සුළං ටර්බයිනයක නාසෙල් එකක ප්රධාන සංරචක
නූතන සුළං ටර්බයින පද්ධතිවල, නාසෙල් යනු තීරණාත්මක යාන්ත්රික සහ විද්යුත් සංරචක බොහොමයක් තැන්පත් කර ඇති "ප්රධාන නිවස" වේ. එය කුළුණේ මුදුනේ, රෝටර් සහ හබ් (තල නිවාස) පිටුපස කෙළින්ම පිහිටා ඇත. නාසෙල් තුළ, තල භ්රමණය වන සුළං ශක්තිය සම්ප්රේෂණය වේ, පාලනය වේ, විද්යුත් ශක්තිය බවට පරිවර්තනය වේ, පසුව ජාලයට බෙදා හරිනු ලැබේ. එහි ඉහළ පිහිටීම සහ ආන්තික කාලගුණයට නිරාවරණය වීම හේතුවෙන්, නාසෙල් ද පුළුල් ආරක්ෂාව සහ අධීක්ෂණ පද්ධති සහිත ශක්තිමත්, තදින් මුද්රා තැබූ ව්යුහයක් ලෙස නිර්මාණය කර ඇත.
සුළං ටර්බයින නැසෙල් එකක ප්රධාන සංරචක පහත දැක්වේ, ටර්බයිනය කාර්යක්ෂමව, ආරක්ෂිතව සහ විශ්වාසදායක ලෙස ක්රියාත්මක වීම සහතික කිරීමේදී ඒවායේ ක්රියාකාරිත්වය සහ භූමිකාවන් ද ඇත.
1. නාසෙල් රාමුව (ඇඳ ඇතිරිලි/රාමුව)
නැසෙල් හි මූලික අංගය ප්රධාන රාමුව හෝ ඇඳ තහඩුවයි. ගියර් පෙට්ටිය, උත්පාදක යන්ත්රය, තිරිංග පද්ධතිය, ප්රධාන බෙයාරිං සහ අනෙකුත් විවිධ ආධාරක සංරචක සවි කිරීම සඳහා "අත්තිවාරම" ලෙස සේවය කරන ආධාරක ව්යුහය මෙයයි. ඇඳ තහඩුවට ස්ථිතික බර (සංරචක බර) සහ ගතික බර (කම්පනය, ව්යවර්ථ විචලනයන් සහ සුළං කැළඹීම්) යන දෙකටම ඔරොත්තු දිය යුතුය.
මෙම ද්රව්යය සාමාන්යයෙන් ඉහළ ශක්තියක් සහිත වානේ හෝ වාත්තු යකඩ වන අතර, සවි කර ඇති සංරචක පෙළගස්වා තබා ගැනීමට සහ ගෙවී යාම වැඩි කළ හැකි නොගැලපීම් අත්විඳීමට නොහැකි වන පරිදි තද බව සැලකිල්ලට ගන්නා සැලසුමක් ඇත.
2. ප්රධාන පතුවළ සහ ප්රධාන බෙයාරිං
භ්රමකයේ යාන්ත්රික ශක්තිය ප්රධාන පතුවළට මාරු කරනු ලැබේ. මෙම පතුවළ අඩු වේගයකින් භ්රමණය වන නමුත් දැවැන්ත ව්යවර්ථයක් දරයි. පතුවළේ භ්රමණයට සහාය වීම සඳහා, ප්රධාන බෙයාරිං එකක් භාවිතා කරයි. සමහර මෝස්තරවල තනි ප්රධාන බෙයාරිං එකක් ඇති අතර අනෙක් ඒවා වැඩි ස්ථායිතාව සඳහා ප්රධාන බෙයාරිං දෙකක් භාවිතා කරයි.
බෙයාරින් වල කාර්යභාරය ඉතා වැදගත් වන්නේ බෙයාරින් අසමත් වීම දිගු අක්රිය කාලයක් සහ ඉහළ අලුත්වැඩියා වියදම් වලට හේතු විය හැකි බැවිනි. එමනිසා, මෙම ප්රදේශයේ ලිහිසිකරණ පද්ධති සහ උෂ්ණත්වය/කම්පන නිරීක්ෂණය සාමාන්යයෙන් ඉතා දැඩි වේ.
3. ගියර් පෙට්ටිය (ගියර් පද්ධති සහිත ටර්බයින මත)
බොහෝ සුළං ටර්බයින, භ්රමණ වේගය මන්දගාමී පතුවළක (උදා: 10–20 rpm) සිට උත්පාදක යන්ත්රයට අවශ්ය ඉහළ වේගය දක්වා (උත්පාදක වර්ගය අනුව, සිය ගණනක සිට දහස් ගණනක් rpm දක්වා වෙනස් විය හැක) වැඩි කිරීමට ගියර් පෙට්ටියක් භාවිතා කරයි. ගියර් පෙට්ටිය යනු නැසෙල් හි වඩාත් සංකීර්ණ සංරචක වලින් එකක් වන අතර එය ගියර් මාලාවක් (ග්රහලෝක සහ/හෝ සමාන්තර පතුවළ), ෙබයාරිං සහ ලිහිසිකරණ පද්ධතියකින් සමන්විත වේ.
කෙසේ වෙතත්, ගියර් පෙට්ටියක් භාවිතා නොකරන සෘජු-ධාවක ටර්බයින ද ඇති බව සඳහන් කිරීම වටී. මෙම සැලසුමේදී, රෝටරය අඩු වේගයකින් භ්රමණය වන විශාල විෂ්කම්භයක් සහිත උත්පාදක යන්ත්රයකට සෘජුවම සම්බන්ධ වේ. සෘජු-ධාවක වාසිය නම් එය භ්රමණය වන සංරචක ගණන සහ ගියර් පෙට්ටිය අසාර්ථක වීමේ විභවය අඩු කිරීමයි, නමුත් උත්පාදක සහ පරිවර්තක පද්ධතිය විශාල හා මිල අධික වේ.
4. උත්පාදක යන්ත්රය
උත්පාදක යන්ත්රයක් යනු යාන්ත්රික ශක්තිය විද්යුත් ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කරන සංරචකයකි. උත්පාදක යන්ත්ර වර්ග වෙනස් වේ, ඒවා අතර:
– ගියර් පෙට්ටි ටර්බයිනවල බහුලව දක්නට ලැබෙන DFIG (ද්විත්ව-පෝෂිත ප්රේරක උත්පාදක යන්ත්රය), අර්ධ පරිමාණ පරිවර්තක සමඟ විචල්ය ක්රියාකාරිත්වයට ඉඩ සලසයි.
– PMSG (ස්ථිර චුම්බක සමමුහුර්ත උත්පාදක යන්ත්රය), එය බොහෝ විට සෘජු-ධාවකය සහ සමහර නවීන ගියර් මෝස්තරවල භාවිතා වන අතර, ඉහළ කාර්යක්ෂමතාවයක් සහ හොඳ පාලනයක් ඇත.
උත්පාදක යන්ත්රය මඟින් නිශ්චිත ලක්ෂණ (වෝල්ටීයතාව, සංඛ්යාතය) සහිත විදුලිය නිපදවන අතර එය බෙදා හැරීමට පෙර බල ඉලෙක්ට්රොනික පද්ධතිය මගින් නියාමනය කරනු ලැබේ.
5. පිච් පද්ධතිය (පිච් පද්ධතිය)
තාරතා පද්ධතිය සුළං දිශාවට සාපේක්ෂව තල කෝණය නියාමනය කරයි. එය පහත සඳහන් දෑ සඳහා වඩාත් වැදගත් පාලන පද්ධති වලින් එකකි:
– අඩු-මධ්යම සුළං වේගයන්හි දී බලශක්ති ග්රහණය ප්රශස්ත කරයි.
- අධික සුළං වේගයෙන් බලය සහ බර සීමා කරයි.
– තල පිහාටු ස්ථානයට හරවා ටර්බයිනය නැවැත්වීම (වසා දැමීම) (එසවීම අඩු කිරීම).
තාරතා පද්ධතිය හයිඩ්රොලික් හෝ විදුලි විය හැකිය (හබ් එකේ කුඩා මෝටරයක් සහ ගියර් පෙට්ටියක්). තාරතා ක්රියාකරු කේන්ද්රයේ පිහිටා තිබුණද, එහි පාලනය, බල සැපයුම සහ ඒකාබද්ධ කිරීම සාමාන්යයෙන් පාලන මොඩියුලය සහ උපස්ථ බල ප්රභවය ඇතුළුව නාසෙල් හි පද්ධති සමඟ සමීපව සම්බන්ධ වේ.
6. යා පද්ධතිය
රෝටරය සැමවිටම සුළඟට මුහුණලා ඇති බව සහතික කිරීම සඳහා, නැසෙල් කුළුණට ඉහළින් භ්රමණය වීමට ඉඩ සලසන යා පද්ධතියකින් සමන්විත වේ. මෙම පද්ධතිය සාමාන්යයෙන් සමන්විත වන්නේ:
– යා බෙයාරින්: කුළුණ සහ නාසෙල් අතර "හැරවුම් මේසයක්" ලෙස ක්රියා කරන විශාල, මුදු හැඩැති බෙයාරින් එකකි.
– යා ඩ්රයිව්/මෝටරය: පාලන විධානයන්ට අනුව නාසෙල් කරකවන ඩ්රයිව් මෝටර.
– යා තිරිංග: නැසෙල් ස්ථාවර ස්ථානයක තබා ගැනීමට තිරිංග.
යා පාලනය සුළං වේන් එකකින් සහ ඇනිමෝමීටරයකින් දත්ත භාවිතා කරයි. යා හි අරමුණ වන්නේ බලශක්ති නිෂ්පාදනය උපරිම කිරීම සඳහා නොගැලපීම අවම කිරීම සහ ව්යුහාත්මක බර පාලනය කිරීමයි.
7. තිරිංග පද්ධතිය (තිරිංග පද්ධතිය)
සුළං ටර්බයිනවල ආරක්ෂාව සඳහා තිරිංග උපාය මාර්ග ස්ථර කිහිපයක් ඇත. සාමාන්යයෙන් මේවාට ඇතුළත් වන්නේ:
– වායුගතික තිරිංග: ප්රධාන වශයෙන් තාරතා පද්ධතිය හරහා, තෙරපුම අඩු කිරීමට සහ රොටරය නැවැත්වීමට තල භ්රමණය වේ.
– යාන්ත්රික තිරිංග (තැටි තිරිංග): බොහෝ විට ගියර් පෙට්ටිය/උත්පාදක යන්ත්රය අසල අධිවේගී පතුවළ මත පිහිටා ඇත. මෙම තිරිංග සාමාන්යයෙන් අඛණ්ඩ තිරිංග සඳහා නොව, වාහන නැවැත්වීමේ තිරිංග ලෙස හෝ හදිසි අවස්ථා සඳහා භාවිතා කරයි.
ආන්තික තත්වයන්, නඩත්තු කිරීම හෝ පාලන අසාර්ථකත්වයන්ට මුහුණ දීම සඳහා තිරිංග පද්ධතිය වැදගත් වේ.
8. ලිහිසිකරණය සහ හයිඩ්රොලික් පද්ධති
නාසෙල් එක ඇතුළත ආධාරක පද්ධතියක් ඇති අතර එමඟින් භ්රමණය වන සංරචක ප්රශස්ත තත්වයන් යටතේ ක්රියා කරයි, ඒවා අතර:
- ගියර් පෙට්ටිය සඳහා තෙල් ලිහිසි කිරීමේ පද්ධතිය: පොම්පය, පෙරහන, සිසිලනය සහ තෙල් තත්ත්ව සංවේදකය.
- ඇතැම් ෙබයාරිං සහ යව් ෙබයාරිං සඳහා ග්රීස් පද්ධතිය.
– හයිඩ්රොලික් පද්ධති (භාවිතා කරන්නේ නම්), උදා: හයිඩ්රොලික් තාරතාව හෝ නිශ්චිත ක්රියාකාරක සඳහා.
හොඳ ලිහිසිකරණයක් ඝර්ෂණය, උෂ්ණත්වය සහ ගෙවී යාම අඩු කරන අතර එමඟින් සංරචක ආයු කාලය දීර්ඝ කරයි.
9. සිසිලන පද්ධතිය
උත්පාදක යන්ත්රය, බල පරිවර්තකය සහ ගියර් පෙට්ටිය වැනි සංරචක සැලකිය යුතු තාපයක් ජනනය කළ හැකිය. එබැවින්, නාසෙල් සිසිලන පද්ධතියකින් සමන්විත වන අතර එයට ඇතුළත් විය හැක්කේ:
- වායු සිසිලනය (වාතයෙන් වාතයට).
– ද්රව සිසිලනය, උදාහරණයක් ලෙස ඇතැම් පරිවර්තක හෝ ජනක යන්ත්රවල.
- මෙහෙයුම් උෂ්ණත්වය ආරක්ෂිත සීමාවන් තුළ තබා ගැනීම සඳහා තාප හුවමාරුකාරකය සහ විදුලි පංකාව.
දුර්වල තාප කළමනාකරණය කාර්යක්ෂමතාව අඩු කළ හැකි අතර විදුලි පරිවාරක සහ ලිහිසි තෙල් පිරිහීම වේගවත් කළ හැකිය.
10. බල ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ සහ පාලන පද්ධති (පරිවර්තක සහ පාලන කැබිනට්ටුව)
නවීන සුළං ටර්බයින සාමාන්යයෙන් විචල්ය වේගවලින් ක්රියාත්මක වන අතර, ජාලයට ගැලපෙන පරිදි විද්යුත් ප්රතිදානය සකස් කිරීම සඳහා බල පරිවර්තකයක් අවශ්ය වේ. මෙම ඒකකය වෝල්ටීයතාවය, සංඛ්යාතය සහ බල සාධකය නියාමනය කරමින් ජාල කේත අවශ්යතා සපුරාලීමට උපකාරී වේ.
අනෙක් අතට, පාලන කැබිනට්ටුවෙහි PLC/පාලන පරිගණකය, ආරක්ෂණ මොඩියුල, රිලේ සහ සන්නිවේදන ජාල අඩංගු වේ. පාලන පද්ධතිය තාරතාව, යව්, ආරම්භය/නැවතුම්, අධි වේග ආරක්ෂාව සහ ආරක්ෂිත තර්කනය කළමනාකරණය කරයි. එය සාමාන්යයෙන් දුරස්ථ අධීක්ෂණය, දත්ත ලොග් කිරීම සහ රෝග විනිශ්චය සඳහා SCADA වලින් සමන්විත වේ.
11. සංවේදක: ඇනිමෝමීටරය, සුළං වේන්, කම්පනය, උෂ්ණත්වය සහ වෙනත්
ටර්බයිනය තත්ය කාලීනව මෙහෙයුම් තත්වයන්ට ප්රතිචාර දැක්වීම සඳහා, නාසෙල් බොහෝ සංවේදක වලින් සමන්විත වේ, ඒවා නම්:
- ඇනිමෝමීටරය (සුළං වේගය) සහ සුළං වේන් (සුළං දිශාව).
- ගියර් පෙට්ටිය, උත්පාදක යන්ත්රය සහ ෙබයාරිං මත කම්පන සංවේදක.
- ෙබයාරිං, තෙල්, උත්පාදක එතුම් සහ විදුලි කැබිනට් මත උෂ්ණත්ව සංවේදක.
- ලිහිසිකරණ/හයිඩ්රොලික් පද්ධතියේ පීඩන සහ ප්රවාහ සංවේදක.
සංවේදක දත්ත පාලනය සඳහා භාවිතා කරන අතර, වැඩි වැඩියෙන් ටර්බයින විභව අසාර්ථකත්වයන් කලින් හඳුනා ගැනීම සඳහා පුරෝකථන විශ්ලේෂණ භාවිතා කරයි.
12. ට්රාන්ස්ෆෝමර් (සැලසුම රඳා පවතී)
සමහර ටර්බයිනවල, ට්රාන්ස්ෆෝමරය නාසෙල් ඇතුළත තබා ඇත; වෙනත් සැලසුම් වලදී, එය කුළුණ ඇතුළත හෝ පිටත පිහිටා ඇත. ට්රාන්ස්ෆෝමරය උත්පාදක යන්ත්රයේ/පරිවර්තකයේ සිට අභ්යන්තර සුළං බලාගාර සම්ප්රේෂණය සඳහා වඩාත් සුදුසු මට්ටමකට වෝල්ටීයතාවය වැඩි කරයි, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස අඩු ධාරා සහ අඩු බල පාඩු ඇති වේ.
13. නාසෙල් ආවරණය සහ පාරිසරික ආරක්ෂණ පද්ධතිය
වැසි, දූවිලි, ආර්ද්රතාවය, ලුණු මීදුම (වෙරළබඩ) සහ අධික උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් වලින් සංරචක ආරක්ෂා කරන ආවරණයකින් නාසෙල් ආවරණය කර ඇත. එහි ද අඩංගු වන්නේ:
- ඝනීභවනය අඩු කිරීම සඳහා වාතාශ්රය සහ ආර්ද්රතා පාලන පද්ධති.
- භූගත රේඛා සමඟ ඒකාබද්ධ වූ අකුණු ආරක්ෂණය.
- විශේෂයෙන් අධි අවදානම් ස්ථාන සඳහා, ටර්බයින කිහිපයක ගිනි හඳුනාගැනීමේ සහ මර්දන පද්ධති.
නිගමනය
නාසෙල් යනු සුළං ටර්බයිනයක "මොළය සහ මාංශ පේශි" වේ. ඇතුළත, රාමුව, පතුවළ, ෙබයාරිං, ගියර් පෙට්ටිය (අදාළ නම්), උත්පාදක යන්ත්රය, තිරිංග සහ යව් සහ පාලන පද්ධති අභියෝගාත්මක පරිසරයන් තුළ එකට ක්රියා කරයි. ඊට අමතරව, ලිහිසි කිරීම, සිසිලනය, සංවේදක, පරිවර්තක සහ ආරක්ෂණ පද්ධති ටර්බයිනය විදුලිය ජනනය කරනවා පමණක් නොව ආරක්ෂිත, කාර්යක්ෂම සහ පහසුවෙන් නිරීක්ෂණය කළ හැකි බව සහතික කරයි.
නාසෙල් එකක ප්රධාන සංරචක තේරුම් ගැනීමෙන් සුළං ටර්බයින තාක්ෂණය අඛණ්ඩව පරිණාමය වීමට හේතුව අපට තේරුම් ගත හැකිය: ඉලක්කය වන්නේ බලය වැඩි කිරීම පමණක් නොව, විශ්වසනීයත්වය වැඩි දියුණු කිරීම, නඩත්තුව සරල කිරීම සහ සුළං ජනනය කරන ලද විදුලියෙහි පිරිවැය අඩු කිරීමයි. ඔබ කැමති නම්, වෙරළබඩ සහ අක්වෙරළ ටර්බයින නාසෙල් අතර වෙනස්කම් පිළිබඳ කැපවූ කොටසක් මට එක් කළ හැකිය, නැතහොත් රෝටරයේ සිට ජාලයට ශක්ති ප්රවාහ රූප සටහන සාකච්ඡා කළ හැකිය.
