Müasir külək enerjisi sənayesinin sürətli inkişafı kontekstində, xüsusilə də yüksək gücə malik quruda və dənizdə külək turbinlərinin-vibrasiyası külək turbininin təhlükəsizliyinə, xidmət müddətinə, enerji istehsalına, istismar və texniki xidmət xərclərinə təsir edən əsas amillərdən birinə çevrilmişdir. Külək turbininin qovşağının hündürlüyü artmağa davam etdikcə, qanadın uzunluğu uzanmağa və tək{2}}vahid tutumu artmağa davam etdikcə külək vibrasiyası, qüllə rezonansı, qanadın yırğalanması, ötürücü zəncir titrəməsi və külək turbinlərinin istismarı zamanı üzləşdiyi bünövrə vibrasiyası kimi problemlər getdikcə daha qabarıqlaşır.
Bəs, nə üçün külək enerjisi əməliyyatları üçün vibrasiya damperi lazımdır? Turbulent küləklər, küləklər, kəsici küləklər və qüllə kölgəsi effekti bıçaqların vaxtaşırı dəyişən təkanlara məruz qalmasına səbəb olur, bu da qanadların çırpılmasına və salınmasına gətirib çıxarır ki, bu da gövdəyə, əsas şafta, sürət qutusuna və qülləyə ötürülür və nəticədə davamlı vibrasiya baş verir. Pervane kütləsi balanssızlığı, əsas şaftın yanlış hizalanması, rulmanların aşınması və sürət qutusunun dişli şəbəkəsinə təsirləri ötürmə zəncirinin nasazlığının əsas səbəbləri olan yüksək-tezlikli vibrasiya yaradır. Qüllə aşağı ilk{3}}təbii tezlikə malik incə, çevik strukturdur və onu çarxın fırlanma tezliyi və qanadın keçid tezliyi ilə rezonansa meylli edir. Rezonans baş verdikdə, vibrasiya amplitüdü kəskin şəkildə gücləndirilir və struktur təhlükəsizliyini təhdid edir.
Vibrasiya külək turbinləri üçün hansı təhlükələrə səbəb olur? Davamlı vibrasiya altında sürət qutularının, rulmanların, əsas valların və əyilmə sistemlərinin yorğunluq müddəti əhəmiyyətli dərəcədə qısalır və nasazlıq dərəcəsi əhəmiyyətli dərəcədə artır. Vibrasiya qüllə flanşının boltlar və əsas çərçivə boltlarının boşalmasına səbəb ola bilər və ağır hallarda qaynaqlarda yorğunluq çatları yarana bilər. Vibrasiya həddinin aşılması əsas idarəetmə sisteminin yükün azaldılmasına, sürətin məhdudlaşdırılmasına və söndürülməsinin qorunmasına təkan verəcək, enerji istehsalı vaxtını və çıxışını birbaşa azaldır. Vibrasiya{3}}la bağlı nasazlıqlar bütün külək turbinlərinin nasazlıqlarının 50%-dən çoxunu təşkil edir və yüksək-yüksəklikdə texniki xidmət, dənizdə istismar və texniki xidmət xərcləri olduqca yüksəkdir. Uzun-müddətli rezonans və ya həddindən artıq vibrasiya bıçağın çatlamasına, qüllənin deformasiyasına, təməlin zədələnməsinə və hətta ciddi təhlükəsizlik qəzalarına səbəb ola bilər.
Bu məqalə külək turbinlərinin qanadlarında vibrasiya damperlərinin tətbiqini təqdim edir. Bıçaqlar ən şiddətli titrəyən komponentlərdir, ilk növbədə çırpma, salınma, çırpınma və buzlanma-təbii ki, balanssız vibrasiya nümayiş etdirirlər. Bıçağın uzunluğunun 20%-40%-ində quraşdırılmış daxili tənzimlənmiş kütləvi amortizatorlar bıçağın vibrasiya tezliyinə uyğunlaşdırmaq üçün kütlə blokundan, yaylardan və amortizator strukturundan istifadə edir, birinci{5}} və ikinci-sifarişlərin salınımlarını və çırpınma vibrasiyalarını effektiv şəkildə boğur, bıçağın ömrünü azaldır, bıçağın əyilmə anını azaldır və bıçağın aşınmasını azaldır.
Vibrasiya amortizatorlarının istifadəsi bıçağın vibrasiya amplitüdünü 30%-60% azaldır, bıçağın yorğunluğu ilə bağlı zərəri 40%-dən çox azaldır, bıçağın çatlaması və qopması riskini azaldır və buzlanma vibrasiyasının balanssız təsirini azaldır.
Külək enerjisi sənayesi adətən müxtəlif növ və iş prinsiplərinə malik vibrasiya damperlərindən istifadə edir. Ən çox istifadə edilən növ, kütləvi blokdan, yaydan və damperdən ibarət olan köklənmiş kütləvi damperdir. Tezlik külək turbininin əsas vibrasiya tezliyinə uyğunlaşdırılır. Vibrasiya meydana gəldikdə, kütlə bloku enerji istehlak etmək üçün əks istiqamətdə hərəkət edir. Etibarlı quruluşa, sabit təsirə və geniş tətbiq qabiliyyətinə malikdir.
Dəniz külək turbinləri qurudakı turbinlərdən bir neçə dəfə daha sərt mühitlərdə işləyir. Buna görə də, vibrasiya damperi yüksək korroziyaya davamlılıq tələblərinə cavab verməlidir, o cümlədən isti daldırma sinkləmə, 316L paslanmayan polad, Dacromet örtüyü, 1000 saatdan çox müddətə duz püskürtmə sınağı və -40 dərəcə ilə 80 dərəcə arasında dəyişən temperaturlarda stabil işləmə. Dənizdə texniki xidmət xərcləri olduqca yüksəkdir və uzun ömürlü dizayn tələb edir. Hidravlik damper həmçinin okeanı çirkləndirə biləcək neft sızmasının qarşısını almaq üçün nəzərdə tutulmalıdır.
Külək stansiyaları Vibrasiya Damperindən istifadə etməklə hansı praktiki faydalar əldə edə bilər?
Artan enerji istehsalı, azaldılmış vibrasiya-güc məhdudiyyətləri və dayanma müddəti, turbulent külək zonalarında stabil işləmə və ümumi enerji istehsalının 2%-8% artması; bıçağın ömrü 20% -40%, sürət qutusunun ömrü 30% -50% artıb və qüllənin yorğunluğuna dəyən ziyan 30% -60% azaldılmış əsas komponentlərin uzadılması; əhəmiyyətli dərəcədə azaldılmış istismar və texniki xidmət xərcləri, daha az hündürlükdə texniki qulluq əməliyyatları, daha az sürət qutusu və yastıqların dəyişdirilməsi, hər il dəniz külək turbininə görə minlərlə-on minlərlə ABŞ dollarına qənaət; təkmilləşdirilmiş ümumi turbin təhlükəsizliyi, rezonansdan qaçmaq, tayfunlar, zəlzələlər və dalğalar altında sağ qalma qabiliyyətini artırmaq və boltların boşaldılması və struktur çatlama riskini azaltmaq; azaldılmış səs-küy, azalmış aerodinamik və struktur səs-küyü ilə, ətraf mühitin mühafizəsi tələblərinə cavab verən və layihənin təsdiqini asanlaşdıran.
