සුළං ටර්බයින වල යා පද්ධතියේ වැදගත්කම
පිරිසිදු හා තිරසාර විදුලි ප්රභවයන් කරා බලශක්ති සංක්රාන්තියේ කොඳු නාරටියක් බවට සුළං ශක්තිය පත්ව ඇත. පෙනෙන පරිදි සරල සුළං ටර්බයිනයක - උස කුළුණක්, නාසෙල් එකක් සහ රොටර් තල තුනක් - පිටුපස ඇත්තේ ටර්බයිනයට සුළං ශක්තිය කාර්යක්ෂමව සහ ආරක්ෂිතව ග්රහණය කර ගැනීමට හැකි වන පරිදි සංකීර්ණ යාන්ත්රික, විද්යුත් සහ පාලන පද්ධති සමූහයකි. බොහෝ විට නොසලකා හරින ලද නමුත් ටර්බයින ක්රියාකාරිත්වයට තීරණාත්මක වන එක් පද්ධතියක් වන්නේ යා පද්ධතියයි. මෙම පද්ධතිය රොටරය සුළඟට මුහුණලා තබා ගැනීම සඳහා වගකිව යුතු අතර, අසමාන පැටවීම හේතුවෙන් හානි වීමේ අවදානම අඩු කරන අතරම ටර්බයිනය ප්රශස්ත බලය නිපදවීමට ඉඩ සලසයි.
යා පද්ධතිය යනු කුමක්ද?
සරලව කිවහොත්, යා යනු කුළුණේ සිරස් අක්ෂය වටා නාසෙල් (ටර්බයිනයේ ප්රධාන සංරචක නිවාසය) භ්රමණය වන චලිතය වන අතර එමඟින් රෝටරයේ දිශාව සුළං දිශාවේ වෙනස්කම් වලට අනුවර්තනය වීමට ඉඩ සලසයි. ක්ෂේත්රයේ සුළං දිශාව සැමවිටම නියත නොවන නිසා - එය සෙමින් වෙනස් විය හැකිය, හදිසියේ මාරු විය හැකිය, නැතහොත් කැළඹීම හේතුවෙන් දෝලනය විය හැකිය - ටර්බයිනවලට සුළඟ "අනුගමනය" කළ හැකි යාන්ත්රණයක් අවශ්ය වේ. යා පද්ධතිය පැමිණෙන්නේ මෙහිදීය.
නූතන තිරස්-අක්ෂ සුළං ටර්බයින (HAWTs) වල, යා පද්ධතිය සාමාන්යයෙන් ප්රධාන සංරචක කිහිපයකින් සමන්විත වේ: යා බෙයාරින් එකක්, යා ඩ්රයිව් එකක් (යා මෝටරය/ක්රියාකාරකය), යා තිරිංගයක්, සුළං වේන් එකක් සහ ඇනිමෝමීටරයක් සහ ටර්බයිනය භ්රමණය විය යුතු කාලය සහ කොපමණ දුරක් ගණනය කරන පාලකයක්. යාන්ත්ර විද්යාව සහ පාලන වල මෙම සංයෝජනය මඟින් හැකි තරම් කුඩා අපගමනයකින් රෝටරය සුළඟට මුහුණ ලා තබා ගැනීම සඳහා නාසෙල් සෙමින් භ්රමණය වීමට ඉඩ සලසයි.
රෝටරය මුහුණ දෙන දිශාව එතරම් වැදගත් වන්නේ ඇයි?
සුළං ටර්බයිනයේ ක්රියාකාරිත්වය සැලකිය යුතු ලෙස බලපාන්නේ වැරදි පෙළගැස්ම (සැබෑ සුළං දිශාව සහ භ්රමකයේ මුහුණත දිශාව අතර වෙනස) මගිනි. භ්රමකය සුළඟට නිවැරදිව මුහුණ නොදෙන්නේ නම්, සුළඟේ ශක්තියෙන් කොටසක් ග්රහණය නොවේ. සාමාන්යයෙන්, වැරදි පෙළගැස්ම වැඩි වන තරමට, බල ප්රතිදානයේ අඩුවීම වැඩි වේ. තවද, වැරදි පෙළගැස්ම තල, හබ් සහ නැසෙල් ව්යුහය මත අසමමිතික වායුගතික බර වැඩි කරයි.
පරිපූර්ණ තත්වයන් යටතේ, රොටර් සුළඟට ලම්බකව මුහුණ දෙන අතර, වායු ප්රවාහයට රොටරයේ ස්වීප් තලයට උපරිම බලපෑමක් ඇති කිරීමට ඉඩ සලසයි. රොටර් අපගමනය වන විට, ඵලදායී සුළං වේග සංරචකය අඩු වේ. මෙය බලශක්ති නිෂ්පාදනය අඩු කරනවා පමණක් නොව, කම්පනය, ශබ්දය සහ යාන්ත්රික ආතතිය වැඩි කරයි, ද්රව්යමය තෙහෙට්ටුව වේගවත් කරයි.
බලශක්ති නිෂ්පාදනය ප්රශස්ත කිරීමේදී යා පද්ධතියේ කාර්යභාරය
යා පද්ධතිය තීරණාත්මක යැයි සැලකීමට එක් ප්රධාන හේතුවක් වන්නේ බලශක්ති අස්වැන්න උපරිම කිරීම සඳහා එහි දායකත්වයයි. සුළං ගොවිපල පරිමාණයෙන්, කාර්යක්ෂමතාවයේ සියයට කිහිපයක වෙනසක් ටර්බයිනයේ අවුරුදු 20-25 ආයු කාලය තුළ ආදායමේ සැලකිය යුතු වෙනසක් අදහස් කළ හැකිය.
ප්රතිචාරාත්මක සහ නිවැරදි යා පද්ධතියකට සුළං දිශාව වෙනස් වන විට පවා අවම නොගැලපීම පවත්වා ගත හැකිය. පාලකය සාමාන්යයෙන් නිශ්චිත උපාය මාර්ග භාවිතා කරයි, එනම් අධික යා චලනයන් වළක්වා ගැනීම (ඇඳීම වේගවත් කළ හැකි) පිළිගත හැකි සීමාවන් තුළ අපගමන කෝණය පවත්වා ගැනීම වැනි ය. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, යා පද්ධතිය අරමුණු දෙකක් සමතුලිත කළ යුතුය: ඉහළ බලයක් ජනනය කිරීම සහ නොමේරූ සංරචක ඇඳීම වැළැක්වීම සඳහා චලනයන්හි සංඛ්යාතය අඩු කිරීම.
ප්රායෝගිකව, යා පාලනය බොහෝ විට යම් සීමාවක් සැලකිල්ලට ගනී: සුළං දිශා අපගමනය අංශක කිහිපයක් ඉක්මවන විට සහ සුළං තත්වයන් ප්රමාණවත් තරම් ස්ථායී වූ විට පමණක් ටර්බයිනය චලනය වීමට පටන් ගනී. එසේ නොමැතිනම්, ටර්බයිනය අඛණ්ඩව "දඩයම්" කළ හැකි අතර, එයින් අදහස් වන්නේ උච්චාවචනය වන සුළං දිශාව හේතුවෙන් එය ඉදිරියට සහ පසුපසට ඇඹරෙන බවයි.
යා පද්ධතිය සහ ටර්බයින ව්යුහාත්මක ආරක්ෂාව
නිෂ්පාදනය වැඩි කිරීමට අමතරව, යා පද්ධතිය ටර්බයින් ව්යුහය සඳහා ආරක්ෂිත පියවරක් ලෙස ක්රියා කරයි. දිගු කාලීනව නොගැලපීම හානිකර චක්රීය බරට හේතු විය හැක. රොටර් තල අසමාන බල ව්යාප්තියක් අත්විඳිය හැකි අතර, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස අමතර නැමීමේ අවස්ථා සහ ව්යවර්ථ ඇති වේ. මෙම බර ප්රධාන පතුවළ, ගියර් පෙට්ටිය (තිබේ නම්), උත්පාදක යන්ත්රය සහ කුළුණ වෙත පවා සම්ප්රේෂණය වේ.
යව් පද්ධතිය ප්රධාන සංරචකවල තෙහෙට්ටුව සඳහා ඇති හැකියාව අඩු කිරීමට උපකාරී වේ. රොටරය සුළඟ සමඟ වඩාත් පෙළගැස්වීමත් සමඟ, වායුගතික බලවේග වඩාත් සමමිතික වන අතර, කම්පනය සහ ව්යුහය මත අභ්යන්තර ආතතිය අඩු කරයි. විශ්වසනීයත්ව ඉංජිනේරු විද්යාවේ සන්දර්භය තුළ, හොඳ යව් පද්ධතියක් යනු දිගු සංරචක ආයු කාලය, අඩු අලුත්වැඩියා සංඛ්යාතය සහ අඩු අක්රීය කාලයයි.
යා පද්ධතියේ ප්රධාන සංරචක සහ ඒවා ක්රියා කරන ආකාරය
1. සුළං වේන් සංවේදකය: නාසෙල් එකට සාපේක්ෂව සුළං දිශාව මනිනු ලබයි. පාලන ආදානය ලෙස මෙම දත්ත ඉතා වැදගත් වේ.
2. පාලකය: සංවේදක දත්ත සකසන අතර යා විධාන තීරණය කරයි. සාමාන්යයෙන්, පාලකය අධික චලනය වැළැක්වීම සඳහා එළිපත්ත මත පදනම් වූ තර්කනය, පෙරහන් සහ කාල ප්රමාදයන් ක්රියාත්මක කරයි.
3. යා ධාවකය: යා බෙයාරින් මත ගියර් හරහා නාසෙල් භ්රමණය කරන විදුලි මෝටරයක් (සමහර විට ඒකක කිහිපයක්). බහු මෝටර භාවිතා කිරීම බර බෙදා හැරීමට උපකාරී වන අතර අතිරික්තතාව වැඩි කරයි.
4. යා බෙයාරින්: කුළුණ මුදුනේ නාසෙල් භ්රමණය වීමට ඉඩ සලසන විශාල, වළලු හැඩැති බෙයාරින් එකකි. මෙය විශාල බරකට සහාය වන අත්යවශ්ය අංගයකි.
5. යව් තිරිංගය: නිදහසේ භ්රමණය වීම වැළැක්වීම සඳහා නාසෙල් එක ස්ථානයේ අගුළු දමන තිරිංගයකි. ටර්බයිනය සකස් නොකරන විට ස්ථායිතාව පවත්වා ගැනීම සඳහා මෙම තිරිංගය අත්යවශ්ය වේ.
යව් පද්ධතිය හිස හරවන "බෙල්ලකට" සමාන කළ හැකි අතර, රෝටරය යනු සෑම විටම සුළං ප්රභවයට මුහුණ දිය යුතු "මුහුණ" වේ.
අභියෝග: ඇඳීම, නඩත්තුව සහ යා අසමත් වීම
එය අධික බරක් උසුලන අතර දැඩි සුළං, උෂ්ණත්ව විචලනයන්, ආර්ද්රතාවය සහ විඛාදනයට ලක්වන කටුක පරිසරවල ක්රියාත්මක වන නිසා, යා පද්ධතිය ගෙවී යාමට හා ඉරී යාමට ගොදුරු වේ. සමහර පොදු ගැටළු අතරට:
- නැවත නැවත ක්රියාත්මක වීම සහ ප්රමාණවත් ලිහිසිකරණයක් නොමැතිකම හේතුවෙන් ගියර් සහ බෙයාරින් ගෙවී යාම.
– අධි බර හෝ විදුලි දෝෂ හේතුවෙන් යා මෝටරයට හානි වීම.
– යව් තිරිංගයේ ගැටළු නිසා ලිස්සා යාම හෝ අස්ථායී අගුලු දැමීම සිදු වේ.
- සංවේදක දෝෂ නිසා ටර්බයිනය වැරදි සුළඟකට මුහුණ දීමට සිදු වන අතර එමඟින් නිෂ්පාදනය අඩු වී බර වැඩි වේ.
එබැවින්, කම්පන විශ්ලේෂණය, ලිහිසිකරණ පරීක්ෂණ සහ මෝටර් උෂ්ණත්ව නිරීක්ෂණය වැනි පුරෝකථන නඩත්තු කිරීම කර්මාන්තයේ අත්යවශ්ය පිළිවෙත් බවට පත්ව ඇත. බොහෝ නවීන ටර්බයින තත්ය කාලීනව යා ක්රියාකාරිත්වය නිරීක්ෂණය කිරීම සඳහා SCADA පද්ධති වලින් ද සමන්විත වේ.
සුළං බලාගාර මෙහෙයුම් කෙරෙහි බලපෑම
සුළං ගොවිපල මට්ටමින්, යා පද්ධතිය තනි ටර්බයිනවලට පමණක් නොව, අවදි ආචරණය (සුළං සෙවනැල්ල) හරහා ඒවා අතර අන්තර්ක්රියා වලටද බලපායි. සුළඟට නිසි ලෙස මුහුණ නොදෙන ටර්බයිනයක් වෙනස් අවදියක් ඇති කළ හැකි අතර එය පිටුපස ඇති ටර්බයිනවලට බලපායි. සමහර මෙහෙයුම් උපාය මාර්ග මඟින් අවදි සුක්කානම පවා භාවිතා කරයි, සුළං ගොවිපලෙහි මුළු නිෂ්පාදනය වැඩි කිරීම සඳහා අනෙකුත් ටර්බයින වලින් අවදිය යොමු කිරීම සඳහා හිතාමතාම යා තරමක් සකස් කරයි. මෙයින් පෙන්නුම් කරන්නේ යා යනු "දිශා සැකසුම්" මෙවලමක් පමණක් නොව, ගොවිපල මට්ටමේ ප්රශස්තිකරණයේ උපායමාර්ගික අංගයක් බවයි.
නිගමනය
යව් පද්ධතිය බොහෝ විට නොසලකා හරින ප්රධාන අංගයකි, නමුත් එය සුළං ටර්බයිනයක කාර්යක්ෂමතාව සහ ආරක්ෂිතව විදුලිය ජනනය කිරීමේ සාර්ථකත්වයට ඉතා වැදගත් වේ. රොටර් සුළඟට මුහුණලා තබා ගැනීමෙන්, යව් පද්ධතිය බලශක්ති නිෂ්පාදනය වැඩි කරයි, ව්යුහාත්මක බර අඩු කරයි, සංරචක ඇඳීම අඩු කරයි, සහ දිගු ටර්බයින මෙහෙයුම් ආයු කාලයක් සහතික කිරීමට උපකාරී වේ. පුනර්ජනනීය බලශක්තියේ කාර්යක්ෂමතාව, විශ්වසනීයත්වය සහ මෙහෙයුම් පිරිවැය ප්රමුඛතා වන යුගයක, යව් පද්ධතියේ සැලසුමේ සහ පාලනයේ ගුණාත්මකභාවය තීරණාත්මක සාධක වේ. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, රොටර් තල සුළං ශක්තිය ග්රහණය කර ගන්නා "අත්" නම්, යව් පද්ධතිය එම අත් සෑම විටම ප්රශස්ත ලෙස ක්රියා කිරීමට නිවැරදි ස්ථානයේ ඇති බව සහතික කරන "මාර්ගෝපදේශකය" වේ.
