Мате-риалхои композитй дар сохтмони тачхизот барои саноати электрикии обй пеш рафта истодаанд.Тадқиқот дар бораи қувваи моддӣ ва дигар меъёрҳо бисёр барномаҳои бештарро ошкор мекунад, махсусан барои воҳидҳои хурд ва микро.
Ин мақола мувофиқи баррасиҳои аз ҷониби ду ё зиёда мутахассисоне, ки дорои таҷрибаи дахлдор мебошанд, арзёбӣ ва таҳрир карда шудааст.Ин баррасиҳои ҳамсолон дастнависҳоро барои дақиқии техникӣ, фоиданокӣ ва аҳамияти умумӣ дар соҳаи гидроэнергетика баҳо медиҳанд.
Афзоиши материалхои нав барои саноати электрикии обй имкониятхои ачоиб фарохам меоварад.Вуд, ки дар чархҳои обӣ ва пенстокҳои аслӣ истифода мешуд, дар ибтидои солҳои 1800 қисман бо ҷузъҳои пӯлод иваз карда шуд.Пӯлод қувваташро тавассути боркунии баланди хастагӣ нигоҳ медорад ва ба эрозия ва зангзании кавитатсионӣ муқовимат мекунад.Хусусиятҳои он хуб фаҳмида шудаанд ва равандҳои истеҳсоли ҷузъҳо хуб таҳия шудаанд.Барои воҳидҳои калон, пӯлод эҳтимолан маводи интихобшуда боқӣ мемонад.
Бо вуҷуди ин, бо назардошти афзоиши турбинаҳои хурд (аз 10 МВт) то микро-андоза (зер аз 100 кВт), композитҳоро барои сарфаи вазн ва кам кардани арзиши истеҳсолот ва таъсири муҳити зист истифода бурдан мумкин аст.Ин махсусан бо назардошти эҳтиёҷоти доимии афзоиши таъмини нерӯи барқ муҳим аст.Иқтидори насбшудаи ҷаҳонии гидроэнергетикӣ, тақрибан 800,000 МВт тибқи тадқиқоти соли 2009 аз ҷониби Шарикони энергияи барқароршавандаи Норвегия, танҳо 10% нерӯи аз ҷиҳати иқтисодӣ имконпазир ва 6% нерӯи барқи аз ҷиҳати техникӣ имконпазирро ташкил медиҳад.Потенсиали ворид намудани бештари гидроэнергетикҳои аз ҷиҳати техникӣ имконпазир ба соҳаи аз ҷиҳати иқтисодӣ имконпазир бо қобилияти ҷузъҳои таркибӣ барои таъмини сарфаи миқёс меафзояд.
Истеҳсоли ҷузъҳои композитӣ
Барои аз ҷиҳати иқтисодӣ ва бо устувории баланд истеҳсол кардани пенсток, беҳтарин усули печонидани филамент мебошад.Як mandrel калон аст, ки бо кашолаҳои нах, ки аз як ванна қатрон гузаронида шудаанд, печонд.Толкунакҳо дар шакли ҳалқа ва спирал печонида шудаанд, то барои фишори дохилӣ, хамкунии тулонӣ ва коркард қувват эҷод кунанд.Дар қисмати натиҷаҳо дар зер арзиш ва вазн барои як пиёда барои ду андозаи пенсток дар асоси иқтибос аз таъминкунандагони маҳаллӣ нишон дода шудааст.Иқтибос нишон дод, ки ғафсии тарроҳӣ аз рӯи талаботҳои насбкунӣ ва коркард асос ёфтааст, на бори фишори нисбатан паст ва барои ҳарду он 2,28 см буд.
Ду усули истеҳсолӣ барои дарвозаҳо ва вентиляторҳо баррасӣ карда шуданд;layup тар ва инфузия вакуумӣ.Лайпаи тар матои хушкро истифода мебарад, ки бо рехтани қатрон ба матоъ ва бо истифода аз роликҳо барои тела додани қатрон ба матоъ пошида мешавад.Ин раванд мисли инфузияи вакуумӣ тоза нест ва на ҳамеша сохтори беҳтаринро аз рӯи таносуби нах ба қатрон ба вуҷуд меорад, аммо нисбат ба раванди инфузияи вакуумӣ вақти камтарро мегирад.Инфузияи вакуумӣ нахи хушкро дар самти дуруст ҷойгир мекунад ва қабати хушк пас аз халтаҳои вакуумӣ ва арматураҳои иловагӣ замима карда мешаванд, ки ба таъминоти қатрон оварда мерасонанд, ки ҳангоми вакуум ба қисм кашида мешавад.Вакуум ба нигоҳ доштани миқдори қатрон дар сатҳи оптималӣ кӯмак мекунад ва хориҷшавии органикҳои идоранашавандаро коҳиш медиҳад.
Парвандаи гардиш гузоштани дастро дар ду ними алоҳида дар қолаби мардона истифода мебарад, то сатҳи ҳамвори дохилиро таъмин кунад.Пас аз он ин ду ним бо нахе, ки ба берун дар нуқтаи пайвастшавӣ илова карда мешаванд, барои таъмини қувваи мувофиқ пайваст карда мешаванд.Сарбории фишор дар корпуси гардиш композитсияи пешрафтаи пурқувватро талаб намекунад, аз ин рӯ гузоштани намии матои нахи шишагӣ бо қатрони эпокси кифоя хоҳад буд.Ғафсии қуттии гардиш ба ҳамон параметри тарҳрезӣ, ки ҳамчун пенсток асос ёфтааст, асос ёфтааст.Агрегати 250-кВт як мошини гардиши меҳвар аст, бинобар ин ягон ҳолати ҳаракаткунанда вуҷуд надорад.
Давандаи турбина геометрияи мураккабро бо талаботи баланди сарборӣ муттаҳид мекунад.Корҳои охирин нишон доданд, ки ҷузъҳои сохтории пурқувватро аз SMC буридашуда бо қувват ва сахтии аъло истеҳсол кардан мумкин аст.5 Дастгоҳи таваққуфкунандаи Lamborghini Gallardo бо истифода аз қабатҳои сершумори SMC Prepreg буридашуда тарҳрезӣ шудааст, ки ҳамчун таркиби қалбакӣ ва фишурдашуда маъруф аст. гафсии даркорй истехсол карда шавад.Ҳамин усулро метавон ба давандагони Фрэнсис ва пропеллер татбиқ кард.Давандаи Фрэнсисро ҳамчун як воҳид сохтан мумкин нест, зеро мураккабии такрори майса аз қолаб гирифта шудани қисмро пешгирӣ мекунад.Ҳамин тариқ, теғҳои даванда, тоҷ ва банд алоҳида истеҳсол карда мешаванд ва сипас бо ҳам пайваст карда мешаванд ва бо болтҳо тавассути беруни тоҷ ва банд мустаҳкам карда мешаванд.
Дар ҳоле ки лӯлаи обкашӣ бо истифода аз печи филаментӣ ба осонӣ истеҳсол мешавад, ин раванд бо истифода аз нахҳои табиӣ тиҷоратӣ нашудааст.Ҳамин тариқ, гузоштани дастӣ интихоб карда шуд, зеро ин усули стандартии истеҳсолот аст, сарфи назар аз хароҷоти зиёди меҳнат.Бо истифода аз қолаби мардона монанд ба mandrel, layup мумкин аст бо қолаби уфуқӣ анҷом ва сипас табдил амудӣ барои табобат, пешгирии пастшавии дар як тараф.Вазни қисмҳои таркибӣ вобаста ба миқдори қатрон дар қисми тайёр каме фарқ мекунад.Ин рақамҳо ба 50% вазни нах асос ёфтаанд.
Вазни умумии турбинаи пӯлод ва таркибии 2-МВт мутаносибан 9,888 кг ва 7,016 кг мебошад.250 киловатт турбинахои пулодй ва композитй мутаносибан 3734 килограмм ва 1927 килограммро ташкил медиханд.Ҷамъбастҳо барои ҳар як турбина 20 дарвоза ва дарозии пенсток ба сари турбина баробаранд.Эҳтимол аст, ки пенсток дарозтар бошад ва арматура талаб кунад, аммо ин рақам баҳодиҳии асосии вазни воҳид ва периферии алоқамандро медиҳад.Генератор, болтҳо ва таҷҳизоти фаъолкунандаи дарвоза дохил карда нашудаанд ва дар байни агрегатҳои таркибӣ ва пӯлод шабеҳанд.Инчунин бояд қайд кард, ки тарҳрезии даванда барои баҳисобгирии консентратсияи стресс, ки дар ФЭА дида мешавад, вазнро ба воҳидҳои таркибӣ илова мекунад, аммо ин миқдор ҳадди ақалл бо тартиби 5 кг барои мустаҳкам кардани нуқтаҳо бо консентратсияи стресс пешбинӣ шудааст.
Бо вазнҳои додашуда турбинаи таркибии 2-МВт ва пӯлоди он метавонист тавассути V-22 Osprey тезтар бардошта шавад, дар ҳоле ки мошини пӯлод як чархболи дугонаи ротори Чинукро сусттар ва камтар маневршаванда талаб мекунад.Инчунин, турбинаи таркибии 2-МВт ва пенстокро метавон бо мошини F-250 4 × 4 кашола кард, дар ҳоле ки агрегати пӯлод як мошини калонтареро талаб мекунад, ки агар насб дур бошад, дар роҳҳои ҷангал ҳаракат кардан душвор хоҳад буд.
Хулосахо
Сохтани турбинахо аз масолехи композитй имконпазир аст ва нисбат ба ҷузъҳои оддии пӯлод 50% то 70% кам шудани вазн дида мешавад.Вазни камшуда имкон медиҳад, ки турбинаҳои таркибӣ дар ҷойҳои дурдаст насб карда шаванд.Гайр аз ин, васл кардани ин конструкцияхои композитй тачхизоти кафшеркуниро талаб намекунад.Компонентҳо инчунин барои пайваст кардани қисмҳои камтар талаб мекунанд, зеро ҳар як қисм метавонад дар як ё ду қисм сохта шавад.Дар истеҳсолоти хурд, ки дар ин тадқиқот модел карда шудаанд, арзиши қолабҳо ва дигар асбобҳо дар арзиши ҷузъҳо бартарӣ доранд.
Давраҳои хурде, ки дар ин ҷо нишон дода шудаанд, нишон медиҳанд, ки барои оғози таҳқиқоти минбаъда дар ин мавод чӣ арзиш дорад.Ин тадқиқот метавонад эрозияи кавитатсионӣ ва ҳифзи ултрабунафши ҷузъҳоро пас аз насб ҳал кунад.Барои кам кардани кавитасия ё кафолат додани он, ки турбина дар реҷаи ҷараён ва сар, ки аз пайдоиши кавитатсия пешгирӣ мекунад, истифода бурдани пӯшишҳои эластомерӣ ё сафолӣ имконпазир аст.Санҷиш ва ҳалли ин ва дигар масъалаҳо муҳим хоҳад буд, то ин ки агрегатҳо ба эътимоднокии шабеҳи турбинаҳои пӯлод ноил шаванд, хусусан агар онҳо дар минтақаҳое насб карда шаванд, ки нигоҳдорӣ хеле кам сурат мегирад.
Ҳатто дар ин рейсҳои хурд, баъзе ҷузъҳои таркибӣ аз сабаби кам шудани қувваи корӣ барои истеҳсол метавонанд камхарҷ бошанд.Масалан, як қуттии гардиш барои агрегати 2-МВт Фрэнсис барои кафшер аз пӯлод 80 000 доллар дар муқоиса бо 25 000 доллар барои истеҳсоли композит арзиш дорад.Бо вуҷуди ин, бо назардошти тарҳрезии бомуваффақияти давандагони турбинаҳо, хароҷот барои шакл додани давандагони таркибӣ аз ҷузъҳои пӯлоди баробар бештар аст.Истеҳсоли як давандаи 2 МВт аз пӯлод тақрибан 23 000 доллар арзиш дорад, дар муқоиса бо 27 000 доллар аз композит.Хароҷот метавонад вобаста ба мошин фарқ кунад.Ва арзиши ҷузъҳои таркибӣ дар суръати баландтари истеҳсолот ба таври назаррас коҳиш хоҳад ёфт, агар қолабҳо дубора истифода шаванд.
Тадкикотчиён аллакай аз материалхои композитй сохтани турбинахои турбинахоро тафтиш карда буданд.8 Аммо ин тадцицот ба эрозияи кавитационй ва имко-нияти сохтмони он дахл накард.Қадами навбатӣ барои турбинаҳои таркибӣ тарҳрезӣ ва сохтани модели миқёсӣ мебошад, ки имкон медиҳад исботи имконпазирӣ ва сарфаи истеҳсолот бошад.Пас аз он ин дастгоҳ метавонад барои муайян кардани самаранокӣ ва татбиқшаванда, инчунин усулҳои пешгирии эрозияи аз ҳад зиёди кавитатсионӣ санҷида шавад.
Вақти фиристодан: феврал-15-2022
