مقدمه
قبل از اینکه وارد بحث کاربرد این قطعات در توربین های بادی بشویم، حتما نیازه که درباره توربین های بادی، ساختار و عملکردش اطلاعاتی داشته باشیم.
توربینهای بادی یکی از منابع انرژی تجدیدپذیر هستند که از باد به عنوان منبع اصلی انرژی استفاده میکنند. این توربینها از پرههای بزرگی که به یک محور متصل شدهاند و در حال چرخش هستند تشکیل شدهاند. باد به پرهها فشار وارد میکند و باعث چرخش آنها میشود. این چرخش انرژی باد را به انرژی مکانیکی تبدیل میکند که سپس به وسیلهی یک ژنراتور به انرژی الکتریکی تبدیل میشود.
توربینهای بادی معمولاً در مناطق با بادهای قوی و پایدار نصب میشوند. ساختار آنها شامل تیغههای پره، محور چرخش، ژنراتور، برج پشتیبانی و سیستم کنترل و روشنایی است. این توربینها میتوانند به صورت تکی یا به صورت گروهی در نیروگاههای بادی نصب شوند.
عملکرد توربینهای بادی بستگی به سرعت و جهت باد دارد. هر چه سرعت باد بیشتر باشد، توربین بیشتر انرژی تولید میکند. اما برای حفظ عمر مفید توربین و جلوگیری از خرابیهای زودرس، سیستمهای کنترل و روشنایی وجود دارد که میتوانند توربین را در مقابل بادهای شدید و ناگهانی محافظت کنند.
ساختار توربین ها و اجزا تشکیل دهنده
1- برج پشتیبانی: این اجزا، بالها و محور چرخش را در ارتفاع نگه میدارند. برج پشتیبانی معمولاً از فولاد تولید میشود و ارتفاع آن بیشتر از 100 متر است و با یک نردبان داخلی که به ناکل منتهی میشود.
2- بالها یا پرهها: این اجزا بیشترین نقش را در تبدیل انرژی باد به انرژی مکانیکی دارند. پرههای توربین بادی به شکل بالهای هواپیما هستند و به یک محور چرخشی متصل میشوند. باد به پرهها فشار وارد کرده و باعث چرخش آنها میشود.
3- ناکل (Nacelle): یک بخش اصلی در توربین بادی است. این بخش شامل موتورها، ژنراتورها، تجهیزات الکتریکی و سیستم های کنترلی است که برای تولید برق از باد استفاده می شود. ناکل همچنین وظیفه حمایت و حفاظت از تجهیزات داخلی توربین را دارد و معمولاً در بالای برج توربین قرار دارد.
4- سیستم کنترل و روشنایی: این اجزا، توربین را در برابر بادهای شدید و ناگهانی محافظت میکنند. سیستم کنترل و روشنایی با استفاده از سنسورهایی که باد را اندازهگیری میکنند، توربین را بهترین حالت ممکن برای تولید انرژی قرار میدهند.
برج ها در توربین های بادی از چه اجزائی تشکیل شده اند؟
1- بخشهای تشکیلدهنده: برجهای توربین بادی از بخشهای مختلفی تشکیل شدهاند که به طور معمول از فولاد ساخته شدهاند. این بخشها شامل پایه ها(لوله)، تیرها، تیرهای مورب، فلنج (جهت اتصال پایهها به یکدیگر)، ورقها و سایر اجزا هستند که با هم تشکیل یک سازه پیچیده میدهند.
2- پایه: پایه برج توربین بادی باید بتواند وزن سنگین توربین و بارهای بادی را تحمل کند. این پایه معمولاً از بتن یا فولاد ساخته میشود و باید بسیار پایدار و مقاوم باشد. فلنج ها نیز جهت اتصال پایه ها به یکدیگر استفاده میشوند.
3- سیستم های پشتیبانی: برای افزایش استحکام و پایداری برج، از سیستمهای پشتیبانی مانند: تیرهای مورب، تیرها، فلنج ها و سیمهای فلزی استفاده میشود. این سیستمها به برج کمک میکنند تا در برابر نیروهای بادی و نیروهای دیگر مقاومت کند.
4- بلوکهای بتنی: برای افزایش وزن و پایداری برج، بلوکهای بتنی در پایه برج استفاده میشوند. این بلوکها معمولاً در پایه برج قرار میگیرند و به عنوان یک ضربهگیر و پایهگذار عمل میکنند.
کاربرد فلنج در توربین بادی
کاربرد فلنج در توربین بادی: فلنجها در توربینهای بادی برای اتصال اجزای مختلف به یکدیگر استفاده میشوند. این اجزا ممکن است شامل اتصال پرهها به محور توربین، اتصال بخشهای مختلف پایه برج به یکدیگر، یا اتصال پایه نهایی برج به پایه توربین بادی باشد.
1- اتصال بخشهای مختلف پایه برج: یک کاربردهای فلنج در توربین بادی، اتصال بخشهای مختلف پایه برج به یکدیگر از طریق فلنج میباشد. این اتصالها باید پایداری و استحکام مناسبی داشته باشند تا برج توربین بادی تحت تأثیر نیروهای بادی مقاومت کند. به طوری که یک فلنج به انتهای یک پایه و فلنجی دیگر به انتهای پایه ای دیگر جوش داده میشود. سپس این دو پایه با استفاده از پیچ و مهره به یکدیگر متصل می شوند. بدلیل استفاده از این نوع سیستم اتصال، تعمیرات و انتقال این ساختار های مولد برق نیز بسیار راحت می شود.
2- اتصال پرهها به محور توربین: فلنجها برای اتصال پرههای توربین به محور توربین استفاده میشوند. این اتصال باید بسیار محکم و مقاوم باشد، زیرا پرهها نیروهای بادی قوی را تجربه میکنند و اتصال باید قادر به تحمل این نیروها باشد.
3- اتصال پایه نهایی برج به پایه توربین بادی: دیگر کاربرد فلنج در توربین بادی، برای اتصال بخشهای مختلف پایه برج به پایه توربین بادی نیز از فلنجها استفاده میشود. این اتصالها باید بسیار محکم و پایدار باشند تا پایه برج و توربین بادی بهطور کامل پشتیبانی شود.
به طور کلی، فلنجها در توربینهای بادی برای اتصال اجزای مختلف و افزایش استحکام و پایداری سازه استفاده میشوند. پس اصلی ترین کاربرد فلنج در توربین بادی اتصالات پایه ها، اتصال پرها به محور توربین و اجزای سازنده ی توربین ها میباشد.
از ابعاد مختلفی از فلنج ها برای اتصال اجزاء این ساختار ها استفاده می شود.
استانداردها
فلنجهای استاندارد استفاده شده در توربینهای بادی عموماً با استانداردهای مشخصی سازگار هستند. دو استاندارد اصلی برای فلنجهای توربینهای بادی شامل استانداردهای DIN و ANSI میباشند. این استانداردها ابعاد و مشخصات فلنجها را تعیین میکنند. به طور کلی، این استانداردها شامل ابعاد مختلفی برای فلنجها، اندازههای سوراخها، قطرهای داخلی و خارجی و سایر مشخصات فنی مربوط به فلنجها میشوند.
استاندارد DIN: این استاندارد از سازمان استانداردهای آلمان منتشر میشود. فلنجهای DIN دارای ابعاد و مشخصات مشخصی برای اتصالات صنعتی و توربینهای بادی میباشند.
استاندارد ANSI: این استاندارد از انجمن ملی استانداردهای آمریکا (American National Standards Institute) منتشر میشود. فلنجهای ANSI نیز دارای ابعاد و مشخصات مشخصی برای اتصالات صنعتی و توربینهای بادی میباشند.
به عنوان مثال، برای فلنجهای استاندارد DIN، شمارههای مختلفی وجود دارند که هر یک به ابعاد و مشخصات خاصی اشاره دارند، مانند DIN 2501، DIN 2633، و غیره. هر یک از این شمارهها به یک نوع خاص از فلنج اشاره دارد.
ابعاد استاندارد فلنج های برج های این نوع از توربین ها معمولا بین 3700 میلیمتر یا 3.7 متر تا 4600 میلیمتر یا همان 4.6 متر هست. در حال حاضر شرکت آذین فورج فلنج هایی با ابعاد استاندارد از 1/2 اینچ تا 72 اینچ را تولید می کند و ابعاد بزرگتر نیز به سفارش مشتری تولید میشود.
به طور کلی، استفاده از فلنجهای استاندارد با ابعاد مشخص به تهیهکنندهها و تولیدکنندگان اجزای مختلف توربینهای بادی کمک میکند تا اتصالات مطابق با استانداردهای صنعتی و مکانیکی مناسبی داشته باشند. جهت خرید و انتخاب فلنج مورد نیاز خودتان میتوانید نکات مهم قبل از خرید و انتخاب را مطالعه کنید.
شرکت آذین فورج بزرگترین تولید کننده فلنج و رینگهای با کیفیت مرغوب در کشور میباشد، جهت سفارش و هرگونه سوالی با واحد فروش در تماس باشید.
شرکت آذین فورج را در شبکه اجتماعی LinkedIn دنبال کنید و به آخرین تحولات و پروژههای ما در حوزه فورج و طراحی صنعتی دسترسی داشته باشید. این فرصت را از دست ندهید و با ما در این شبکه اجتماعی متصل شوید.
بدون دیدگاه