BR112017009645B1 - Cobertura protetora pré-formada, lâmina de turbina eólica e seu método de produção - Google Patents

Cobertura protetora pré-formada, lâmina de turbina eólica e seu método de produção Download PDF

Info

Publication number
BR112017009645B1
BR112017009645B1 BR112017009645-5A BR112017009645A BR112017009645B1 BR 112017009645 B1 BR112017009645 B1 BR 112017009645B1 BR 112017009645 A BR112017009645 A BR 112017009645A BR 112017009645 B1 BR112017009645 B1 BR 112017009645B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
turbine blade
preformed protective
wind turbine
preformed
protective cover
Prior art date
Application number
BR112017009645-5A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112017009645A2 (pt
Inventor
Mads KIRKEGAARD
Richard Baker
Original Assignee
Polytech A/S
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=58731884&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=BR112017009645(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Polytech A/S filed Critical Polytech A/S
Publication of BR112017009645A2 publication Critical patent/BR112017009645A2/pt
Publication of BR112017009645B1 publication Critical patent/BR112017009645B1/pt

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0675—Rotors characterised by their construction elements of the blades
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/6505—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen the low-molecular compounds being compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6511—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen the low-molecular compounds being compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 compounds of group C08G18/3203
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32—Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3203—Polyhydroxy compounds
    • C08G18/3206—Polyhydroxy compounds aliphatic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7657—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings
    • C08G18/7664—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups
    • C08G18/7671—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing two or more aromatic rings containing alkylene polyphenyl groups containing only one alkylene bisphenyl group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/12—Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives
    • C08J5/124—Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives using adhesives based on a macromolecular component
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/0025—Producing blades or the like, e.g. blades for turbines, propellers, or wings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2075/00—Use of PU, i.e. polyureas or polyurethanes or derivatives thereof, as moulding material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2475/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2475/04—Polyurethanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/30—Lightning protection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/40—Ice detection; De-icing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00—Manufacture
    • F05B2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00—Manufacture
    • F05B2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F05B2230/23—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00—Manufacture
    • F05B2230/40—Heat treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2280/00—Materials; Properties thereof
    • F05B2280/40—Organic materials
    • F05B2280/4003—Synthetic polymers, e.g. plastics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2280/00—Materials; Properties thereof
    • F05B2280/40—Organic materials
    • F05B2280/4011—Organic materials not otherwise provided for
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

O material de poliuretano é preparado de um poliol, butanodiol e um isocianato. A cobertura protetora (1) é adaptada para ser presa ao longo de pelo menos uma parte de uma borda longitudinal (3) da palheta da turbina da asa pela adesão do interior (4) da cobertura protetora em uma superfície (5) da borda longitudinal da palheta da turbina da asa. A cobertura protetora é alongada em uma direção longitudinal (D) e tem uma seção transversal pelo menos substancialmente em formato de U. A cobertura protetora inclui uma seção de cobertura central que se estende na direção longitudinal e duas seções de cobertura periférica que se estendem na direção longitudinal em qualquer lado da seção de cobertura central, respectivamente. A seção de cobertura central tem uma espessura mínima de pelo menos 1 milímetro e cada seção da cobertura periférica tem uma espessura diminuindo a partir de uma espessura máxima de pelo menos 1 milímetro até uma espessura mínima menor do que % milímetro.

Description

[001] A presente invenção se refere a uma cobertura protetora pré-formada para uma palheta da turbina da asa, a cobertura protetora pré-formada sendo feita de um material de poliuretano.
[002] O material de poliuretano é caracterizado por ser preparado a partir de um poliol, butanodiol e um isocianato.
[003] Em uma modalidade, o isocianato é um difenilmetano 4,4’- di-isocianato opcionalmente modificado.
[004] Em uma modalidade, o butanodiol é 1,4-butanodiol.
[005] Em uma modalidade, o material de poliuretano compreende um estabilizador de UV e/ou pigmento(s) de cor.
[006] A presente invenção ainda se refere a um processo para a preparação de um poliuretano, caracterizado por (a) a mistura de um poliol e um butanodiol, (b) a têmpera e a desgaseificação da mistura de acordo com (a), (c) a têmpera e a desgaseificação de um isocianato, (d) o bombeamento da mistura desgaseificada de acordo com (b) e o isocianato desgaseificado de acordo com (c) através de uma cabeça de mistura em um molde, (e) a cura no molde e (f) a desmoldagem do item curado.
[007] A presente invenção ainda se refere a um processo para a preparação de uma cobertura protetora para uma palheta de turbina da asa, caracterizado por (a) a mistura de um poliol e butanodiol, (b) a têmpera e a desgaseificação da mistura de acordo com (a), (c) a têmpera e a desgaseificação de um isocianato, (d) o bombeamento da mistura desgaseificada de acordo com (b) e o isocianato desgaseificado de acordo com (c) através de uma cabeça de mistura para dentro de um molde, (e) a cura no molde e (f) a desmoldagem do item curado.
[008] Em uma modalidade, no material de poliuretano ou no processo, a têmpera de acordo com (b) e/ou (c) é executada em uma temperatura de 30°C a 50°C.
[009] Em uma modalidade, no material de poliuretano ou no processo, a têmpera de acordo com (b) e/ou (c) é executada em uma temperatura de aproximadamente 40°C.
[0010] Em uma modalidade, o molde na etapa (d) é pré-aquecido.
[0011] Em uma modalidade, o molde na etapa (d) é pré-aquecido para uma temperatura de 90°C a 120°C.
[0012] Em uma modalidade, o molde na etapa (d) é pré-aquecido para uma temperatura de aproximadamente 100°C.
[0013] Em uma modalidade, em que a cura na etapa (e) é executada em uma temperatura de 90°C a 120°C.
[0014] Em uma modalidade, a cura na etapa (e) é executada em uma temperatura de aproximadamente 100°C.
[0015] Em uma modalidade, a cura na etapa (e) é executada por aproximadamente 15 minutos.
[0016] Em uma modalidade, o processo compreende uma etapa adicional: (g) a pós-cura.
[0017] Em uma modalidade, a pós-cura na etapa (g) acontece em aproximadamente 12 horas em uma temperatura de aproximadamente 100°C.
[0018] Em uma modalidade, no material de poliuretano ou no processo, o poliol, butanodiol e o isocianato são usados em uma relação em peso de poliol:butanodiol:isocianato de 100:(3 a 5):(30 a 35).
[0019] Em uma modalidade, no material de poliuretano ou no processo, o poliol, butanodiol e o isocianato são usados em uma relação em peso de poliol:butanodiol:isocianato de 100:4:32,3.
[0020] Em uma modalidade, no material de poliuretano ou no processo, o poliol compreende um estabilizador de UV e/ou pigmento(s) de cor.
[0021] Em uma modalidade, no material de poliuretano ou no processo, o poliol é Baylex® OS 380-A-59A.
[0022] Em uma modalidade, no material de poliuretano ou no processo, o isocianato é DESMODUR® PF.
[0023] Em uma modalidade, no material de poliuretano ou no processo, o butanodiol é 1,4-butanodiol.
[0024] A presente invenção, além disso, se refere a uma cobertura protetora pré-formada para uma palheta da turbina da asa.
[0025] EP 0 037 987 A (Messerschimitt-BOlkow-Blohm Gesellschaft) divulga uma cobertura de nariz e uma cobertura da extremidade traseira para asas, palhetas do rotor, etc.
[0026] WO 2004/076852 A2 (Vestas Wind Systems A/S) descreve uma cobertura da borda frontal que é pré-formada para ajustar uma palheta da turbina da asa e subsequentemente aderida na palheta.
[0027] WO 2010/122157 A1 (Hempel A/S) divulga uma composição química específica de um revestimento de poliuretano.
[0028] US 2013/045105 A1 divulga uma palheta de turbina para uma turbina da asa que inclui uma borda de avanço, uma borda de fuga e um recesso localizado dentro da borda de avanço. A palheta ainda inclui uma camada protetora tendo um lado interno e um lado externo, o lado interno é dimensionado e orientado para localizar dentro do recesso para facilitar suportar as forças de impacto aplicadas por um objeto.
[0029] Entretanto, de acordo com os métodos da técnica anterior, tem sido difícil obter bons resultados.
[0030] Um objetivo da presente invenção é apresentar uma cobertura protetora pré-formada melhorada para uma palheta de turbina da asa.
[0031] Em vista desse objetivo, a cobertura protetora pré-formada é feita de um material de poliuretano preparado a partir de um poliol, butanodiol e um isocianato, a cobertura protetora pré-formada é adaptada para ser presa ao longo de pelo menos uma parte de uma borda longitudinal da palheta da turbina da asa pela adesão do interior da cobertura protetora pré-formada em uma superfície da borda longitudinal da palheta da turbina da asa, a cobertura protetora pré- formada é alongada em uma direção longitudinal e tem uma seção transversal pelo menos substancialmente em formato de U, a cobertura protetora pré-formada inclui uma seção de cobertura central que se estende na direção longitudinal e duas seções de cobertura periférica que se estendem na direção longitudinal em qualquer lado da seção de cobertura central, respectivamente, a seção de cobertura central tem uma espessura mínima de pelo menos 1 milímetro e cada seção da cobertura periférica tem uma espessura diminuindo a partir de uma espessura máxima de pelo menos 1 milímetro até uma espessura mínima inferior a % milímetro.
[0032] Modalidades vantajosas da cobertura protetora pré-formada são descritas abaixo.
[0033] Em uma modalidade, a espessura máxima de cada seção da cobertura periférica corresponde com a espessura mínima da seção de cobertura central.
[0034] Em uma modalidade, a espessura mínima da seção de cobertura central é pelo menos 2 milímetros, de preferência pelo menos 3 milímetros, mais preferido pelo menos 4 milímetros e mais preferido ainda aproximadamente 5 milímetros.
[0035] Em uma modalidade, a espessura da seção de cobertura central é pelo menos substancialmente constante de lado a lado da seção de cobertura central.
[0036] Em uma modalidade, a espessura mínima de cada seção da cobertura periférica é inferior a 1/3 milímetros, de preferência inferior a 1/5 milímetros, mais preferido inferior a 1/7 milímetros e mais preferido ainda aproximadamente 1/10 milímetros.
[0037] Em uma modalidade, cada seção da cobertura periférica tem uma espessura diminuindo pelo menos substancialmente de forma constante a partir da sua espessura máxima até a sua espessura mínima.
[0038] Em uma modalidade, a largura de cada seção da cobertura periférica é pelo menos 3 por cento, de preferência pelo menos 7 por cento, mais preferido pelo menos 12 por cento e mais preferido ainda pelo menos 15 por cento da largura total da cobertura protetora pré- formada.
[0039] Em uma modalidade, a largura total da cobertura protetora pré-formada é pelo menos 30 milímetros, de preferência pelo menos 50 milímetros, mais preferido pelo menos 100 milímetros e mais preferido ainda aproximadamente 150 a 250 milímetros.
[0040] Em uma modalidade, a largura total da cobertura protetora pré-formada aumenta na direção longitudinal.
[0041] Em uma modalidade, o interior da cobertura protetora pré- formada é dotado com várias protuberâncias tendo uma altura entre ^ e 2 milímetros, de preferência aproximadamente 1 milímetro.
[0042] Em uma modalidade, a cobertura protetora pré-formada tem um eixo geométrico de simetria que se estende na direção longitudinal e em que o interior da cobertura protetora pré-formada em qualquer lado do eixo geométrico de simetria é dotado com várias protuberâncias alongadas espaçadas que se estendem com um ângulo oblíquo em relação à direção longitudinal.
[0043] A invenção ainda se refere a uma palheta de turbina da asa incluindo uma cobertura protetora pré-formada como descrito acima, em que a cobertura protetora pré-formada é presa ao longo de pelo menos uma parte de uma borda longitudinal da palheta da turbina da asa por adesão em uma superfície da borda longitudinal da palheta da turbina da asa.
[0044] Em uma modalidade, a palheta da turbina da asa inclui um primeiro invólucro de palheta e um segundo invólucro de palheta unidos para formar uma palheta da turbina da asa ao longo de uma primeira junta longitudinal em uma borda de avanço da palheta da turbina da asa e ao longo de uma segunda junta longitudinal em uma borda de fuga da palheta da turbina da asa e em que a cobertura protetora pré-formada é presa pelo menos aproximadamente simétrica ao redor da primeira ou da segunda junta longitudinal, e de preferência ao redor da primeira junta longitudinal.
[0045] A invenção, além disso, se refere a um método para o fornecimento de uma palheta da turbina da asa com uma cobertura protetora pré-formada como descrito acima. A cobertura protetora pré- formada é presa ao longo de pelo menos uma parte de uma borda longitudinal da palheta da turbina da asa por adesão do interior da cobertura protetora pré-formada em uma superfície da borda longitudinal da palheta da turbina da asa, por meio do que a adesão é executada pelas etapas seguintes: • fornecimento de um adesivo, tal como um adesivo de poliuretano de dois componentes, no interior da cobertura protetora pré-formada, • pressionamento do interior da cobertura protetora pré- formada contra a superfície da borda longitudinal da palheta da turbina da asa e • remoção do adesivo excessivo que vaza entre cada seção da cobertura periférica e a superfície da borda longitudinal da palheta da turbina da asa.
[0046] Modalidades vantajosas do método são descritas abaixo.
[0047] Em uma modalidade, o adesivo é fornecido como uma fileira de adesivo no interior da cobertura protetora pré-formada pelo menos substancialmente ao longo de um eixo geométrico de simetria longitudinal da cobertura protetora pré-formada.
[0048] Em uma modalidade, a cobertura protetora pré-formada é produzida pelas etapas seguintes: • fornecimento de uma parte de forma macho tendo uma geometria se assemelhando ou pelo menos substancialmente igualando a geometria externa da pelo menos parte da borda longitudinal da palheta da turbina da asa, • fornecimento de uma parte de forma fêmea tendo uma geometria igualando a parte da forma macho, porém sendo ligeiramente maior, • fechamento da parte da forma macho contra a parte da forma fêmea, dessa maneira formando uma cavidade da forma, • derramamento do adesivo dentro da cavidade da forma e • abertura da cavidade da forma separando a parte da forma macho da parte da forma fêmea e ejetando a cobertura protetora pré-formada moldada.
[0049] Em uma modalidade, a palheta da turbina da asa é dotada com a cobertura protetora pré-formada como uma operação de reparo, por meio disso, a área da dita superfície da borda longitudinal da palheta da turbina da asa correspondendo com a cobertura protetora pré-formada é usinada, tal como por esmerilhação ou fresagem, antes da fixação da cobertura protetora pré-formada.
[0050] Em uma modalidade, a palheta da turbina da asa é fornecida com a cobertura protetora pré-formada quando a palheta da turbina da asa está ainda montada em uma turbina da asa.
[0051] Em uma modalidade, a cobertura protetora pré-formada como descrito acima é feita de um material de polímero na forma de um material de poliuretano como definido ou como preparado em qualquer uma das modalidades acima.
[0052] Em uma modalidade, uma palheta da turbina da asa inclui a dita cobertura protetora pré-formada feita de um material de polímero na forma de um material de poliuretano como definido em ou como preparado em qualquer uma das modalidades acima.
[0053] Em uma modalidade de um método de fornecimento de uma palheta de turbina da asa com uma cobertura protetora pré- formada, a dita cobertura protetora pré-formada é feita de um material de polímero na forma de um material de poliuretano como definido em ou como preparado em qualquer uma das modalidades acima.
[0054] Uma segunda invenção, além disso, se refere a um método de fabricação de um componente da palheta da turbina da asa incorporando um recurso integrado para proteção contra raio, proteção de borda de avanço, sistema de remoção de gelo e recurso aerodinâmico, o método compreende:
[0055] fornecer a sobremoldagem de um material de poliuretano novo de uma peça na região da ponta da palheta, o dito material cobrindo completamente a superfície externa da borda de avanço da palheta, o dito material cobrindo a interface entre o laminado do invólucro da palheta e o receptor de raio da ponta de metal sólido; a integração de um novo protetor aerodinâmico e dielétrico de poliuretano na interface entre o laminado do invólucro da palheta e o receptor de raio da ponta de metal sólido; protetores aerodinâmicos adicionais integrados nas posições otimizadas no sentido da corda na palheta; integração de uma nova camada de aquecimento composta na borda de avanço da palheta e integração de um componente receptor de raio para a proteção da dita camada de remoção de gelo.
[0056] Em uma modalidade da segunda invenção, o novo material de poliuretano é um material de poliuretano como definido em ou como preparado em qualquer uma das modalidades acima.
CAMPO TÉCNICO DA SEGUNDA INVENÇÃO
[0057] A presente invenção se refere a um sistema integrado como parte de uma estrutura de palheta da turbina da asa e processos de fabricação associados para melhorar a resiliência das palhetas da turbina da asa para todos ou um subconjunto de golpes de raios, erosão ambiental da borda de avanço, recurso aerodinâmico e congelamento da palheta. A invenção também se estende a composição específica e propriedades dos materiais associados usados no dito sistema além da aplicação e processo de fabricação. ANTECEDENTES DA SEGUNDA INVENÇÃO
[0058] Turbinas da asa são operadas em condições ambientais extremas onde as palhetas da turbina da asa em particular são vulneráveis à erosão da borda de avanço, golpes de raios e congelamento.
[0059] Um evento de golpe de raio tem o potencial de causar dano físico na estrutura da palheta da turbina. A erosão da borda de avanço tem a possibilidade de causar dano físico na borda de avanço da palheta. O congelamento da palheta faz com que a turbina da asa seja paralisada por períodos prolongados.
[0060] Dessa maneira, nos anos recentes, muito esforço foi feito pelos fabricantes da turbina da asa para melhorar a robustez das palhetas da turbina da asa, de modo que elas sejam capazes de operar efetivamente no ambiente, de modo a evitar danos à palheta e o custo associado com o tempo parado da turbina durante o reparo/substituição da palheta.
[0061] Em geral, os sistemas de proteção contra raios para palhetas da turbina da asa são conhecidos, da mesma forma são os métodos para melhorar a robustez da borda de avanço contra a erosão, e vários sistemas existem para remoção de gelo da palheta. Entretanto, os requisitos de proteção para os sistemas de proteção discretos atuais são frequentemente exclusivos mutuamente e, nesse momento, não existe sistema de proteção conhecido que possa proteger uma palheta da turbina da asa contra os efeitos de raios, erosão da borda de avanço e remoção de gelo simultaneamente.
[0062] É contra esse contexto que a segunda invenção foi planejada.
SUMÁRIO DA SEGUNDA INVENÇÃO
[0063] Em um primeiro aspecto, a segunda invenção compreendendo: o fornecimento da sobremoldagem de um material de poliuretano novo de uma peça na região da ponta da palheta; o dito material cobrindo completamente a superfície externa da borda de avanço da palheta; o dito material cobrindo a interface entre o laminado do invólucro da palheta e o receptor de raio da ponta de metal sólido; a integração de um novo protetor aerodinâmico e dielétrico de poliuretano na interface entre o laminado do invólucro da palheta e o receptor de raio da ponta de metal sólido; protetores aerodinâmicos adicionais integrados em posições otimizadas no sentido da corda na palheta; a integração de uma nova camada de aquecimento composta na borda de avanço da palheta; a integração de um componente receptor de raio para a proteção da dita camada de remoção de gelo.
[0064] Os componentes do protetor dielétrico e aerodinâmico poderiam ser pré-fundidos usando o novo material de poliuretano com propriedades mecânicas, ambientais e elétricas otimizadas na geometria precisa ditada pela geometria externa da palheta da turbina.
[0065] A camada de aquecimento de remoção de gelo e a camada de proteção contra raios associada podem ser aplicadas em um substrato de poliuretano pré-formado.
[0066] Depois, os componentes pré-formados do sistema são carregados na nova usinagem automatizada associada desenvolvida como parte dessa invenção. A usinagem é de tal forma projetada para fabricar o sistema de proteção sobre a palheta da turbina em um processo de um estágio ou de dois estágios dependendo de se todo ou um subconjunto dos elementos do sistema são utilizados.
[0067] A usinagem automatizada é então localizada e presa ao redor da extremidade da ponta da palheta da turbina da asa em questão. Essa operação deve ser executada como parte da operação de acabamento em uma fábrica da palheta ou em uma palheta existente que foi removida da turbina da asa para manutenção.
[0068] A usinagem automatizada então fabrica o sistema de proteção completo sobre a palheta da turbina da asa e permanece no lugar até o processo concluir e o sistema de proteção ficar totalmente curado e unido no invólucro da palheta. Nenhuma operação de acabamento adicional é exigida, a menos que o usuário final exija que o sistema seja pintado como parte do processo normal de pintura da palheta.
[0069] Quando o sistema de proteção exige a inclusão do subsistema de remoção de gelo, o subsistema de controle e força associado deve ser instalado na palheta da turbina da asa antes da operação de acabamento da palheta antes mencionado.
[0070] O protetor dielétrico/aerodinâmico na interface entre o laminado do invólucro da palheta e o receptor de raio da ponta de metal sólido tem três novas funções: em primeiro lugar, o material forma uma camada de proteção ambiental cobrindo a interface da borda de avanço entre o receptor de raio da ponta de metal sólido e o laminado da palheta, de modo a proteger a dita interface contra erosão devido à chuva e outros particulados experimentados durante a operação normal. Em segundo lugar, o protetor dielétrico, que é posicionado sobre a interface e se estende no sentido da corda adjacente ao receptor da ponta de metal sólido, com uma extensão vertical em um ângulo definido para a superfície da palheta impede que a origem do arco do golpe do raio se prenda em uma posição no dito receptor da ponta de metal sólido que normalmente causaria dano por calor localizado no laminado do invólucro da palheta, assim melhorando a robustez do sistema de proteção. Terceiro, a extensão vertical do protetor com a nova geometria reduz o arrasto da palheta recuperando parcialmente a energia do vórtice da ponta, assim melhorando a eficiência.
[0071] O novo material de poliuretano posicionado completamente ao redor da borda de avanço da palheta da turbina da asa e compreendendo a superfície externa absoluta da dita palheta protege a palheta da erosão da borda de avanço.
[0072] A camada de aquecimento de remoção de gelo fica situada diretamente abaixo da camada de proteção da borda de avanço na borda de avanço da palheta e se estende para os lados a barlavento e a sotavento da dita palheta. A camada de aquecimento compreende um novo composto de carbono de camada fina e material de poliuretano, que pode ser aquecido pelo aquecimento ôhmico direto ou radiação de radiofrequência indireta dependendo de qual tecnologia específica deve ser desenvolvida. Se o método de aquecimento ôhmico é utilizado, então o sistema de transferência de força e da banda de defesa da proteção contra raio associada é integrado no substrato de poliuretano e posicionado em tal maneira que a proteção contra raio impede dano ao sistema de aquecimento durante um evento de raio. A dita camada de aquecimento aumenta a temperatura durante a operação e proporciona um rápido aumento de temperatura de superfície uniforme na borda de avanço da palheta impedindo a formação de gelo ou gelo já formado derretido e derramado dependendo da estratégia do sistema de controle utilizado.
[0073] O sistema é fabricado na palheta usando um processo de moldagem automatizado para garantir a aderência robusta na estrutura da palheta sem a necessidade por adesivo adicional e processo manual.
[0074] Será verificado que características preferidas e/ou opcionais do primeiro aspecto da segunda invenção podem ser combinadas com os outros aspectos da invenção e vice-versa.
[0075] A invenção será agora explicada em mais detalhes abaixo por meio de exemplos de modalidades com referência ao desenho muito esquemático, nos quais:
[0076] A figura 1 ilustra um corte através de uma palheta da turbina da asa e uma cobertura protetora pré-formada antes da fixação na palheta da turbina da asa,
[0077] A figura 2 ilustra em uma escala maior um corte através da cobertura protetora pré-formada da figura 1 e
[0078] A figura 3 ilustra a cobertura protetora pré-formada da figura 1 vista pelo seu interior.
[0079] A figura 1 mostra uma cobertura protetora pré-formada 1 para uma palheta da turbina da asa 2, em que a cobertura protetora pré-formada 1 é feita de um material de polímero, tal como um poliuretano baseado em poliéter. A cobertura protetora pré-formada 1 é adaptada para ser presa ao longo de pelo menos uma parte de uma borda longitudinal 3 da palheta da turbina da asa 2 pela adesão do interior 4 da cobertura protetora pré-formada 1 em uma superfície 5 da borda longitudinal 3 da palheta da turbina da asa 2. A cobertura protetora pré-formada 1 é alongada em uma direção longitudinal D e tem uma seção transversal pelo menos substancialmente em formato de U. A cobertura protetora pré-formada 1 inclui uma seção de cobertura central 6 que se estende na direção longitudinal D e duas seções de cobertura periférica 7 que se estendem na direção longitudinal em qualquer lado da seção de cobertura central 6, respectivamente. A seção de cobertura central 6 tem uma espessura mínima de pelo menos 1 milímetro, e cada seção da cobertura periférica 7 tem uma espessura diminuindo de uma espessura máxima de pelo menos 1 milímetro para uma espessura mínima inferior a ^ milímetro.
[0080] A forma particular das seções de cobertura periférica 7 proporciona uma boa transição da seção de cobertura central da cobertura protetora pré-formada 1 para a superfície da palheta da turbina da asa 2. Uma boa transição sem bordas é de grande importância, de modo a evitar que o vento destrua os materiais. Um material de vedação (vedador) pode ser aplicado em uma ranhura possível entre uma borda das seções de cobertura periférica 7 e a superfície da palheta da turbina da asa 2, de modo a melhorar até mesmo mais a transição.
[0081] A espessura máxima de cada seção da cobertura periférica 7 pode corresponder com a espessura mínima da seção de cobertura central. A espessura mínima da seção de cobertura central pode ser pelo menos 2 milímetros, de preferência pelo menos 3 milímetros, mais preferido pelo menos 4 milímetros e mais preferido ainda aproximadamente 5 milímetros.
[0082] A espessura da seção de cobertura central 6 pode ser pelo menos substancialmente constante de lado a lado da seção de cobertura central.
[0083] A espessura mínima de cada seção da cobertura periférica 7 pode ser inferior a 1/3 milímetros, de preferência inferior a 1/5 milímetros, mais preferido inferior a 1/7 milímetros e mais preferido ainda aproximadamente 1/10 milímetros.
[0084] Cada seção da cobertura periférica 7 pode ter uma espessura diminuindo pelo menos substancialmente de forma constante da sua espessura máxima para sua espessura mínima.
[0085] A largura de cada seção da cobertura periférica 7 pode ser pelo menos 3 por cento, de preferência pelo menos 7 por cento, mais preferido pelo menos 12 por cento e mais preferido ainda pelo menos 15 por cento da largura total da cobertura protetora pré-formada.
[0086] A largura total da cobertura protetora pré-formada 1 pode ser pelo menos 30 milímetros, de preferência pelo menos 50 milímetros, mais preferido pelo menos 100 milímetros e mais preferido ainda aproximadamente 150 a 250 milímetros.
[0087] A largura total da cobertura protetora pré-formada 1 pode aumentar na direção longitudinal como ilustrado na figura 3.
[0088] O interior da cobertura protetora pré-formada 1 pode ser dotado com várias protuberâncias não mostradas tendo uma altura entre % e 2 milímetros, de preferência aproximadamente 1 milímetro. Tais protuberâncias não mostradas podem ter a função de garantir uma espessura apropriada de camada de adesivo entre a cobertura protetora pré-formada 1 e a superfície da palheta da turbina da asa 2.
[0089] A cobertura protetora pré-formada pode ter um eixo geométrico de simetria 8 que se estende na direção longitudinal D. O interior da cobertura protetora pré-formada 1 em qualquer lado do eixo geométrico de simetria pode ser dotado com várias protuberâncias alongadas espaçadas não mostradas que se estendem com um ângulo oblíquo em relação à direção longitudinal. Tais protuberâncias não mostradas podem ter, além da função acima mencionada, a função de levar o adesivo apropriadamente da área ao redor do eixo geométrico de simetria 8 para a área das seções de cobertura periférica 7.
[0090] Como visto na figura 1, a cobertura protetora pré-formada 1 é adaptada para ser presa ao longo de pelo menos uma parte da borda longitudinal 3 da palheta da turbina da asa 2 por adesão na superfície 5 da borda longitudinal da palheta da turbina da asa.
[0091] A palheta da turbina da asa 2 pode incluir um primeiro invólucro da palheta 9 e um segundo invólucro da palheta 10 unidos para formar 2 a palheta da turbina da asa ao longo de uma primeira junta longitudinal 11 em uma borda de avanço 13 da palheta da turbina da asa e ao longo de uma segunda junta longitudinal 12 em uma borda de fuga 14 da palheta da turbina da asa. A cobertura protetora pré- formada 1 pode ser presa pelo menos aproximadamente simétrica ao redor da primeira ou segunda junta longitudinal 11, 12 e de preferência ao redor da primeira junta longitudinal 11.
[0092] De acordo com um método de fornecimento de uma palheta da turbina da asa com uma cobertura protetora pré-formada de acordo com a invenção, a cobertura protetora pré-formada 1 é presa ao longo de pelo menos uma parte de uma borda longitudinal 3 da palheta da turbina da asa 2 por adesão do interior 4 da cobertura protetora pré- formada em uma superfície 5 da borda longitudinal da palheta da turbina da asa. A adesão é executada pelas etapas seguintes: • fornecimento de um adesivo, tal como um adesivo de poliuretano de dois componentes, no interior 4 da cobertura protetora pré-formada 1, • pressionamento do interior 4 da cobertura protetora pré- formada 1 contra a superfície 5 da borda longitudinal 3 da palheta da turbina da asa 2 e • remoção do adesivo excessivo que vaza entre cada seção da cobertura periférica 7 e a superfície 5 da borda longitudinal 3 da palheta da turbina da asa 2.
[0093] O interior 4 da cobertura protetora pré-formada 1 pode ser pressionado contra a superfície 5 da borda longitudinal 3 da palheta da turbina da asa 2 por meio de uma ferramenta especial. Por exemplo, uma ferramenta pode ter uma forma correspondendo com o exterior da cobertura protetora pré-formada 1 e pode ser deslizada ao longo do exterior da cobertura protetora pré-formada, de modo a fazer a cobertura protetora pré-formada se ajustar tão bem quanto possível sobre a palheta da turbina da asa.
[0094] O adesivo pode ser fornecido como uma fileira de adesivo no interior 5 da cobertura protetora pré-formada 1 pelo menos substancialmente ao longo do eixo de simetria longitudinal 8 da cobertura protetora pré-formada 1. Pelo posicionamento subsequente da cobertura protetora 1 na palheta da turbina da asa 2 e pressionamento sobre a cobertura protetora 1 substancialmente ao longo do eixo geométrico de simetria longitudinal 8, o adesivo pode ser pressionado na direção das seções da cobertura periférica 7 e dessa forma ser adequadamente distribuído.
[0095] A cobertura protetora pré-formada 1 pode ser produzida pelas etapas seguintes: • fornecimento de uma parte de forma macho não mostrada tendo uma geometria se assemelhando ou pelo menos substancialmente igualando a geometria externa da pelo menos parte da borda longitudinal 3 da palheta da turbina da asa 2, • fornecimento de uma parte de forma fêmea não mostrada tendo uma geometria que iguala a parte da forma macho, porém sendo ligeiramente maior, • fechamento da parte da forma macho contra a parte da forma fêmea, dessa forma formando uma cavidade da forma, • derramamento do adesivo dentro da cavidade da forma e • abertura da cavidade da forma separando a parte da forma macho da parte da forma fêmea e ejetando a cobertura protetora pré-formada 1 moldada.
[0096] A palheta da turbina da asa 2 pode ser fornecida com a cobertura protetora pré-formada 1 como uma operação de reparo, por meio disso a área da dita superfície 5 da borda longitudinal 3 da palheta da turbina da asa 2 correspondendo com a cobertura protetora pré-formada 1 é usinada, tal como por esmerilhação ou fresagem, antes da fixação da cobertura protetora pré-formada 1.
[0097] A palheta da turbina da asa 2 pode ser fornecida com a cobertura protetora pré-formada 1 quando a palheta da turbina da asa 2 está ainda montada em uma turbina da asa.
[0098] Dessa forma, de acordo com a invenção, uma palheta da turbina da asa 2 danificada pode ser reparada em uma maneira vantajosa.
[0099] O material de poliuretano é preparado a partir de um poliol, butanodiol e um isocianato. O isocianato pode ser um difenilmetano 4,4’-di-isocianato opcionalmente modificado. O butanodiol pode ser 1,4-butanodiol. O material de poliuretano pode compreender um estabilizador de UV e/ou pigmento(s) de cor.
[00100] A camada protetora para uma palheta da turbina da asa pode ser preparada por a) a mistura de um poliol e butanodiol, b) a têmpera e a desgaseificação da mistura de acordo com a), c) a têmpera e a desgaseificação de um isocianato, d) o bombeamento da mistura desgaseificada de acordo com b) e o isocianato desgaseificado de acordo com c) através de uma cabeça de mistura em um molde, e) a cura no molde e f) a desmoldagem do item curado.
[00101] A têmpera de acordo com b) e/ou c) pode ser executada em uma temperatura de 30°C a 50°C. A têmpera de acordo com b) e/ou c) pode ser executada em uma temperatura de aproximadamente 40°C. O molde na etapa d) pode ser pré-aquecido. O molde na etapa d) pode ser pré-aquecido para uma temperatura de 90°C a 120°C. O molde na etapa d) pode ser pré-aquecido para uma temperatura de aproximadamente 100°C. A cura na etapa e) pode ser executada em uma temperatura de 90°C a 120°C. A cura na etapa e) pode ser executada em uma temperatura de aproximadamente 100°C. A cura na etapa e) pode ser executada por aproximadamente 15 minutos. O processo pode compreender uma etapa adicional: g) a pós-cura. A pós-cura na etapa g) pode acontecer em aproximadamente 12 horas em uma temperatura de aproximadamente 100°C. O material de poliuretano ou o processo, o poliol, butanodiol e isocianato podem ser usados em uma razão em peso de poliol:butanodiol:isocianato de 100:(3 a 5):(30 a 35). O poliol, butanodiol e isocianato podem ser usados em uma relação em peso de poliol:butanodiol:isocianato de 100:4:32,3. O poliol compreende um estabilizador de UV e/ou pigmento(s) de cor. O poliol pode ser Bayflex® OS 380-A-59A. O isocianato pode ser DESMODUR® PF. O butanodiol pode ser 1,4- butanodiol.
EXEMPLOS COMPARATIVOS
[00102] Para elucidar a durabilidade na erosão com a chuva (RE) do material de poliuretano de acordo com a presente invenção, a durabilidade do material foi comparada com outros produtos.
[00103] O anexo A ilustra o resultado de um assim chamado teste de erosão na chuva executado em uma parte de amostra de uma cobertura protetora para uma palheta da turbina da asa feita do material de poliuretano de acordo com a presente invenção. O teste foi executado de acordo com ASTM G73-10.
[00104] O anexo A-1 ilustra a parte da amostra em uma escala maior, antes do início do teste.
[00105] O anexo A-2 ilustra a parte da amostra em nove estágios diferentes do teste. “UV” indica o número de horas que a parte da amostra ficou exposta à luz UV. “RE” indica o número de horas que a parte da amostra foi exposta à erosão por chuva simulada.
[00106] O anexo A-3 ilustra a parte da amostra no fim do teste. A parte da amostra foi exposta à luz UV por 573 horas e foi exposta à erosão por chuva simulada por 40 horas. É observado que nenhuma erosão está visível.
[00107] O anexo B ilustra o resultado de um teste de erosão na chuva executado em uma parte da amostra de uma cobertura protetora para uma palheta da turbina da asa (palheta no. 1); a dita cobertura protetora não sendo feita do material de poliuretano de acordo com a presente invenção. O teste foi executado de acordo com ASTM G73-10.
[00108] O anexo B-3 ilustra a parte da amostra antes do início do teste.
[00109] O anexo B-4 ilustra a parte da amostra quando ela foi exposta à erosão por chuva simulada por 0,5 horas. É observado que nenhuma erosão está visível.
[00110] O anexo B-5 ilustra a parte da amostra quando ela foi exposta à erosão por chuva simulada por 1 hora. É observado que uma erosão severa é visível.
[00111] O anexo B-6 ilustra a parte da amostra quando ela foi exposta à erosão por chuva simulada por 5,0 horas. É observado que uma erosão severa é visível.
[00112] O anexo B-7 ilustra a parte da amostra quando ela foi exposta à erosão por chuva simulada por 11,5 horas no fim do teste. É observado que uma erosão severa está visível.
[00113] O anexo C ilustra o resultado de um teste de erosão por chuva executado em uma parte da amostra de uma cobertura protetora para uma palheta da turbina da asa (palheta no. 2); a dita cobertura protetora não sendo feita do material de poliuretano de acordo com a presente invenção. O teste foi executado de acordo com ASTM G73-10.
[00114] O anexo C-2 ilustra a parte da amostra antes do início do teste.
[00115] O anexo C-3 ilustra a parte da amostra quando ela foi exposta à erosão por chuva simulada por 5,0 horas. É observado que uma erosão severa está visível.
[00116] O anexo C-4 ilustra a parte da amostra quando ela foi exposta à erosão por chuva simulada por 10,0 horas. É observado que uma erosão severa está visível.
[00117] O anexo C-5 ilustra a parte da amostra quando ela foi exposta à erosão por chuva simulada por 21,0 horas no fim do teste. É observado que uma erosão severa está visível.
[00118] O anexo D ilustra o resultado de um teste de erosão por chuva executado em uma parte da amostra de uma cobertura protetora para uma palheta da turbina da asa (palheta no. 3); a dita cobertura protetora não sendo feita do material de poliuretano de acordo com a presente invenção. O teste foi executado de acordo com ASTM G73-10.
[00119] O anexo D-2 ilustra a parte da amostra antes do início do teste.
[00120] O anexo D-3 ilustra a parte da amostra quando ela foi exposta à erosão por chuva simulada por 0,5 horas. É observado que uma erosão severa está visível.
[00121] O anexo D-4 ilustra a parte da amostra quando ela foi exposta à erosão por chuva simulada por 1,5 horas. É observado que uma erosão severa está visível.
[00122] O anexo D-5 ilustra a parte da amostra quando ela foi exposta à erosão por chuva simulada por 3,5 horas no fim do teste. É observado que uma erosão severa está visível.
[00123] O anexo E-1 ilustra velocidades respectivas durante os testes executados.
[00124] O anexo E-2 ilustra temperaturas respectivas durante os testes executados.
[00125] Portanto, é observado que a durabilidade do material de poliuretano de acordo com a presente invenção é significativamente maior do que dos outros materiais testados.

Claims (15)

1. Cobertura protetora pré-formada (1) para uma lâmina de turbina eólica (2), caracterizada pelo fato de que é feita de um material de poliuretano preparado a partir de um poliol, butanodiol e um isocianato, sendo que a cobertura protetora pré-formada é adaptada para ser fixada junto em pelo menos uma parte de uma borda longitudinal (3) da lâmina da turbina eólica por adesão de um interior (4) da tampa protetora pré-formada a uma superfície (5) da borda longitudinal da lâmina da turbina eólica, em que a tampa protetora pré- formada é alongado em uma direção longitudinal (D) e apresenta uma seção transversal pelo menos substancialmente formada em U, sendo que a cobertura protetora pré-formada inclui uma seção de cobertura central (6), que se estende na direção longitudinal e duas seções de cobertura periférica (7), que se estendem na direção longitudinal em ambos os lados da seção de cobertura central (6), respectivamente, sendo que a seção de cobertura central (6) apresenta uma espessura mínima de pelo menos 1 milímetro, sendo que cada seção de cobertura periférica (7) apresenta uma espessura que diminui de uma espessura máxima de pelo menos 1 milímetro para uma espessura mínima de menos de 1/2 milímetros.
2. Cobertura protetora pré-formada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a espessura mínima de cada seção de cobertura periférica é inferior a 1/3 milímetro, preferencialmente inferior a 1/5 milímetro, mais preferencial inferior a 1/7 milímetros e mais preferencialmente aproximadamente 1/10 milímetros.
3. Cobertura protetora pré-formada, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o isocianato é um 4,4'-diisocianato de difenilmetano opcionalmente modificado.
4. Cobertura protetora pré-formada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o butanodiol é 1,4-butanodiol.
5. Cobertura protetora pré-formada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o poliuretano compreende um estabilizador de UV e/ou pigmento (s) de cor.
6. Cobertura protetora pré-formada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o poliol, o butanodiol e o isocianato são utilizados em uma proporção em peso de poliol:butanodiol:isocianato de 100:(3 a 5):(30 a 35).
7. Cobertura protetora pré-formada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o poliol, o butanodiol e o isocianato são utilizados numa proporção em peso de poliol:butanodiol:isocianato de 100:4:32.3.
8. Cobertura protetora pré-formada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o poliol compreende um estabilizador de UV e/ou pigmento (s) de cor.
9. Cobertura protetora pré-formada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o butanodiol é 1,4-butanodiol.
10. Lâmina de turbina eólica, incluindo uma cobertura protetora pré-formada, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que a cobertura de proteção pré-formada é fixada ao longo de pelo menos uma parte de uma borda longitudinal da lâmina da turbina eólica por adesão a uma superfície da borda longitudinal da pá da turbina eólica.
11. Lâmina de turbina eólica, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a lâmina de turbina eólica inclui um primeiro invólucro de lâmina e um segundo invólucro de lâmina unidos para formar uma lâmina de turbina eólica ao longo de uma primeira junta longitudinal em uma borda principal da lâmina de turbina eólica e ao longo de uma segunda junta longitudinal em uma borda traseira da pá da turbina eólica, e sendo que a tampa protetora pré-formada é fixada pelo menos aproximadamente simétrica em torno da primeira ou segunda junta longitudinal e, de preferência, em torno da primeira junta longitudinal.
12. Método para fornecer uma lâmina de turbina eólica com uma cobertura protetora pré-formada, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, sendo que a dita cobertura protetora pré- formada é preparada por: (a) mistura de um poliol e butanodiol, (b) temperar e desgaseificar a mistura de acordo com (a), (c) temperar e desgaseificar um isocianato, (d) bombear a mistura desgaseificada de acordo com (b) e o isocianato de desgaseificação de acordo com (c) através de uma cabeça de mistura em um molde, (e) cura no molde, e (f) desmoldar o item curado, sendo que a tampa protetora pré-formada é fixada ao longo de pelo menos uma parte de uma borda longitudinal da lâmina da turbina eólica por adesão do interior da tampa protetora pré-formada a uma superfície da borda longitudinal da lâmina da turbina eólica, pelo qual a adesão é realizada pelas seguintes etapas: (g) fornecer um adesivo, como um adesivo de poliuretano de dois componentes, no interior da tampa protetora pré-formada, (h) pressionar o interior da tampa protetora pré-formada contra a superfície da borda longitudinal da lâmina da turbina eólica, e (i) remoção do excesso de vazamento de adesivo entre cada seção da tampa periférica e a superfície da borda longitudinal da lâmina da turbina eólica.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a tampa protetora pré-formada é produzida pelas seguintes etapas: • fornecer uma peça de forma masculina com uma geometria semelhante ou pelo menos substancialmente correspondente à geometria externa de pelo menos parte da borda longitudinal da lâmina da turbina eólica, • fornecer uma peça de forma feminina com uma geometria correspondente à peça de forma masculina, mas sendo um pouco maior, • fechar a parte masculina contra a fêmea, formando uma cavidade, • derramar o adesivo na cavidade do formulário e • abrir a cavidade do formulário separando a parte masculina da fêmea e ejetando a tampa protetora pré-formada.
14. Método, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que a lâmina da turbina eólica é fornecida com a tampa protetora pré-formada como uma operação de reparo, em que é usinada uma área da referida superfície da borda longitudinal da lâmina da turbina eólica correspondente à tampa protetora pré-formada, como por moagem ou moagem, antes da fixação da tampa protetora pré-formada.
15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado pelo fato de que o poliol compreende um estabilizador de UV e/ou pigmento (s) de cor.
BR112017009645-5A 2014-11-10 2015-11-10 Cobertura protetora pré-formada, lâmina de turbina eólica e seu método de produção BR112017009645B1 (pt)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201400650 2014-11-10
DKPA201400650 2014-11-10
DKPA201500208 2015-04-01
DKPA201500208 2015-04-01
PCT/IB2015/058674 WO2016075619A1 (en) 2014-11-10 2015-11-10 Polyurethane material, process for preparing such material and protective cover for wind turbine blade

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112017009645A2 BR112017009645A2 (pt) 2017-12-19
BR112017009645B1 true BR112017009645B1 (pt) 2022-09-27

Family

ID=58731884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112017009645-5A BR112017009645B1 (pt) 2014-11-10 2015-11-10 Cobertura protetora pré-formada, lâmina de turbina eólica e seu método de produção

Country Status (10)

Country Link
US (1) US11629689B2 (pt)
EP (2) EP3533816A1 (pt)
JP (1) JP2018503775A (pt)
CN (2) CN107207688A (pt)
AU (1) AU2015344705B2 (pt)
BR (1) BR112017009645B1 (pt)
CA (1) CA2966685C (pt)
DK (1) DK3218597T3 (pt)
ES (1) ES2726023T3 (pt)
WO (1) WO2016075619A1 (pt)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK201570881A1 (da) * 2015-05-26 2017-01-30 Blade Repair Solutions Ivs Fremgangsmåde til etablering af erosionsbestandig overfladedel på en vindmøllevinge, fremgangsmåde til dannelse af en erosionsbestandig belægning, vindmøllevinge med eftermonteret belægning i og omkring områder hvor vingen er særligt udsat for erosionsskader, belægning til montering på en vindmøllevinges forkant.
CN117345521A (zh) * 2016-09-13 2024-01-05 波利科技股份有限公司 包括保护罩的风力涡轮机叶片
WO2018060298A1 (en) * 2016-09-27 2018-04-05 Siemens Aktiengesellschaft Adhesive protective cover system
EP3504429A1 (en) 2016-09-27 2019-07-03 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Protective cover system
EP3357953A1 (en) 2017-02-06 2018-08-08 Nitto Denko Corporation Composition and method for prevention of leading edge erosion in wind turbines
WO2018219524A1 (en) * 2017-05-31 2018-12-06 Siemens Wind Power A/S Protective shield with positioning mark
EP3638898B1 (en) * 2017-06-16 2022-09-14 Vestas Wind Systems A/S Leading edge protection for a wind turbine blade
US10604234B2 (en) 2017-06-17 2020-03-31 Bell Helicopter Textron Inc. Method and apparatus to improve lift to drag ratio of a rotor blade
CN107120243B (zh) * 2017-06-19 2019-07-19 东方电气风电有限公司 一种基于石墨烯加热融冰的风电叶片制作方法
CN107489596B (zh) * 2017-08-11 2019-10-11 新疆金风科技股份有限公司 防结冰叶片生产方法及风力发电机组叶片
DK179701B1 (en) * 2017-09-06 2019-04-02 Blade Repair Solutions Ivs A method for reinforcing a wind turbine blade
CN107882697A (zh) * 2017-11-03 2018-04-06 索爱菊 一种风力发电机组叶片防冰除冰系统
USD891351S1 (en) 2017-12-15 2020-07-28 Bell Helicopter Textron Inc. Rotor blade
WO2019134862A1 (de) 2018-01-03 2019-07-11 Sika Technology Ag Rotorblattschutz
EP3536947B1 (en) * 2018-03-08 2023-07-12 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Protective cover for protecting a leading edge of a wind turbine blade
WO2019186220A1 (en) 2018-03-27 2019-10-03 Polytech A/S A system for protecting a leading edge on a wind turbine rotor blade, a vacuum sheet for use in the system and a method for, in situ, protecting a part of a leading edge of a wind turbine rotor blade
EP3567245B9 (en) 2018-05-11 2022-09-21 General Electric Company Wind turbine operation
EP3620648A1 (en) 2018-09-10 2020-03-11 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Method of providing an edge seal for a rotor blade add-on
CN109322784B (zh) * 2018-12-11 2023-05-09 江苏金风科技有限公司 一种用于风力发电机组的叶片的前缘构件、叶片及叶轮
EP4202203A1 (en) * 2019-03-08 2023-06-28 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Flexible tool and method for creating a transition from an edge of an add-on part mounted on the outer surface of a rotor blade
EP3708828A1 (en) 2019-03-14 2020-09-16 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S A method for providing a wind turbine blade with lightning protection and a wind turbine blade
CN111894791A (zh) * 2019-05-06 2020-11-06 江苏金风科技有限公司 叶片和风力发电机组
US20220258430A1 (en) 2019-06-26 2022-08-18 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine blade leading edge protection method
ES2962082T3 (es) * 2019-07-26 2024-03-14 Polytech As Sistema y método para fijar un complemento sobre una pala de turbina eólica
CN110439630B (zh) * 2019-08-12 2022-07-29 航天材料及工艺研究所 一种变厚度复合材料静子叶片及其成型方法
EP3822478A1 (en) * 2019-11-15 2021-05-19 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Shell of a wind turbine blade
EP3865703A1 (en) 2020-02-12 2021-08-18 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Wind turbine rotor blade leading-edge protector
CN111237124B (zh) * 2020-02-19 2021-11-05 上海电气风电集团股份有限公司 一种集合风电叶片前缘防护和雷击防护的系统
CN111305997B (zh) * 2020-03-18 2021-06-25 上海电气风电集团股份有限公司 一种风电叶片及其制造方法
US20230392585A1 (en) 2020-10-19 2023-12-07 Vestas Wind Systems A/S Method and tool for detecting defects on a wind turbine generator blade
WO2023280838A1 (en) * 2021-07-06 2023-01-12 Lm Wind Power A/S Wind turbine blade having an electro-thermal system
CN114316201B (zh) * 2022-01-27 2023-12-22 浙江天和树脂有限公司 一种双组分聚氨酯树脂体系
US11898541B2 (en) * 2022-05-18 2024-02-13 Pinnacle Lightning, LLC Wind turbine blade with a lightning protection system
CN115822867B (zh) * 2023-02-01 2023-05-26 新创碳谷集团有限公司 一种模块化风电叶片结构及其制作方法
CN115977867B (zh) * 2023-03-20 2023-06-09 新创碳谷集团有限公司 一种分段式叶片模块结构及其成型方法

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3467572A (en) * 1964-11-09 1969-09-16 Du Pont Constrained layer damped laminate structure
US3746689A (en) * 1972-02-11 1973-07-17 Basf Wyandotte Corp Polyisocyanates blocked with polyhaloalcohols
US4123309A (en) * 1973-11-29 1978-10-31 Minnesota Mining And Manufacturing Company Transfer letter system
US4202957A (en) * 1974-09-09 1980-05-13 The Upjohn Company Thermoplastic polyurethane elastomers from polyoxypropylene polyoxyethylene block copolymers
DE3014347C2 (de) 1980-04-15 1983-05-26 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München Verfahren zur Herstellung von schaumkerngestützen, faserverstärkten Kunststoff-Formkörpern wie Flügel, Rotorblätter etc. großer Längen-und Breitenausdehnung
US4727094A (en) * 1983-09-27 1988-02-23 Union Carbide Corporation Method for producing polyurethanes
DK172126B1 (da) 1995-10-25 1997-11-17 Bonus Energy As Vindmøllevinge
EP1172387A1 (en) 2000-07-14 2002-01-16 Huntsman International Llc Process for preparing an elastomer
US20040118978A1 (en) 2002-12-24 2004-06-24 Anning Bruce D. Helicopter rotor and method of repairing same
EP1611350A2 (en) 2003-02-28 2006-01-04 Vestas Wind Systems A/S Method of manufacturing a wind turbine blade, wind turbine blade, front cover and use of a front cover
US7357889B2 (en) 2003-04-09 2008-04-15 Lubrizol Advanced Materials, Inc. Melt spun TPU fibers and process
JP4451109B2 (ja) * 2003-10-10 2010-04-14 Ｓｒｉスポーツ株式会社 ゴルフボール
WO2007048141A2 (en) 2005-10-21 2007-04-26 Entrotech Composites, Llc Composite articles comprising protective sheets and related methods
US20070128445A1 (en) * 2005-12-05 2007-06-07 Lear Corporation Method of making and inspecting an in mold coated article
US20120156049A1 (en) 2005-12-14 2012-06-21 Hong Shek C Method and coating for protecting and repairing an airfoil surface
DE102006016617B4 (de) * 2006-04-06 2008-02-28 Carl Freudenberg Kg Polyurethanformteil, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
US20080176083A1 (en) 2007-01-18 2008-07-24 Noveon, Inc. High Moisture Vapor Transmissive Polyurethanes
CN101802039A (zh) 2007-07-12 2010-08-11 陶氏环球技术公司 弹性体的预聚物和聚合物
US8096508B2 (en) 2007-08-10 2012-01-17 3M Innovative Properties Company Erosion resistant films for use on heated aerodynamic surfaces
ES2333929B1 (es) * 2007-10-18 2011-01-31 Fundacion Cener-Ciemat Proteccion desmontable del borde de ataque en una pala de aerogenerador.
EP2333929A1 (en) 2008-09-29 2011-06-15 Mitsumi Electric Co., Ltd. Mobile device, battery pack, display control method, and display control program
WO2010048370A1 (en) * 2008-10-22 2010-04-29 Vec Industries, L.L.C. Wind turbine blade and method for manufacturing thereof
WO2010122157A1 (en) 2009-04-24 2010-10-28 Hempel A/S Improved coating composition for wind turbine blades
JP2011052683A (ja) 2009-08-07 2011-03-17 Nitto Denko Corp 風力発電装置のブレード用保護フィルム
US9540479B2 (en) * 2009-12-29 2017-01-10 3M Innovative Properties Company Polyurethane nanocomposites
EP2383305B1 (en) 2010-04-28 2013-11-27 Bayer Intellectual Property GmbH Thermoplastic polyurethanes and their use
US20110142678A1 (en) 2010-11-23 2011-06-16 General Electric Company Erosion protection coating for rotor blade of wind turbine
US20120163981A1 (en) * 2010-12-22 2012-06-28 Hong Shek C Method and coating for protecting and repairing an airfoil surface
WO2013012699A2 (en) 2011-07-15 2013-01-24 3M Innovative Properties Company Polyurethane based coating compositions
ES2504969T3 (es) * 2011-07-29 2014-10-09 3M Innovative Properties Company Cinta protectora perfilada para palas de rotores de generadores de turbina eólica
US20130045105A1 (en) * 2011-08-17 2013-02-21 Howard Daniel Driver Wind turbine blade and method of protecting the same
JP6110401B2 (ja) * 2011-12-19 2017-04-05 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 臭素化ポリマー難燃剤を含む熱硬化ポリウレタンフォーム
US9752444B2 (en) 2011-12-19 2017-09-05 Lm Wp Patent Holding A/S Erosion shield for a wind turbine blade
US9512818B2 (en) * 2012-01-18 2016-12-06 Pika Energy LLC Low-cost molded wind turbine blade
BR112014028436A2 (pt) 2012-05-15 2017-06-27 3M Innovative Properties Co revestimentos protetores à base de poliuretano para lâminas de rotor
WO2014102957A1 (ja) 2012-12-27 2014-07-03 三菱重工業株式会社 風車翼及びそれを備えた風力発電装置
EP2927482A1 (en) 2014-04-01 2015-10-07 LM WP Patent Holding A/S A wind turbine blade provided with an erosion shield

Also Published As

Publication number Publication date
CA2966685C (en) 2021-01-12
US11629689B2 (en) 2023-04-18
BR112017009645A2 (pt) 2017-12-19
ES2726023T3 (es) 2019-10-01
WO2016075619A1 (en) 2016-05-19
AU2015344705B2 (en) 2018-08-23
CN107207688A (zh) 2017-09-26
US20170314532A1 (en) 2017-11-02
DK3218597T3 (da) 2019-06-03
JP2018503775A (ja) 2018-02-08
AU2015344705A1 (en) 2017-05-25
CA2966685A1 (en) 2016-05-19
EP3218597B1 (en) 2019-03-27
EP3218597A1 (en) 2017-09-20
CN117964874A (zh) 2024-05-03
EP3533816A1 (en) 2019-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112017009645B1 (pt) Cobertura protetora pré-formada, lâmina de turbina eólica e seu método de produção
EP2141356B1 (en) Wind turbine blade with lightning receptor and method for protecting the surface of a wind turbine blade
AU2019201554B2 (en) Protective cover for protecting a leading edge of a wind turbine blade
US10240578B2 (en) Erosion resistant aerodynamic fairing
EP2416950B1 (en) A protected wind turbine blade, a method of manufacturing it and a wind turbine
CN105283303A (zh) 风力涡轮机叶片修复方法
WO2015185066A1 (en) Improvements relating to wind turbine blades
CA2737346A1 (en) Method for manufacturing a wind turbine rotor blade and wind turbine rotor blade
WO2018060297A1 (en) Protective cover system for protecting a leading edge of a wind turbine rotor blade
EP3504429A1 (en) Protective cover system
CN113635587B (zh) 制造风力涡轮机转子叶片的方法
CN207712293U (zh) 一种无轴承桨叶
US11371483B2 (en) Method of manufacturing a shell of a wind turbine blade having improved leading edge erosion protection, method for manufacturing the wind turbine blade, shell, wind turbine blade and wind turbine
NZ577541A (en) Wind turbine blade with lighting receptor and method for protecting the surface of a wind turbine blade

Legal Events

Date Code Title Description
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 10/11/2015, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS