Jinsi ya kutengeneza vile vikubwa vya turbine ya upepo?

Utengenezaji wa vile vikubwa vya turbine ya upepo ni mchakato sahihi sana na unaohitaji teknolojia nyingi, hasa kwa kutumia vifaa vya mchanganyiko kama vile plastiki iliyoimarishwa kwa nyuzi za glasi (GFRP) au plastiki iliyoimarishwa kwa nyuzi za kaboni (CFRP), na zinazozalishwa kupitia teknolojia ya kutengeneza ukungu. Zifuatazo ni hatua kuu za uzalishaji na mambo muhimu ya kiufundi:

1. Ubunifu na maandalizi ya ukungu

Muundo wa nyumatiki na kimuundo: Kulingana na mahitaji ya ufanisi wa ubadilishaji wa nishati ya upepo, nguvu ya mzigo, udhibiti wa kelele, n.k., programu ya CAD/CAE hutumika kwa uundaji wa modeli za 3D na uigaji wa mitambo.

Utengenezaji wa ukungu: Majani kwa kawaida hugawanywa katika nusu ya juu na ya chini ya maganda, ambayo hutengenezwa kando. Majani kwa kawaida hutengenezwa kwa chuma au vifaa mchanganyiko, na nyuso zao zinahitaji kung'arishwa kwa usahihi wa hali ya juu na mipako yenye viambato vya kutoa ili kuhakikisha nyuso laini za majani (kupunguza upinzani wa upepo).

2. Maandalizi ya nyenzo

Nyenzo kuu:

Vifaa vya kuimarisha: kitambaa cha nyuzi za kioo (kinachotumika sana), kitambaa cha nyuzi za kaboni (kinachotumika kwa vile virefu sana ili kupunguza uzito).

Nyenzo ya msingi: Resini ya epoksi au resini ya polyester (resini ya epoksi ina utendaji bora na hutumika kwa vile vikubwa).

Nyenzo kuu: balsa au povu ya PVC, ambayo hutumika kujaza sehemu ya ndani ya blade ili kuunda "muundo wa sandwichi" ili kuboresha ugumu na kupunguza uzito.

Vipengele vya kimuundo: kifuko cha boliti kilichopachikwa na mzizi wa blade (kitovu cha kuunganisha), mihimili ya kukata ya mbele na ya nyuma, n.k.

3. Kuweka tabaka na kuingiza utupu

Huu ndio mchakato mkuu wa kutengeneza blade, kwa kawaida kwa kutumia teknolojia ya uingizwaji wa resini iliyosaidiwa na utupu (VARI):

Kuweka: Weka kitambaa cha nyuzi, vifaa vya msingi, na vipengele vya kimuundo safu kwa safu kwenye ukungu. Muundo wa safu unahitaji kurekebisha mwelekeo na unene wa nyuzi kulingana na hali ya mkazo wa sehemu tofauti za blade.

Kufunga na Kusafisha: Funika safu hiyo kwa filamu ya utupu na uifunike, iondoe ili kuondoa hewa, na uruhusu resini kupenya nyuzi kwa usawa chini ya shinikizo hasi.

Uingizaji wa resini: Choma resini mchanganyiko kwenye umbo kupitia bomba na uingie kwenye tabaka zote za nyuzi chini ya utupu.

Kukausha: Pasha ukungu (kawaida 50 ° C-80 ° C) ili kukausha resini, na kutengeneza ganda la mchanganyiko lenye nguvu nyingi.

4. Kufunga na kuunganisha ukungu

Kubomoa: Ondoa maganda ya juu na ya chini kutoka kwenye ukungu baada ya kuganda.

Gundi: Panga magamba ya juu na ya chini na utumie gundi ya kimuundo (kawaida gundi ya epoxy) ili kuyaunganisha pamoja. Wakati huo huo, unganisha bamba la wavuti ndani (ili kuimarisha muundo).

Matibabu ya mizizi: Imarisha eneo la mizizi ya blade inayounganisha kitovu (kama vile kuongeza unene wa safu au bitana ya chuma).

5. Baada ya usindikaji na majaribio

Kupunguza: Kata nyenzo zilizozidi pembezoni na ung'arishe uso.

Mipako: Nyunyizia mipako ya kinga (anti UV, anti barafu, anti kutu) na rangi ya nembo.

Jaribio la usawa: Angalia kitovu cha mvuto na usambazaji wa uzito wa vile ili kuhakikisha usawa unaobadilika.

Upimaji usioharibu: kutumia ultrasound au X-ray kukagua kasoro za ndani (kama vile viputo, delamination).

Upimaji wa mzigo tuli na uchovu (sampuli): Iga mizigo ya upepo mkali kwa ajili ya upimaji wa mitambo ili kuhakikisha maisha ya muundo (kwa kawaida miaka 20-30).

6. Mitindo ya maendeleo ya kiteknolojia

Utengenezaji wa akili: Roboti inayoweka tabaka kiotomatiki, mfumo wa ufuatiliaji wa uingizaji wa maji kwa wakati halisi.

Ubunifu wa nyenzo: Matumizi mseto ya nyuzi za kaboni, resini inayoweza kutumika tena (kama vile vifaa vya mchanganyiko wa thermoplastic).

Ubunifu wa moduli: Vipande vilivyogawanywa hurahisisha usafirishaji na usakinishaji

Urejelezaji wa blade zilizostaafu: Kuendeleza teknolojia za urejelezaji wa kijani kibichi kama vile pyrolysis na kusagwa kwa mitambo kwa ajili ya kutumika tena.

changamoto muhimu

Vikwazo vikubwa: Urefu wa blade umezidi mita 100 (kwa turbine za upepo za pwani), zinakabiliwa na changamoto katika usafirishaji, ukubwa wa ukungu, na ugumu wa kimuundo.

Udhibiti wa ubora: Kasoro ndogo zinaweza kusababisha uchovu kushindwa, na ufuatiliaji mkali wa uthabiti wa mchakato unahitajika.

Udhibiti wa gharama: Gharama za nyenzo na mchakato huchangia sehemu kubwa ya gharama ya jumla ya feni, na ufanisi wa uzalishaji unahitaji kuboreshwa.

Kupitia michakato ya usahihi iliyotajwa hapo juu, vile vya kisasa vya turbine ya upepo hufikia usawa kati ya nguvu ya juu, wepesi, na maisha marefu, na kuwa moja ya vipengele vikuu vya teknolojia ya nishati ya upepo.