مقدمه

قبل از اینکه وارد بحث کاربرد این قطعات در توربین های بادی شویم، بهتر است 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.

آنچه در این مقاله می‌خوانید:

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.

اجزائی تشکیل دهنده برج‌ها در توربین بادی

این برج ها از اجزای مختلفی تشکیل شده‌اند که هر کدام نقش مهمی در پشتیبانی و ایمنی توربین دارند. اجزای اصلی برج‌های توربین بادی عبارتند از:
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

یکی از کاربردهای فلنج‌ در توربین‌ بادی اتصال اجزای مختلف به یکدیگر است. 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.

توربین بادی و اتصال فلنج ها به آن
نحوه اتصال فلنج ها به لوله های توربین بادی

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.

توربین های بادی و اتصال آن به کمک فلنج
پره های توربین بادی و فلنج برای اتصال به محور توربین
محور توربین و اتصال آن به پره های توربین بادی توسط فلنج ها

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 پره ها 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. 

پایه توربین بادی و فلنج آن
پایه یا لوله توربین بادی و فلنج متصل به آن

برخی استانداردهای تولید در آذین فورج

این استانداردها شامل مشخصات فنی مانند قطر، فشار کاری، جنس مواد، شکل و ابعاد فلنج‌ها می‌شوند. آذین فورج سفارش فلنج و دیگر قطعات فولادی را طبق نیاز مشتری نیز می‌پذیرد.

ASME B16.5 – ASME‌ B16.34 – ASME B36.10 – ASME b36.19 – MSS SP 6 – MSS SP 9 – MSS SP‌ 25 – NACE MR 0175 – ASTM A105 – ASTM A182 – ASTMA350

جهت مشاوره، سفارش محصولات موردنظر خود و استعلام قیمت با متخصصان ما در واحد فروش تماس بگیرید.

شماره تماسایمیل
058-37217753-5sales@azinforge.com
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.

امکان ارسال دیدگاه وجود ندارد!