የናሴል ክፍሎች እና በነፋስ ኃይል ማመንጫ ውስጥ ያላቸው ተግባር

የናሴል ክፍሎች እና በነፋስ ኃይል ማመንጫዎች ውስጥ ያሉ ተግባሮቻቸው

በንፋስ ኃይል ማመንጫ (PLTAngin) ውስጥ፣ በጣም አስፈላጊ ከሆኑት ክፍሎች አንዱ - ግን ብዙ ጊዜ ችላ የሚባሉት - ናሴሌ ነው። ናሴሌ በቀጥታ ከሮተር (ምላጭ) ጀርባ በነፋስ ተርባይን ግንብ አናት ላይ የሚገኝ "የሞተር መያዣ" ነው። በናሴሌ ውስጥ የነፋሱን ኪኔቲክ ኃይል ወደ ፍርግርግ ለመሰራጨት ዝግጁ ወደሆነ የኤሌክትሪክ ኃይል የሚቀይሩ ዋና ዋና ክፍሎች አሉ። ይህ ጽሑፍ የናሴሌ ክፍሎችን በአጭሩ ግን በተሟላ ሁኔታ ያብራራል፣ እንዲሁም የንፋስ ተርባይኑ በብቃት፣ በአስተማማኝ እና በአስተማማኝ ሁኔታ እንዲሠራ ለማረጋገጥ የእያንዳንዱ ክፍል ተግባር ነው።

ናሴል ምንድን ነው?

በቀላል አነጋገር፣ ናሴል የንፋስ ተርባይን ሜካኒካል እና የኤሌክትሪክ ስርዓቶችን የሚከላከል የአየር ዳይናሚክ ሽፋን ነው። ከመሬት ወለል ከአስር እስከ መቶ ሜትሮች ከፍታ ላይ ስለሚቀመጥ እና ለከባድ የአየር ሁኔታ የተጋለጠ ስለሆነ፣ ናሴል ጠንካራ፣ ዝገት የሚቋቋም እና ለጥገና በቀላሉ ተደራሽ እንዲሆን የተነደፈ ነው። እንዲሁም ድምጽን ለማዳከም እና የአየር ዳይናሚክ ረብሻዎችን ለመቀነስ የተነደፈ ነው።

በኔሴል ውስጥ፣ ዘንግ፣ የማርሽ ሳጥኑ፣ ጀነሬተር፣ ብሬክስ እና የመቆጣጠሪያ ስርዓቱን ጨምሮ የተለያዩ ክፍሎች አሉ። ሁሉም አብረው የሚሰሩት ተርባይኑ ከዝቅተኛው የመቁረጥ ገደብ እስከ ከፍተኛው ደህንነቱ የተጠበቀ የመቁረጥ ገደብ ድረስ በተለያዩ የንፋስ ፍጥነቶች እንዲሠራ ለማረጋገጥ ነው።

1. የአልጋ ሰሌዳ (ናሴል ዋና ፍሬም)

የአልጋ ሰሌዳው እንደ ማርሽ ሳጥኑ፣ ጀነሬተር እና ዘንግ ያሉ ከባድ ክፍሎች የሚገጠሙበት ዋናው የፍሬም መዋቅር ነው። የአልጋ ሰሌዳው በሮተር ሽክርክሪት፣ ባልተረጋጋ የንፋስ ነፋሳት እና በሞተር ንዝረት ምክንያት የሚፈጠሩ የማይንቀሳቀሱ እና ተለዋዋጭ ጭነቶችን ይደግፋል።

ዋና ዋና ተግባራት፡
– የናሴል ክፍሎች ሜካኒካዊ መሠረት ሆኖ ያገለግላል።
- የዘንጎችን እና የማስተላለፊያ ክፍሎችን አሰላለፍ ይጠብቁ።
- በንዝረት ምክንያት የቁሳቁስ ድካም አደጋን ይቀንሳል።

ጠንካራ የአልጋ ሰሌዳ ከሌለ፣ ውስጣዊ ክፍሎች ለተሳሳቱ ሁኔታዎች የተጋለጡ ናቸው፣ ይህም የመሸከሚያ ውድቀት ወይም የማርሽ ሳጥን ጉዳት ሊያስከትል ይችላል።

2. ዋና ዘንግ

ዋናው ዘንግ ሮተሩን (ማዕከሉንና ምላጩን) ከናሴሌው ውስጥ ካለው የማስተላለፊያ ስርዓት ጋር ያገናኛል። ምላጮቹ በነፋስ ሲሽከረከሩ፣ ዋናው ዘንግም ይሽከረከራል፣ ከፍተኛ መጠን ያለው ጉልበት ወደ ማርሽ ሳጥኑ ወይም በቀጥታ ወደ ጀነሬተሩ (በቀጥታ ድራይቭ ተርባይኖች ሁኔታ) ያስተላልፋል።

ዋና ዋና ተግባራት፡
- ከሮተር ጉልበት ያስተላልፋል።
– የአየር ማናፈሻ ስርዓቱን እና የኃይል ማመንጫ ስርዓቱን የሚያገናኝ ሜካኒካል አካል መሆን።

ዋናው ዘንግ ብዙውን ጊዜ ከፍተኛ ጥንካሬ ያለው የብረት ቁሳቁስ ይጠቀማል እና ራዲያል እና ዘንግ ኃይሎችን ለመቋቋም ትላልቅ ተሸካሚዎች አሉት።

3. ዋና ተሸካሚ

ዋናው ተሸካሚ ዋናውን ዘንግ የሚደግፈው ተሸካሚ ነው። ይህ አካል ከባድ ጭነቶችን ስለሚደግፍ እና ለስላሳ እና የተረጋጋ የዘንግ ሽክርክሪት ስለሚያረጋግጥ ወሳኝ ነው።

ዋና ዋና ተግባራት፡
- ግጭትን ይቀንሳል እና የዘንግ ሽክርክሪትን ያለስላል።
- በነፋስ ምክንያት የተጣመሩ ጭነቶችን (ራዲያል እና አክሲያል) ይቋቋማል።
- ወደ ሌሎች ክፍሎች የሚዛመቱ ንዝረቶችን ይቀንሳል።

ዋናው የመሸከም ችግር ብዙውን ጊዜ ከፍተኛ የማቋረጥ ጊዜን ያስከትላል ምክንያቱም መተካት አስቸጋሪ ስለሆነ እና ትልቅ ክሬን ስለሚያስፈልገው።

4. የማርሽ ቦክስ

በብዙ ዘመናዊ የንፋስ ተርባይኖች ውስጥ፣ ሮተሩ በአንጻራዊ ሁኔታ በዝግታ ይሽከረከራል (ለምሳሌ፣ 10-20 rpm)። ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ ጀነሬተሮች በአጠቃላይ በከፍተኛ rpm ላይ የበለጠ ውጤታማ በሆነ መንገድ ይሰራሉ። የማርሽ ሳጥኑ የሚሠራበት ቦታ ይህ ነው፡ ዋናውን ዘንግ ወደ ከፍተኛ ፍጥነት ዘንግ የማዞሪያ ፍጥነት ይጨምራል።

ዋና ዋና ተግባራት፡
– የጄነሬተሩን ፍላጎት ለማሟላት rpm ን ይጨምሩ።
- ከሮተር ወደ ጀነሬተሩ ሜካኒካል ኃይልን በብቃት ያስተላልፋል።

ይሁን እንጂ የማርሽ ሳጥኑ ከፍተኛ ጥገና የሚፈልግ አካል ነው ምክንያቱም በተለዋዋጭ ጭነቶች ስር ስለሚሰራ እና ጥሩ ቅባት ስለሚያስፈልገው።

5. ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ዘንግ

የማርሽ ሳጥኑ ፍጥነትን ከጨመረ በኋላ፣ ኃይሉ ወደ ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ዘንግ ይተላለፋል። ይህ ዘንግ በፍጥነት ይሽከረከራል እና በተለምዶ ከጄነሬተሩ በፊት ሜካኒካል ብሬክስ (ዲስክ ብሬክስ) ያስቀምጣል።

ዋና ዋና ተግባራት፡
- ከማርሽ ሳጥኑ ወደ ጀነሬተሩ ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ሽክርክር ያስተላልፋል።
– የብሬክ እና የማዞሪያ ዳሳሽ ውህደት ነጥብ ይሆናል።

በፍጥነት ስለሚሽከረከሩ፣ የሙቀትና የመበስበስ አደጋ ይጨምራል፣ ስለዚህ የመሸከሚያዎቹ ጥራትና ቅባት በጣም አስፈላጊ ነው።

6. ጀነሬተር

ጀነሬተር በኤሌክትሮማግኔቲክ ኢንዳክሽን አማካኝነት ሜካኒካል ኢነርጂን ወደ ኤሌክትሪክ ኃይል የሚቀይር አካል ነው። በነፋስ ተርባይኖች ውስጥ እንደ ድርብ የሚመገቡ የኢንዳክሽን ጀነሬተሮች (DFIG) ወይም ቋሚ ሲንክሮናይም ጀነሬተሮች (በቀጥታ ድራይቭ) ያሉ በርካታ የጄነሬተሮች ዓይነቶች አሉ።

ዋና ዋና ተግባራት፡
- ከሜካኒካል ሽክርክሪት የኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጨት።
– የኤሌክትሪክ ውጤትን ያቀርባል፣ ይህም በመቀየሪያ/በኃይል ኤሌክትሮኒክስ ቁጥጥር የሚደረግበት ነው።

የጄነሬተር አፈፃፀም በማዞሪያ መረጋጋት፣ በማቀዝቀዣ እና በሃይል መቆጣጠሪያ ስርዓቱ ጥራት በእጅጉ ይነካል።

7. የብሬክ ሲስተም

የንፋስ ተርባይኖች ለአደጋ ጊዜ፣ ለጥገና ወይም የንፋስ ፍጥነት በጣም ከፍተኛ በሚሆንበት ጊዜ የብሬክ ሲስተም ያስፈልጋቸዋል። በተለምዶ፣ ይህ የአየር ብሬኪንግ (በብላቶቹ ላይ ባለው የፒች መቆጣጠሪያ በኩል) እና ሜካኒካል ብሬኪንግ (በከፍተኛ ፍጥነት ዘንግ ላይ ባለው የዲስክ ብሬክስ) ጥምረትን ያካትታል።

ዋና ዋና ተግባራት፡
– ድንገተኛ ሁኔታ ሲያጋጥም ተርባይኑን ደህንነቱ በተጠበቀ ሁኔታ ያቁሙ።
- በጥገና ሁነታ ወቅት ተርባይኑ እንዲቆም ያደርጋል።
- መዋቅሩን የሚጎዳውን ከመጠን በላይ የፍጥነት አደጋን ይቀንሳል።

ሜካኒካል ብሬክስ በተለምዶ በመደበኛ አሠራር ወቅት ዋና ብሬክስ ሳይሆን፣ ጉልበትን ለመቀነስ ከድምጽ በኋላ የሚደግፍ ነው።

8. የያው ሲስተም

የንፋስ ተርባይኖች ውጤታማ እንዲሆኑ ነፋሱን መጋፈጥ አለባቸው። የማወዛወዝ ስርዓቱ ናሴሉን በማማው ላይ በማዞር ሮተሩ ሁልጊዜ ነፋሱን እንዲመለከት የሚያደርግ ዘዴ ነው።

የተለመዱ የጃው ክፍሎች:
- የYaw bearing (ትልቅ የሚሽከረከር ተሸካሚ)።
– ናሴልን ለማዞር የሚያው ሞተሮች እና ትናንሽ የማርሽ ሳጥኖች።
- የ Yaw ብሬክ ቦታውን ለመቆለፍ።

ዋና ዋና ተግባራት፡
- የተርባይኑን አቅጣጫ ወደ ነፋሱ ያመቻቹ።
- በቢላዎቹ እና ማማው ላይ ያልተመጣጠነ ሸክሞችን ይቀንሳል።
- የኃይል ምርትን ማሳደግ።

9. የፒች ሲስተም (ፒች ሲስተም)

የፒች ሲስተም በማዕከሉ (በሮተር አቅራቢያ) የሚገኝ ቢሆንም፣ ከናሴል ጋር በቅርበት የተቆራኘ ነው ምክንያቱም በናሴል ውስጥ በሚገኝ የቁጥጥር ስርዓት ቁጥጥር ስር ነው። ፒች የቢላዎቹን አንግል ከነፋስ አንፃር ይቆጣጠራል።

ዋና ዋና ተግባራት፡
- የውጤት ኃይልን ይቆጣጠራል እና rpm ደህንነቱ በተጠበቀ ገደቦች ውስጥ ያቆያል።
- ቢላዎቹን ወደ "ላባ" ቦታ በማዞር ተርባይንን ከጠንካራ ነፋሶች ይጠብቃል።
- የተርባይኑን ጅምር/ማቆሚያ ሂደት ይረዳል።

የፒች ሲስተም እንደ ተርባይን ዲዛይን ላይ በመመስረት የኤሌክትሪክ ሞተር ወይም የሃይድሮሊክ ሲስተም ሊሆን ይችላል።

10. መቆጣጠሪያ እና SCADA (የቁጥጥር ስርዓት)

ዘመናዊ የንፋስ ተርባይኖች ከሴንሰሮች (የንፋስ ፍጥነት፣ ንዝረት፣ የሙቀት መጠን፣ rpm፣ የአሁኑ/ቮልቴጅ) መረጃዎችን የሚያቀነባብሩ እና ዋው፣ ፒች፣ ጀነሬተሮች እና የደህንነት ስርዓቶችን የሚቆጣጠሩ መቆጣጠሪያዎች አሏቸው። እነዚህ ስርዓቶች በተለምዶ ከርቀት ክትትል ጋር ከSCADA ስርዓት ጋር የተገናኙ ናቸው።

ዋና ዋና ተግባራት፡
- የተርባይን አሠራር በራስ-ሰር ይቆጣጠራል።
- ተርባይንን በደህንነት አመክንዮ ይጠብቃል (በተለምዶ ሁኔታዎች ውስጥ መዘጋት)።
- የጉዳት ምርመራ እና የጥገና እቅድ ያመቻቻል።

11. የማቀዝቀዣ ስርዓት

እንደ ጀነሬተር፣ የማርሽ ሳጥን እና የኃይል ኤሌክትሮኒክስ ያሉ ክፍሎች ሙቀትን ያመነጫሉ። ስለዚህ፣ ናሴሌ የአየር ማራገቢያ፣ የሙቀት መለዋወጫ ወይም ፈሳሽ ማቀዝቀዣ ያለው የማቀዝቀዣ ስርዓት አለው።

ዋና ዋና ተግባራት፡
- የክፍሎቹን ተስማሚ የሙቀት መጠን ይጠብቃል።
- ቅባትን እና የኤሌክትሪክ መከላከያን ከመበላሸት ይከላከላል።
- የክፍሉን ዕድሜ ማራዘም እና የእረፍት ጊዜን መቀነስ።

12. የቅባት ስርዓት

የማርሽ ሳጥኖች እና ተሸካሚዎች ወጥ የሆነ ቅባት ያስፈልጋቸዋል። የቅባት ስርዓቱ የዘይት ፓምፕ፣ ማጣሪያ፣ የግፊት ዳሳሽ እና የደም ዝውውር ስርዓትን ያካትታል።

ዋና ዋና ተግባራት፡
- ግጭትንና መበስበስን ይቀንሳል።
- ሙቀትን ከግጭት አካባቢ ያጓጉዛል።
- ክፍሎቹ በፍጥነት እንዳይበላሹ ዘይቱን ንፁህ ያድርጉት።

13. የናሴል ሽፋን

የናሴል ሽፋን ከውበት በላይ ነው። አየርን የሚቋቋም፣ የአየር ሁኔታን የሚቋቋም እና ለምርመራ የፓነል መዳረሻ እንዲኖረው ተደርጎ የተነደፈ ነው።

ዋና ዋና ተግባራት፡
- ክፍሎችን ከዝናብ፣ ከአቧራ፣ ከጨው (የባህር ዳርቻ አካባቢዎች) እና ከበረዶ ይጠብቃል።
- ድምፁን ይቀንሱ።
- ውጤታማ የሆነ ቅዝቃዜ እንዲኖር የአየር ፍሰትን ይጠብቁ።

ከሲምፑላን

ናሴል የንፋስ ተርባይን "አእምሮ እና ኃይል" ነው። እንደ ዘንጎች፣ ተሸካሚዎች፣ የማርሽ ሳጥኖች እና ብሬክስ ያሉ ሜካኒካል ክፍሎችን፤ እንደ ጀነሬተሮች እና መቀየሪያዎች ያሉ የኤሌክትሪክ ክፍሎችን፤ እንዲሁም እንደ ያው፣ ፒች እና SCADA ያሉ የቁጥጥር ስርዓቶችን ይይዛል። እያንዳንዱ አካል የተወሰነ ተግባር አለው፣ ነገር ግን ሁሉም በአንድ ላይ ንፋስን ደህንነቱ በተጠበቀ እና በብቃት ወደ ኤሌክትሪክ ለመቀየር ይሰራሉ።

የናሴል ክፍሎችን እና ተግባሮቻቸውን መረዳት ለታዳሽ የኃይል መሐንዲሶች እና ተማሪዎች ብቻ ሳይሆን የንፋስ ተርባይኖች የአካባቢ ሁኔታዎች ቢለዋወጡም ኤሌክትሪክ እንዴት በአስተማማኝ ሁኔታ እንደሚያመነጩ ለሚፈልግ ለማንኛውም ሰው አስፈላጊ ነው። በትክክለኛ የናሴል ዲዛይን እና የታቀደ ጥገና፣ የንፋስ ተርባይኖች ለአስርተ ዓመታት ሊሠሩ እና ወደ ንፁህ ኃይል ሽግግር የጀርባ አጥንት ሊሆኑ ይችላሉ።

ከፈለጉ፣ የዚህን ጽሑፍ የበለጠ ቴክኒካዊ ስሪት፣ እንዲሁም የኃይል ፍሰት ዲያግራም (የንፋስ → ሮተር → ማስተላለፊያ → ጀነሬተር → ፍርግርግ) ወይም በቀጥታ ድራይቭ ተርባይን ውስጥ ያሉ የተወሰኑ ክፍሎችን ዝርዝር ከማርሽ ሳጥን ጋር ማወዳደር እችላለሁ።