恩福(中国)技术支持科长王鹏:服务中国风能设备, 恩福密封技术方案再升级

能见App 2021年10月20日 4631

2021年10月17日-20日,2021北京国际风能大会暨展览会(CWP 2021)在北京新国展隆重召开。作为全球风电行业年度最大的盛会之一,这场由百余名演讲嘉宾和数千名国内外参会代表共同参与的风能盛会,再次登陆北京。

本届大会以“碳中和——风电发展的新机遇”为主题,历时四天,包括开幕式、主旨发言、高峰对话、创新剧场以及关于“国际成熟风电市场发展动态及投资机会”“国际新兴风电市场发展动态及投资机会”“风电设备智能运维论坛”“碳达峰碳中和加速能源转型”等不同主题的15个分论坛。能见App全程直播本次大会。

其中,10月20日中东南部风电发展论坛隆重召开。恩福(中国)技术支持科长王鹏出席会议并演讲。

以下为发言全文:

王鹏:

谢谢各位,我是恩福应用技术经理王鹏,我主题是服务于风能设备,恩福的技术升级。

大家知道在恩福风电设备里面要保证风电设备稳定运行,是它的软化、液压和轴承系统的稳定运行,密封件是不可或缺的,我们可以看到在内部,密封件是无处不在的,有在便讲,偏航这边,住轴承这边有主轴承密封,在增速箱有各式各样的油封,有高压,他们都保证整个系统的稳定的运行。今天,我介绍的主题有四个第一个是材料升级,第二个产品密封升级,还有主轴承的方案,最后是设备机座的密封方案。

首先是材料,大家知道风机运行的场所,环境是比较复杂的,尤其是海上风电,在海上湿度比较高,在光照下会产生大量的臭氧,臭氧气一对材料产生臭氧的氧化,让它提前老化,失去弹性,很多风机布置在一些寒冷地区,所以耐低温也是很重要的特性,在低温下橡胶会玻璃化,会暂时的失去弹性,导致跟随性变差,进而产生泄露所谓的压缩永久变形是它的弹性保持能力,对于密封件的密封性能来自于弹性。

针对这些要求开发出一系列的材料,从我们最开始的标准材料里面考虑温度范围,逐渐升级到抗臭氧老化的性能,最新的材料我们考虑其他性能进一步提升,比如是更好的压缩永久变形能力,也就是让它的使用寿命更长,低温性能,适用于负45度,短暂可以到负55度,这个已经是极限了,目前随着越来越多的兼容性问题是越来越重视,所以我们材料充分考虑这一点,与市面上大部分油脂兼容性都良好,我们最新的Ventoguard这样寿命更长,性能更稳定,臭氧测试,在实验室里面的加速测试,就是把拉伸有一定浓度的臭氧,一定的温度,一定的湿度,放置一段时间观察它是否有裂纹,我们可以看到最优秀的454配方,在200PBHM的加速实验。

在低温这一块,我们的材料也是表现很优秀的,比如我们的在零下40度防止40个小时依然保持有弹性,依然可以实现可靠的密封。

接下来讲我们密封条的升级,密封条主要是用在变桨保护油脂不外泄。密封条的形状是异形的,比较奇怪,但是功能性是蛮简单的,这个是用于安装,在沟槽里面,这边是封油层,这边是防尘层,防止外面的空气还有一些水污染物。

我们可以看这个有一些模拟,我们新的设计在轴向串动很大情况下,依然保持跟对手见面的接触,这样可以保证密封的功能。像我们特殊定制的,一个是补偿净向的窜动,一个是补偿轴向窜动,应对这个风机,复杂的工况。

这是演变,是从标准开始,现在对环保要求越来越高,进而对密封性的要求越来越高,所以我们不断开发大的新的产品,低摩擦性,这是它的寿命和性能的保证。我们可以根据客户的结构还有特殊要求设计各种各样的最适合的产品,我们可以看这个套装,这一块是两件套,它为什么两件套?我们的轴承进行防腐蚀处理,喷漆出来,喷漆密封条喷漆结束之后,把这个防护带轻松的撕掉整体就已经完成了。

大家知道风机这一块,风向风力直接在变化,轴承也好还是密封件也好,变形量都很大,横坐标是径向变形,纵坐标是径向力我们最新的20784这一款结构设计可以在很大的前提下依然保证良好的密封效果,然后这个是防尘口,在很大变形的时候,首先有径向力,其次这个径向力增加不是很大,摩擦就会更小,使用寿命会更长。

主轴承,主轴承是风机里面要求最重要的,也是要求最高的,所以我们的客户提出了一些最主要的一些要求,比如说使用寿命,怎么满足使用寿命,随着它的使用,外界的各种各样因素的作用,它的橡胶性能会慢慢降低,我们通过怎么样有一个稳定的、持续的径向报警力补偿这个削弱,大功率的风机是趋势,公里越大主轴也会越大,这一块我们怎么应对这个变形的增加保证我们密封件跟随性,我们的主轴承目前是油脂润滑,油脂慢慢渗透我们怎么克服或者减轻这种状态。未来会使用稀油润滑,散热性好摩擦性优于纸润滑,但是更难密封,所以我们考虑怎么提升它的动态密封能力,把油可靠的密封在墙体内部。

我们应对的方案是我们的新产品叫Seventomatic配合不同致敬的主轴补偿径向的变形以及跳动,材料是我们的核心竞争力,大家知道我们核心竞争力是我们的材料,我们材料的抗老化性还有介质金融性是我们没有办法比拟的,这个可以在现场拼接安装,采用热连接的方式拼接安装,在接口处性能不会相对于别的部位,并不会打折扣,这是类似于独特的拼装技术,此外还有一些别的特点。这是径向跳动补偿能力,首先看这个结构,这是主轴承还有壳体,红圈里面是我们的主轴承密封,踏歌可以朝内布置也可以朝外布置,大家看这个,这个是一个模拟。这个是先轴向压进,下面那个轴跳动的时候,它可以跟随补偿。是可以做到正负三毫米了,应对了风机设备的静方跳动或者是变形。

简单介绍一下为什么是这种板簧效果会更好,圆的径向力是分过来的,致敬很大这个径向力逐渐减少,如果采用独立的板簧,摆脱直径限制,实现稳定密封。

下面是圆弹簧的主征程密封因为压力的变动以及径向跳动,油脂会慢慢渗出,而我们的新产品斜路量很小,可以保持很好的密封效果。这是新产品,新产品我们是在Seventomatic由于压力变动或者是静向的变形或者是毛细作用,渗透出去的油通过动态的泵吸把它重新吸回枪体内部。

最后是介绍的是海上风机塔体的一些密封方案。大家看这幅图,上面是风机下面是塔底,黄色和褐色的,这个黄色对应我们TP部分,褐色对应我们示意图的MP部分,大家看这个示意图,这个侧扁有波浪阻音器,可以缓冲,这边跟平台连接有平台减振器,可以起到换同作用。法兰密封,防止外面海水进入内部,腐蚀内部结构,第二有一定的吸振的作用。

它的配制是比较灵活的,这个是坡面的轮廓图,它其实是一个环状,可以单体密封,可以组合式密封,极大延长寿命,两种配方可以不一样对应内部跟外部截至,它的兼容性考虑,轮廓形状也可以根据不同的工况要求设计成不同的形状,比较灵活。

 

(根据演讲速记整理,未经演讲人审核)