د باد توربین مرکز ډیزاین او مواد
د باد توربین سیسټم کې، مرکز یوه مهمه برخه ده چې ډیری وختونه له پامه غورځول کیږي ځکه چې ډیری تمرکز په تیغونو، برجونو یا جنراتورونو باندې وي. په حقیقت کې، مرکز د "میخانیکي زړه" په توګه کار کوي چې د توربین تیغونه د اصلي شافټ سره نښلوي، د ایروډینامیک او جاذبې بارونه لیږدوي، او همدارنګه د مختلفو میکانیزمونو لکه د پیچ سیسټم (د تیغ زاویه تنظیم کول)، بیرنگونو او سینسرونو لپاره د ادغام نقطې په توګه کار کوي. دا مقاله د باد توربین مرکزونو ډیزاین اصولو، د بار غوښتنې چې دوی باید ورسره مقاومت وکړي، او د عامو موادو انتخابونو او ملاحظاتو په اړه بحث کوي.
۱. د باد توربین کې د مرکز دنده او موقعیت
دا مرکز د ناسیل په مخ کې موقعیت لري، چې د روټر (تیغونو) او ډرایوټرین (شافټ، ګیربکس - که شتون ولري، او جنراتور) ترمنځ لومړنۍ اړیکه چمتو کوي. په عصري درې تیغونو توربینونو کې، مرکز معمولا درې تیغونه لري چې د 120 درجو په فاصله کې ځای پر ځای شوي دي. په پیچ کنټرول شوي توربینونو کې، هر تیغ د پیچ بیرنگ له لارې مرکز سره وصل دی، چې تیغونو ته اجازه ورکوي چې د پورته کولو تنظیم کولو، بریښنا کنټرولولو او په سختو بادونو کې د توربین ساتلو لپاره څرخیږي.
د اصلي جوړښت سربیره، دا مرکز د اجزاو لپاره د "کانټینر" یا کور په توګه هم کار کوي: پیچ ایکچویټرونه (هایډرولیک یا بریښنایی)، د غوړولو سیسټمونه، مهرونه، او کیبل او سینسر لارې. ځکه چې دا د څرخیدونکي اړخ کې دی، دا مرکز باید داسې ډیزاین شي چې کمپیکٹ، قوي وي، او د هوا په مختلفو شرایطو کې د کار کولو وړ وي - د لوړې رطوبت، مالګې دوړو (ساحلي)، ټیټې تودوخې څخه، د بار کولو دورې پورې چې د توربین د عملیاتي ژوند په جریان کې له زرګونو څخه تر ملیونونو ځله پیښیږي.
۲. په مرکز کې د عمل کولو بارونه
د مرکز ډیزاین یوازې د "ګڼ او قوي" مسله نه ده، بلکې د پیچلو بارونو ترکیبونو بشپړ پوهاوي ته اړتیا لري. لومړني بارونه پدې کې شامل دي:
۱. په تیغ باندې د هوا له لارې بار
باد د پورته کولو او کشولو قوتونه تولیدوي چې مرکز ته لیږدول کیږي. د باد سرعت او توپان کې بدلونونه د متحرک بارونو د بدلون لامل کیږي.
۵. د جاذبې بار
لکه څنګه چې روټر څرخیږي، هر تیغ د جاذبې قوې په پام کې نیولو سره سمت بدلوي، چې په مرکز او تیغ بندونو کې د بارولو دوره رامینځته کوي.
۳. سنټرفیوګال بار
د روټر گردش د تیغ د ریښې په اوږدو کې یو لوی سنټرفیوګال ځواک تولیدوي، کوم چې د مرکز په لور لیږدول کیږي. دا بار د تیغونو د مرکز څخه لرې کولو ته لیوالتیا لري.
۴. شاک او ډېر بارونه
پدې کې بادونه، بیړني بندونه، د شبکې ضایع کیدل، یا د باد سرعت قطع کول شامل دي. پدې پیښو کې، مرکز کولی شي په تورک او د کږولو بارونو کې د پام وړ زیاتوالی تجربه کړي.
۳. د ستړیا بار
د باد توربینونه د 20-25 کلونو لپاره د کار کولو لپاره ډیزاین شوي، نو مرکز باید د بار بار ډیری دورې سره مقاومت وکړي. ستړیا اکثرا د ابعادو او موادو په انتخاب کې یو غالب فکتور وي.
د بارونو د دې ترکیب له امله، مرکزونه معمولا د څو محوري فشار طریقې په کارولو سره تحلیل کیږي او د محدود عنصر تحلیل (FEA) سمولیشنونو او ډیزاین معیارونو لکه IEC 61400 په کارولو سره تایید کیږي.
۳. د مرکز جوړښت ډیزاین مفهوم
په هندسي لحاظ، مرکزونه په څو عمومي ډولونو ویشل کیدی شي:
الف. درې لاسي مرکز
دا د درې تیغونو توربین لپاره تر ټولو عام ډیزاین دی. دا د مرکزي مرکز سره ورته والی لري چې درې "لاسونه" لري چیرې چې د پیچ بیرنگونه نصب شوي دي. هر لاس باید د تیغونو څخه د کږیدو شیبې مقاومت وکړي پداسې حال کې چې په ورته وخت کې یې مرکزي مرکز ته لیږدوي.
ب. د داخلي پیچ هاوسنګ سره کمپیکټ هب
په عصري توربینونو کې، د پیچ سیسټم ډیری وختونه د مرکز دننه موقعیت لري ترڅو دا د چاپیریال څخه خوندي کړي او د ایروډینامیک ګډوډي کمه کړي. په پایله کې، داخلي ځای باید کافي لوی وي پرته له دې چې جوړښت ته زیان ورسوي.
ج. د مستقیم چلولو توربین لپاره مرکز
د ګیربکسونو پرته د توربینونو لپاره، د ډرایوټرین ډیزاین توپیر لري، چې د اصلي بیرنگ او جنراتور سره د مرکز یوځای کول نور هم مهم کوي. که څه هم مرکز د روټر اړخ کې پاتې کیږي، اصلي جوړښت ته لیږدول شوي بارونه په مختلف ډول ویشل کیدی شي.
په ډیزاین کې، انجنیران معمولا د ځواک، سختۍ، وزن، او د تولید او ساتنې اسانتیا ترمنځ توازن غواړي. ډیر زیات هب ماس د اصلي بیرنگونو او یاو سیسټم بار زیاتوي، پداسې حال کې چې ډیر لږ وزن د ستړیا ناکامۍ خطر لري.
۴. د مرکز ډیزاین کې مهمې سیمې
ځینې مرکزونه د فشار غلظت ځایونو په نوم پیژندل کیږي، او له همدې امله ځانګړې پاملرنې ته اړتیا لري:
- د انٹرفیس پیچ بیرینګ: د بولټ او فلانج ساحه باید د تناسلي-کمپریسیو او شین بارونو سره مقاومت کولو وړ وي.
- د لاس څخه بدن ته لیږد: د کراس برخې کې بدلونونه د فشار غلظت رامینځته کوي. د وړانګو فلټونه او محلي تقویتونه ډیری وختونه کارول کیږي.
- د مرکز-اصلي شافټ انٹرفیس: اتصال (د مثال په توګه فلانج) باید د تورک او خمیدو شیبو په وړاندې قوي وي.
– سوري، د کیبل لارې او د تختې لاسرسی: دا ځانګړتیاوې د خدماتو لپاره اړینې دي، مګر که په سمه توګه ډیزاین نشي نو جوړښت کمزوری کولی شي.
له همدې امله، د عصري مرکز ډیزاینونه ډیری وختونه د FEA پر بنسټ د شکل اصلاح کولو باندې تکیه کوي، پشمول د دیوال ضخامت انتخاب، د داخلي ریب نمونه، او د سټیفنر ځای پرځای کول.
۵. د باد توربین مرکز مواد: انتخابونه او غورونه
د مرکز مواد باید لاندې اړتیاوې پوره کړي: لوړ ځواک، د ستړیا ښه مقاومت، د شاک بارونو سره د مقابلې لپاره سختۍ، او دوامداره تولید وړتیا.
الف. نوډولر کاسټ اوسپنه (نقل کوونکی کاسټ اوسپنه / کروی ګرافایټ اوسپنه)
دا د لوی پیمانه باد توربین مرکزونو لپاره ترټولو عام مواد دي.
غوره والی:
- د پیچلو شکلونو (کاسټینګ) لپاره مثالی لکه د آستینونو او داخلي غارونو سره مرکزونه.
- د لویو ساختماني کارونو لپاره د نسبي ستړیا مقاومت ښه دی.
- د تولید لګښتونه د لوی اندازې جعلي فولادو په پرتله ډیر اقتصادي دي.
- د فولادو په پرتله ښه وایبریشن ډمپینګ، د متحرک غبرګون کمولو کې مرسته کوي.
ننګونه:
- د کیفیت کنټرول اړین دی: پورسیت، شاملول، او د کاسټ کولو نیمګړتیاوې کولی شي د ستړیا ژوند کم کړي.
- د تفتیش سختو پروسیجرونو (NDT لکه الټراسونک ازموینه، راډیوګرافي) او د کاسټ کولو پروسې کنټرول ته اړتیا لري.
د عام استعمال شوي (عموما) موادو ټولګي یوه بیلګه د EN-GJS (کروي ګرافایټ) کورنۍ ده، کوم چې د اړتیا وړ کشش ځواک او انعطاف پر بنسټ غوره کیږي.
ب. کاسټ فولاد یا جعلي فولاد
فولاد هغه وخت کارول کیږي کله چې لوړ ځواک او سختۍ ته اړتیا وي، په ځانګړي توګه د ځانګړو ډیزاینونو یا سختو شرایطو لپاره.
غوره والی:
- لوړ میخانیکي ځانګړتیاوې: ځواک او سختي معمولا غوره وي.
- که چیرې د فلزاتو کیفیت ښه وي، نو په ځینو شرایطو کې د درزونو ډیر "بخښونکی".
ننګونه:
- د تولید پروسه ډیره ګرانه او پیچلې ده، په ځانګړې توګه د لویو برخو لپاره.
- د تحریف خطر او د تودوخې سختې درملنې ته اړتیا.
– که چیرې پروسه غوره نه وي، د فولادو کاسټینګونه هم د کاسټینګ نیمګړتیاو لپاره حساس دي.
په ځینو ډیزاینونو کې، ځینې برخې د اصلي بدن سره یوځای فولاد (د بیلګې په توګه فلانجونه یا داخلونه) کاروي ترڅو د فعالیت او لګښت متوازن ترکیب ترلاسه کړي.
ج. مرکب یا هایبرډ مواد (لا هم محدود دي)
د هبونو لپاره د مرکباتو پراخه کارول لاهم د لوړ بار بیرنگونو او پیچلي میخانیکي ادغام اړتیاو (بیرنګونه، بولټونه، فلانجونه) له امله نادر دي. په هرصورت، د هایبرډ جوړښتونو څیړنه - د مثال په توګه، د فلزي داخلونو سره مرکبات - د وزن کمولو لپاره زمینه برابروي.
احتمالي ګټې:
- د وزن د پام وړ کمښت.
- د ښه زنګ وهلو مقاومت (په ځانګړي توګه ساحلي).
خنډ:
- د بولټ په ساحه کې د میخانیکي اتصال ننګونې او د فشار غلظت.
- د اوږدې مودې ستړیا تایید ډیر پیچلی دی.
- د موادو لګښتونه او د تولید پروسې.
۶. د زنګ وهلو ساتنه او د سطحې بشپړول
مرکزونه د لسیزو لپاره په بهر کې کار کوي، نو د زنګ وهلو څخه ساتنه اړینه ده. معمولا کارول کیږي:
- د چاپیریال کټګورۍ (ساحلي/ساحلي) سره سم د پرتونو رنګ کوټینګ سیسټم (پرائمر + منځمهاله + ټاپ کوټ).
- د اوبو د ننوتلو د مخنیوي لپاره په بندونو او مهمو سیمو کې مهر کول.
- د ګالوانیک زنګ کنټرول کله چې د مختلفو موادو ترکیب وي (د مثال په توګه د کاسټ اوسپنې بدنونو سره د سټینلیس سټیل بولټونه).
- په ساحل کې، د پوښښ مشخصات معمولا سخت وي او په ځینو برخو کې د کیتوډیک محافظت سره یوځای کیدی شي، حتی که مرکز پخپله د سمندر له سطحې څخه پورته وي.
د زنګ وهلو سربیره، د بولټ شوي بندونو سطحې کیفیت او درملنه د ستړیا په برخه کې د پام وړ اغیزه کوي. ډیر ناڅاپه یا نیمګړتیاوې لرونکي سطحې کولی شي د درزونو لپاره د پیل ټکی وي.
۷. د تولید پروسه او د کیفیت تفتیش
مرکزونه عموما د کاسټینګ له لارې تولید کیږي چې وروسته یې تعقیب کیږي:
- د مطلوب میخانیکي ملکیتونو ترلاسه کولو لپاره د تودوخې درملنه،
- د بیرنگ سیټ سطحو، فلانجونو، او بولټ سوریو کې دقیق ماشین کول،
- توازن کول ترڅو ډاډ ترلاسه شي چې روټر ډیر وایبریشن نه رامینځته کوي،
- NDT (غیر تخریبي ازموینه) لکه UT/RT/MT/PT د نیمګړتیاوو موندلو لپاره.
د کیفیت کنټرول مهم دی ځکه چې د مرکز ناکامي کولی شي لویې پایلې ولري: اوږد ځنډ، د کرین لوړ لګښتونه، او د خوندیتوب خطرونه.
پایله
د باد توربین د مرکز ډیزاین د ساختماني انجینرۍ، متحرکاتو، تولید، او اوږدمهاله ساتنې ستراتیژیو ترکیب دی. مرکز باید د ډیرو ډیرو دورو په اوږدو کې د ایروډینامیک، جاذبې، مرکزې او ستړیا بارونو سره مقاومت وکړي، پداسې حال کې چې دومره سپک پاتې شي چې د سیسټم پاتې برخې د ډیر بار کولو څخه مخنیوی وکړي. د موادو په شرایطو کې، نوډولر کاسټ اوسپنه د پیچلو شکلونو او د هغې د اقتصاد لپاره د مناسبیت له امله غالب انتخاب دی، پداسې حال کې چې کاسټ یا جوړ شوی فولاد غوره کیږي کله چې لوړ میخانیکي ملکیتونو ته اړتیا وي. په راتلونکي کې، هایبرډ مواد او د سمولیشن په مرسته ډیزاین اصلاح به احتمال ډیر عام شي، په ځانګړې توګه د لوی ظرفیت لرونکي توربینونو او ساحلي غوښتنلیکونو لپاره چې په سخت چاپیریال کې ډیر فعالیت او پایښت غواړي.
که تاسو وغواړئ، زه کولی شم په دې اړه یوه ځانګړې برخه اضافه کړم: د ساده هب بار محاسبې، د پیچ سیسټم ترتیبونو مثالونه (برقی بمقابله هیدرولیک)، یا د هب ډیزاین لپاره د اړونده IEC معیارونو لنډیز.
