ʻO ka Nacelle Turbine makani a me kāna mau ʻāpana
I loko o nā ʻōnaehana turbine makani hou, ʻo ka nacelle ka "hale mīkini" aia ma ka piko o ka hale kiaʻi, ma hope pono o ka rotor (pahi). ʻOiai ʻo ka hale kiaʻi e lawelawe ana ma ke ʻano he ʻano kākoʻo a hopu ka rotor i ka ikehu makani, ʻo ka nacelle ke kikowaena hoʻololi ikehu: ʻo ia kahi e hoʻololi ʻia ai ka ikehu mechanical mai ka hoʻohuli ʻana o ka rotor i ikehu uila, kaohi ʻia, ka nānā ʻia, a mālama ʻia e hōʻoia i ka hana palekana i nā kūlana āpau. Ma muli o kona kuleana koʻikoʻi, pono e noʻonoʻo ka hoʻolālā o ka nacelle i ka pono, ka lōʻihi, ka maʻalahi o ka mālama ʻana, a me ka palekana.
I ke ʻano, ua like ka nacelle me kahi pahu lōʻihi a i ʻole capsule e pale ana i nā ʻāpana o loko mai ka ua, ka lepo, ka pala, a me nā loli o ka mahana. Aia i loko kahi moʻo o nā ʻōnaehana hoʻoili, nā mīkini hana, nā ʻōnaehana hoʻomalu, ka hoʻoluʻu, ka lubrication, a me nā mea palekana. Kūkākūkā kēia ʻatikala i ka hana o ka nacelle a me nā ʻāpana koʻikoʻi, me ke ʻano o ka hana ʻana o kēlā me kēia ʻāpana ma ke ʻano holoʻokoʻa.
Ka Hana Nui o Nacelle
Hiki ke hōʻuluʻulu ʻia ka hana o ka nacelle i ʻehā mau wahi nui. ʻO ka mea mua, pale ia i nā ʻāpana mai ke kaiapuni o waho—hiki i nā makani ikaika, ka wai paʻakai (ma nā turbine ma waho), a me nā ʻāpana lepo ke hoʻolalelale i ka ʻaʻahu inā ʻaʻole mālama ʻia. ʻO ka lua, kākoʻo a hoʻonohonoho ia i nā ʻāpana mīkini e like me nā ʻauamo, nā pahu pahu, a me nā mea hana e hōʻoia i ka hoʻonohonoho pono ʻana a me ka hōʻemi ʻana i ka haʻalulu. ʻO ke kolu, hoʻohui ia i nā ʻōnaehana kaohi a me ka palekana, mai nā mea ʻike makani a hiki i nā mīkini paleki ulia pōpilikia. ʻO ka hā, hoʻomaʻalahi ia i ka hana a me ka mālama ʻana, ʻoiai ua waiho ʻia nā ʻāpana koʻikoʻi i loko o kahi wahi hana hoʻokahi me ke komo palena ʻole (nā puka lawelawe, nā crane kūloko, nā ala nānā).
Uhi Nacelle a me ke ʻano o ka papa moe
ʻO ka ʻāpana ʻike nui ʻia o ka nacelle ʻo ia ka uhi nacelle (a i ʻole ka hale). Hana ʻia ia me nā mea i hui pū ʻia a i ʻole nā metala māmā i ikaika, kūpaʻa i ka pala, a aerodynamic. ʻAʻole lawelawe wale kēia uhi i nā kumu aesthetic akā hoʻemi pū i ka hopena o ke aniau a kōkua i ke kahe ʻana o ke ea e pale aku i ka haunaele nui.
Aia i loko ka papa moe—he kiʻikuhi a i ʻole "papahele kūkulu" e lawelawe ana ma ke ʻano he kahua no ke kau ʻana i nā ʻāpana kaumaha e like me ka pahu pahu a me ka mīkini hana. Pono e paʻa loa ka papa moe e hōʻemi i ka deflection a mālama i ke kaulike ʻana o nā ʻāpana, ʻoiai ʻo ka hewa iki wale nō hiki ke alakaʻi i ka hoʻonui ʻia o ka haʻalulu, ka wela nui ʻana, a me ka hāʻule ʻana o ka bearing.
Rotor Hub, Main Shaft, a me nā Bearings Nui
Hoʻopaʻa ʻia ka ikehu makani e nā pahi a hoʻoili ʻia i ke kikowaena rotor. Hoʻohui ke kikowaena i nā pahi i ka ʻōnaehana wili a hoʻoili i ka torque i ke koʻokoʻo nui. A laila hoʻoili ke koʻokoʻo nui i ka ikehu mechanical i kahi pahu pahu a i ʻole pololei i kahi mīkini hana, ma muli o ka hoʻolālā turbine.
Kākoʻo ʻia ke koʻokoʻo nui e nā bearings nui. He mea koʻikoʻi kēia mau bearings no ka mea ke kū nei lākou i ka ukana i hui pū ʻia: ka ukana axial (ma ke koʻokoʻo) a me ka ukana radial (kūlike i ke koʻokoʻo) ma muli o ka makani a me ke kaumaha o ka rotor. He mea koʻikoʻi ke ʻano o nā bearings a me kā lākou ʻōnaehana lubrication i ke ola hana o ka turbine, ʻoiai ʻo ka hāʻule ʻana o ka bearing kekahi kumu nui o ka downtime pipiʻi.
Pahu Hoʻoili (Ma nā Turbines ʻAno Hoʻoili)
Hoʻohana ka nui o nā mīkini makani i nā pahu pahu e hoʻonui i ka wikiwiki o ka wili lohi o ka rotor i nā wikiwiki kiʻekiʻe e pono ai ka mīkini hana. No ka laʻana, hiki i kahi rotor ke wili i nā ʻumi o rpm, ʻoiai ʻoi aku ka maikaʻi o ka mīkini hana ma nā haneli a i nā tausani o rpm (ma muli o ke ʻano).
He mau ʻāpana paʻakikī nā pahu kia e hana ana ma lalo o nā ukana like ʻole a loli mau. No laila, pono nā pahu kia:
– ʻŌnaehana lubrication hilinaʻi e pale aku i ka ʻaʻahu ʻana o ke kia,
– ʻŌnaehana hoʻoluʻu e wehe i ka wela,
– Kānana ʻaila e mālama i ka maʻemaʻe o ka wai,
– Ka nānā ʻana i ka haʻalulu e ʻike i nā pōʻino mua (e laʻa me ka haki ʻana o nā niho).
Hoʻohana kekahi mau turbine hou i kahi hoʻolālā hoʻokele pololei (me ka ʻole o kahi pahu pahu) e hōʻemi i ka paʻakikī, akā koi pinepine kēia i kahi mīkini hana anawaena nui aʻe a me kahi ʻōnaehana magnet ʻokoʻa.
Mea Hana: Hoʻololi i ka Ikehu Mekanika i ka Ikehu Uila
ʻO ka mīkini hana ka puʻuwai o ka hoʻololi ʻana i ka ikehu uila. Ke hoʻohuli ke koʻokoʻo (pololei a ma o kahi pahu pahu paha) i ka rotor mīkini hana, hoʻopuka ke kahua magnetic a me nā coils i ka uila. Loaʻa nā ʻano mīkini hana turbine makani like ʻole, me:
– ʻO ka Doubly-Fed Induction Generator (DFIG) ma nā turbines gearboxed he nui,
– ʻO ka Permanent Magnet Synchronous Generator (PMSG) pinepine ma ka hoʻokele pololei a i ʻole nā turbines hana kiʻekiʻe o kēia wā.
Hoʻopuka nā mīkini hana i ka wela, no laila pono lākou i ka hoʻoluʻu (ea a wai paha) a me ka nānā ʻana i ka mahana. ʻO ke kūpaʻa o ke ana uila a me ke alapine (frequency) ʻaʻole ia e pili wale i ka mīkini hana akā i ka ʻōnaehana hoʻololi mana uila.
Mea Hoʻololi Mana a me ka Hoʻololi Mana
Ke loli nei ka wikiwiki o ka makani, loli pū ka wili ʻana o ka rotor a me nā ʻano uila o ka mīkini hana. No ka hāʻawi ʻana i ka uila i ka grid ma ke kūlana maikaʻi, hoʻohana ka turbine i kahi mea hoʻololi mana (inverter/rectifier a me ka mana uila mana). Hoʻoponopono ka mea hoʻololi:
- uila,
- alapine (pinepine),
- kumu mana,
– a e hōʻoia i ka hoʻonohonoho ʻana me ka grid.
Ma kekahi mau hoʻonohonoho ʻana, loaʻa pū ka nacelle i kahi mea hoʻololi (ʻoi aku hoʻi i kekahi mau hoʻolālā), ʻoiai ma nā turbine he nui ua kau ʻia ka mea hoʻololi nui ma ke kumu o ka hale kiaʻi a i ʻole ma kahi paepae ʻē aʻe no nā kumu o ke kaumaha a me ke komo ʻana i ka mālama ʻana.
ʻŌnaehana Yaw: Ke kū nei i ka makani
I mea e hopu ai ka rotor i ka ikehu nui loa, pono e kū pono ka nacelle i ka makani. Hana ʻia kēia hana e ka ʻōnaehana yaw, nona kēia mau mea:
– kaʻa hoʻokele yaw (mīkini hoʻokele yaw),
– yaw gear/ring gear (kāʻei nui),
– ka hali yaw (ka hali yaw anawaena nui),
– a me ka mana hoʻokele yaw e pili ana i ka mea ʻike makani.
Hana ka ʻōnaehana yaw ma ka hoʻoponopono mālie ʻana i ke kūlana o ka nacelle. Hiki i nā neʻe pinepine a ikaika paha ke hoʻonui i ka ʻaʻahu. No laila, koho pinepine nā algorithms kaohi yaw i kahi ʻaelike ma waena o ka "kū pono ʻana i ka makani me ka pololei e like me ka hiki" a me ka "hoʻēmi ʻana i nā ukana mechanical."
ʻŌnaehana Pitch: Ke kau nei i ke kihi o ka pahi
Aia i loko o ke kikowaena a i hoʻohui pū ʻia me nā mana i loko o ka nacelle ka ʻōnaehana pitch, ka mea e hoʻoponopono ai i ke kihi o nā lau turbine. Hana ka pitch i:
- hoʻonui i ka hopu ʻana i ka ikehu ma nā wikiwiki makani waena,
- e kaupalena i ka mana i nā makani ikaika i ʻole e ʻoi aku ma mua o ka helu,
– a hana i ka "hulu manu" (e hoʻohuli ana i nā pahi e hōʻemi i ka ikaika o ka makani) i nā kūlana pilikia.
Hiki i nā mea hoʻoikaika pitch ke hydraulic a uila paha. Loaʻa i nā ʻōnaehana pitch kahi mana hoʻihoʻi (e.g., he pila) e mālama pono i nā pahi i ka wā e pau ai ka mana.
Nā Palekana (ʻŌnaehana Palekana) a me ka Palekana
Pono nā mīkini makani i kahi ʻōnaehana paleki no nā kūlana hana a me nā kūlana pilikia. ʻO ka maʻamau, aia ʻelua mau papa:
1. Ke kāohi ʻana i ka makani ma o ka pitch (ke hoʻohuli ʻana i nā lau i mea e emi nui ai ka ikaika o ka makani).
2. Nā paleki mīkini (nā paleki disk) ma nā axles wikiwiki a i ʻole kekahi mau ʻāpana o ka drivetrain e hoʻōki i ka wili ʻana i ka wā mālama a i ʻole nā pilikia.
Eia kekahi, ua lako ka nacelle me nā mea palekana like ʻole e like me nā mea ʻike wikiwiki, ka pale ʻana i ka wela nui, nā ʻōnaehana kinai ahi (ʻoi aku hoʻi ma nā turbine nui), a me nā kaʻina hana pani aunoa.
Nā ʻōnaehana hoʻoluʻolu a me ka hoʻoulu ʻana i ka ea
Hoʻoulu ka wela i nā ʻāpana e like me ka mīkini hana, ka mea hoʻololi, a me ka pahu pahu. No laila, aia ka nacelle i kahi ʻōnaehana hoʻoluʻu i haku ʻia me:
- mea hoʻololi wela,
- ka peʻahi hoʻoulu ea,
- mea hoʻoluʻu ʻaila pahu pahu,
– a i ʻole he ʻōnaehana hoʻoluʻu wai no nā ʻāpana uila mana.
He mea nui hoʻi ka kaohi ʻana i ka haumākū e pale ai i ka condensation hiki ke hōʻino i nā mea uila a hoʻolalelale i ka pala.
Lubrication, Hydraulics, a me ka kānana
I mea e hōʻoia ai i nā ʻōnaehana mīkini e lōʻihi ana, hōʻike ka nacelle i kahi ʻōnaehana lubrication kikowaena—ʻo ia hoʻi no ka pahu pahu, nā bearings, a me nā wahi friction ʻē aʻe. Hoʻokomo pū kekahi mau hoʻolālā i nā ʻōnaehana hydraulic no ka pitch, nā brakes, a i ʻole nā mea hoʻoikaika ʻē aʻe. He mea nui ka kānana ʻaila, no ka mea, hiki i ka haumia e nā ʻāpana liʻiliʻi ke hoʻolalelale i ka ʻaʻahu o ke kia a me ka bearing.
Nā Sensors, SCADA, a me ka Nānā ʻana i ke Kūlana
Ua aneane hoʻolako mau ʻia nā turbine hou me SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) e nānā i ka hana a me ka hoʻokele mamao i nā hana. Loaʻa i ka nacelle nā ʻano sensor like ʻole, e like me:
- anemometer (ka wikiwiki o ka makani) a me ka vane makani (ke kuhikuhi o ka makani),
- nā mea ʻike haʻalulu ma ka pahu pahu a me ka mea hana,
- nā mea ʻike mahana a me ke kaomi o ka ʻaila,
- mea ʻike uila au/voltage,
- a me kahi ʻōnaehana ʻike mua i ka hemahema (nānā ʻana i ke kūlana).
Kōkua ka ʻikepili mai nā mea ʻike i nā mea hana e hana i ka mālama wānana: hana ʻia nā hoʻoponopono ma mua o ka hiki ʻana mai o nā pōʻino nui, e hōʻemi ana i ka downtime a me nā kumukūʻai.
Ke komo ʻana i ka mālama ʻana: Crane kūloko a me ke ala nānā
Ma muli o kona kiʻekiʻe, he paʻakikī ke komo ʻana i ka mālama ʻana. Hoʻolako pinepine ʻia nā Nacelles me nā crane kūloko a i ʻole nā wahi hāpai e hoʻoneʻe i kekahi mau ʻāpana. Ua hoʻolālā ʻia nā ala nānā, nā kukui, nā panela palekana, a me nā hoʻolālā uwea a me nā paipu e hiki ai i nā loea ke hana palekana a me ka maikaʻi.
Ka hopena
ʻO ka nacelle turbine makani ke kikowaena hana, e hoʻohui ana i nā ʻōnaehana mechanical, uila, kaohi, a me ka palekana i loko o hoʻokahi ʻāpana palekana. Hoʻokomo pū ia i ka papa moe kūkulu, ke koʻokoʻo nui a me nā bearings, ka pahu pahu (i loko o nā turbines geared), generator, mea hoʻololi mana, nā ʻōnaehana yaw a me pitch, nā paleki, ka hoʻoluʻu ʻana, ka lubrication, a me kahi moʻo o nā sensor i hoʻopili ʻia i SCADA. Hoʻoholo nui ʻia ka hana Turbine e ka hilinaʻi o nā ʻāpana nacelle a me ke ʻano o kā lākou hoʻohui ʻana. ʻO ka maikaʻi o ka hoʻolālā ʻana, ka nānā ʻana, a me ka mālama ʻana i ka nacelle, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka pono o ka ikehu, ka palekana hana, a me ke ola lawelawe o ka turbine makani.
Inā makemake ʻoe, hiki iaʻu ke hana i kahi mana o kēia ʻatikala me nā poʻomanaʻo loea hou aʻe, me nā kiʻikuhi kahe ikehu (makani → rotor → drivetrain → generator → converter → grid) a i ʻole e kālele ana i ka hoʻohālikelike ʻana o ka hoʻokele pololei vs. gearbox.
