የንፋስ ተርባይን ማዕከል ዲዛይን እና ቁሳቁሶች

የንፋስ ተርባይን ማዕከል ዲዛይን እና ቁሳቁሶች

በነፋስ ተርባይን ሲስተም ውስጥ፣ ማዕከሉ ብዙውን ጊዜ ችላ የሚባል ቁልፍ አካል ነው ምክንያቱም አብዛኛው ትኩረት በቢላዎቹ፣ ማማው ወይም ጀነሬተሩ ላይ ስለሆነ። እንደ እውነቱ ከሆነ፣ ማዕከሉ የተርባይኑን ቢላዎች ከዋናው ዘንግ ጋር የሚያገናኝ፣ የአየር ሞገድ እና የስበት ጭነቶችን የሚያስተላልፍ "ሜካኒካል ልብ" ሆኖ ያገለግላል፣ እንዲሁም እንደ ፒች ሲስተም (የቢላ አንግል ማስተካከያ)፣ ተሸካሚዎች እና ዳሳሾች ላሉ የተለያዩ ዘዴዎች እንደ ውህደት ነጥብ ሆኖ ያገለግላል። ይህ ጽሑፍ የንፋስ ተርባይን ማዕከሎች የዲዛይን መርሆዎችን፣ መቋቋም ያለባቸውን የጭነት ፍላጎቶች እና የተለመዱ የቁሳቁስ ምርጫዎችን እና ጉዳዮችን ያብራራል።

1. የማዕከሉ ተግባር እና በነፋስ ተርባይን ውስጥ ያለው አቀማመጥ

ማዕከሉ በናሴሌው ፊት ለፊት የሚገኝ ሲሆን በሮተር (ምላጭ) እና በድራይቭትራይን (ዘንግ፣ የማርሽ ሳጥን - ካለ እና ጀነሬተር) መካከል ዋና ትስስር ይሰጣል። በዘመናዊ ባለ 3-ምላጭ ተርባይኖች ውስጥ፣ ማዕከሉ በተለምዶ በ120° ርቀት ላይ የሚገኙ ሶስት የምላጭ መጫኛ ነጥቦች አሉት። በፒች ቁጥጥር በሚደረግባቸው ተርባይኖች ውስጥ፣ እያንዳንዱ ምላጭ ከመሃሉ ጋር በፒች ተሸካሚ በኩል ተያይዟል፣ ይህም ቢላዎቹ ማንሳትን ለመቆጣጠር፣ ኃይልን ለመቆጣጠር እና ተርባይኑን በከፍተኛ ነፋሶች ለመጠበቅ እንዲሽከረከሩ ያስችላቸዋል።

ዋናው መዋቅር ከመሆኑ በተጨማሪ፣ ማዕከሉ ለክፍሎች እንደ "ኮንቴይነር" ወይም መያዣ ሆኖ ያገለግላል፤ እነሱም የፒች አክቱተሮች (ሃይድሮሊክ ወይም ኤሌክትሪክ)፣ የቅባት ስርዓቶች፣ ማኅተሞች እና የኬብል እና የዳሳሽ መስመሮች ናቸው። በተሽከረከረው ጎን ላይ ስለሆነ፣ ማዕከሉ የታመቀ፣ ጠንካራ እና በተለያዩ የአየር ሁኔታ ሁኔታዎች ውስጥ የመስራት ችሎታ ያለው መሆን አለበት - ከከፍተኛ እርጥበት፣ ከጨው ጭጋግ (ከባህር ዳርቻ)፣ ዝቅተኛ የሙቀት መጠኖች፣ እስከ ተርባይኑ የአሠራር ጊዜ ውስጥ በሺዎች እስከ ሚሊዮኖች ጊዜ የሚደርሱ የጭነት ዑደቶች።

2. በHub ላይ የሚሰሩ ጭነቶች

የማዕከል ዲዛይን "ወፍራም እና ጠንካራ" ብቻ ሳይሆን ውስብስብ የጭነት ውህዶችን በጥልቀት መረዳትን ይጠይቃል። ዋና ዋና ጭነቶች የሚከተሉትን ያካትታሉ፡

1. በቢላዋ ላይ የአየር ሞገድ ጭነት
ነፋስ ወደ ማዕከል የሚተላለፉ የማንሳትና የመጎተት ኃይሎችን ይፈጥራል። በነፋስ ፍጥነትና በሁከት ላይ የሚደረጉ ልዩነቶች ተለዋዋጭ የሆኑ ጭነቶችን ያስከትላሉ።

2. የስበት ኃይል
ሮተሩ ሲሽከረከር፣ እያንዳንዱ ምላጭ ከስበት አንፃር አቅጣጫውን ይለውጣል፣ ይህም በመሃል እና በብላድ መገጣጠሚያዎች ላይ ወቅታዊ የመጫኛ ዑደት ይፈጥራል።

3. ሴንትሪፉጋል ሎድ
የሮተሩ ሽክርክሪት በቢላዋ ሥር በኩል ትልቅ ሴንትሪፉጋል ኃይል ይፈጥራል፣ ይህም ወደ መሃል ይተላለፋል። ይህ ጭነት ቢላዎቹን ከመሃል "የመሳብ" ዝንባሌ አለው።

4. ድንጋጤ እና ከፍተኛ ጭነቶች
እነዚህም ነጎድጓዶች፣ የአደጋ ጊዜ ማቆሚያዎች፣ የፍርግርግ መጥፋት ወይም የንፋስ ፍጥነት መቆራረጥ ሁኔታዎችን ያካትታሉ። በእነዚህ አጋጣሚዎች፣ ማዕከሉ በጉልበት እና በማጠፍ ጭነቶች ላይ ጉልህ የሆኑ ስፒሎች ሊያጋጥሙት ይችላሉ።

5. የድካም ጭነት
የንፋስ ተርባይኖች ከ20-25 ዓመታት እንዲሠሩ የተነደፉ ናቸው፣ ስለዚህ ማዕከሉ በርካታ ተደጋጋሚ የጭነት ዑደቶችን መቋቋም አለበት። ድካም ብዙውን ጊዜ በመጠን እና በቁሳቁስ ምርጫ ውስጥ ዋነኛው ምክንያት ነው።

በዚህ የጭነቶች ጥምረት ምክንያት፣ ማዕከሎች በተለምዶ ባለብዙ አክሲያል የጭንቀት አቀራረብን በመጠቀም ይተነተናሉ እና እንደ IEC 61400 ባሉ የውሱን አባል ትንተና (FEA) ማስመሰያዎች እና የዲዛይን ደረጃዎችን በመጠቀም ይጸድቃሉ።

3. የ Hub መዋቅር ዲዛይን ጽንሰ-ሀሳብ

በጂኦሜትሪክ መልኩ፣ ማዕከሎች በበርካታ አጠቃላይ ዓይነቶች ሊከፈሉ ይችላሉ-

ሀ. ባለ ሶስት ክንድ ማዕከል
ይህ ለሶስት-ምላጭ ተርባይን በጣም የተለመደው ዲዛይን ነው። የፒች ቢሪንግ የሚገጠሙበት ሶስት "ክንድ" ካለው ማዕከላዊ ማዕከል ጋር ይመሳሰላል። እያንዳንዱ ክንድ ከቢላዎቹ የሚወጣውን የማጠፍ ጊዜ መቋቋም አለበት፣ በተመሳሳይ ጊዜ ደግሞ ወደ ማዕከላዊ ማዕከል ያስተላልፈዋል።

ለ. ከውስጣዊ ፒች መያዣ ጋር የታመቀ ማዕከል
በዘመናዊ ተርባይኖች ውስጥ፣ የፒች ሲስተም ብዙውን ጊዜ ከአካባቢው ለመጠበቅ እና የአየር ዳይናሚክ ብጥብጦችን ለመቀነስ በማዕከሉ ውስጥ ይገኛል። በዚህም ምክንያት፣ ውስጣዊው ቦታ መዋቅሩን ሳያበላሽ በቂ መጠን ያለው መሆን አለበት።

ሐ. ለቀጥታ ድራይቭ ተርባይን ማዕከል
የማርሽ ሳጥኖች ለሌላቸው ተርባይኖች፣ የድራይቭትራይን ዲዛይን የተለየ ነው፣ ይህም ማዕከሉን ከዋናው ተሸካሚ እና ጀነሬተር ጋር ማዋሃድ የበለጠ ወሳኝ ያደርገዋል። ማዕከሉ በሮተር በኩል ቢቆይም፣ ወደ ዋናው መዋቅር የተዛወሩት ጭነቶች በተለየ መንገድ ሊከፋፈሉ ይችላሉ።

በዲዛይን ረገድ፣ መሐንዲሶች በተለምዶ በጥንካሬ፣ በጠንካራነት፣ በክብደት እና በምርት እና በጥገና ቀላልነት መካከል ሚዛን እንዲኖር ይፈልጋሉ። ከመጠን በላይ የሆነ የ hub mass ክብደት በዋናው ተሸካሚዎች እና በማወዛወዝ ስርዓት ላይ ያለውን ጭነት ይጨምራል፣ በጣም ትንሽ የጅምላ መጠን ደግሞ የድካም ውድቀትን ያስከትላል።

4. በ Hub ዲዛይን ውስጥ ወሳኝ ቦታዎች

አንዳንድ የማዕከል አካባቢዎች የጭንቀት ማጎሪያ ቦታዎች በመባል ይታወቃሉ፣ ስለዚህም ልዩ ትኩረት ያስፈልጋቸዋል፡

– የበይነገጽ ፒች ተሸካሚ፡- የቦልቱ እና የፍሌንሱ አካባቢ የመሸከም እና የመቁረጥ ጭነቶችን መቋቋም የሚችል መሆን አለበት።
– ከክንድ ወደ ሰውነት የሚደረግ ሽግግር፡- በመስቀለኛ ክፍል ላይ የሚደረጉ ለውጦች የጭንቀት ክምችትን ያስከትላሉ። የራዲየስ ፊሌቶች እና የአካባቢ ማጠናከሪያዎች ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላሉ።
– የ Hub-main shaft interface፡ ግንኙነቱ (ለምሳሌ flange) በጉልበት እና በማጠፍ ጊዜዎች ላይ ጠንካራ መሆን አለበት።
– ቀዳዳዎች፣ የኬብል መስመሮች እና የፓነል መዳረሻ፡- እነዚህ ባህሪያት ለአገልግሎት አስፈላጊ ናቸው፣ ነገር ግን በአግባቡ ካልተነደፉ መዋቅሩን ሊያዳክሙ ይችላሉ።

ስለዚህ፣ ዘመናዊ የማዕከል ዲዛይኖች ብዙውን ጊዜ የግድግዳ ውፍረት ምርጫን፣ የውስጥ የጎድን አጥንት ንድፍን እና የማጠንከሪያ አቀማመጥን ጨምሮ በኤፍኤኤ ላይ የተመሠረተ የቅርጽ ማመቻቸት ላይ የተመሰረቱ ናቸው።

5. የንፋስ ተርባይን ማዕከል ቁሳቁስ፡ ምርጫዎች እና ግምት ውስጥ የሚገቡ ነገሮች

የ Hub ቁሳቁሶች የሚከተሉትን መስፈርቶች ማሟላት አለባቸው፡ ከፍተኛ ጥንካሬ፣ ጥሩ የድካም መቋቋም፣ የድንጋጤ ጭነቶችን ለመቋቋም የሚያስችል ጥንካሬ እና ወጥ የሆነ የማምረት አቅም።

ሀ. ኖዱላር ስቲል ብረት (ዱክቲል ስቲል ብረት / ስፌሮይዳል ግራፋይት ብረት)
ይህ ለትልቅ የንፋስ ተርባይኖች ማዕከሎች በጣም የተለመደው ቁሳቁስ ነው።

የበላይነት፡
- እንደ እጅጌ እና ውስጣዊ ክፍተቶች ያሉ ውስብስብ ቅርጾችን (castings) ለመጠቀም ተስማሚ።
- አንጻራዊ የድካም መቋቋም ለትልቅ መዋቅራዊ አፕሊኬሽኖች ጥሩ ነው።
- የምርት ወጪዎች ከትልቅ መጠን ካለው የተፈበረከ ብረት የበለጠ ኢኮኖሚያዊ ናቸው።
- ከብረት የተሻለ የንዝረት ማወዛወዝ፣ ተለዋዋጭ ምላሽን ለመቀነስ ይረዳል።

ታንታንጋን፦
- የጥራት ቁጥጥር አስፈላጊ ነው፡- የፖሊሶቲ፣ የውስጠ-መገጣጠሚያዎች እና የመጣል ጉድለቶች የድካም ህይወትን ሊቀንሱ ይችላሉ።
– ጥብቅ የፍተሻ ሂደቶችን (እንደ አልትራሳውንድ ምርመራ፣ ራዲዮግራፊ ያሉ NDT) እና የቀረጻ ሂደት ቁጥጥርን ይጠይቃል።

በተለምዶ ጥቅም ላይ የሚውል (በአጠቃላይ) የቁሳቁስ ክፍል ምሳሌ EN-GJS (ሉላዊ ግራፋይት) ቤተሰብ ሲሆን የሚመረጠው በሚፈለገው የመለጠጥ ጥንካሬ እና ተለዋዋጭነት ላይ በመመስረት ነው።

ለ. የተቀረጸ ብረት ወይም የተቀረጸ ብረት
ብረት በተለይ ለተወሰኑ ዲዛይኖች ወይም ለከባድ ሁኔታዎች ከፍተኛ ጥንካሬ እና ጥንካሬ ሲያስፈልግ ጥቅም ላይ ይውላል።

የበላይነት፡
- ከፍተኛ የሜካኒካል ባህሪያት፡- ጥንካሬ እና ጥንካሬ ብዙውን ጊዜ የላቀ ነው።
- የብረታ ብረት ጥራት ጥሩ ከሆነ በአንዳንድ ሁኔታዎች ውስጥ ስንጥቅን የበለጠ "ይቅርታ" ያደርጋል።

ታንታንጋን፦
– የማኑፋክቸሪንግ ሂደቱ በተለይ ለትላልቅ ክፍሎች የበለጠ ውድ እና ውስብስብ ነው።
- የመዛባት አደጋ እና የበለጠ ጥብቅ የሙቀት ሕክምና አስፈላጊነት።
- ሂደቱ ጥሩ ካልሆነ የብረት ቀረጻዎች ለመቅረጽ ጉድለቶችም የተጋለጡ ናቸው።

በአንዳንድ ዲዛይኖች፣ የተወሰኑ ክፍሎች ከዋናው አካል ጋር በማጣመር ብረት (ለምሳሌ ፍላንጅስ ወይም ማስገቢያዎች) በመጠቀም ሚዛናዊ የሆነ የአፈጻጸም እና የወጪ ጥምረት ያገኛሉ።

ሐ. የተቀናበረ ወይም የተደባለቀ ቁሶች (አሁንም የተወሰነ)
ከፍተኛ የጭነት ተሸካሚዎች እና ውስብስብ የሜካኒካል ውህደት መስፈርቶች (ቤይሮች፣ ቦልቶች፣ ፍላንጎች) በመኖራቸው ምክንያት ለማዕከሎች የተዋሃዱ ውህዶች በስፋት ጥቅም ላይ መዋል አሁንም ብርቅ ነው። ሆኖም ግን፣ በድብልቅ መዋቅሮች ላይ የሚደረግ ምርምር - ለምሳሌ፣ የብረት ማስገቢያዎች ያላቸው ውህዶች - ክብደትን ለመቀነስ መሬት እያገኘ ነው።

ሊሆኑ የሚችሉ ጥቅሞች፡
- ጉልህ የሆነ የጅምላ ቅነሳ።
- ጥሩ የዝገት መቋቋም (በተለይም ከባህር ማዶ)።

እንቅፋት፡
- በቦልት አካባቢ ውስጥ የሜካኒካል ግንኙነት ችግሮች እና የጭንቀት ክምችት።
- የረጅም ጊዜ የድካም ማረጋገጫ የበለጠ የተወሳሰበ ነው።
- የቁሳቁስ ወጪዎች እና የማምረት ሂደቶች።

6. የዝገት መከላከያ እና የገጽታ አጨራረስ

ማዕከሎቹ ለአስርተ ዓመታት ከቤት ውጭ ስለሚሰሩ የዝገት መከላከያ አስፈላጊ ነው። በተለምዶ ጥቅም ላይ የሚውሉት፡
- በአካባቢ ጥበቃ ምድብ (በባህር ዳርቻ/በባህር ዳርቻ) መሠረት የተደራረበ የቀለም ሽፋን ስርዓት (ፕራይመር + መካከለኛ + የላይኛው ሽፋን)።
- የውሃ መዘጋትን ለመከላከል በመገጣጠሚያዎች እና ወሳኝ ቦታዎች ላይ መዘጋት።
– የተለያዩ ቁሳቁሶች (ለምሳሌ ከብረት የተሠሩ አይዝጌ ብረት ቦልቶች) ጥምረት ሲኖር የጋልቫኒክ ዝገት መቆጣጠሪያ።
– የባህር ዳርቻ፣ የሽፋን ዝርዝሮች ብዙውን ጊዜ የበለጠ ጥብቅ ናቸው እና ማዕከሉ ራሱ ከባህር ወለል በላይ ቢሆንም እንኳ በተወሰኑ ክፍሎች ላይ ከካቶዲክ መከላከያ ጋር ሊጣመሩ ይችላሉ።

ከዝገት በተጨማሪ፣ የቦልት መገጣጠሚያዎች የገጽታ ጥራት እና አያያዝ ድካምን በእጅጉ ይነካል። ከመጠን በላይ ሻካራ ወይም ጉድለት ያለባቸው ቦታዎች የስንጥቆች መነሻ ነጥብ ሊሆኑ ይችላሉ።

7. የማምረቻ ሂደት እና የጥራት ምርመራ

ማዕከሎቹ በአጠቃላይ የሚመረቱት በቀረጻ ዘዴ ሲሆን የሚከተሉትንም በመጠቀም ነው፡
- የተፈለገውን የሜካኒካል ባህሪያት ለማግኘት የሙቀት ሕክምና;
- በተሸካሚ መቀመጫዎች፣ ፍላንጎች እና የቦልት ቀዳዳዎች ላይ ትክክለኛ የማሽን ስራ፣
- ሮተሩ ከመጠን በላይ ንዝረትን እንደማያመጣ ለማረጋገጥ ሚዛን መጠበቅ፣
– ጉድለቶችን ለመለየት እንደ UT/RT/MT/PT ያሉ NDT (የማይበላሽ ምርመራ)።

የጥራት ቁጥጥር አስፈላጊ ነው ምክንያቱም የማዕከሉ ውድቀት ከፍተኛ መዘዝ ሊያስከትል ይችላል፤ ረጅም የስራ ማቆም ጊዜ፣ ከፍተኛ የክሬን ወጪዎች እና የደህንነት አደጋዎች።

ከሲምፑላን

የንፋስ ተርባይን ማዕከል ዲዛይን የመዋቅር ምህንድስና፣ የዳይናሚክስ፣ የማኑፋክቸሪንግ እና የረጅም ጊዜ የጥገና ስልቶች ጥምረት ነው። ማዕከሉ እጅግ በጣም ብዙ ዑደቶችን በሚሸፍን የአየር ሞገድ፣ የስበት፣ የሴንትሪፉጋል እና የድካም ጭነቶችን መቋቋም አለበት፣ የቀረውን የስርዓቱን ክፍል ከመጠን በላይ ከመጫን ለመቆጠብ በቂ ቀላል ክብደት ያለው ሆኖ ይቆያል። በቁሳቁሶች ረገድ፣ ኖዱላር ስቲል ብረት ውስብስብ ቅርጾችን እና ኢኮኖሚያዊነቱን ለመጠቀም ተስማሚ በመሆኑ ዋነኛው ምርጫ ሲሆን፣ ከፍተኛ ሜካኒካል ባህሪያት ሲያስፈልጉ የተቀረጸ ወይም የተቀረጸ ብረት ግን ይመረጣል። ወደፊት፣ በተለይም ከፍተኛ አቅም ላላቸው ተርባይኖች እና በከባድ አካባቢዎች ውስጥ የበለጠ አፈጻጸም እና ዘላቂነት ለሚጠይቁ የባህር ዳርቻ አፕሊኬሽኖች የተዳቀለ ቁሶች እና በማስመሰል የታገዘ የዲዛይን ማመቻቸት በስፋት ተስፋፍተው ይሆናል።

ከፈለጉ፣ በሚከተሉት ላይ የተወሰነ ክፍል ማከል እችላለሁ፦ ቀላል የሀብል ጭነት ስሌቶች፣ የፒክ ሲስተም ውቅሮች ምሳሌዎች (ኤሌክትሪክ እና ሃይድሮሊክ)፣ ወይም ለhub ዲዛይን ተዛማጅ የIEC ደረጃዎች ማጠቃለያ።