Kako prepoznati kakovost in trajnost
Kot smo pokazali, je hidrosistem preprost in kompleksen hkrati. Koncepti vodne energije so preprosti: vse se vrti okoli tlaka in pretoka. Vendar pa dobra zasnova zahteva napredne inženirske spretnosti, zanesljivo delovanje pa zahteva skrbno konstrukcijo s kakovostnimi komponentami.
Kaj odlikuje kakovost turbinskega sistema
Predstavljajte si turbinski sistem z vidika učinkovitosti in zanesljivosti. V idealnem svetu bi bila učinkovitost 100 %. Vsa energija v vodi bi se pretvorila v vrtečo se gred. Ne bi bilo turbulence zraka ali vode, niti upora ležajev. Tekalno kolo bi bilo popolnoma uravnoteženo. Znaki izgube energije – toplota, vibracije in hrup – bi bili odsotni. Seveda se popolna turbina tudi nikoli ne bi pokvarila ali potrebovala vzdrževanja.
Fino obdelano Peltonovo kolo
Kakovostne komponente in skrbna obdelava močno vplivajo na učinkovitost in zanesljivost turbine.
Očitno noben turbinski sistem ne bo nikoli dosegel te stopnje popolnosti. Vendar je dobro imeti te cilje v mislih, saj boljša učinkovitost in zanesljivost pomenita večjo moč in nižje stroške na vat. Tukaj je le nekaj stvari, ki jih je treba upoštevati pri izbiri turbinskega sistema:
Turbinski tekač
Tekalec je srce turbine. Tu se vodna energija pretvarja v rotacijsko silo, ki poganja generator. Ne glede na vrsto tekača so njegove lopatice ali lopatice odgovorne za zajemanje največje možne energije iz vode. Ukrivljenost vsake površine, sprednje in zadnje, določa, kako se bo voda premikala, dokler ne pade stran. Upoštevajte tudi, da bo kateri koli tekač deloval najučinkoviteje pri določenem tlaku in pretoku. Tekač mora biti tesno usklajen z značilnostmi vaše lokacije.
Iščite popolnoma kovinske tekače z gladkimi, poliranimi površinami, da odpravite turbulenco vode in zraka. Enodelni, skrbno obdelani tekači običajno delujejo učinkoviteje in zanesljiveje kot tisti, ki so skupaj privijačeni. Tekači iz brona in mangana so primerni za majhne sisteme s čisto vodo in tlakom do približno 150 metrov. Tekači iz visoko nateznega nerjavečega jekla so odlični za večje sisteme ali abrazivne vodne razmere. Vsi tekači morajo biti skrbno uravnoteženi, da se zmanjšajo vibracije, težava, ki ne vpliva le na učinkovitost, ampak lahko sčasoma povzroči tudi škodo.
Ohišje turbine
Ohišje turbine mora biti dobro izdelano in trdno, saj obvladuje sile dovodne vode in moč izhodne gredi. Poleg tega njena oblika in dimenzije pomembno vplivajo na učinkovitost. Na primer, vzemimo Peltonovo turbino. Kot impulzno turbino jo poganja eden ali več vodnih curkov, vendar se vrti v zraku. To pomeni, da je treba pri zasnovi ohišja upoštevati tako hidrodinamične kot aerodinamične sile. Ohišje mora čim bolj zmanjšati upor zaradi brizganja in pršenja ter gladko izpuščati odpadno vodo, hkrati pa mora biti pravilno dimenzionirano in oblikovano, da se čim bolj zmanjšajo izgube zaradi turbulence zraka. Podobno morajo biti ohišja za visokopretočne zasnove, kot sta pretočne in Francisove turbine, natančno zasnovana tako, da gladko usmerjajo velike količine vode skozi turbino, ne da bi povzročala turbulenčne žepe.
Poiščite gladko varjeno ohišje, ki je skrbno usklajeno z ustreznim tekalnim telesom za vašo lokacijo. Upoštevajte, da bodo tako vodne sile kot tekalno teleso ustvarjali precejšen navor, zato mora biti material ohišja in vsi priključki trpežni. Spojne površine, kot so prirobnice cevi in dostopni pokrovi, morajo biti strojno obdelane ravne in ne puščajo. Ker voda spodbuja rjavenje in korozijo, poskrbite, da so vse ranljive površine zaščitene z visokokakovostnim prašnim premazom ali epoksidno barvo. Vsi vijaki morajo biti iz nerjavečega jekla.
Drugi dejavniki, ki jih je treba upoštevati pri turbinah
Vse površine, ki prevajajo vodo, lahko vplivajo na učinkovitost, od dovoda do cevovoda in kanalov, ki odvajajo odpadno vodo stran od vašega elektrarne. Poiščite gladke površine brez ostrih ovinkov, šobe in lopute za regulacijo pretoka pa morajo biti fino obdelane brez opaznih valov ali vdolbin.
Učinkovitost je pomembna, prav tako pa sta pomembni tudi vzdržljivost in zanesljivost. Vaš hidroelektrarniški projekt mora zagotavljati čisto energijo brez prekinitev. Kakovost komponent – in njihova namestitev – lahko v prihodnjih letih močno vpliva na kakovost vašega življenja.
Pri načrtovanju in izdelavi tesnilnih sistemov, materiala gredi in strojne obdelave ter vseh sorodnih komponent bodite pozorni na natančno izdelavo. Posebno pozornost posvetite izbiri in namestitvi ležajev; vrteti se morajo gladko, brez cvrtja ali zatikanja.
Dobavitelj turbin
Ko gre za dobavitelje, ni nadomestila za izkušnje. Čeprav se načela hidroenergije lahko naučimo v zaprtih prostorih, nas prav izkušnje iz resničnega sveta učijo tako o prednostih kot o pasteh preusmerjanja vode iz potoka, ustvarjanja tlaka in potiskanja skozi turbino. Dobavitelj turbin z dolgoletnimi izkušnjami na terenu vam bo neprecenljiv pri načrtovanju in gradnji vašega hidroelektričnega sistema.
Poiščite izkušenega dobavitelja, ki je specializiran za velikost in vrsto hidroelektrarne, ki jo nameravate zgraditi. Dober dobavitelj bo sodeloval z vami, začenši z meritvami tlaka in pretoka, da vam bo pomagal določiti pravo velikost cevovoda, neto tlak, projektni pretok, specifikacije turbine, pogonski sistem, generator in sistem za upravljanje obremenitve. Na dobavitelja se lahko zanesete, da vam bo dal predloge za optimizacijo učinkovitosti in zanesljivosti, vključno z njihovim vplivom na stroške v primerjavi z zmogljivostjo.
Dober dobavitelj turbin je vaš partner in bi moral biti osebno zainteresiran za vaš uspeh. Navsezadnje je zadovoljna stranka zelo dobra za poslovanje.
Čas objave: 24. maj 2021
