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풍력터빈과 그 부품들은 높은 하중에 노출되어 있습니다. 지속적으로 변화하는 높은 하중, 진동 및 다양한 운영 조건들은 튼튼한 설비를 요구합니다. 습기 및 극심한 온도 변화와 같은 외부 요인들이 더해지면 부품들 상태들은 더욱 나빠질 수 있습니다. 고장 없는 운영을 달성해야 하는 풍력 터빈 운영은 어려운 일이며 장기간 수행되어야 합니다. 그러므로 부품의 초기 윤활뿐만 아니라 운영 기간 동안 재 윤활을 할 때 사용하는 최적의 윤활제를 선택하는 일은 무엇보다 중요합니다.
최적의 윤활제품은 각 설비 부품의 안정적인 구동을 보장해야 합니다. 오일과 그리스 모두 풍력 발전소에 사용됩니다. 주요 윤활 적용부위는 메인 기어박스, 엔진 요(yaw) 기어, 메인 베어링, 발전기 베어링, 블레이드 피치 시스템(blade pitch mechanism) 및 요 시스템(yaw system)입니다. 사용되는 윤활제는 넓은 사용 온도 범위에서 장기간 신뢰성 있는 성능을 제공해야 할뿐만 아니라 높은 하중에도 저항해야 합니다. 이러한 특징들은 그리스 재 윤활 주기의 장기화와 오일의 오랜 윤활 수명을 의미합니다.
어플리케이션별 설계된 윤활 솔루션
뛰어난 스커핑 저항성 및 마이크로 피팅 저항성과 페인트 및 탄성중합체와의 상용성이 요구되는 메인 기어박스와 기어모터는 기어 구동이 롤링 베어링의 신뢰도에 달렸으므로 롤링 베어링 제조사의 요구 사항을 모두 충족해야 합니다. 이에 저온 및 고온, 높은 하중 환경에 필요한 합성 고성능 기어오일인 Klübersynth GEM 4-320 N과 Klübersynth GH 6-320을 통해 광유 기반 윤활제보다 약 5배 이상의 오일 수명을 연장시킬 수 있습니다. 본 제품은 14 수준의 높은 FZG 스커핑 저항성으로 높은 하중에도 사용가능하며 90℃ 및 60℃에서 보인 높은 마이크로 피팅 저항성으로 조기 피로 파괴(fatigue failure)를 방지할 수 있습니다. 우수한 마모 방지 성능은 롤링 베어링의 조기 파괴를 방지하며 NBR 및 FKM 씰 상용성 동적 테스트를 통해 오일 누유 방지 성능을 입증하였습니다. 우수한 노화 및 산화 방지 성능으로 상당히 연장된 서비스 수명은 윤활 주기를 연장시킵니다. 뛰어난 점도-온도 변화 특성으로 고온에서도 충분한 윤활막을 보장합니다.
저속, 진동 및 고하중 등의 요구사항을 충족해야 하는 메인 베어링, 요 베어링(yaw bearing), 블레이드 피치 베어링(blade pitch bearing), 발전기 베어링(generator bearing)은 klüberplex BEM 41-141, Klüberplex BEM 41-132을 통해 베어링 및 풍력 터빈 제조사뿐만 아니라 애프터 마켓 운영사들을 만족시키고 있습니다. 넓은 사용온도 범위, 우수한 펌핑성, 중앙 윤활 급지 시스템의 정확한 계량과 뛰어난 그리스 분포와 오일 방출은 풍력 터빈 베어링 시스템의 문제 없는 구동을 보장하며 진동 조건에서도 우수한 내마모 성능은 베어링의 수명을 연장시킵니다.
미세한 진동의 롤링 및 슬라이딩 움직임을 가진 롤링 베어링 윤활 그리스 내마모성은 SNR FEB 2 롤링 베어링 그리스 테스트에 의해 결정됩니다. 본 테스트 마모 패턴은 브리넬 경도 테스트에서 나타나는 모양과 유사하기 때문에 False Brinell Test로 언급되기도 하며 2100N/mm2 헤르츠 압력, 주파수 24Hz, ±3° 진동각, 8000N 축하중이 적용됩니다. 테스트 기간은 각 5시간, 50시간 이며 테스트 온도는 롤링 베어링 안쪽 바퀴의 -20℃와 상온입니다. Klüberplex BEM 41-141은 상온에서 테스트했을 때 마모값은 5mg 이하였고 -20℃에서 테스트했을 때 마모 값은 20mg 이하로 우수한 결과 값을 보였습니다.
낮은 운동 지폭, 고하중, 수직 기어 치면, 부식 성향이 요구되는 슬로 링 드라이브(Slew ring drive)은 Klüberplex AG 11-461, Klüberplex AG 11-462, Klübersynth AG 14-61을 통해 수직 방향에도 우수한 부착성으로 기어 치면에서 떨어지지 않게 하여 윤활 소비, 처분, 나셀(nacelle) 세척 비용을 절감시켜줍니다. 중앙 윤활 급지 시스템의 우수한 펌핑성과 계량으로 문제 없이 터빈 구동을 가능케 하며 나셀(nacelle)이 해수와 습한 공기에 노출되거나 구동되지 않을 때에도 내부식성 효과가 뛰어납니다. 대형 및 소형 오픈기어에도 사용될 수 있습니다.
SKF Emcor 테스트로 인공 해수에 노출되는 동안 Klüberplex AG 11-461, Klüberplex AG 11-462, Klübersynth AG 14-61 내부식성을 측정한 결과 부식도 ≤2로 우수한 내부식 효과를 입증합니다. FZG 테스트 결과 하중 단계 12에 달하여 기어 그리스에 대한 요구사항도 충분히 만족시킴을 증명하였습니다. Klüberplex AG 11-461, Klüberplex AG 11-462은 약 0℃, Klübersynth AG 14-61는 -30℃까지 떨어지는 온도에서 난방 업이 일반적인 일반적인 분사 시스템을 사용하여 주입될 수 있습니다. 크리버 자체 실험실에서 진행된 테스트들은 해당 제품들이 -40℃에서 뿐만 아니라 고온에서도 기존 흑색 그리스보다 우수한 부착성을 제공하고 있음을 보여줍니다. 70℃ 온도로 수직면에서 진행된 테스트에서 해당 제품 모두 48시간 후에도 표면에서 떨어지지 않았습니다.
전세계 풍력 제조 업체로부터 성능 인정 받은 크리버 특수 윤활 솔루션
풍력 발전기는 점점 대형화되고 있기 때문에 풍력 터빈 기어의 출력 밀도는 점점 증가하여 기어에 높은 스트레스를 야기하고 있습니다. 오늘날 시장에서 이용 가능한 기어 오일들은 롤링 베어링의 마모 방지, 마이크로 피팅 저항성, 거품 및 잔여물 형성, 점도 안정성에 관한 극한 요구사항을 충족시키지 못하고 있습니다. 기존 제품의 약점을 극복하기 위해 크리버는 풍력 터빈 기어에 높은 하중을 수반할 수 있는 윤활제를 개발하여 Acciona, Alstom, Bonus, Enercon, Enron, Envision, Gamesa, GE Energy, Goldwind, China Guidian, Hitachi, Impsa, Inox, JSW, Leitwind, Mingyang, NEG Micon, Nordex, Senvion, Siemens, Sinovel, Suzlon, Vensys, Vestas와 같은 전세계 유수 제조 업체들에서 사용되고 있습니다.
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