ရေအားလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပေးလုပ်ငန်းအတွက် စက်ပစ္စည်းများတည်ဆောက်ရာတွင် ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများသည် တိုးတက်မှုများကို ဖော်ဆောင်နေပါသည်။ ပစ္စည်းခိုင်ခံ့မှုနှင့် အခြားစံနှုန်းများကို စုံစမ်းစစ်ဆေးခြင်းအားဖြင့် အထူးသဖြင့် အသေးစားနှင့် အဏုကြည့်ယူနစ်များအတွက် အသုံးချမှုများစွာကို တွေ့ရှိရသည်။
ဤဆောင်းပါးကို သက်ဆိုင်ရာကျွမ်းကျင်မှုရှိသော ပညာရှင်နှစ်ဦး သို့မဟုတ် နှစ်ဦးထက်ပိုသော ပညာရှင်များမှ ပြုလုပ်သော သုံးသပ်ချက်များနှင့်အညီ အကဲဖြတ်ပြီး တည်းဖြတ်ထားပါသည်။ ဤရွယ်တူပြန်လည်သုံးသပ်သူများသည် လက်ရေးစာမူများကို ရေအားလျှပ်စစ်လုပ်ငန်းအတွင်း နည်းပညာဆိုင်ရာတိကျမှု၊ အသုံးဝင်မှုနှင့် အလုံးစုံအရေးပါမှုတို့အတွက် အကဲဖြတ်ကြသည်။
ပစ္စည်းအသစ်များ တိုးတက်လာခြင်းက ရေအားလျှပ်စစ်လုပ်ငန်းအတွက် စိတ်လှုပ်ရှားဖွယ် အခွင့်အလမ်းများကို ပေးပါသည်။ မူလရေဘီးများနှင့် ရေလှောင်ကန်များတွင် အသုံးပြုသော သစ်သားကို ၁၈၀၀ ပြည့်လွန်နှစ်များ အစောပိုင်းတွင် သံမဏိအစိတ်အပိုင်းများဖြင့် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း အစားထိုးခဲ့သည်။ သံမဏိသည် မြင့်မားသောပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှုဝန်ထုပ်ဝန်ပိုးမှတစ်ဆင့် ၎င်း၏ခိုင်ခံ့မှုကို ထိန်းသိမ်းထားနိုင်ပြီး cavitation တိုက်စားမှုနှင့် သံချေးတက်ခြင်းကို ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။ ၎င်း၏ဂုဏ်သတ္တိများကို ကောင်းစွာနားလည်ထားပြီး အစိတ်အပိုင်းထုတ်လုပ်သည့် လုပ်ငန်းစဉ်များကိုလည်း ကောင်းစွာဖွံ့ဖြိုးပြီးဖြစ်သည်။ ယူနစ်ကြီးများအတွက် သံမဏိသည် ရွေးချယ်မှုပစ္စည်းအဖြစ် ဆက်လက်တည်ရှိနေဖွယ်ရှိသည်။
သို့သော်၊ သေးငယ်သော (10 MW အောက်) မှ မိုက်ခရိုအရွယ်အစား (100 kW အောက်) တာဘိုင်များမှ မြင့်တက်လာသောကြောင့်၊ အလေးချိန်ချွေတာရန်နှင့် ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ်နှင့် ပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာသက်ရောက်မှုများကို လျှော့ချရန်အတွက် ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများကို အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ လျှပ်စစ်ဓာတ်အားထောက်ပံ့မှု တိုးတက်မှုအတွက် စဉ်ဆက်မပြတ်လိုအပ်ချက်ရှိနေသောကြောင့် ၎င်းသည် အထူးသက်ဆိုင်ပါသည်။ Norwegian Renewable Energy Partners ၏ ၂၀၀၉ ခုနှစ် လေ့လာမှုအရ တပ်ဆင်ထားသော ကမ္ဘာ့ရေအားလျှပ်စစ်စွမ်းရည် ၈၀၀,၀၀၀ MW နီးပါးသည် စီးပွားရေးအရ ဖြစ်နိုင်ခြေ၏ ၁၀% နှင့် နည်းပညာအရ ဖြစ်နိုင်ခြေရှိသော ရေအားလျှပ်စစ်၏ ၆% သာရှိသည်။ နည်းပညာအရ ဖြစ်နိုင်ခြေရှိသော ရေအားလျှပ်စစ်ကို စီးပွားရေးအရ ဖြစ်နိုင်ခြေရှိသော နယ်ပယ်သို့ ပိုမိုယူဆောင်လာရန် အလားအလာသည် ပေါင်းစပ်အစိတ်အပိုင်းများ၏ စီးပွားရေးအရ စကေးကို ပံ့ပိုးပေးနိုင်စွမ်းနှင့်အတူ တိုးလာပါသည်။
ပေါင်းစပ်အစိတ်အပိုင်းထုတ်လုပ်ခြင်း
penstock ကို ချွေတာစွာထုတ်လုပ်ရန်နှင့် မြင့်မားသောခိုင်ခံ့မှုရှိသော penstock ကိုထုတ်လုပ်ရန်အတွက် အကောင်းဆုံးနည်းလမ်းမှာ filament winding ဖြစ်သည်။ resin bath မှတစ်ဆင့် စီးဆင်းထားသော fiber ကြိုးများဖြင့် mandrel ကြီးတစ်ခုကို ပတ်ထားသည်။ အတွင်းပိုင်းဖိအား၊ အလျားလိုက်ကွေးညွှတ်ခြင်းနှင့် ကိုင်တွယ်ခြင်းအတွက် ခိုင်ခံ့မှုဖန်တီးရန် ကြိုးများကို hoop နှင့် helical ပုံစံများဖြင့် ပတ်ထားသည်။ အောက်ပါရလဒ်အပိုင်းတွင် ဒေသခံပေးသွင်းသူများထံမှ ဈေးနှုန်းအပေါ်အခြေခံ၍ penstock အရွယ်အစားနှစ်ခုအတွက် တစ်ပေလျှင် ကုန်ကျစရိတ်နှင့် အလေးချိန်ကို ပြသထားသည်။ ဈေးနှုန်းတွင် ဒီဇိုင်းအထူသည် ဖိအားဝန်အားနည်းပါးခြင်းထက် တပ်ဆင်ခြင်းနှင့် ကိုင်တွယ်ခြင်းလိုအပ်ချက်များကြောင့် မောင်းနှင်ခံရပြီး နှစ်မျိုးလုံးအတွက် ၂.၂၈ စင်တီမီတာဖြစ်ကြောင်း ပြသထားသည်။
wicket gates နှင့် stay vanes များအတွက် ထုတ်လုပ်မှုနည်းလမ်းနှစ်ခုကို စဉ်းစားခဲ့သည်။ wet layup နှင့် vacuum infusion တို့ဖြစ်သည်။ Wet layup သည် ခြောက်သွေ့သောအထည်ကို အသုံးပြုပြီး အထည်ပေါ်တွင် resin လောင်းထည့်ပြီး resin ကို အထည်ထဲသို့တွန်းထည့်ရန် rollers များကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် စိမ်ထားသည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည် vacuum infusion လောက် မသန့်ရှင်းပါ။ fiber-to-resin အချိုးအစားအရ အကောင်းဆုံးဖွဲ့စည်းပုံကို အမြဲတမ်း မထုတ်လုပ်နိုင်သော်လည်း vacuum infusion လုပ်ငန်းစဉ်ထက် အချိန်ပိုကြာသည်။ Vacuum infusion သည် ခြောက်သွေ့သောအမျှင်ကို မှန်ကန်သောဦးတည်ချက်များတွင် ထားရှိပြီး dry stack ကို vacuum bag ထဲထည့်ပြီး resin ထောက်ပံ့မှုဆီသို့ ဦးတည်စေသည့် အပိုဆက်စပ်ပစ္စည်းများကို တပ်ဆင်ထားပြီး vacuum ကို အသုံးပြုသောအခါ အပိုင်းထဲသို့ ဆွဲယူသည်။ vacuum သည် resin ပမာဏကို အကောင်းဆုံးအဆင့်တွင် ထိန်းသိမ်းရန်နှင့် volatile organic များထုတ်လွှတ်မှုကို လျှော့ချရန် ကူညီပေးသည်။
scroll case သည် ချောမွေ့သော အတွင်းမျက်နှာပြင်ကို သေချာစေရန်အတွက် အထီးပုံစံခွက်ပေါ်တွင် သီးခြားတစ်ဝက်စီဖြင့် လက်ဖြင့် layup ပြုလုပ်မည်ဖြစ်သည်။ ထို့နောက် ဤတစ်ဝက်စီကို လုံလောက်သောခိုင်ခံ့မှုကို သေချာစေရန် ချည်နှောင်သည့်နေရာရှိ အပြင်ဘက်တွင် အမျှင်ထည့်သွင်းထားသော အမျှင်ဖြင့် ပေါင်းစပ်မည်ဖြစ်သည်။ scroll case ရှိ ဖိအားဝန်သည် မြင့်မားသောခိုင်ခံ့မှုရှိသော အဆင့်မြင့် composite မလိုအပ်သောကြောင့် epoxy resin ပါသော fiberglass အထည်ကို ရေစိုစွာ layup လုပ်ခြင်းသည် လုံလောက်ပါသည်။ scroll case ၏အထူကို penstock နှင့် ဒီဇိုင်း parameter တူညီစွာအပေါ် အခြေခံထားသည်။ 250-kW ယူနစ်သည် axial flow စက်ဖြစ်သောကြောင့် scroll case မရှိပါ။
တာဘိုင်ပြေးစက်တစ်ခုသည် ရှုပ်ထွေးသော ဂျီသြမေတြီကို မြင့်မားသော ဝန်လိုအပ်ချက်များနှင့် ပေါင်းစပ်ထားသည်။ မကြာသေးမီက လုပ်ဆောင်ခဲ့သော လုပ်ငန်းများက မြင့်မားသော ခိုင်ခံ့မှုရှိသော ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ အစိတ်အပိုင်းများကို ခုတ်ထားသော prepreg SMC မှ ကောင်းမွန်သော ခိုင်ခံ့မှုနှင့် တောင့်တင်းမှုဖြင့် ထုတ်လုပ်နိုင်ကြောင်း ပြသခဲ့သည်။၅ Lamborghini Gallardo ၏ ဆိုင်းထိန်းလက်မောင်းကို လိုအပ်သော အထူကို ထုတ်လုပ်ရန် forged composite အဖြစ် လူသိများသော ခုတ်ထားသော prepreg SMC အလွှာများစွာကို အသုံးပြု၍ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည်။ ထိုနည်းလမ်းကို Francis နှင့် propeller runners များတွင်လည်း အသုံးပြုနိုင်သည်။ Francis runner ကို blade overlap ၏ ရှုပ်ထွေးမှုကြောင့် အစိတ်အပိုင်းကို mold မှ ထုတ်ယူခြင်းမှ တားဆီးနိုင်သောကြောင့် တစ်ခုတည်းအဖြစ် ပြုလုပ်၍မရပါ။ ထို့ကြောင့် runner blade များ၊ crown နှင့် band တို့ကို သီးခြားစီ ထုတ်လုပ်ပြီးနောက် အတူတကွ ချိတ်ဆက်ကာ crown နှင့် band ၏ အပြင်ဘက်မှတစ်ဆင့် bolt များဖြင့် အားဖြည့်ထားသည်။
ပိုက်လိုင်းကို filament winding ကို အသုံးပြု၍ အလွယ်ကူဆုံး ထုတ်လုပ်နိုင်သော်လည်း ဤလုပ်ငန်းစဉ်ကို သဘာဝအမျှင်များကို အသုံးပြု၍ စီးပွားဖြစ် ထုတ်လုပ်ထားခြင်း မရှိပါ။ ထို့ကြောင့် အလုပ်သမားကုန်ကျစရိတ် မြင့်မားသော်လည်း ၎င်းသည် ထုတ်လုပ်မှု၏ စံနည်းလမ်းဖြစ်သောကြောင့် လက်ဖြင့် layup ကို ရွေးချယ်ခဲ့သည်။ mandrel နှင့်ဆင်တူသော အထီးမှိုကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် layup ကို မှိုကို အလျားလိုက်ထားပြီး ပြီးမြောက်အောင် ဒေါင်လိုက်လှည့်ကာ တစ်ဖက်တွင် တွဲကျခြင်းမှ ကာကွယ်ပေးသည်။ composite အစိတ်အပိုင်းများ၏ အလေးချိန်သည် အပြီးသတ်အစိတ်အပိုင်းတွင် resin ပမာဏပေါ် မူတည်၍ အနည်းငယ်ကွဲပြားလိမ့်မည်။ ဤကိန်းဂဏန်းများသည် အမျှင် ၅၀% အလေးချိန်ပေါ်တွင် အခြေခံသည်။
သံမဏိနှင့် ပေါင်းစပ် 2-MW တာဘိုင်အတွက် စုစုပေါင်းအလေးချိန်မှာ အသီးသီး 9,888 kg နှင့် 7,016 kg ဖြစ်သည်။ 250-kW သံမဏိနှင့် ပေါင်းစပ်တာဘိုင်များသည် အသီးသီး 3,734 kg နှင့် 1,927 kg ဖြစ်သည်။ စုစုပေါင်းအလေးချိန်မှာ တာဘိုင်တစ်ခုစီအတွက် wicket gates ၂၀ နှင့် တာဘိုင်၏ head နှင့်ညီမျှသော penstock အရှည်ကို ယူဆထားသည်။ penstock သည် ပိုရှည်ပြီး fittings လိုအပ်နိုင်ဖွယ်ရှိသော်လည်း ဤနံပါတ်သည် unit ၏အလေးချိန်နှင့် ဆက်စပ် peripherals များ၏ အခြေခံခန့်မှန်းချက်ကို ပေးသည်။ generator၊ bolts နှင့် gate actuating hardware များ မပါဝင်ဘဲ composite unit နှင့် steel unit များအကြား အလားတူဖြစ်သည်ဟု ယူဆရသည်။ FEA တွင်တွေ့ရသော stress concentration များကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် လိုအပ်သော runner redesign သည် composite unit များကို အလေးချိန်တိုးစေမည်ဖြစ်သော်လည်း stress concentration ဖြင့် point များကို ခိုင်မာစေရန် 5 kg ခန့်ဖြင့် ပမာဏကို အနည်းဆုံးဟု ယူဆထားကြောင်းလည်း သတိပြုသင့်သည်။
ပေးထားသောအလေးချိန်များဖြင့် 2-MW composite turbine နှင့် ၎င်း၏ penstock ကို မြန်ဆန်သော V-22 Osprey ဖြင့် မတင်နိုင်သော်လည်း၊ သံမဏိစက်အတွက် နှေးကွေးပြီး လှုပ်ရှားရလွယ်ကူမှုနည်းသော Chinook twin rotor ရဟတ်ယာဉ် လိုအပ်မည်ဖြစ်သည်။ ထို့အပြင် 2-MW composite turbine နှင့် penstock ကို F-250 4×4 ဖြင့် ဆွဲယူနိုင်ပြီး၊ သံမဏိယူနစ်အတွက်မူ တပ်ဆင်မှုသည် ဝေးလံပါက တောလမ်းများတွင် လှုပ်ရှားရန်ခက်ခဲမည့် ပိုကြီးသောထရပ်ကား လိုအပ်မည်ဖြစ်သည်။
နိဂုံးချုပ်ချက်များ
ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများဖြင့် တာဘိုင်များတည်ဆောက်ရန် ဖြစ်နိုင်ပြီး ရိုးရာသံမဏိအစိတ်အပိုင်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ၅၀% မှ ၇၀% အထိ အလေးချိန်လျှော့ချမှုကို တွေ့ရှိရသည်။ အလေးချိန်လျှော့ချခြင်းက ပေါင်းစပ်တာဘိုင်များကို ဝေးလံခေါင်သီသောနေရာများတွင် တပ်ဆင်နိုင်စေပါသည်။ ထို့အပြင်၊ ဤပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပုံများကို တပ်ဆင်ရန်အတွက် ဂဟေဆက်သည့်ပစ္စည်းများ မလိုအပ်ပါ။ အစိတ်အပိုင်းများသည် အပိုင်းအစတစ်ခုစီကို အပိုင်းတစ်ပိုင်း သို့မဟုတ် နှစ်ပိုင်းဖြင့် ပြုလုပ်နိုင်သောကြောင့် အတူတကွ တပ်ဆင်ရန် အစိတ်အပိုင်းအနည်းငယ်သာ လိုအပ်ပါသည်။ ဤလေ့လာမှုတွင် ပုံစံထုတ်ထားသော ထုတ်လုပ်မှုအနည်းငယ်တွင် မှိုများနှင့် အခြားကိရိယာများ၏ ကုန်ကျစရိတ်သည် အစိတ်အပိုင်းကုန်ကျစရိတ်ကို လွှမ်းမိုးထားသည်။
ဤနေရာတွင်ဖော်ပြထားသော သေးငယ်သော လည်ပတ်မှုများသည် ဤပစ္စည်းများအပေါ် နောက်ထပ်သုတေသနပြုလုပ်ရန် မည်မျှကုန်ကျမည်ကို ပြသသည်။ ဤသုတေသနသည် တပ်ဆင်ပြီးနောက် အစိတ်အပိုင်းများ၏ cavitation တိုက်စားမှုနှင့် UV ကာကွယ်မှုကို ကိုင်တွယ်ဖြေရှင်းနိုင်သည်။ cavitation ကိုလျှော့ချရန် သို့မဟုတ် cavitation မဖြစ်ပွားစေရန် တာဘိုင်သည် flow နှင့် head စနစ်များတွင် လည်ပတ်ကြောင်းသေချာစေရန် elastomer သို့မဟုတ် ceramic coatings များကို အသုံးပြုနိုင်ပေမည်။ အထူးသဖြင့် ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှု မကြာခဏမရှိသော နေရာများတွင် တပ်ဆင်မည်ဆိုပါက သံမဏိတာဘိုင်များနှင့် အလားတူယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို ရရှိနိုင်ကြောင်း သေချာစေရန် ဤပြဿနာများနှင့် အခြားပြဿနာများကို စမ်းသပ်ဖြေရှင်းရန် အရေးကြီးပါသည်။
ဒီလို သေးငယ်တဲ့ လည်ပတ်မှုတွေမှာတောင်မှ အချို့သော composite အစိတ်အပိုင်းတွေဟာ ထုတ်လုပ်မှုအတွက် လိုအပ်တဲ့ လုပ်အား လျော့နည်းသွားတာကြောင့် ကုန်ကျစရိတ် သက်သာနိုင်ပါတယ်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ 2-MW Francis ယူနစ်အတွက် scroll case တစ်ခုဟာ composite ထုတ်လုပ်မှုအတွက် $25,000 ကုန်ကျပြီး သံမဏိကနေ ဂဟေဆော်ဖို့ $80,000 ကုန်ကျမှာပါ။ ဒါပေမယ့် တာဘိုင် runner တွေကို အောင်မြင်စွာ ဒီဇိုင်းထုတ်နိုင်မယ်ဆိုရင် composite runner တွေကို ပုံသွင်းဖို့ ကုန်ကျစရိတ်ဟာ ညီမျှတဲ့ သံမဏိ အစိတ်အပိုင်းတွေထက် ပိုများပါတယ်။ 2-MW runner ဟာ composite ကနေ ထုတ်လုပ်ဖို့ $27,000 ကုန်ကျပြီး သံမဏိကနေ ထုတ်လုပ်ဖို့ $23,000 ကုန်ကျမှာပါ။ စက်ပေါ်မူတည်ပြီး ကုန်ကျစရိတ် ကွဲပြားနိုင်ပါတယ်။ မှိုတွေကို ပြန်လည်အသုံးပြုနိုင်မယ်ဆိုရင် composite အစိတ်အပိုင်းတွေရဲ့ ကုန်ကျစရိတ်ဟာ ထုတ်လုပ်မှု မြင့်မားလာတဲ့အခါ သိသိသာသာ ကျဆင်းသွားပါလိမ့်မယ်။
သုတေသီများသည် ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများဖြင့် တာဘိုင်အပြေးစက်များ တည်ဆောက်ခြင်းကို စုံစမ်းစစ်ဆေးပြီးဖြစ်သည်။၈ သို့သော် ဤလေ့လာမှုတွင် အင်ဂျင်ယိုစိမ့်မှုနှင့် တည်ဆောက်မှုဖြစ်နိုင်ခြေကို မဆွေးနွေးခဲ့ပါ။ ပေါင်းစပ်တာဘိုင်များအတွက် နောက်တစ်ဆင့်မှာ ဖြစ်နိုင်ခြေနှင့် ထုတ်လုပ်မှုစီးပွားရေးကို သက်သေပြနိုင်စေမည့် စကေးမော်ဒယ်တစ်ခုကို ဒီဇိုင်းဆွဲပြီး တည်ဆောက်ရန်ဖြစ်သည်။ ထို့နောက် ဤယူနစ်ကို ထိရောက်မှုနှင့် အသုံးချနိုင်မှုကို ဆုံးဖြတ်ရန်အပြင် အင်ဂျင်ယိုစိမ့်မှု အလွန်အကျွံဖြစ်ခြင်းကို ကာကွယ်ရန် နည်းလမ်းများကိုပါ စမ်းသပ်နိုင်သည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၂ ခုနှစ်၊ ဖေဖော်ဝါရီလ ၁၅ ရက်
