soldaki görsel, bir poliüretan yatak contasının simüle edilmiş deformasyon ve temas özelliklerini göstermektedir. Sağdaki görsel ise, yatak dönerken sürekli olarak yağlayıcıyı hazneye geri pompalayan ana yatak contası olan System Seals girdap contasını göstermektedir.
Windpower'a katkıda bulunmak isterseniz lütfen bizimle iletişime geçin: https://www.bdseals.com veya www.bodiseals.com. NINGBO BODI SEALS CO.,LTD her türlü farklı yüksek kaliteli kauçuk conta üretmektedir.,oringler ,Contalar .
Gönderim zamanı: 24 Aralık 2023