Awọn ohun elo idapọmọra n ṣe awọn inroads ni ikole awọn ohun elo fun ile-iṣẹ agbara hydroelectric.Iwadii si agbara ohun elo ati awọn ibeere miiran ṣafihan ọpọlọpọ awọn ohun elo diẹ sii, pataki fun awọn iwọn kekere ati micro.
Nkan yii ti ni iṣiro ati ṣatunkọ ni ibamu pẹlu awọn atunwo ti o ṣe nipasẹ awọn alamọja meji tabi diẹ sii ti o ni oye ti o yẹ.Awọn oluyẹwo ẹlẹgbẹ wọnyi ṣe idajọ awọn iwe afọwọkọ fun deede imọ-ẹrọ, iwulo, ati pataki gbogbogbo laarin ile-iṣẹ hydroelectric.
Igbesoke ti awọn ohun elo titun n pese awọn aye moriwu fun ile-iṣẹ hydroelectric.Igi - ti a lo ninu awọn kẹkẹ omi atilẹba ati awọn penstocks - ni a fi sii ni apakan nipasẹ awọn paati irin ni ibẹrẹ awọn ọdun 1800.Irin ṣe idaduro agbara rẹ nipasẹ ikojọpọ rirẹ ti o ga ati ki o kọju ijalu ogbara ati ipata.Awọn ohun-ini rẹ ni oye daradara ati awọn ilana fun iṣelọpọ paati ti ni idagbasoke daradara.Fun awọn ẹya nla, irin yoo jẹ ohun elo yiyan.
Bibẹẹkọ, fun igbega kekere (ni isalẹ 10 MW) si awọn turbines kekere (ni isalẹ 100 kW), awọn akojọpọ le ṣee lo lati ṣafipamọ iwuwo ati dinku idiyele iṣelọpọ ati ipa ayika.Eyi jẹ pataki paapaa fun iwulo tẹsiwaju fun idagbasoke ni ipese ina.Agbara agbara omi agbaye ti a fi sii, o fẹrẹ to 800,000 MW ni ibamu si iwadii ọdun 2009 nipasẹ Awọn alabaṣiṣẹpọ Agbara isọdọtun Nowejiani, jẹ 10% nikan ti o ṣeeṣe ti ọrọ-aje ati 6% ti agbara hydropower ti imọ-ẹrọ.Agbara lati mu diẹ sii ti omi ti o ṣeeṣe ni imọ-ẹrọ sinu agbegbe ti awọn ilọsiwaju ti o ṣeeṣe nipa ọrọ-aje pẹlu agbara awọn paati akojọpọ lati pese eto-ọrọ aje ti iwọn.
Apapo paati iṣelọpọ
Lati ṣelọpọ penstock ni ọrọ-aje ati pẹlu agbara giga ti o ni ibamu, ọna ti o dara julọ jẹ yiyi filament.A o tobi mandrel ti wa ni ti a we pẹlu tows ti okun ti a ti ṣiṣe nipasẹ a resini wẹ.Awọn gbigbe ti wa ni wiwun ni hoop ati awọn ilana helical lati ṣẹda agbara fun titẹ inu, atunse gigun ati mimu.Awọn abajade abajade ni isalẹ fihan idiyele ati iwuwo fun ẹsẹ kan fun awọn iwọn penstock meji, da lori agbasọ kan lati ọdọ awọn olupese agbegbe.Atọjade naa fihan pe sisanra apẹrẹ jẹ ṣiṣe nipasẹ fifi sori ẹrọ ati awọn ibeere mimu, kuku ju fifuye titẹ kekere kekere, ati fun awọn mejeeji o jẹ 2.28 cm.
Awọn ọna iṣelọpọ meji ni a gbero fun awọn ẹnu-bode wicket ati awọn vanes duro;ipilẹ tutu ati idapo igbale.Itumọ ti o tutu nlo aṣọ gbigbẹ, eyiti o jẹ ti inu nipasẹ sisọ resini sori aṣọ ati lilo awọn rollers lati Titari resini sinu aṣọ.Ilana yii ko mọ bi idapo igbale ati pe ko nigbagbogbo gbejade igbekalẹ iṣapeye julọ ni awọn ofin ti ipin-fibal-si-resini, ṣugbọn o gba akoko diẹ sii ju ilana idapo igbale lọ.Idapo igbale gbe okun gbigbẹ soke ni awọn iṣalaye ti o pe, ati akopọ gbigbẹ lẹhinna ni apo igbale ati awọn ohun elo afikun ti a somọ ti o yorisi ipese resini, eyiti a fa sinu apakan nigbati a ba lo igbale naa.Igbale ṣe iranlọwọ lati ṣetọju iye resini ni ipele ti o dara julọ ati dinku itusilẹ ti awọn ohun alumọni iyipada.
Àpótí àkájọ náà yóò lo ìfipalẹ̀ ọwọ́ sí ìdajì ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ méjì lórí màlúù akọ láti rí i pé ilẹ̀ inú dídán.Awọn idaji meji wọnyi yoo wa ni asopọ pọ pẹlu okun ti a fi kun si ita ni aaye asopọ lati rii daju pe agbara to peye.Fifuye titẹ ninu ọran yiyi ko nilo akojọpọ to ti ni ilọsiwaju ti o ni agbara giga, nitorinaa fifisilẹ tutu ti aṣọ gilaasi pẹlu resini iposii yoo to.Awọn sisanra ti apoti iwe naa da lori paramita apẹrẹ kanna bi penstock.Ẹyọ 250-kW jẹ ẹrọ ṣiṣan axial, nitorinaa ko si ọran lilọ kiri.
Olusare tobaini kan daapọ geometry eka kan pẹlu awọn ibeere fifuye giga.Awọn iṣẹ to ṣẹṣẹ ṣe afihan pe awọn ẹya ara ẹrọ ti o ni agbara ti o ga julọ le ṣee ṣelọpọ lati inu SMC prepreg ti a ge pẹlu agbara ti o dara julọ ati lile. lati gbe awọn ti a beere sisanra.Ọna kanna ni a le lo si Francis ati awọn asare propeller.Isare Francis ko le ṣe bi ẹyọkan, nitori idiju ti agbekọja abẹfẹlẹ yoo ṣe idiwọ apakan lati fa jade lati inu mimu naa.Nitorinaa, awọn abẹfẹsare olusare, ade ati ẹgbẹ jẹ iṣelọpọ lọtọ ati lẹhinna so pọ ati fikun pẹlu awọn boluti nipasẹ ita ti ade ati ẹgbẹ.
Lakoko ti tube apẹrẹ jẹ iṣelọpọ ni irọrun julọ nipa lilo yiyi filamenti, ilana yii ko ti ṣe iṣowo ni lilo awọn okun adayeba.Nitorinaa, a yan ifisilẹ ọwọ, nitori eyi jẹ ọna iṣelọpọ boṣewa, laibikita awọn idiyele iṣẹ ti o ga julọ.Lilo a akọ m iru si a mandrel, awọn layup le ti wa ni pari pẹlu awọn m petele ati ki o si titan inaro lati ni arowoto, idilọwọ awọn sagging lori ọkan ẹgbẹ.Iwọn ti awọn ẹya akojọpọ yoo yatọ die-die da lori iye resini ni apakan ti pari.Awọn nọmba wọnyi da lori 50% iwuwo okun.
Lapapọ awọn iwuwo fun irin ati apapo 2-MW turbine jẹ 9,888 kg ati 7,016 kg, lẹsẹsẹ.Irin 250-kW ati awọn turbines akojọpọ jẹ 3,734 kg ati 1,927 kg, lẹsẹsẹ.Awọn lapapọ gba awọn ẹnu-bode wicket 20 fun turbine kọọkan ati ipari penstock kan ti o dọgba si ori turbine naa.O ṣeese pe penstock yoo gun ati nilo awọn ibamu, ṣugbọn nọmba yii n funni ni iṣiro ipilẹ ti iwuwo ẹyọ ati awọn agbeegbe to somọ.Olupilẹṣẹ, awọn boluti ati ohun elo imuṣiṣẹ ẹnu-ọna ko si pẹlu wọn ro pe o jọra laarin apapo ati awọn ẹya irin.O tun tọ lati ṣe akiyesi pe atunṣe olusare ti o nilo lati ṣe akọọlẹ fun awọn ifọkansi aapọn ti a rii ni FEA yoo ṣafikun iwuwo si awọn ẹya akojọpọ, ṣugbọn iye ti a ro pe o kere ju, lori aṣẹ 5 kg lati mu awọn aaye lagbara pẹlu ifọkansi aapọn.
Pẹlu awọn iwọn wiwọn ti a fun, turbine composite 2-MW ati penstock rẹ le gbe soke nipasẹ V-22 Osprey ti o yara, lakoko ti ẹrọ irin yoo nilo fifalẹ, ọkọ ofurufu Chinook twin rotor ti o kere ju.Paapaa, turbine idapọmọra 2-MW ati penstock le jẹ gbigbe nipasẹ F-250 4 × 4, lakoko ti ẹyọ irin yoo nilo ọkọ nla nla ti yoo nira lati ṣe ọgbọn ni awọn ọna igbo ti fifi sori ẹrọ ba jinna.
Awọn ipari
O ṣee ṣe lati kọ awọn turbines lati awọn ohun elo akojọpọ, ati pe idinku iwuwo ti 50% si 70% ni a rii ni akawe si awọn paati irin ti aṣa.Iwọn ti o dinku le gba laaye awọn turbines akojọpọ lati fi sori ẹrọ ni awọn ipo jijin.Ni afikun, apejọ ti awọn ẹya akojọpọ wọnyi ko nilo ohun elo alurinmorin.Awọn paati tun nilo awọn ẹya diẹ lati di papọ, nitori nkan kọọkan le ṣee ṣe ni awọn apakan kan tabi meji.Ni awọn ṣiṣe iṣelọpọ kekere ti a ṣe awoṣe ninu iwadi yii, idiyele ti awọn apẹrẹ ati awọn irinṣẹ irinṣẹ miiran jẹ gaba lori idiyele paati.
Awọn ṣiṣe kekere ti a tọka si nibi fihan kini yoo jẹ idiyele lati bẹrẹ iwadii siwaju si awọn ohun elo wọnyi.Iwadi yii le koju ogbara cavitation ati aabo UV ti awọn paati lẹhin fifi sori ẹrọ.O le ṣee ṣe lati lo elastomer tabi awọn ohun elo seramiki lati dinku cavitation tabi rii daju pe turbine nṣiṣẹ ni ṣiṣan ati awọn ijọba ori ti o ṣe idiwọ cavitation lati ṣẹlẹ.Yoo ṣe pataki lati ṣe idanwo ati yanju awọn ọran wọnyi ati awọn miiran lati rii daju pe awọn sipo le ṣe aṣeyọri iru igbẹkẹle si awọn turbin irin, paapaa ti wọn ba ni lati fi sori ẹrọ ni awọn agbegbe nibiti itọju yoo jẹ loorekoore.
Paapaa ni awọn ṣiṣe kekere wọnyi, diẹ ninu awọn paati akojọpọ le jẹ idiyele-doko nitori iṣẹ ti o dinku ti o nilo fun iṣelọpọ.Fún àpẹrẹ, àpò àkápò kan fún ẹ̀ka 2-MW Francis yóò ná 80,000 dọ́là láti jẹ́ welded láti inú irin ní ìfiwéra sí $25,000 fún ṣíṣe àkópọ̀.Bibẹẹkọ, ti o ro pe apẹrẹ aṣeyọri ti awọn asare turbine, iye owo fun sisọ awọn asare akojọpọ jẹ diẹ sii ju awọn paati irin deede.Isare 2-MW yoo jẹ nipa $23,000 lati ṣe iṣelọpọ lati irin, ni akawe si $27,000 lati apapo.Awọn idiyele le yatọ nipasẹ ẹrọ.Ati pe idiyele fun awọn paati akojọpọ yoo lọ silẹ pupọ ni awọn iṣelọpọ iṣelọpọ giga ti o ba le tun lo awọn mimu.
Awọn oniwadi ti ṣe iwadii tẹlẹ ikole ti awọn aṣaju turbine lati awọn ohun elo idapọpọ.8 Sibẹsibẹ, iwadii yii ko koju idinku cavitation ati iṣeeṣe ti ikole.Igbesẹ t’okan fun awọn turbines akojọpọ ni lati ṣe apẹrẹ ati kọ awoṣe iwọn kan ti yoo gba ẹri ti iṣeeṣe ati eto-ọrọ ti iṣelọpọ.Ẹka yii le ṣe idanwo lati pinnu ṣiṣe ati iwulo, ati awọn ọna fun idilọwọ ibajẹ cavitation pupọ.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹta-15-2022
