Forster Small Hydro Turbines အတွက် Composite Materials တွေကို ဘယ်လိုသုံးမလဲ။

ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများသည် ရေအားလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပေးလုပ်ငန်းအတွက် စက်ပစ္စည်းကိရိယာများ ဆောက်လုပ်ရာတွင် အရှိန်အဟုန်မြှင့်လျက်ရှိသည်။ပစ္စည်းခိုင်ခံ့မှုနှင့် အခြားစံနှုန်းများကို စုံစမ်းစစ်ဆေးခြင်းသည် အထူးသဖြင့် အသေးစားနှင့် မိုက်ခရိုယူနစ်များအတွက် နောက်ထပ်အပလီကေးရှင်းများစွာကို ဖော်ပြသည်။
ဤဆောင်းပါးကို သက်ဆိုင်ရာ ကျွမ်းကျင်ပညာရှင် နှစ်ဦး သို့မဟုတ် ထို့ထက်ပိုသော ကျွမ်းကျင်သူများက ပြုလုပ်သော သုံးသပ်ချက်များနှင့်အညီ အကဲဖြတ်ပြီး တည်းဖြတ်ထားပါသည်။ဤသက်တူရွယ်တူပြန်လည်သုံးသပ်သူများသည် ရေအားလျှပ်စစ်လုပ်ငန်းအတွင်း နည်းပညာတိကျမှု၊ အသုံးဝင်မှုနှင့် အလုံးစုံအရေးကြီးမှုအတွက် လက်ရေးစာမူများကို အကဲဖြတ်ပါသည်။
ပစ္စည်းအသစ်များ ထွန်းကားလာခြင်းသည် ရေအားလျှပ်စစ်လုပ်ငန်းအတွက် စိတ်လှုပ်ရှားဖွယ်ရာ အခွင့်အလမ်းများကို ပေးစွမ်းသည်။မူလရေဘီးများနှင့် ဘောပင်များတွင်အသုံးပြုသောသစ် - သစ်ကို 1800 အစောပိုင်းတွင်စတီးအစိတ်ပိုင်းများဖြင့်အစားထိုးခဲ့သည်။သံမဏိသည် ပင်ပန်းနွမ်းနယ်မှု မြင့်မားစွာ တင်ဆောင်ခြင်းဖြင့် ၎င်း၏ ခွန်အားကို ထိန်းသိမ်းထားပြီး cavitation တိုက်စားမှုနှင့် သံချေးတက်ခြင်းကို ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။၎င်း၏ ဂုဏ်သတ္တိများကို ကောင်းစွာနားလည်ပြီး အစိတ်အပိုင်းများ ထုတ်လုပ်ခြင်းအတွက် လုပ်ငန်းစဉ်များကို ကောင်းမွန်စွာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်စေပါသည်။ကြီးမားသော ယူနစ်များအတွက်၊ သံမဏိသည် ရွေးချယ်စရာ ပစ္စည်းအဖြစ် ကျန်ရှိနေပေလိမ့်မည်။
သို့သော်လည်း အသေးစား (၁၀ဝ မဂ္ဂါဝပ်အောက်) တာဘိုင်များကို အသေးစား အရွယ်အစား (100 kW အောက်) တာဘိုင်များအထိ တိုးမြှင့်ပေးခြင်းဖြင့် ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများကို အလေးချိန်ချွေတာပြီး ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ်နှင့် သဘာဝပတ်ဝန်းကျင် ထိခိုက်မှုတို့ကို လျှော့ချရန် အသုံးပြုနိုင်သည်။အထူးသဖြင့် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားရရှိရေး တိုးတက်မှုအတွက် ဆက်လက်လိုအပ်နေသောကြောင့် ယင်းသည် အထူးသက်ဆိုင်ပါသည်။Norwegian Renewable Energy Partners ၏ 2009 လေ့လာမှုအရ တပ်ဆင်ထားသော ကမ္ဘာ့ရေအားလျှပ်စစ် ပမာဏသည် 800,000 MW နီးပါးရှိပြီး စီးပွားရေးအရ ဖြစ်နိုင်ချေ၏ 10% နှင့် နည်းပညာအရ ဖြစ်နိုင်ချေရှိသော ရေအားလျှပ်စစ်၏ 6% သာရှိသည်။နည်းပညာအရ ဖြစ်နိုင်ခြေရှိသော ရေအားလျှပ်စစ်ကို စီးပွားရေးအရ ဖြစ်နိုင်ချေရှိသော နယ်ပယ်သို့ သယ်ဆောင်လာနိုင်သည့် အလားအလာသည် အတိုင်းအတာစီးပွားရေးကို ပံ့ပိုးပေးနိုင်သော ပေါင်းစပ်အစိတ်အပိုင်းများ၏ စွမ်းရည်နှင့်အတူ တိုးများလာသည်။

2519

ပေါင်းစပ်အစိတ်အပိုင်းများထုတ်လုပ်ခြင်း။
Penstock ကို စီးပွားရေးအရနှင့် တသမတ်တည်း မြင့်မားသော ခိုင်ခံ့မှုဖြင့် ထုတ်လုပ်ရန် အကောင်းဆုံးနည်းလမ်းမှာ အမျှင်အကွေ့များဖြစ်သည်။ကြီးမားသော မန်ဒယ်လ်ကို အစေးဖြင့် ရေချိုးပြီးသော ဖိုင်ဘာတွဲများဖြင့် ထုပ်ထားသည်။အတွင်းဖိအား၊ အလျားလိုက်ကွေးခြင်းနှင့် ကိုင်တွယ်ခြင်းအတွက် ခိုင်ခံ့စေရန်အတွက် ဆွဲငင်များကို သံကြိုးနှင့် helical ပုံစံများဖြင့် ထုပ်ပိုးထားသည်။အောက်ဖော်ပြပါ ရလဒ်များအပိုင်းသည် ဒေသတွင်း ပေးသွင်းသူများထံမှ ကိုးကားချက်အပေါ် အခြေခံ၍ penstock အရွယ်အစားနှစ်ခုအတွက် ခြေတစ်လှမ်းလျှင် ကုန်ကျစရိတ်နှင့် အလေးချိန်ကို ပြသထားသည်။ကိုးကားဖော်ပြချက်အရ ဒီဇိုင်းအထူသည် ဖိအားနည်းပါးသောဝန်ထက် တပ်ဆင်ခြင်းနှင့် ကိုင်တွယ်ခြင်းဆိုင်ရာလိုအပ်ချက်များကြောင့် မောင်းနှင်ရပြီး နှစ်ခုစလုံးအတွက် 2.28 စင်တီမီတာဖြစ်သည်။
ထုတ်လုပ်ရေးနည်းလမ်းနှစ်ခုကို wicket gates နှင့် stay vanes အတွက် ထည့်သွင်းစဉ်းစားခဲ့ပါသည်။wet layup နှင့် vacuum infusion ၊စိုစွတ်သောအလွှာသည် အထည်ပေါ်မှအစေးလောင်းခြင်းနှင့် အစေးကို အထည်ထဲသို့တွန်းရန် rollers များအသုံးပြုခြင်းဖြင့် ခြောက်သွေ့သောအထည်ကိုအသုံးပြုသည်။ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည် လေဟာနယ်ပြုတ်ရည်ကဲ့သို့ သန့်ရှင်းမှုမရှိသည့်အပြင် ဖိုက်ဘာမှအစေးအချိုးအရ အကောင်းမွန်ဆုံးဖွဲ့စည်းပုံကို အမြဲတမ်းမထုတ်လုပ်နိုင်သော်လည်း လေဟာနယ်ပြုတ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်ထက် အချိန်ပိုကြာပါသည်။ဖုန်စုပ်စက်သည် မှန်ကန်သော လမ်းကြောင်းများတွင် ခြောက်သွေ့သော ဖိုက်ဘာများကို ထုပ်ပိုးပြီး ခြောက်သွေ့သော အစုအဝေးကို ဖုန်စုပ်ထုပ်ပိုးထားပြီး အပိုပစ္စည်းများကို ဖုန်စုပ်လိုက်သောအခါ အစိတ်အပိုင်းအတွင်းသို့ ဆွဲသွင်းသည့် အစေးထောက်ပံ့မှုဆီသို့ ဦးတည်သွားသော အပိုပစ္စည်းများကို ချိတ်ဆက်ထားသည်။လေဟာနယ်သည် အစေးပမာဏကို အကောင်းဆုံးအဆင့်တွင် ထိန်းသိမ်းစေပြီး မတည်ငြိမ်သောအော်ဂဲနစ်များထွက်ရှိမှုကို လျှော့ချပေးသည်။
Scroll case သည် အတွင်းမျက်နှာပြင်ချောမွေ့စေရန် အထီးမှိုပေါ်တွင် သီးခြားခွဲထားသော နှစ်ခြမ်းခွဲထားသော လက်ကို အသုံးပြုမည်ဖြစ်သည်။ထို့နောက် လုံလောက်သော ခိုင်ခံ့မှုရှိစေရန် အဆိုပါ အပိုင်းနှစ်ပိုင်းကို အပြင်ဘက်သို့ အမျှင်များထည့်ကာ ချည်နှောင်ထားမည်ဖြစ်သည်။scroll case တွင် pressure load သည် high-strength advanced composite မလိုအပ်ပါ၊ ထို့ကြောင့် epoxy resin ဖြင့် ဖိုက်ဘာမှန်ထည်၏ စိုစွတ်သောအခင်းအကျင်းသည် လုံလောက်မည်ဖြစ်ပါသည်။scroll case ၏အထူသည် penstock ကဲ့သို့တူညီသောဒီဇိုင်းဘောင်ပေါ်တွင်အခြေခံထားသည်။250-kW ယူနစ်သည် axial flow machine ဖြစ်သောကြောင့် scroll case မရှိပါ။

တာဘိုင်အပြေးသမားသည် မြင့်မားသောဝန်လိုအပ်ချက်များနှင့် ရှုပ်ထွေးသောဂျီသြမေတြီကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။မကြာသေးမီက အလုပ်က ခိုင်မာအားကောင်းသော တည်ဆောက်မှုဆိုင်ရာ အစိတ်အပိုင်းများကို ခုတ်ထစ်ထားသော prepreg SMC မှ အလွန်ကောင်းမွန်သော ကြံ့ခိုင်မှုနှင့် တောင့်တင်းမှုမှ ထုတ်လုပ်နိုင်ကြောင်း သက်သေပြခဲ့သည်။5 Lamborghini Gallardo ၏ ဆိုင်းထိန်းလက်တံအား ခုတ်ထစ်ထားသော prepreg SMC အလွှာများစွာကို အသုံးပြု၍ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားပြီး အတုလုပ်ထားသော ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းမှု၊ ဖိသိပ်မှုပုံသွင်းထားသော၊ လိုအပ်သောအထူကိုထုတ်လုပ်ရန်။တူညီသောနည်းလမ်းကို Francis နှင့် ပန်ကာအပြေးသမားများအတွက် အသုံးချနိုင်သည်။Francis အပြေးသမားကို ဓါးထပ်ခြင်း၏ ရှုပ်ထွေးမှုသည် မှိုမှ အစိတ်အပိုင်းကို ထုတ်ယူခြင်းမှ တားဆီးနိုင်သောကြောင့် တစ်ယူနစ်အဖြစ် မဖန်တီးနိုင်ပါ။ထို့ကြောင့် အပြေးသမား ဓားသွားများ၊ သရဖူနှင့် တီးဝိုင်းများကို သီးခြားစီ ထုတ်လုပ်ထားပြီး ရစ်ပတ်နှင့် တီးဝိုင်း၏ အပြင်ဘက်တွင် ဘောင်များဖြင့် ချည်နှောင်ထားသည်။
မူကြမ်းပြွန်ကို အမျှင်အကွေ့အကောက်များသုံးပြီး အလွယ်ဆုံးထုတ်လုပ်သော်လည်း၊ ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည် သဘာဝအမျှင်များကို အသုံးပြု၍ စီးပွားဖြစ်မပြုလုပ်ရသေးပါ။ထို့ကြောင့် လုပ်သားစရိတ် ကြီးမြင့်သော်လည်း၊ ဤသည်မှာ စံမီသော ထုတ်လုပ်သည့် နည်းလမ်းဖြစ်သောကြောင့် လက်ဖြင့် layup ကို ရွေးချယ်ခဲ့သည်။mandrel နှင့် ဆင်တူသော အထီးမှိုကို အသုံးပြု၍ အခင်းအကျင်းကို မှိုအလျားလိုက်ဖြင့် ပြီးအောင်ပြုလုပ်နိုင်ပြီး တစ်ဖက်တွင် လျော့တွဲခြင်းကို ကာကွယ်ပေးကာ ကုသရန် ဒေါင်လိုက်ကို လှည့်နိုင်သည်။ပေါင်းစပ်အစိတ်အပိုင်းများ၏ အလေးချိန်သည် အချောထည်ရှိ အစေးပမာဏပေါ် မူတည်၍ အနည်းငယ် ကွဲပြားပါသည်။ဤကိန်းဂဏာန်းများသည် 50% ဖိုင်ဘာအလေးချိန်အပေါ် အခြေခံပါသည်။
သံမဏိနှင့် ပေါင်းစပ် 2-MW တာဘိုင်အတွက် စုစုပေါင်းအလေးချိန်မှာ 9,888 ကီလိုဂရမ်နှင့် 7,016 ကီလိုဂရမ် အသီးသီးရှိသည်။250-kW သံမဏိနှင့်ပေါင်းစပ်တာဘိုင်များသည် 3,734 ကီလိုဂရမ်နှင့် 1,927 ကီလိုဂရမ် အသီးသီးရှိသည်။စုစုပေါင်း တာဘိုင်တစ်ခုစီအတွက် wicket gate 20 နှင့် turbine ၏ ဦးခေါင်းနှင့် ညီမျှသော penstock အရှည်တစ်ခု ရှိသည်။Penstock သည် ပိုမိုရှည်လျားပြီး ဆက်စပ်ပစ္စည်းများ လိုအပ်နိုင်ဖွယ်ရှိသော်လည်း၊ ဤနံပါတ်သည် ယူနစ်၏အလေးချိန်နှင့် ဆက်စပ်ပစ္စည်းများ၏ အခြေခံခန့်မှန်းချက်ကို ပေးပါသည်။ဂျင်နရေတာ၊ ဘောလီများနှင့် ဂိတ်ပေါက်များကို လှုံ့ဆော်ပေးသည့် ဟာ့ဒ်ဝဲများ မပါဝင်ဘဲ ပေါင်းစပ်နှင့် သံမဏိယူနစ်များကြားတွင် ဆင်တူသည်ဟု ယူဆရသည်။FEA တွင်တွေ့မြင်ရသော ဖိစီးမှုအာရုံစူးစိုက်မှုအားထည့်သွင်းရန်အတွက် အပြေးသမားသည် ပေါင်းစပ်ယူနစ်များအတွက် အလေးချိန်ကို ပေါင်းထည့်ရန် လိုအပ်သော်လည်း အပြေးသမားသည် ဖိစီးမှုအာရုံစူးစိုက်မှုအားကောင်းစေရန် 5 ကီလိုဂရမ်အမိန့်အရ ပမာဏအနည်းငယ်မျှသာရှိသည်၊
ပေးထားသောအလေးချိန်များဖြင့်၊ 2-MW ပေါင်းစပ်တာဘိုင်နှင့် ၎င်း၏ penstock ကို အမြန် V-22 Osprey ဖြင့် သယ်ဆောင်နိုင်သော်လည်း သံမဏိစက်သည် နှေးကွေးပြီး ရှောင်လွှဲနိုင်သော Chinook အမွှာရဟတ်ယာဉ်ကို လိုအပ်မည်ဖြစ်သည်။ထို့အပြင် 2-MW ပေါင်းစပ် တာဘိုင်နှင့် ဘောပင်များကို F-250 4×4 ဖြင့် ဆွဲယူနိုင်သော်လည်း သံမဏိယူနစ်သည် တပ်ဆင်မှု အလှမ်းဝေးပါက သစ်တောလမ်းများတွင် မောင်းနှင်ရန် ခက်ခဲမည့် ပိုကြီးသော ထရပ်ကား လိုအပ်မည်ဖြစ်သည်။

ကောက်ချက်
ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများမှ တာဘိုင်များကို တည်ဆောက်ရန် ဖြစ်နိုင်ပြီး သမားရိုးကျ သံမဏိ အစိတ်အပိုင်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အလေးချိန် 50% မှ 70% အထိ လျော့ကျသွားသည်ကို တွေ့ရသည်။အလေးချိန်လျော့ချခြင်းသည် ဝေးလံသောနေရာများတွင် ပေါင်းစပ်တာဘိုင်များကို တပ်ဆင်နိုင်စေပါသည်။ထို့အပြင်၊ ဤပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းပုံများတပ်ဆင်ရန်ဂဟေကိရိယာများမလိုအပ်ပါ။အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုစီကို အပိုင်းတစ်ခု သို့မဟုတ် နှစ်ခုဖြင့် ပြုလုပ်ထားနိုင်သောကြောင့် အစိတ်အပိုင်းများကို ပေါင်းစည်းရန် အစိတ်အပိုင်းအနည်းငယ် လိုအပ်ပါသည်။ဤလေ့လာမှုတွင် နမူနာပုံစံထုတ်လုပ်သည့် အသေးစားထုတ်လုပ်မှုတွင်၊ မှိုများနှင့် အခြားကိရိယာများ၏ကုန်ကျစရိတ်သည် အစိတ်အပိုင်းကုန်ကျစရိတ်ကို လွှမ်းမိုးထားသည်။
ဤတွင်ဖော်ပြထားသော အပြေးလေးများသည် ဤပစ္စည်းများအတွက် နောက်ထပ်သုတေသနပြုရန် ကုန်ကျစရိတ်မည်မျှရှိသည်ကို ပြသသည်။ဤသုတေသနသည် တပ်ဆင်ပြီးနောက် အစိတ်အပိုင်းများ၏ cavitation တိုက်စားမှုနှင့် ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်ကာကွယ်ရေးတို့ကို ကိုင်တွယ်ဖြေရှင်းနိုင်ပါသည်။cavitation လျှော့ချရန် elastomer သို့မဟုတ် ceramic coatings များကို အသုံးပြုရန် ဖြစ်နိုင်ပါသည် သို့မဟုတ် တာဘိုင်သည် စီးဆင်းမှုနှင့် cavitation မဖြစ်ပေါ်အောင် တားဆီးသည့် တာဘိုင်အတွင်း အလုပ်လုပ်ကြောင်း သေချာစေရန် ဖြစ်နိုင်သည်။အထူးသဖြင့် ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှု နည်းပါးသော ဧရိယာများတွင် တပ်ဆင်ရမည့် ယူနစ်များသည် သံမဏိတာဘိုင်များနှင့် အလားတူ ယုံကြည်စိတ်ချရမှု ရရှိစေရန် ဤနှင့် အခြားပြဿနာများကို စမ်းသပ်ဖြေရှင်းရန် အရေးကြီးပါသည်။
ဤလုပ်ငန်းငယ်များတွင်ပင်၊ အချို့သော ပေါင်းစပ်အစိတ်အပိုင်းများသည် ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် လိုအပ်သော လုပ်အားလျော့နည်းခြင်းကြောင့် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာနိုင်သည်။ဥပမာအားဖြင့်၊ 2-MW Francis ယူနစ်အတွက် scroll case သည် ပေါင်းစပ်ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် $25,000 နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက စတီးမှဂဟေဆော်ရန် $80,000 ကုန်ကျမည်ဖြစ်သည်။သို့သော် တာဘိုင်အပြေးသမားများကို ဒီဇိုင်းဆွဲရာတွင် အောင်မြင်သည်ဟု ယူဆပါက ပေါင်းစပ်အပြေးသမားများကို ပုံသွင်းရန် ကုန်ကျစရိတ်မှာ သံမဏိ အစိတ်အပိုင်းများထက် ပိုများသည်။2-MW အပြေးသမားသည် သံမဏိမှ ထုတ်လုပ်ရန် ဒေါ်လာ ၂၃၀၀၀ ခန့် ကုန်ကျမည်ဖြစ်ပြီး ပေါင်းစပ်မှ ဒေါ်လာ ၂၇၀၀၀ နှင့် နှိုင်းယှဉ်မည် ဖြစ်သည်။စက်ဖြင့် ကုန်ကျစရိတ် ကွာခြားနိုင်ပါသည်။မှိုများကို ပြန်သုံးနိုင်ပါက ပေါင်းစပ်အစိတ်အပိုင်းများအတွက် ကုန်ကျစရိတ် သိသိသာသာ ကျဆင်းသွားမည်ဖြစ်သည်။
သုတေသီများသည် ပေါင်းစပ်ပစ္စည်းများမှ တာဘိုင်အပြေးသမားများ၏ တည်ဆောက်မှုကို စူးစမ်းလေ့လာခဲ့ပြီးဖြစ်သည်။8 သို့သော်၊ ဤလေ့လာမှုသည် cavitation တိုက်စားမှုနှင့် ဆောက်လုပ်ရေးဖြစ်နိုင်ချေတို့ကို မဖြေရှင်းနိုင်ခဲ့ပါ။ပေါင်းစပ်တာဘိုင်များအတွက် နောက်တဆင့်မှာ ဖြစ်နိုင်ခြေနှင့် ထုတ်လုပ်မှုကို စီးပွားရေးအရ သက်သေပြနိုင်စေမည့် စကေးမော်ဒယ်ကို ဒီဇိုင်းဆွဲပြီး တည်ဆောက်ခြင်းဖြစ်သည်။ထို့နောက် ထိရောက်မှုနှင့် အသုံးချနိုင်မှုတို့ကို ဆုံးဖြတ်ရန် ဤယူနစ်ကို စမ်းသပ်နိုင်ပြီး ပိုလျှံနေသော cavitation တိုက်စားမှုကို ကာကွယ်ရန် နည်းလမ်းများ။


စာတင်ချိန်- Feb-15-2022

သင့်စာကို ချန်ထားခဲ့ပါ

သင့်ထံ မက်ဆေ့ချ်ပို့ပါ-

သင့်စာကို ဤနေရာတွင် ရေးပြီး ကျွန်ုပ်တို့ထံ ပေးပို့ပါ။