निंगबो बॉडी सील्स कंपनी लिमिटेड से चीन एनबीआर और पॉलीयुरेथेन ओरिंग्स फैक्ट्री

यद्यपि नाइट्राइल ब्यूटाडीन रबर (एनबीआर) दशकों से प्रमुख पवन टरबाइन सील सामग्री रही है, पॉलीयूरेथेन सील निर्माण, प्रसंस्करण और डिजाइन में प्रगति उद्योग में एनबीआर की स्थिति को तेजी से कम कर रही है।यह पता चला है कि सबसे उपयोगी गुणों में पहनने के प्रतिरोध, द्रव अनुकूलता, ओजोन प्रतिरोध, यांत्रिक शक्ति और कम तापमान पर इन सभी गुणों को बनाए रखने की क्षमता शामिल है।
पॉलीयुरेथेन मुख्य बियरिंग्स/जनरेटर, अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ बियरिंग्स को सील करने के लिए एक आदर्श सामग्री बन गया है।हालाँकि, केवल मौजूदा संरचना में सामग्रियों को बदलना अक्सर पर्याप्त नहीं होता है।सील को पॉलीयूरेथेन को ध्यान में रखकर डिजाइन किया जाना चाहिए।
पॉलीयुरेथेन के पहनने के प्रतिरोध का मूल्यांकन करने का एक तरीका एएसटीएम डी5963 जैसे मानकीकृत ड्रम पहनने के परीक्षण के माध्यम से है।इस पद्धति का उपयोग आम तौर पर रबर का मूल्यांकन करने के लिए किया जाता है, लेकिन यह पॉलीयुरेथेन पर भी लागू होता है, खासकर जब पहनने की दरों की तुलना की जाती है।क्लीवलैंड में सिस्टम सील्स द्वारा परीक्षण की गई विभिन्न सामग्रियों के लिए पहनने के सूचकांक मूल्य नीचे दिए गए हैं।ध्यान दें कि एनबीआर और एचएनबीआर का एआरआई लगभग 1.5 है, जबकि पॉलीयुरेथेन का एआरआई 4 से 8 है। यह छह गुना तक का सुधार है।
पॉलीयुरेथेन समय के साथ और विभिन्न तरल पदार्थों, विशेष रूप से तेल-आधारित तरल पदार्थों के संपर्क में आने के बाद अपने एआरआई मूल्यों को बनाए रखता है।इसे निर्धारित करने का एक तरीका यह है कि एएसटीएम डी5963 के नमूनों को 90 दिनों के लिए 100 डिग्री सेल्सियस (पानी आधारित तरल पदार्थों के लिए 80 डिग्री सेल्सियस) पर तरल पदार्थों में पहना जाए और हर 30 दिनों में परीक्षण दोहराया जाए।नीचे विशिष्ट परिणाम हैं, लेकिन प्रत्येक तरल के लिए पुष्टि की अनुशंसा की जाती है।
चित्र 3. 100 डिग्री सेल्सियस पर आसुत खनिज तेल में उम्र बढ़ने के बाद एनबीआर और हाइड्रोलिसिस-प्रतिरोधी पॉलीयुरेथेन में एआरआई की अवधारण।
यद्यपि विनिर्देश तैयार तरल पदार्थों के साथ अनुकूलता का संकेत देते हैं, त्वरित उम्र बढ़ने के परीक्षण (या सेवा के वर्ष) को विशिष्ट तरल पदार्थों के संपर्क में आने वाली सामग्रियों के दीर्घकालिक प्रदर्शन और स्थिरता का निर्धारण करना चाहिए।सिस्टम सील्स मानक 168 घंटे के परीक्षण के बजाय 90 दिनों के लिए द्रव अनुकूलता के लिए परीक्षण करता है क्योंकि सिस्टम सील्स तरल पदार्थ के संपर्क में आने के 168 घंटों के बाद मुख्य सामग्री गुणों में महत्वपूर्ण परिवर्तनों का लगातार पता लगाता है।
पवन ऊर्जा उद्योग में सबसे आम स्नेहक में एनबीआर की तुलना में अनुकूलित पॉलीयुरेथेन बेहतर द्रव प्रतिरोध प्रदर्शित करता है।नीचे इन लोकप्रिय स्नेहकों के लिए अनुकूलता तालिका दी गई है।
एनबीआर को ओजोनोलिसिस के प्रति संवेदनशील माना जाता है, जो तब होता है जब ओजोन अणु असंतृप्त एनबीआर में रासायनिक बंधन तोड़ देते हैं।जब नाइट्राइल ब्यूटाडीन रबर (एनबीआर) में थोड़ी सी भी विकृति होती है तो ओजोन का टूटना आम है।एक समाधान एनबीआर में मोम इंजेक्ट करना है, जिससे एक एंटी-ओजोन अवरोध पैदा होता है जो एनबीआर की रक्षा करता है।दुर्भाग्य से, मोम एनबीआर के रासायनिक बंधन को नहीं बदलता है।यदि एनबीआर मोम को हटाने वाली पर्यावरणीय परिस्थितियों के संपर्क में आता है, तो यह फिर से क्षरण के लिए अतिसंवेदनशील हो जाता है।पवन ऊर्जा सील में उपयोग किए जाने वाले कुछ विशेष पॉलीयुरेथेन स्वाभाविक रूप से ओजोन प्रतिरोधी होते हैं।
पॉलीयूरेथेन का लोचदार मापांक, ताकत और बढ़ाव अधिकांश एनबीआर की तुलना में दो से तीन गुना अधिक है।नतीजतन, पॉलीयूरेथेन सील अधिक यांत्रिक विकृतियों का सामना करने और उच्च यांत्रिक भार का सामना करने में सक्षम हैं।
एक सामान्य एनबीआर में 10-15 एमपीए का लोचदार मापांक और 20 एमपीए की तन्य शक्ति होती है।अधिकांश पॉलीयुरेथेन में 45-60 एमपीए का लोचदार मापांक और 50-60 एमपीए की तन्य शक्ति होती है।इसका मतलब यह है कि सामग्री एनबीआर की तुलना में कम कठोर है, जिसका अर्थ है बेहतर आकार प्रतिधारण और दबाव भार के प्रति अधिक प्रतिरोध।
पवन टर्बाइनों में, उच्च तापमान आमतौर पर कोई समस्या नहीं होती है।हालाँकि, स्थान और ऊंचाई के आधार पर, -40°C का न्यूनतम तापमान असामान्य नहीं है।मानक एनबीआर का न्यूनतम ऑपरेटिंग तापमान -20°C है, और गतिशील यांत्रिक विश्लेषण से पता चला है कि कई पवन ऊर्जा पॉलीयुरेथेन -40°C तक के तापमान से अप्रभावित रहते हैं।
पॉलीयुरेथेन अपने बेहतर यांत्रिक गुणों, बेहतर ओजोन प्रतिरोध, कम पहनने की दर और कम परिचालन तापमान के कारण पवन ऊर्जा सील के लिए एक प्राकृतिक विकल्प है।नीचे अनुप्रयोगों के दो परिवार दिए गए हैं जिनके लिए पॉलीयुरेथेन उपयुक्त है।बाईं ओर की छवि पॉलीयुरेथेन बियरिंग सील की अनुरूपित विकृति और संपर्क विशेषताओं को दिखाती है।दाईं ओर की छवि सिस्टम सील्स स्विर्ल सील को दिखाती है, एक मुख्य बियरिंग सील जो बेयरिंग के घूमने पर लगातार स्नेहक को जलाशय में वापस पंप करती है।
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