ວັດສະດຸປະກອບແມ່ນເຮັດໃຫ້ inroads ໃນການກໍ່ສ້າງອຸປະກອນສໍາລັບອຸດສາຫະກໍາໄຟຟ້ານ້ໍາຕົກ. ການສືບສວນກ່ຽວກັບຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງວັດສະດຸແລະເງື່ອນໄຂອື່ນໆສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຫຼາຍ, ໂດຍສະເພາະສໍາລັບຫນ່ວຍງານຂະຫນາດນ້ອຍແລະຈຸນລະພາກ.
ບົດຄວາມນີ້ໄດ້ຮັບການປະເມີນແລະດັດແກ້ຕາມການທົບທວນຄືນທີ່ດໍາເນີນໂດຍສອງຫຼືຫຼາຍກວ່າຜູ້ຊ່ຽວຊານທີ່ມີຄວາມຊໍານານທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ. ຜູ້ທົບທວນ peer ເຫຼົ່ານີ້ຕັດສິນຫນັງສືໃບລານສໍາລັບຄວາມຖືກຕ້ອງດ້ານວິຊາການ, ປະໂຫຍດ, ແລະຄວາມສໍາຄັນໂດຍລວມພາຍໃນອຸດສາຫະກໍາໄຟຟ້ານ້ໍາ.
ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງວັດສະດຸໃຫມ່ໃຫ້ໂອກາດທີ່ຫນ້າຕື່ນເຕັ້ນສໍາລັບອຸດສາຫະກໍາໄຟຟ້ານ້ໍາຕົກ. ໄມ້—ໃຊ້ໃນລໍ້ນໍ້າ ແລະກະເປົ໋າເດີມ—ຖືກແທນທີ່ດ້ວຍສ່ວນປະກອບເຫຼັກໃນຕົ້ນຊຸມປີ 1800. ເຫຼັກກ້າຮັກສາຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງຕົນໂດຍຜ່ານການໂຫຼດ fatigue ສູງແລະຕ້ານການເຊາະເຈື່ອນ cavitation ແລະການ corrosion. ຄຸນສົມບັດຂອງມັນແມ່ນເຂົ້າໃຈດີ ແລະຂະບວນການຜະລິດອົງປະກອບແມ່ນພັດທະນາໄດ້ດີ. ສໍາລັບຫົວຫນ່ວຍຂະຫນາດໃຫຍ່, ເຫຼັກກ້າຈະຍັງຄົງເປັນວັດສະດຸທາງເລືອກ.
ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ເນື່ອງຈາກການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຂະຫນາດນ້ອຍ (ຕ່ໍາກວ່າ 10 MW) ເປັນຈຸນລະພາກ (ຕ່ໍາກວ່າ 100 kW), turbines ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຊ່ວຍປະຢັດນ້ໍາແລະຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດແລະຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ. ອັນນີ້ມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງໂດຍສະເພາະຍ້ອນຄວາມຕ້ອງການການຂະຫຍາຍຕົວຂອງການສະໜອງໄຟຟ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ພະລັງງານໄຟຟ້າທີ່ຕິດຕັ້ງໃນທົ່ວໂລກ, ເກືອບ 800,000 MW ອີງຕາມການສຶກສາປີ 2009 ໂດຍ Norwegian Renewable Energy Partners, ມີພຽງແຕ່ 10% ຂອງຄວາມເປັນໄປໄດ້ທາງດ້ານເສດຖະກິດ ແລະ 6% ຂອງພະລັງງານໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມເປັນໄປໄດ້ທາງດ້ານວິຊາການ. ທ່າແຮງທີ່ຈະນໍາເອົານ້ໍາທີ່ມີຄວາມເປັນໄປໄດ້ທາງດ້ານເຕັກນິກຫຼາຍຂື້ນເຂົ້າໄປໃນພື້ນທີ່ຂອງຄວາມເປັນໄປໄດ້ທາງດ້ານເສດຖະກິດເພີ່ມຂຶ້ນໂດຍຄວາມສາມາດຂອງອົງປະກອບປະສົມເພື່ອໃຫ້ເສດຖະກິດຂອງຂະຫນາດ.
ການຜະລິດອົງປະກອບປະກອບ
ເພື່ອຜະລິດ penstock ທາງດ້ານເສດຖະກິດແລະມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງທີ່ສອດຄ່ອງ, ວິທີການທີ່ດີທີ່ສຸດແມ່ນການ winding filament. mandrel ຂະຫນາດໃຫຍ່ແມ່ນຫໍ່ດ້ວຍ tows ຂອງເສັ້ນໄຍທີ່ໄດ້ຖືກແລ່ນຜ່ານອາບນ້ໍາຢາງ. tows ແມ່ນຫໍ່ຢູ່ໃນ hoop ແລະຮູບແບບ helical ເພື່ອສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງສໍາລັບຄວາມກົດດັນພາຍໃນ, ງໍຕາມລວງຍາວແລະການຈັດການ. ພາກສ່ວນຜົນໄດ້ຮັບຂ້າງລຸ່ມນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະນ້ໍາຫນັກຕໍ່ຕີນສໍາລັບສອງຂະຫນາດ penstock, ອີງຕາມຄໍາເວົ້າຈາກຜູ້ສະຫນອງທ້ອງຖິ່ນ. ຄໍາເວົ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມຫນາຂອງການອອກແບບໄດ້ຖືກຂັບເຄື່ອນໂດຍຄວາມຕ້ອງການການຕິດຕັ້ງແລະການຈັດການ, ແທນທີ່ຈະເປັນຄວາມກົດດັນທີ່ຂ້ອນຂ້າງຕ່ໍາ, ແລະສໍາລັບທັງສອງມັນແມ່ນ 2.28 ຊຕມ.
ສອງວິທີການຜະລິດໄດ້ຖືກພິຈາລະນາສໍາລັບປະຕູຮົ້ວ wicket ແລະ vanes ຢູ່; layup ຊຸ່ມແລະ້ໍາຕົ້ມສູນຍາກາດ. ການຈັດວາງປຽກໃຊ້ຜ້າແຫ້ງ, ເຊິ່ງຖືກ impregnated ໂດຍການຖອກນ້ໍາຢາງໃສ່ຜ້າແລະໃຊ້ rollers ເພື່ອຍູ້ຢາງເຂົ້າໄປໃນຜ້າ. ຂະບວນການນີ້ແມ່ນບໍ່ສະອາດຄືກັບການດູດຊືມສູນຍາກາດແລະບໍ່ສະເຫມີຜະລິດໂຄງສ້າງທີ່ດີທີ່ສຸດກ່ຽວກັບອັດຕາສ່ວນຂອງເສັ້ນໄຍກັບຢາງ, ແຕ່ມັນໃຊ້ເວລາຫນ້ອຍກວ່າຂະບວນການດູດຊຶມສູນຍາກາດ. ການດູດຊືມສູນຍາກາດຈັດວາງເສັ້ນໄຍແຫ້ງໃນທິດທາງທີ່ຖືກຕ້ອງ, ແລະ stack ແຫ້ງຫຼັງຈາກນັ້ນແມ່ນຖົງສູນຍາກາດແລະອຸປະກອນເພີ່ມເຕີມແມ່ນຕິດກັນທີ່ນໍາໄປສູ່ການສະຫນອງຢາງ, ເຊິ່ງຖືກດຶງເຂົ້າໄປໃນສ່ວນໃນເວລາທີ່ສູນຍາກາດຖືກນໍາໃຊ້. ສູນຍາກາດຊ່ວຍຮັກສາປະລິມານຂອງນ້ໍາຢາງໃນລະດັບທີ່ເຫມາະສົມແລະຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍສານອິນຊີທີ່ລະເຫີຍ.
ກໍລະນີເລື່ອນຈະໃຊ້ການວາງມືໃນສອງເຄິ່ງແຍກຕ່າງຫາກໃສ່ແມ່ພິມເພດຊາຍເພື່ອຮັບປະກັນດ້ານໃນກ້ຽງ. ທັງສອງ halves ເຫຼົ່ານີ້ຈະຖືກຜູກມັດຮ່ວມກັນກັບເສັ້ນໄຍທີ່ເພີ່ມໃສ່ພາຍນອກຢູ່ທີ່ຈຸດຜູກມັດເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມເຂັ້ມແຂງທີ່ພຽງພໍ. ການໂຫຼດຄວາມກົດດັນໃນກໍລະນີເລື່ອນບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງຂອງອົງປະກອບທີ່ກ້າວຫນ້າ, ດັ່ງນັ້ນການວາງປຽກຂອງຜ້າ fiberglass ທີ່ມີຢາງ epoxy ຈະພຽງພໍ. ຄວາມຫນາຂອງກໍລະນີເລື່ອນແມ່ນອີງໃສ່ຕົວກໍານົດການອອກແບບດຽວກັນກັບ penstock. ຫນ່ວຍບໍລິການ 250-kW ແມ່ນເຄື່ອງໄຫຼຕາມແກນ, ດັ່ງນັ້ນບໍ່ມີກໍລະນີເລື່ອນ.
A turbine runner ປະສົມປະສານເລຂາຄະນິດສະລັບສັບຊ້ອນທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການໂຫຼດສູງ. ວຽກງານທີ່ຜ່ານມາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າອົງປະກອບໂຄງສ້າງທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງສາມາດຜະລິດຈາກ prepreg SMC ຟັກທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະແຂງທີ່ດີເລີດ.5 ແຂນ suspension ຂອງ Lamborghini Gallardo ໄດ້ຖືກອອກແບບໂດຍໃຊ້ຫຼາຍຊັ້ນຂອງ prepreg SMC ຟັກທີ່ເອີ້ນວ່າ composite forged, ການບີບອັດ molded ເພື່ອຜະລິດຄວາມຫນາທີ່ຕ້ອງການ. ວິທີການດຽວກັນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ກັບ Francis ແລະນັກແລ່ນ propeller. ນັກແລ່ນ Francis ບໍ່ສາມາດສ້າງເປັນຫນ່ວຍດຽວໄດ້, ເພາະວ່າຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງແຜ່ນໃບຄ້າຍຄືຈະປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ພາກສ່ວນຖືກສະກັດອອກຈາກ mold. ດັ່ງນັ້ນ, ແຜ່ນແລ່ນ, ເຮືອນຍອດແລະແຖບແມ່ນຜະລິດແຍກຕ່າງຫາກແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຖືກຜູກມັດເຂົ້າກັນແລະເສີມດ້ວຍ bolts ຜ່ານທາງນອກຂອງມົງກຸດແລະແຖບ.
ໃນຂະນະທີ່ທໍ່ຮ່າງແມ່ນຜະລິດໄດ້ງ່າຍທີ່ສຸດໂດຍໃຊ້ສາຍລົມ filament, ຂະບວນການນີ້ບໍ່ໄດ້ຖືກເຮັດການຄ້າໂດຍໃຊ້ເສັ້ນໃຍທໍາມະຊາດ. ດັ່ງນັ້ນ, ການຈັດວາງດ້ວຍມືໄດ້ຖືກເລືອກ, ເພາະວ່ານີ້ແມ່ນວິທີການຜະລິດມາດຕະຖານ, ເຖິງວ່າຈະມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແຮງງານທີ່ສູງຂຶ້ນ. ການນໍາໃຊ້ mold ຜູ້ຊາຍຄ້າຍຄືກັນກັບ mandrel, layup ສາມາດເຮັດໄດ້ສໍາເລັດດ້ວຍ mold ອອກຕາມລວງນອນແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຫັນເປັນແນວຕັ້ງເພື່ອການປິ່ນປົວ, ການປ້ອງກັນການ sagging ຂ້າງຫນຶ່ງ. ນ້ ຳ ໜັກ ຂອງຊິ້ນສ່ວນປະສົມຈະແຕກຕ່າງກັນເລັກນ້ອຍຂື້ນກັບປະລິມານຂອງຢາງໃນສ່ວນທີ່ເຮັດແລ້ວ. ຕົວເລກເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນອີງໃສ່ນ້ໍາຫນັກເສັ້ນໄຍ 50%.
ນ້ຳໜັກທັງໝົດຂອງເຫຼັກກ້າ ແລະ ກັງຫັນ 2 MW ແມ່ນ 9,888 ກິໂລ ແລະ 7,016 ກິໂລ ຕາມລຳດັບ. ເຄື່ອງຈັກເຫຼັກ 250 kW ແລະ turbine ປະສົມແມ່ນ 3,734 ກິໂລ ແລະ 1,927 ກິໂລຕາມລໍາດັບ. ຈໍານວນທັງຫມົດສົມມຸດວ່າ 20 ປະຕູ wicket ສໍາລັບແຕ່ລະ turbine ແລະຄວາມຍາວ penstock ເທົ່າກັບຫົວຂອງ turbine ໄດ້. ມັນເປັນໄປໄດ້ວ່າ penstock ຈະຍາວກວ່າແລະຕ້ອງການອຸປະກອນເສີມ, ແຕ່ຕົວເລກນີ້ເຮັດໃຫ້ການຄາດຄະເນພື້ນຖານຂອງນ້ໍາຫນັກຂອງຫນ່ວຍງານແລະອຸປະກອນຕໍ່ພ່ວງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ. ເຄື່ອງກໍາເນີດໄຟຟ້າ, bolts ແລະຮາດແວ actuating gate ບໍ່ໄດ້ລວມເອົາແລະສົມມຸດວ່າມີຄວາມຄ້າຍຄືກັນລະຫວ່າງຫນ່ວຍງານປະສົມແລະເຫຼັກກ້າ. ມັນຍັງເປັນມູນຄ່າທີ່ສັງເກດວ່າການອອກແບບໃຫມ່ຂອງນັກແລ່ນທີ່ຕ້ອງພິຈາລະນາຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຄວາມກົດດັນທີ່ເຫັນໃນ FEA ຈະເພີ່ມນ້ໍາຫນັກໃຫ້ກັບຫນ່ວຍງານປະສົມ, ແຕ່ຄາດວ່າປະລິມານແມ່ນຫນ້ອຍທີ່ສຸດ, ຕາມລໍາດັບ 5 ກິໂລເພື່ອສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງຈຸດທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຄວາມກົດດັນ.
ດ້ວຍນໍ້າໜັກທີ່ໃຫ້ມາ, ກັງຫັນປະສົມ 2-MW ແລະເຄື່ອງ penstock ຂອງມັນສາມາດຖືກຍົກໄດ້ໂດຍໄວ V-22 Osprey, ໃນຂະນະທີ່ເຄື່ອງເຫຼັກຕ້ອງການເຮລິຄອບເຕີ Chinook twin rotor helicopter ທີ່ຊ້າກວ່າ, ຫນ້ອຍ. ນອກຈາກນີ້, ເຄື່ອງຈັກປະກອບ 2 ເມກາວັດ ແລະ ກະປ໋ອງກະເປົ໋າສາມາດດຶງລົດ F-250 4×4 ໄດ້, ໃນຂະນະທີ່ ເຄື່ອງຈັກເຫຼັກຈະຕ້ອງການລົດບັນທຸກຂະໜາດໃຫຍ່ກວ່າ ທີ່ຈະເປັນການຍາກທີ່ຈະຂັບໄລ່ໄປຕາມເສັ້ນທາງປ່າໄມ້ ຖ້າການຕິດຕັ້ງຫ່າງໄກສອກຫຼີກ.
ບົດສະຫຼຸບ
ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະສ້າງ turbines ຈາກວັດສະດຸປະສົມ, ແລະການຫຼຸດຜ່ອນນ້ໍາຂອງ 50% ຫາ 70% ໄດ້ຖືກພົບເຫັນເມື່ອທຽບກັບອົງປະກອບເຫຼັກທໍາມະດາ. ນ້ໍາຫນັກທີ່ຫຼຸດລົງສາມາດອະນຸຍາດໃຫ້ turbines ປະກອບໃນການຕິດຕັ້ງໃນສະຖານທີ່ຫ່າງໄກສອກຫຼີກ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການປະກອບໂຄງສ້າງປະກອບເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີອຸປະກອນເຊື່ອມ. ອົງປະກອບຍັງຕ້ອງການສ່ວນຫນ້ອຍທີ່ຈະ bolted ເຂົ້າກັນ, ເພາະວ່າແຕ່ລະຊິ້ນສາມາດເຮັດໄດ້ໃນຫນຶ່ງຫຼືສອງສ່ວນ. ໃນການຜະລິດຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ດໍາເນີນຕາມແບບຈໍາລອງໃນການສຶກສານີ້, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງ molds ແລະເຄື່ອງມືອື່ນໆກວມເອົາຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງອົງປະກອບ.
ການແລ່ນນ້ອຍໆທີ່ລະບຸໄວ້ໃນທີ່ນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມັນຈະມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແນວໃດເພື່ອເລີ່ມຕົ້ນການຄົ້ນຄວ້າຕື່ມອີກໃນອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້. ການຄົ້ນຄວ້ານີ້ສາມາດແກ້ໄຂການເຊາະເຈື່ອນ cavitation ແລະການປ້ອງກັນ UV ຂອງອົງປະກອບຫຼັງຈາກການຕິດຕັ້ງ. ມັນອາດຈະເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະໃຊ້ elastomer ຫຼືການເຄືອບເຊລາມິກເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນ cavitation ຫຼືໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າ turbine ແລ່ນຢູ່ໃນລະບົບການໄຫຼແລະຫົວທີ່ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ cavitation ເກີດຂຶ້ນ. ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະທົດສອບແລະແກ້ໄຂບັນຫາເຫຼົ່ານີ້ແລະອື່ນໆເພື່ອຮັບປະກັນຫນ່ວຍງານສາມາດບັນລຸຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບ turbine ເຫຼັກກ້າ, ໂດຍສະເພາະຖ້າພວກເຂົາຕ້ອງໄດ້ຮັບການຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນພື້ນທີ່ທີ່ມີການບໍາລຸງຮັກສາເລື້ອຍໆ.
ເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນການແລ່ນຂະຫນາດນ້ອຍເຫຼົ່ານີ້, ບາງອົງປະກອບປະກອບສາມາດປະຫຍັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໄດ້ເນື່ອງຈາກແຮງງານຫຼຸດລົງທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການຜະລິດ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ກໍລະນີເລື່ອນສໍາລັບຫນ່ວຍ 2-MW Francis ຈະມີລາຄາ 80,000 ໂດລາເພື່ອການເຊື່ອມໂລຫະຈາກເຫລໍກທຽບກັບ $ 25,000 ສໍາລັບການຜະລິດປະສົມ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໂດຍສົມມຸດວ່າການອອກແບບເຄື່ອງແລ່ນ turbine ປະສົບຜົນສໍາເລັດ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສໍາລັບການ molding ເຄື່ອງແລ່ນປະສົມແມ່ນຫຼາຍກ່ວາອົງປະກອບເຫຼັກທຽບເທົ່າ. ເຄື່ອງແລ່ນ 2 ເມກາວັດ ຈະມີລາຄາປະມານ 23,000 ໂດລາ ເພື່ອຜະລິດຈາກເຫຼັກກ້າ, ທຽບກັບ 27,000 ໂດລາ ຈາກວັດສະດຸປະກອບ. ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍອາດຈະແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມເຄື່ອງຈັກ. ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສໍາລັບອົງປະກອບປະສົມຈະຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການຜະລິດທີ່ສູງຂຶ້ນຖ້າ mold ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ຄືນ.
ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສໍາຫຼວດການກໍ່ສ້າງເຄື່ອງແລ່ນ turbine ຈາກວັດສະດຸປະສົມ.8 ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ການສຶກສານີ້ບໍ່ໄດ້ແກ້ໄຂບັນຫາການເຊາະເຈື່ອນຂອງ cavitation ແລະຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການກໍ່ສ້າງ. ຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປສໍາລັບ turbines ປະສົມແມ່ນການອອກແບບແລະສ້າງຮູບແບບຂະຫນາດທີ່ຈະຊ່ວຍໃຫ້ຫຼັກຖານສະແດງຄວາມເປັນໄປໄດ້ແລະເສດຖະກິດການຜະລິດ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຫນ່ວຍບໍລິການນີ້ສາມາດຖືກທົດສອບເພື່ອກໍານົດປະສິດທິພາບແລະການນໍາໃຊ້, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບວິທີການປ້ອງກັນການເຊາະເຈື່ອນ cavitation ເກີນ.
ເວລາປະກາດ: Feb-15-2022
