Nhazi na Mmepe Turbine maka Osisi Ike Geothermal
Ụlọ ọrụ ike geothermal bụ isi ihe dị mkpa na mgbanwe ike n'ihi na ha nwere ike inye ọkụ eletrik kwụsiri ike (ibu isi) na obere ikuku na-abata. N'azụ ntụkwasị obi nke ụlọ ọrụ ike geothermal dị ihe dị mkpa nke na-ekpebi oke ike geothermal enwere ike ịgbanwe ka ọ bụrụ ọkụ eletrik nke ọma: turbine. N'adịghị ka turbine uzuoku na ụlọ ọrụ ike okpomọkụ nkịtị, turbine geothermal na-ezute mmiri ọrụ pụrụ iche: ọ na-enwekarị ngwakọta nke uzuoku na mmiri, nwere gas ndị na-abụghị condensable, ma na-ebu ihe ndị gbazere agbaze nke nwere ike ibute nchara, mbuze, na itinye (scaling). Ya mere, nhazi na mmepe nke turbine geothermal chọrọ usoro dị iche iche nke na-ejikọta thermodynamics, fluid dynamics, ihe, mmepụta, na atụmatụ ọrụ.
Àgwà nke Akụrụngwa Geothermal na Mmetụta Ha Na Turbines
Akụ̀ ndị dị n'okpuru ala na-adị iche na oke okpomọkụ na ọnọdụ ebe a na-echekwa ha. Ebe a na-echekwa ha nke nwere oke okpomọkụ (>200°C) na-emepụtakarị uzuoku kpọrọ nkụ ma ọ bụ mmiri mmiri nke na-achịkwa uzuoku mgbe e kewasịrị ha, ebe okpomọkụ dị n'etiti (150–200°C) na-emepụtakarị ngwakọta nke usoro abụọ (vapor-water). Ọnụnọ nke mmiri mmiri, ntapụ mmiri, na ihe siri ike na-eme ka ohere nke mbuze na agụba turbine dịkwuo elu. Ọzọkwa, mmiri mmiri geothermal nwere ike ịnwe H₂S, CO₂, chloride, silica, na boron, nke nwere ike ịkpalite mmebi na mmụba nke ihe ndị dị na turbine na sistemụ nkwado ha.
Mgbanwe dị iche iche na nhazi mmiri mmiri na ọnọdụ na-emetụtakwa nhọrọ nke nhazi osisi: uzuoku akọrọ, uzuoku ọkụ (otu/mgbawa abụọ), ma ọ bụ okirikiri abụọ (ORC/Kalina). Nhazi ọ bụla chọrọ ụdị turbine dị iche na atụmatụ nhazi pụrụ iche maka nrụgide ntinye, ịdị mma uzuoku, ọnụego mmiri oke, na ebumnuche arụmọrụ.
Ụdị turbine dị na osisi ike geothermal
1. Turbine uzuoku maka uzuoku akọrọ
A na-eji ya mgbe olulu mmiri ahụ na-emepụta uzuoku kpọrọ nkụ. Uru ya gụnyere atụmatụ dị mfe yana arụmọrụ dị elu. Ihe ịma aka ndị bụ isi bụ njikwa nchara (dịka ọmụmaatụ, n'ihi H₂S) na njikwa gas na-anaghị agbaze.
2. Turbine uzuoku maka uzuoku ọkụ
A na-ahụkarị ya n'ọhịa geothermal. Mmiri geothermal na-ekewa n'ime ihe nkesa; uzuoku ahụ na-anya turbine. Na ọkụ abụọ, a pụrụ iji uzuoku sitere na nrụgide dị elu na nke dị ala mee ka mmepụta dịkwuo elu. Ihe ịma aka imewe na-abawanye n'ihi mgbanwe ibu, ịdị mma uzuoku na-adịghị mma, na ikike ibufe mmiri site na ihe nkesa.
3. Turbine na okirikiri abụọ (ORC/Kalina)
Maka okpomọkụ dị n'etiti ma ọ bụ mgbe mmiri mmiri ahụ na-anaghị ekwe omume. Turbine ahụ na-eji mmiri organic (dịka ọmụmaatụ, isobutane, pentane) ma ọ bụ ngwakọta mmiri ammonia. Nhazi ya yiri turbine okirikiri organic Rankine, mana ọ ka chọrọ nlebara anya na nchekwa, mkpuchi, na ndakọrịta ihe.
Ụkpụrụ Nhazi Aerodynamic na Usoro Turbine
Nhazi turbine na-amalite site na nhọrọ nke atụmatụ: mkpali, mmeghachi omume, ma ọ bụ njikọta. Turbine geothermal na-ejikarị nhazi ọtụtụ ọkwa iji wepụta ike nwayọ nwayọ site na uzuoku dị elu gaa na nrụgide condenser. Isi ihe a tụlere gụnyere:
– Oke nrụgide na mbelata enthalpy: na-ekpebi ọnụọgụ nke usoro na nha nke agụba.
- Ọsọ a kapịrị ọnụ: na-eduzi nhọrọ nke ụdị turbine (axial vs radial) na geometry nke usoro.
– Ọdịdị uzuoku na oke mmiri: ka uzuoku ahụ na-agba mmiri na ogbo ikpeazụ, otú ahụ ka ohere nke mbuze na-abawanye ma belata arụmọrụ ya n'ihi mfu.
Mmepe ọgbara ọhụrụ dabere nke ukwuu na ihe nlereanya CFD (Computer Fluid Dynamics) iji melite profaịlụ agụba, akụkụ mbata/mpụpụta, ma belata mfu n'ihi nkewa mmiri na ọgba aghara. Ọzọkwa, nyocha 3D na-enye ndị na-emepụta ihe ohere ibelata mfu mmiri nke abụọ na nsọtụ agụba na mpaghara ebe a na-arụ ọrụ, nke na-abụkarị ihe dị mkpa na nnukwu turbines.
Ihe Ịma Aka Pụrụ Iche: Mbuze, Mbibi, na Ịkwalite
Turbine ndị dị n'okpuru ala na-eche ihu "ndị iro" atọ dị mkpa:
1. Mbuze sitere na ntapụ mmiri na obere ihe
N'ọnọdụ nrụgide dị ala, uzuoku na-agbakọta ka ọ bụrụ ntapụ mmiri. Ntapụ mmiri dị elu nwere ike imebi akụkụ mbụ nke agụba. Nhazi mbelata gụnyere iji oghere mmiri, njikwa okpomọkụ condenser, na nhọrọ nke ihe na mkpuchi ndị na-eguzogide mbuze.
2. Njehie kemịkalụ
H₂S, CO₂, na chloride nwere ike ibute mmebi na mgbawa nke ihe ndị na-akpata nrụgide. Ya mere, nhọrọ ihe (dịka ọmụmaatụ, ụfọdụ ígwè alloy, ígwè anaghị agba nchara, ma ọ bụ ihe ndị nwere nchekwa elu) dị oke mkpa. Nhazi ahụ aghaghịkwa ịtụle ebe ndị na-adịghị ike dịka mgbọrọgwụ diski-blade, bolts, na mkpuchi.
3. Ịtụgharị/ịtụgharị isi
Silica na mineral ndị ọzọ nwere ike itinye na nozzles, agụba, ma ọ bụ ụzọ mmiri na-asọ, na-agbanwe ọdịdị ala ma na-ebelata arụmọrụ. Usoro njikwa na-agụnyekarị nhazi mmiri mmiri, njikwa kemịkalụ, nhazi nkewa kwesịrị ekwesị, na usoro nhicha oge.
Nkà na ụzụ ihe, mmepụta, na mkpuchi
Nhọrọ nke ihe e ji arụ ọrụ turbine nke geothermal anaghị elekwasị anya naanị n'ike igwe kamakwa n'iguzogide kemịkalụ. Maka rotors na agụba, njikọta nke ike, ike ọgwụgwụ, na iguzogide nchara dị oke mkpa. N'ọrụ, ndị nrụpụta nwere ike ime ihe ndị a:
– Ígwè anaghị agba nchara ma ọ bụ ígwè alloy nwere ọgwụgwọ pụrụ iche maka akụkụ ndị na-abanye kpọmkwem na steam.
– Mkpuchi mgbochi mbuze/njehie n'ọkwa ikpeazụ nke agụba ahụ.
- Ike elu na-esi ike n'ebe ndị nwere nsogbu ntapu mmiri.
Site n'echiche nrụpụta, nkenke geometry agụba na-ekpebi arụmọrụ. Igwe CNC nke axis 5-axis, nyocha CMM, na nhazi rotor ọsọ dị elu bụ ọkọlọtọ. N'ụfọdụ mmepe, a na-enyocha mmepụta mgbakwunye maka ihe ndị dị mgbagwoju anya, ọ bụ ezie na itinye ya na akụkụ ndị dị mkpa na-agbanwe agbanwe ka chọrọ nkwenye siri ike.
Njikọta Sistemụ: Condenser, NCG, na Njikwa Ọrụ
Turbines abụghị ihe ndị na-anọpụ iche. Nrụpụta ikuku nke condenser na-arụ na-emetụta arụmọrụ turbine nke ukwuu. N'ime ụlọ ọrụ ike geothermal, gas ndị na-anaghị ejikọta ọnụ (NCGs) dị ka CO₂ nwere ike ịbawanye nrụgide condenser ma ọ bụrụ na sistemụ mwepụta gas ezughi oke - mmetụta kpọmkwem nke na-ebelata ike turbine. Ya mere, a ga-ejikọta imewe turbine na:
– Sistemụ Condenser (kọntaktị kpọmkwem ma ọ bụ condenser elu)
- Sistemụ mwepụ vacuum na gas (ihe na-ekupụ uzuoku, mgbapụta vacuum mgbanaka mmiri mmiri, ma ọ bụ ngwakọta)
- Njikwa valvụ isi na gọvanọ maka nkwụsi ike ugboro ugboro na njikwa ibu
- Nchedo megide mmiri induction ka mmiri wee ghara ịbanye na turbine n'oge mgbanwe
Mmepe ndị a na-eme n'oge na-adịbeghị anya na-emesikwa ike na ngwa dijitalụ maka inyocha ịma jijiji, okpomọkụ nke ibugharị, nrụgide, na arụmọrụ. Site na data akụkọ ihe mere eme, ndị na-arụ ọrụ nwere ike itinye mmezi amụma iji belata oge ọrụ.
Nhazi Ntụkwasị Obi: Ịma jijiji, Bearings, na Mkpuchi
Turbines na-arụ ọrụ n'ọsọ dị elu nke ntụgharị ma na-enweta ibu okpomọkụ na nke mekaniki. A chọrọ nyocha Rotordynamic iji hụ na resonances na-emerụ ahụ anaghị eme n'ime oke ọrụ. Bearings (ndekọ ndekọ na bearings thrust) ga-enwerịrị ike ijikwa ibu axial n'ihi ọdịiche nrụgide ebe ha na-eme ka rotor kwụsie ike.
Ikpuchi ihe dịkwa oke mkpa n'ihi na mmiri ozuzo na-ebelata arụmọrụ ma nwee ike ibute ihe ndị na-emerụ ahụ. A na-ejikarị akara labyrinth eme ihe nke ukwuu, mana nhazi ha chọrọ mgbanwe iji hụ na ha anaghị echekwa ihe ma na-egbochi iyi.
Ntuziaka maka mmepe turbine geothermal
Mmepụta ihe ọhụrụ na turbine geothermal na-aga n'ihu n'ọtụtụ isi ihe dị mkpa. Nke mbụ, mmezi arụmọrụ site na nhazi ikuku 3D, mmezi nke ọkwa ikpeazụ, na mbelata mfu dị n'ime. Nke abụọ, mmezi ogologo oge site na ihe ọhụrụ, mkpuchi siri ike, na imewe ndị na-anabata uzuoku mmiri. Nke atọ, imepụta ọrụ dijitalụ site na sensọ oge, nyocha arụmọrụ, na sistemụ njikwa nke na-agbanwe agbanwe na ọnọdụ olulu mmiri dị iche iche.
Ọzọkwa, usoro iji isi mmalite okpomọkụ dị n'etiti na-akwalite mmepe nke turbines ORC dị obere ma dị irè karị. N'aka nke ọzọ, echiche geothermal ngwakọ - dịka ọmụmaatụ, ijikọta ya na okpomọkụ mkpofu ụlọ ọrụ ma ọ bụ sistemụ nchekwa okpomọkụ - na-emepe mkpa maka turbines ndị nwere ike ịgbanwe agbanwe iji bufee mgbanwe.
Penutup
Nhazi na mmepe nke turbines maka osisi ike geothermal bụ usoro dị mgbagwoju anya, na-edozi arụmọrụ ike, iguzogide gburugburu mmiri mmiri na-emebi emebi na nke na-emebi emebi, yana ntụkwasị obi ọrụ ogologo oge. A na-ekpebi ihe ịga nke ọma nke turbine geothermal ọ bụghị naanị site na ọdịdị agụba ma ọ bụ ọnụọgụ nke usoro, kamakwa site na njikọta nke sistemụ nkewa, condenser, njikwa NCG, atụmatụ ihe, na njikwa ọrụ. Site na ọganihu na CFD, teknụzụ ihe, na nlekota dijitalụ, turbines geothermal na-aga n'ihu na-agbanwe iji bụrụ ndị ka mma, ndị siri ike, na ndị bara uru - na-akwado ọrụ geothermal dị ka isi iyi ọkụ eletrik a pụrụ ịdabere na ya, dị ọcha n'ọdịnihu.
