Afẹ́fẹ́ Turbine Nacelle àti Àwọn Ẹ̀yà Rẹ̀
Nínú àwọn ẹ̀rọ afẹ́fẹ́ òde òní, nacelle ni “ilé ẹ̀rọ” tí ó wà ní orí ilé gogoro náà, ní ẹ̀yìn rotor (abẹ́). Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ilé gogoro náà ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí ètò àtìlẹ́yìn àti rotor náà ń gba agbára afẹ́fẹ́, nacelle ni ibi ìyípadà agbára: ibẹ̀ ni a ti ń yí agbára ẹ̀rọ láti inú ìyípo rotor padà sí agbára iná mànàmáná, a ń ṣàkóso rẹ̀, a ń ṣe àbójútó rẹ̀, a sì ń tọ́jú rẹ̀ láti rí i dájú pé ó ń ṣiṣẹ́ ní ààbò ní gbogbo ojú ọjọ́. Nítorí ipa pàtàkì rẹ̀, àwòrán nacelle gbọ́dọ̀ ronú nípa ìṣiṣẹ́ rẹ̀, agbára rẹ̀, ìrọ̀rùn ìtọ́jú rẹ̀, àti ààbò rẹ̀.
Ní ìrísí, nacelle náà dàbí àpótí tàbí kápsù gígùn kan tí ó ń dáàbò bo àwọn èrò inú inú rẹ̀ kúrò lọ́wọ́ òjò, eruku, ìbàjẹ́, àti ìyípadà otutu. Ó ní àwọn ètò ìgbéjáde, àwọn ẹ̀rọ amúlétutù, àwọn ètò ìṣàkóso, ìtútù, ìpara, àti àwọn ẹ̀rọ ààbò. Àpilẹ̀kọ yìí jíròrò iṣẹ́ nacelle àti àwọn èròjà pàtàkì, títí kan bí apá kọ̀ọ̀kan ṣe ń ṣiṣẹ́ lápapọ̀.
Iṣẹ́ Àkọ́kọ́ ti Nacelle
A le ṣàkópọ̀ iṣẹ́ nacelle sí àwọn agbègbè pàtàkì mẹ́rin. Àkọ́kọ́, ó ń dáàbò bo àwọn èròjà kúrò nínú àyíká òde—afẹ́fẹ́ líle, omi iyọ̀ (lórí àwọn turbines etíkun), àti àwọn èròjà eruku lè mú kí ìbàjẹ́ yára bí a kò bá tọ́jú wọn. Èkejì, ó ń ṣe àtìlẹ́yìn àti ṣe àtúnṣe àwọn èròjà ẹ̀rọ bíi ọ̀pá, àpótí ìjókòó, àti àwọn ẹ̀rọ amúṣẹ́dá láti rí i dájú pé ó wà ní ìbámu dáadáa àti láti dín ìgbọ̀nsẹ̀ kù. Ẹ̀kẹta, ó ń so àwọn ètò ìṣàkóso àti ààbò pọ̀, láti àwọn sensọ afẹ́fẹ́ sí àwọn ẹ̀rọ ìdábùú pajawiri. Ẹ̀kẹrin, ó ń mú kí iṣẹ́ àti ìtọ́jú rọrùn, nítorí pé àwọn èròjà pàtàkì wà ní ibi iṣẹ́ kan ṣoṣo pẹ̀lú ààyè díẹ̀ (àwọn ìlẹ̀kùn iṣẹ́, àwọn kọ́nẹ́ẹ̀tì inú, àwọn ipa ọ̀nà àyẹ̀wò).
Ìrísí Ìbòrí Nacelle àti Ìṣètò Ìbùsùn
Ohun tó hàn gbangba jùlọ nínú nacelle ni ìbòrí nacelle (tàbí ilé ìtọ́jú). A sábà máa ń fi àwọn ohun èlò ìdàpọ̀ tàbí àwọn irin fẹ́ẹ́rẹ́fẹ́ tí wọ́n lágbára, tí kò lè jẹ́ kí ó bàjẹ́, tí wọ́n sì ń jẹ́ kí afẹ́fẹ́ máa tàn kálẹ̀ ṣe é. Ìbòrí yìí kì í ṣe iṣẹ́ ẹwà nìkan, ó tún ń dín ipa ojú ọjọ́ kù, ó sì ń ran afẹ́fẹ́ lọ́wọ́ láti dènà ìrúkèrúdò púpọ̀.
Nínú rẹ̀ ni àwo ìbùsùn wà—férémù tàbí “ilẹ̀ ìṣètò” tí ó ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí ìpìlẹ̀ fún gbígbé àwọn ohun èlò líle bíi àpótí ìdìpọ̀ àti ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́. Àwo ìbùsùn gbọ́dọ̀ jẹ́ èyí tí ó le gan-an láti dín ìyípadà kù kí ó sì máa ṣe àtúnṣe àwọn ohun èlò, nítorí pé àìṣedéédé díẹ̀ lè fa ìgbọ̀nsẹ̀ púpọ̀ sí i, ìgbóná jù, àti ìkùnà ìyípadà.
Ibudo Rotor, Ọpá Àkọ́kọ́, àti Àwọn Bearings Àkọ́kọ́
Agbára afẹ́fẹ́ ni a máa ń gbà nípasẹ̀ àwọn abẹ́ náà, a sì máa ń gbé e lọ sí ibi tí a ń pè ní rotor hobu. Abẹ́ náà so àwọn abẹ́ náà pọ̀ mọ́ ètò yíyípo, ó sì máa ń gbé agbára náà lọ sí ibi tí a ń pè ní torque. Lẹ́yìn náà, ọ̀pá àkọ́kọ́ náà yóò gbé agbára ẹ̀rọ náà lọ sí ibi tí a ń pè ní gearbox tàbí tààrà sí ẹ̀rọ generator, ó sinmi lórí bí a ṣe ṣe turbine náà.
Àwọn béárì pàtàkì ló ń gbé ọ̀pá pàtàkì náà ró. Àwọn béárì wọ̀nyí ṣe pàtàkì nítorí wọ́n ń kojú ẹrù àpapọ̀: ẹrù axial (ní ẹ̀gbẹ́ ọ̀pá) àti ẹrù radial (ní ìdúró sí ọ̀pá) nítorí ìfúnpá afẹ́fẹ́ àti ìwọ̀n rotor. Dídára àwọn béárì àti ètò ìpara wọn ṣe pàtàkì sí ìgbésí ayé turbine náà, nítorí pé ìkùnà béárì jẹ́ ohun pàtàkì tó ń fa àkókò ìdúró tí kò náni lówó.
Àpótí ìṣiṣẹ́ (Àwọn ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́ tí a fi irin ṣe)
Ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ẹ̀rọ afẹ́fẹ́ máa ń lo àpótí ìṣiṣẹ́ láti mú kí iyàrá ìyípo rotor náà pọ̀ sí i ní ìwọ̀n iyàrá gíga tí generator náà nílò. Fún àpẹẹrẹ, rotor lè yípo ní ìwọ̀n iyàrá mẹ́wàá, nígbà tí generator lè ṣiṣẹ́ dáadáa ní ọgọ́rùn-ún sí ẹgbẹẹgbẹ̀rún iyàrá ìwọ̀n (ó sinmi lórí irú rẹ̀).
Àwọn àpótí ìdìpọ̀ jẹ́ àwọn èròjà dídíjú tí wọ́n ń ṣiṣẹ́ lábẹ́ àwọn ẹrù tó yàtọ̀ síra àti èyí tó ń yí padà. Nítorí náà, àwọn àpótí ìdìpọ̀ nílò:
– Eto lubrication ti o gbẹkẹle lati ṣe idiwọ yiya jia,
– Eto itutu lati yọ ooru kuro,
– Àlẹ̀mọ́ epo láti mú kí omi mọ́ tónítóní,
– Ìṣọ́ra gbígbì láti rí ìbàjẹ́ ní ìbẹ̀rẹ̀ (fún àpẹẹrẹ ìtújáde eyín).
Àwọn turbine ìgbàlódé kan máa ń lo àwòrán ìwakọ̀ taara (láìsí àpótí ìdìpọ̀) láti dín ìṣòro kù, ṣùgbọ́n èyí sábà máa ń nílò ẹ̀rọ ìṣẹ̀dá tí ó tóbi jù àti ètò oofa tí ó yàtọ̀.
Ẹ̀rọ ìṣẹ̀dá: Yí Agbára Ẹ̀rọ padà sí Agbára Ìmọ́lẹ̀
Ẹ̀rọ ìṣẹ̀dá ni ọkàn ìyípadà agbára iná mànàmáná. Nígbà tí ọ̀pá (tààrà tàbí nípasẹ̀ àpótí ìṣiṣẹ́) bá yí ẹ̀rọ ìṣẹ̀dá náà padà, pápá mágnẹ́ẹ̀tì àti àwọn kọ́ìlì náà máa ń mú iná mànàmáná jáde. Àwọn ẹ̀rọ ìṣẹ̀dá afẹ́fẹ́ máa ń wà ní oríṣiríṣi irú, títí bí:
– Ẹ̀rọ Induction Generator Oníṣẹ́po Méjì (DFIG) lórí ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn turbines tí a fi àpótí ṣe,
– Ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́ Magnet Synchronous tí ó wà títí láé (PMSG) nígbà gbogbo lórí ìwakọ̀ taara tàbí àwọn turbines òde òní tí ó ní agbára gíga.
Àwọn ẹ̀rọ amúṣẹ́dáná máa ń mú ooru jáde, nítorí náà wọ́n nílò ìtútù (afẹ́fẹ́ tàbí omi) àti àbójútó ìwọ̀n otútù. Ìdúróṣinṣin ti fóltéèjì àti ìgbà tí ó ń jáde kò sinmi lórí ẹ̀rọ amúṣẹ́dáná nìkan ṣùgbọ́n lórí ètò ìyípadà agbára ẹ̀rọ amúṣẹ́dáná pẹ̀lú.
Ayipada Agbara ati Iyipada Agbara
Bí iyàrá afẹ́fẹ́ bá ń yí padà, ìyípo rotor àti àwọn ànímọ́ iná mànàmáná ti generator náà ń yípadà. Láti fi iná mànàmáná sí grid ní ìwọ̀n dídára, turbine náà ń lo power converter (inverter/rectifier àti power electronic control). Converter náà ń ṣàkóso:
– folti,
– ìgbàgbogbo,
- agbara ifosiwewe,
– kí o sì rí i dájú pé o ń bá àkójọpọ̀ náà ṣiṣẹ́ pọ̀.
Nínú àwọn ìṣètò kan, nacelle náà ní transformer (pàápàá jùlọ nínú àwọn àwòrán kan), bó tilẹ̀ jẹ́ pé nínú ọ̀pọ̀lọpọ̀ turbines, transformer pàtàkì ni a gbé sí ìsàlẹ̀ ilé gogoro tàbí lórí pẹpẹ mìíràn fún ìdí ìwọ̀n àti ìtọ́jú.
Ètò Yàw: Tí ó dojúkọ Afẹ́fẹ́
Kí rotor náà lè gba agbára tó pọ̀ jùlọ, nacelle gbọ́dọ̀ dojúkọ afẹ́fẹ́. Ètò yaw ni ó ń ṣe iṣẹ́ yìí, èyí tí ó ní nínú:
– yaw drive (yaw drive motor),
– jia/oruka yaw (jia nla),
– ìrù yaw (ìrù yaw iwọn ila opin nla),
– àti ìdarí yaw tí ó dá lórí sensọ afẹ́fẹ́.
Ètò yaw ń ṣiṣẹ́ nípa ṣíṣe àtúnṣe ipò nacelle díẹ̀díẹ̀. Àwọn ìṣípo tí ó sábà máa ń wáyé tàbí tí ó máa ń jẹ́ kí ara gbóná jù lè mú kí ó bàjẹ́. Nítorí náà, àwọn algoridimu ìṣàkóso yaw sábà máa ń yan àdéhùn láàrín "kíkọjú sí afẹ́fẹ́ bí ó ti ṣeé ṣe tó" àti "dínkù àwọn ẹrù ẹ̀rọ."
Ètò Pípè: Ṣíṣeto Igun Abẹ́
Nínú ibùdó náà, tí a sì fi àwọn ìṣàkóso sínú nacelle sí, ni ètò ìpele náà wà, èyí tí ó ń ṣe àkóso igun àwọn abẹ́ turbine náà. Ìpele náà ń ṣiṣẹ́ láti:
- mu agbara gbigba dara si ni awọn iyara afẹfẹ alabọde,
- dín agbara kù ninu awọn afẹfẹ lile ki o má ba kọja idiyele naa,
– kí o sì ṣe “ìyẹ́” (yíyí àwọn abẹ́ láti dín agbára afẹ́fẹ́ kù) ní àwọn ipò pajawiri.
Àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ ìṣiṣẹ́ lè jẹ́ hydraulic tàbí electric. Àwọn ètò ìṣiṣẹ́ ìṣiṣẹ́ sábà máa ń ní agbára ìpamọ́ (fún àpẹẹrẹ, bátírì) láti pa àwọn abẹ́ mọ́ ní ipò tí ó dára nígbà tí iná bá ń jó.
Àwọn bírékì (Ètò Ìdènà) àti Ààbò
Àwọn ẹ̀rọ afẹ́fẹ́ nílò ètò ìdènà fún àwọn ìṣẹ̀lẹ̀ ìṣiṣẹ́ àti àwọn ìṣẹ̀lẹ̀ pajawiri. Lọ́pọ̀ ìgbà, àwọn ìpele méjì ló wà:
1. Bírékì afẹ́fẹ́ nípasẹ̀ ìpele (yíyí àwọn abẹ́ padà kí agbára afẹ́fẹ́ lè dínkù gidigidi).
2. Awọn idaduro ẹrọ (awọn idaduro disiki) lori awọn axle iyara giga tabi awọn apakan kan ninu awakọ lati da iyipo duro lakoko itọju tabi awọn pajawiri.
Ni afikun, nacelle ni ipese pẹlu awọn ẹrọ aabo oriṣiriṣi gẹgẹbi awọn sensọ iyara pupọ, aabo iwọn otutu pupọ, awọn eto pipa ina (paapaa lori awọn turbines nla), ati awọn ilana pipade laifọwọyi.
Awọn Eto Itutu ati Afẹfẹ
Àwọn èròjà bíi generator, converter, àti gearbox ló ń mú ooru jáde. Nítorí náà, nacelle ní ètò ìtútù tó ní:
– ẹrọ iyipada ooru,
- afẹfẹ afẹfẹ,
– apoti epo tutu,
– tàbí ètò ìtútù omi fún àwọn ohun èlò itanna agbára.
Iṣakoso ọriniinitutu tun ṣe pataki lati dena isunmi ti o le ba awọn ẹrọ itanna jẹ ki o si mu ipata yara.
Fífúnpọ̀, Hírámíkà, àti Fífúnpọ̀
Láti rí i dájú pé àwọn ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́ máa ń pẹ́ títí, nacelle ní ètò ìpara tí ó wà ní àárín gbùngbùn—ní pàtàkì fún àpótí ìṣiṣẹ́, àwọn bearings, àti àwọn ibi ìfọ́mọ́ra mìíràn. Àwọn àpẹẹrẹ kan tún ní àwọn ẹ̀rọ hydraulic fún ìpele, bírékì, tàbí àwọn actuator mìíràn. Ìyọ́ epo ṣe pàtàkì, nítorí pé ìbàjẹ́ láti ọwọ́ àwọn èròjà kékeré lè mú kí jíà àti ìfọ́ béárì yára.
Àwọn Sensọ, SCADA, àti Àbójútó Ipò
Àwọn turbine òde òní ní SCADA (Ìṣàkóso Àbójútó àti Gbígbà Dátà) nígbà gbogbo láti ṣe àkíyèsí iṣẹ́ àti àwọn iṣẹ́ ìṣàkóso láti ọ̀nà jíjìn. Nacelle ní oríṣiríṣi sensors, bíi:
– anemometer (iyara afẹfẹ) ati vane afẹfẹ (itọsọna afẹfẹ),
- awọn sensọ gbigbọn lori gearbox ati monomono,
- awọn sensọ iwọn otutu epo ati titẹ,
– sensọ ina/folti,
– àti ètò ìwádìí ìkùnà ní ìbẹ̀rẹ̀ (ìṣàyẹ̀wò ipò).
Dátà láti ọ̀dọ̀ àwọn sensọ̀ ń ran àwọn olùṣiṣẹ́ lọ́wọ́ láti ṣe àtúnṣe àsọtẹ́lẹ̀: a máa ń ṣe àtúnṣe kí àwọn ìbàjẹ́ ńlá tó ṣẹlẹ̀, èyí sì máa ń dín àkókò ìsinmi àti owó kù.
Wiwọle si Itọju: Kireni inu ati Oju-ọna Ayẹwo
Nítorí gíga rẹ̀, ọ̀nà ìtọ́jú rẹ̀ máa ń ṣòro. Àwọn Nacelles sábà máa ń ní àwọn kéréènì inú tàbí àwọn ibi gbígbé láti gbé àwọn ohun èlò kan. Àwọn ọ̀nà àyẹ̀wò, ìmọ́lẹ̀, àwọn páànù ààbò, àti àwọn ìṣètò okùn àti páìpù ni a ṣe láti jẹ́ kí àwọn onímọ̀-ẹ̀rọ lè ṣiṣẹ́ láìléwu àti lọ́nà tó dára.
Ipari
Ẹ̀rọ afẹ́fẹ́ nacelle ni ibi iṣẹ́, tí ó ń so àwọn ẹ̀rọ ẹ̀rọ, iná mànàmáná, ìṣàkóso, àti ààbò pọ̀ sí ẹ̀rọ kan ṣoṣo tí a dáàbò bò. Ó ní àwo ìṣètò, ọ̀pá àti àwọn bearings, gearbox (nínú àwọn ẹ̀rọ amúlétutù), generator, power converter, yaw àti pitch systems, breki, cooling, lubrication, àti àwọn sensors tí a so mọ́ SCADA. Iṣẹ́ turbine ni a pinnu ní pàtàkì nípa ìgbẹ́kẹ̀lé àwọn ẹ̀yà nacelle àti dídára ìṣọ̀kan wọn. Bí a ṣe ṣe àgbékalẹ̀ nacelle, ṣe àbójútó rẹ̀, àti ṣe àbójútó rẹ̀ dáadáa, bẹ́ẹ̀ ni agbára tó ń ṣiṣẹ́, ààbò iṣẹ́, àti ìgbésí ayé turbine afẹ́fẹ́ náà yóò ṣe pọ̀ sí i.
Tí o bá fẹ́, mo lè ṣe àtúnṣe àpilẹ̀kọ yìí pẹ̀lú àwọn àkọlé ìmọ̀ ẹ̀rọ míràn, pẹ̀lú àwọn àwòrán ìṣàn agbára (afẹ́fẹ́ → rotor → drivetrain → generator → converter → grid) tàbí kí n dojúkọ àwọn ìfiwéra awakọ̀ tààrà sí gearbox.
