Вазифаи қуттии фишанг дар турбинаи бодӣ ва тарзи кор
Турбинаҳои бодӣ яке аз технологияҳои аз ҳама васеъ истифодашавандаи энергияи барқароршаванда мебошанд, ки энергияи кинетикии бодро ба энергияи барқӣ табдил медиҳанд. Аммо, дар паси парҳои калон ва сустгардишкунанда ва намуди зоҳирии оддӣ, як қатор ҷузъҳои механикӣ ва электрикӣ, ки бо дақиқии баланд кор мекунанд, пинҳонанд. Як ҷузъи калидӣ дар бисёр намудҳои турбинаҳои бодӣ қуттии редуктор мебошад. Ин ҷузъ дар танзими ҳаракати сусти гардиши ротор ба ҳаракати тезтар нақши муҳим мебозад ва ба генератор имкон медиҳад, ки ба таври оптималӣ нерӯи барқ истеҳсол кунад. Дар ин мақола вазифаи қуттии редуктор дар турбинаи бодӣ ва тарзи кори он баррасӣ мешавад.
Нақши қуттии фишанг дар системаи турбинаи бодӣ
Умуман, роторҳои турбинаҳои бодӣ (пиллаҳо ва марказ) бо суръати нисбатан паст мечарханд. Барои турбинаҳои бодии миқёси коммуналӣ (масалан, 1-5 МВт), суръати ротор одатан аз тақрибан 5-20 чархзанӣ дар як дақиқа вобаста ба тарҳ, андозаи ротор ва суръати шамол мебошад. Дар айни замон, аксари генераторҳои электрикии анъанавӣ бо суръати хеле баландтари гардиш, аксар вақт аз садҳо то ҳазор чархзанӣ, самараноктар кор мекунанд.
Ин ҷоест, ки қуттии редуктор ба пули механикӣ байни ин ду ниёзҳои гуногун табдил меёбад. Қуттии редуктор барои баланд бардоштани суръати гардиши меҳваре, ки ба ротор (меҳвари пастсуръат) пайваст аст, барои мувофиқат ба ниёзҳои меҳвари генератор (меҳвари баландсуръат) фаъолият мекунад. Бе қуттии редуктор - ба истиснои баъзе тарҳҳо - генераторҳо бояд махсус барои истеҳсоли қувваи баланд дар суръати паст тарҳрезӣ карда шаванд, ки одатан генераторро калонтар, вазнинтар ва гаронтар мекунад.
Вазифаи асосии қуттии фишанг дар турбинаи бодӣ
1. Суръати гардишро зиёд кунед (Суръатро зиёд кунед)
Вазифаи асосии қуттии редуктор зиёд кардани гардиши чарх мебошад. Масалан, агар ротор бо 15 гардиши чарх дар як дақиқа чарх занад ва генератор барои истеҳсоли самараноки басомади муайяни барқ ба 1500 гардиши чарх ниёз дошта бошад, пас таносуби қуттии редуктор тақрибан 1:100 лозим аст. Ин маънои онро дорад, ки барои ҳар як гардиш дар меҳвари суст, дар меҳвари тез сад гардиш хоҳад буд.
2. Танзими моменти гардиш
Ҳангоми афзоиши суръат, моменти гардиш кам мешавад (бо назардошти талафот). Ротор аз ҳисоби дастаҳои дарози ротор ва қувваи шамол моменти бузургеро ба вуҷуд меорад. Қуттии фишанг на танҳо гардишро "тез мекунад", балки инчунин ба тағир додани хусусиятҳои моменти гардиш барои мувофиқат бо маҳдудиятҳо ва хусусиятҳои кори генератор ва дигар ҷузъҳои гардонанда мусоидат мекунад.
3. Қудратро самаранок тақсим кунед
Қуттиҳои фишанг барои интиқоли қувваи баланд бо талафоти ҳадди ақал тарҳрезӣ шудаанд. Гарчанде ки ҳеҷ гоҳ 100% самаранок нестанд, қуттиҳои фишанги муосири турбинаҳои бодӣ метавонанд тавассути тарҳи дақиқи фишангҳо, равғани хуб ва маводҳои мустаҳкам ба самаранокии баланд ноил шаванд.
4. Кам кардани сарбории динамикӣ ба генератор
Шароити шамол доимӣ нест. Шамолҳои ногаҳонӣ, турбулентӣ ва тағирёбии самт ба амал меоянд. Системаи интиқол, аз ҷумла қуттии редуктор (дар баробари муфта ва дигар унсурҳои дастгирӣ), ба коҳиш додани баъзе тағйироти бор мусоидат мекунад, то генератор зарбаи мустақими механикиро аз сар нагузаронад.
5. Тарроҳии амалии Nacelle-ро дастгирӣ мекунад
Гондоли "корпус"-и болои бурҷи турбина аст, ки ҷузъҳои асосиро дар бар мегирад. Қуттии редуктор имкон медиҳад, ки генератор нисбат ба генератори пастсуръат хурдтар ва сабуктар бошад. Ин имкон медиҳад, ки тарҳи гондоли аз ҷиҳати сохторӣ ва аз ҷиҳати хароҷот самараноктар бошад, гарчанде ки худи қуттии редуктор ҷузъҳои нигоҳдориро илова мекунад.
Қисмҳои асосии фишанги турбинаи бодӣ
Қуттии фишанги турбинаи бодӣ одатан аз инҳо иборат аст:
– Меҳвари пастсуръат: аз ротор гардиш мегирад.
– Марҳилаҳои фишанг: якчанд сатҳҳои фишанг барои афзоиши тадриҷии гардиш.
– Мили баландсуръат: ба генератор пайваст карда шудааст.
– Подшипникҳо ва корпус: меҳварро нигоҳ доред ва устуворӣ ва ҳамоҳангиро нигоҳ доред.
– Системаи молиданӣ: насоси равған, филтр, хунуккунанда ва хатҳои равған барои кам кардани соиш ва гармӣ.
– Системаи мониторинг: сенсорҳои ҳарорат, зарраҳои металлӣ дар равған, ларзиш ва фишори равған.
Бисёре аз қуттиҳои редуктории турбинаҳои бодӣ барои марҳилаи аввал аз маҷмӯи фишангҳои сайёравӣ ва барои марҳилаҳои баъдӣ фишангҳои спиралӣ истифода мебаранд. Фишангҳои сайёравӣ маъмуланд, зеро онҳо метавонанд миқдори зиёди моменти моментро дар фазои фишурдатар интиқол диҳанд.
Чӣ тавр қуттии фишанг дар турбинаи бодӣ кор мекунад
1. Шамол роторро гардон мекунад
Вақте ки шамол аз болои винт мегузарад, шакли аэродинамикии парҳо қувваи бардоришро ба вуҷуд меорад, ки боиси чарх задани ротор мегардад. Суръати гардиш нисбатан паст аст, аммо моменти гардиш баланд аст.
2. Ротор оҳиста ба дохили меҳвар медарояд.
Гардиши ротор ба меҳвари суст интиқол дода мешавад. Ин меҳвар барои мустаҳкам будан тарҳрезӣ шудааст, зеро он бояд ҳам ба моменти калон ва ҳам ба борҳои механикии сохтори ротор тоб оварад.
3. Марҳилаи қуттии фишанг суръатро тадриҷан зиёд мекунад
Дар дохили қуттии редуктор, гардиш аз меҳвари суст ба якчанд марҳилаҳои фишанг ворид карда мешавад. Дар марҳилаи сайёраӣ, фишанги офтобӣ, фишанги сайёрӣ ва фишанги ҳалқавӣ якҷоя кор карда, суръатро зиёд мекунанд. Сипас, марҳилаи спиралӣ суръати гардишро то расидан ба суръати мақсаднок зиёд мекунад.
Афзоиши суръат тадриҷан сурат мегирад, зеро:
– Фишор ва шиддати шадидро дар ҷуфти фишангҳо коҳиш медиҳад.
- Баланд бардоштани эътимоднокӣ ва мӯҳлати хизматрасонӣ.
– Тарҳрезиро осонтар мекунад, ки он фишурдатар бошад.
4. Генератори ҳаракатдиҳандаи меҳвари зуд
Пас аз гузаштан аз марҳилаҳои фишанг, меҳвар бо суръати хеле баландтар чарх мезанад ва ротори генераторро ба ҳаракат медарорад. Сипас генератор энергияи механикиро тавассути индуксияи электромагнитӣ ба энергияи барқ табдил медиҳад.
5. Системаи идоракунӣ кори устуворро нигоҳ медорад
Гарчанде қуттии редуктор механикӣ аст, кори он бо системаи идоракунии турбина алоқаманд аст. Идоракунии кунҷи теғ (танзими кунҷи теғ) ва идоракунии каҷравӣ (нигаред ба турбина ба самти шамол) ба нигоҳ доштани суръати гардиш дар ҳудуди бехатар мусоидат мекунад ва аз кор кардани қуттии редуктор ва генератор аз ҳадди худ берун меравад.
Чаро ҳама турбинаҳои бодӣ қуттиҳои фишангро истифода намебаранд?
Баъзе турбинаҳои муосир тарҳи мустақими гардонандаро (бе қуттии редуктор) истифода мебаранд. Дар ин тарҳ, ротор мустақиман ба генератори диаметри калон пайваст карда шудааст, ки метавонад бо гардиши пасти чархзанӣ кор кунад. Ин бартарии кам кардани ҷузъҳои механикии ба фарсудашавӣ майлдоштаро дорад ва бо ин васила нигоҳдориро содда мекунад. Аммо, гардонандаи мустақим одатан генератори калонтар ва истифодаи маводҳои гаронбаҳои магнитии доимӣ, инчунин вазни гондолаҳои баландтарро талаб мекунад.
Аз ин рӯ, интихоби истифодаи қуттии фишанг ё гардонандаи мустақим аз мулоҳизаҳои тарроҳӣ вобаста аст: арзиш, нигоҳдорӣ, вазн, самаранокӣ ва шароити корӣ.
Мушкилот ва нигоҳдории қуттии фишанг
Қуттии фишанг яке аз ҷузъҳои серталабтарин дар турбинаи бодӣ мебошад, зеро:
– Тағйирёбии борҳо аз сабаби ноустувории шамол.
– Кор дар муҳитҳои аксар вақт экстремалӣ (намӣ, сард, шӯр дар минтақаҳои соҳилӣ).
– Ба равған ва ифлосшавӣ ҳассос аст.
Аз ин рӯ, нигоҳубини муҳим инҳоро дар бар мегирад:
– Санҷиши сифати равған (часпакӣ, ифлосшавии металл, миқдори об).
– Мониторинги ларзиш барои муайян кардани фарсудашавии фишанг/подшипник.
- Барои пешгирӣ аз гармшавии аз ҳад зиёд, ҳароратро назорат кунед.
– Филтрҳо ва равғанро мувофиқи тавсияҳои истеҳсолкунанда мунтазам иваз кунед.
Хулоса
Қуттии фишанг дар турбинаи бодӣ нақши муҳим мебозад ва ротори суст ва моменти баландро ба генератори тезтар гардишкунанда пайваст мекунад. Бо зиёд кардани суръати гардиш, танзими моменти гардиш ва устувор кардани интиқоли барқ, қуттии фишанг ба турбина имкон медиҳад, ки самаранокии барқро истеҳсол кунад. Кори он ба марҳилаҳои сершумори фишангҳо - аксар вақт омезиши сайёравӣ ва спиралӣ - такя мекунад ва аз ҷониби системаҳои равғанкашӣ ва назорати ҳолат дастгирӣ карда мешавад. Гарчанде ки алтернативаҳои гардонандаи мустақим мавҷуданд, қуттиҳои фишанг ба таври васеъ истифода мешаванд, зеро онҳо тавозуни хубро байни андозаи генератор, арзиш ва иҷроиш таъмин мекунанд.
Агар шумо хоҳед, ман метавонам як бахши тасвири оддӣ (диаграммаи ҷараёни энергия аз ротор → қуттии фишанг → генератор) илова кунам ё мисолҳои таносуби қуттии фишангро дар турбинаи мушаххас дохил кунам, то мақоларо техникӣтар гардонам.
