কিভাবে বড় বায়ু টারবাইন ব্লেড তৈরি করবেন?

বৃহৎ বায়ু টারবাইন ব্লেড তৈরি একটি অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট এবং প্রযুক্তিগতভাবে নিবিড় প্রক্রিয়া, প্রধানত গ্লাস ফাইবার রিইনফোর্সড প্লাস্টিক (GFRP) বা কার্বন ফাইবার রিইনফোর্সড প্লাস্টিক (CFRP) এর মতো যৌগিক উপকরণ ব্যবহার করে এবং ছাঁচ তৈরির প্রযুক্তির মাধ্যমে উত্পাদিত হয়। উৎপাদনের প্রধান ধাপ এবং মূল প্রযুক্তিগত বিষয়গুলি নিম্নরূপ:

১. নকশা এবং ছাঁচ প্রস্তুতি

বায়ুসংক্রান্ত এবং কাঠামোগত নকশা: বায়ু শক্তি রূপান্তর দক্ষতা, লোড শক্তি, শব্দ নিয়ন্ত্রণ ইত্যাদির প্রয়োজনীয়তার উপর ভিত্তি করে, CAD/CAE সফ্টওয়্যারটি ব্লেড 3D মডেলিং এবং যান্ত্রিক সিমুলেশনের জন্য ব্যবহৃত হয়।

ছাঁচ তৈরি: ব্লেডগুলি সাধারণত উপরের এবং নীচের অর্ধেক খোলসগুলিতে বিভক্ত থাকে, যা আলাদাভাবে তৈরি করা হয়। ছাঁচগুলি সাধারণত ইস্পাত বা যৌগিক উপকরণ দিয়ে তৈরি হয় এবং তাদের পৃষ্ঠগুলিতে উচ্চ-নির্ভুলতা পলিশিং এবং রিলিজ এজেন্ট দিয়ে আবরণ প্রয়োজন হয় যাতে ব্লেডের পৃষ্ঠগুলি মসৃণ হয় (বাতাসের প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে)।

2. উপাদান প্রস্তুতি

প্রধান উপকরণ:

শক্তিবৃদ্ধি উপকরণ: কাচের ফাইবার কাপড় (সাধারণত ব্যবহৃত), কার্বন ফাইবার কাপড় (ওজন কমাতে অতি লম্বা ব্লেডের জন্য ব্যবহৃত)।

বেস উপাদান: ইপক্সি রজন বা পলিয়েস্টার রজন (ইপক্সি রজনের কার্যকারিতা ভালো এবং এটি বড় ব্লেডের জন্য ব্যবহৃত হয়)।

মূল উপাদান: বালসা বা পিভিসি ফোম, যা ব্লেডের ভেতরের অংশ পূরণ করে "স্যান্ডউইচ কাঠামো" তৈরি করে শক্ততা উন্নত করে এবং ওজন কমায়।

কাঠামোগত উপাদান: ব্লেড রুট এমবেডেড বল্ট স্লিভ (কানেক্টিং হাব), সামনের এবং পিছনের প্রান্তের শিয়ার বিম ইত্যাদি।

৩. স্তরবিন্যাস এবং ভ্যাকুয়াম আধান

এটি হল ব্লেড তৈরির মূল প্রক্রিয়া, যা সাধারণত ভ্যাকুয়াম অ্যাসিস্টেড রেজিন ইনফিউশন (VARI) প্রযুক্তি ব্যবহার করে করা হয়:

লেইং: ছাঁচে স্তরে স্তরে ফাইবার কাপড়, মূল উপকরণ এবং কাঠামোগত উপাদানগুলি রাখুন। লেয়ার ডিজাইনে ব্লেডের বিভিন্ন অংশের চাপ পরিস্থিতি অনুসারে ফাইবারের দিক এবং বেধ সামঞ্জস্য করতে হবে।

সিলিং এবং ভ্যাকুয়ামিং: একটি ভ্যাকুয়াম ফিল্ম দিয়ে স্তরটি ঢেকে দিন এবং এটি সিল করুন, বাতাস অপসারণের জন্য খালি করুন এবং নেতিবাচক চাপে রজনকে তন্তুগুলিতে সমানভাবে অনুপ্রবেশ করতে দিন।

রজন আধান: মিশ্র রজনকে একটি পাইপলাইনের মাধ্যমে ছাঁচে প্রবেশ করান এবং ভ্যাকুয়ামের নীচে সমস্ত ফাইবার স্তর অনুপ্রবেশ করুন।

নিরাময়: রজন নিরাময়ের জন্য ছাঁচটি (সাধারণত 50 ° C-80 ° C) গরম করুন, যা একটি উচ্চ-শক্তির যৌগিক খোল তৈরি করে।

৪. ছাঁচ বন্ধ এবং বন্ধন

ভাঙন: শক্ত হওয়ার পর ছাঁচ থেকে উপরের এবং নীচের অর্ধেক খোসা সরিয়ে ফেলুন।

আঠালো: উপরের এবং নীচের খোলসগুলিকে সারিবদ্ধ করুন এবং কাঠামোগত আঠালো (সাধারণত ইপোক্সি আঠালো) ব্যবহার করে তাদের একসাথে আবদ্ধ করুন। একই সাথে, ওয়েব প্লেটটিকে অভ্যন্তরীণভাবে আবদ্ধ করুন (কাঠামো শক্তিশালী করার জন্য)।

মূল চিকিৎসা: হাবের সাথে সংযোগকারী ব্লেডের মূল অংশকে শক্তিশালী করুন (যেমন স্তর বা ধাতব আস্তরণ ঘন করা)।

৫. পোস্ট প্রসেসিং এবং টেস্টিং

ছাঁটাই: প্রান্তের অতিরিক্ত উপাদান কেটে পৃষ্ঠটি পালিশ করুন।

আবরণ: স্প্রে প্রতিরক্ষামূলক আবরণ (অ্যান্টি ইউভি, অ্যান্টি আইস, অ্যান্টি জারা) এবং লোগো রঙ।

ভারসাম্য পরীক্ষা: গতিশীল ভারসাম্য নিশ্চিত করতে ব্লেডের মাধ্যাকর্ষণ কেন্দ্র এবং ওজন বন্টন পরীক্ষা করুন।

অ-ধ্বংসাত্মক পরীক্ষা: অভ্যন্তরীণ ত্রুটিগুলি (যেমন বুদবুদ, ডিলামিনেশন) পরীক্ষা করার জন্য অতিস্বনক বা এক্স-রে ব্যবহার করা।

স্ট্যাটিক লোড এবং ক্লান্তি পরীক্ষা (নমুনা): নকশার জীবনকাল (সাধারণত ২০-৩০ বছর) নিশ্চিত করার জন্য যান্ত্রিক পরীক্ষার জন্য চরম বায়ু লোড অনুকরণ করুন।

৬. প্রযুক্তিগত উন্নয়নের প্রবণতা

বুদ্ধিমান উৎপাদন: স্বয়ংক্রিয় স্তর স্থাপনকারী রোবট, রিয়েল-টাইম ইনফিউশন পর্যবেক্ষণ ব্যবস্থা।

উপাদান উদ্ভাবন: কার্বন ফাইবার হাইব্রিড প্রয়োগ, পুনর্ব্যবহারযোগ্য রজন (যেমন থার্মোপ্লাস্টিক কম্পোজিট উপকরণ)।

মডুলার ডিজাইন: সেগমেন্টেড ব্লেড পরিবহন এবং ইনস্টলেশন সহজতর করে

অবসরপ্রাপ্ত ব্লেড পুনর্ব্যবহার: পুনর্ব্যবহারের জন্য পাইরোলাইসিস এবং যান্ত্রিক ক্রাশিংয়ের মতো সবুজ পুনর্ব্যবহারযোগ্য প্রযুক্তি বিকাশ করা।

মূল চ্যালেঞ্জগুলি

বৃহৎ পরিসরে সীমাবদ্ধতা: ব্লেডের দৈর্ঘ্য ১০০ মিটার ছাড়িয়ে গেছে (অফশোর উইন্ড টারবাইনের জন্য), পরিবহন, ছাঁচের আকার এবং কাঠামোগত দৃঢ়তার ক্ষেত্রে চ্যালেঞ্জের সম্মুখীন হচ্ছে।

মান নিয়ন্ত্রণ: ছোটখাটো ত্রুটি ক্লান্তি ব্যর্থতার কারণ হতে পারে এবং প্রক্রিয়ার ধারাবাহিকতার কঠোর পর্যবেক্ষণ প্রয়োজন।

খরচ নিয়ন্ত্রণ: ফ্যানের মোট খরচের তুলনামূলকভাবে বেশি অনুপাতের জন্য উপাদান এবং প্রক্রিয়া খরচ দায়ী, এবং উৎপাদন দক্ষতা অপ্টিমাইজ করা প্রয়োজন।

উপরে উল্লিখিত নির্ভুলতা প্রক্রিয়াগুলির মাধ্যমে, আধুনিক বায়ু টারবাইন ব্লেডগুলি উচ্চ শক্তি, হালকা ওজন এবং দীর্ঘ আয়ুষ্কালের মধ্যে ভারসাম্য অর্জন করে, যা বায়ু শক্তি প্রযুক্তির অন্যতম মূল উপাদান হয়ে ওঠে।