Ddewis deunydd llafn tyrbin gwynt
Llafnau yn elfen bwysig o dyrbinau gwynt. Mae ei trosglwyddo ynni gwynt i rotor y generadur, achosi mae'n cylchdroi a thorri o linellau magnetig rym i gynhyrchu trydan. Er mwyn sicrhau gweithrediad diogel, tymor hir mewn amgylchedd caled iawn yn y maes, yn y gofynion ar gyfer deunyddiau llafn: Mae 1 dwysedd isel a optimwm blinder cryfder a phriodweddau mecanyddol, gallu gwrthsefyll amodau eithafol a llwythi ar hap (megis stormydd ) Y prawf (ac ati) yn sicrhau gweithrediad diogel am fwy nag 20 mlynedd; 2 (a nodir yn gywir fel y gost a ddyrennir i bob cilowat) cost yn isel; 3 elastigedd y llafn, inertia y cylchdro a nodwedd amlder dirgryniad yn arferol, ac a drosglwyddir i'r cyfan sefydlogrwydd llwyth y system cynhyrchu pŵer yn dda; 4 gwrthsefyll cyrydiad, uwchfioled (UV) ymwrthedd ac ymwrthedd streic mellt yn dda; 5 Mae cost cynnal a chadw yn isel.
Gall cynlluniau adfer ariannol yn bodloni gofynion uchod yn llawn ac yn llafn tyrbin gwynt gorau deunydd.
1.1GFRP
Gwneir y rhan fwyaf y llafnau ffan masnachol mawr ar hyn o bryd a weithgynhyrchwyd gwydr ffibr atgyfnerthu plastig (GFRP). Nodweddion llafnau GFRP yw:
1 yn ôl nodweddion rym y ffan llafnau, cryfder a stiff llafnau ffan yn bennaf rym hydredol, hynny yw, plygu erodynamig a'u rym allgyrchol. Y llwyth plygu rhaglenni erodynamig yn llawer mwy na'r rym allgyrchol, ac nid yw y straen Cneifiwch a gynhyrchwyd gan cneifio ac esgid mawr. Defnyddio theori rym gwydr ffibr (GF) yn bennaf, gellir GF prif gosod cyfeiriad hydredol y llafn, fel bod y llafn yn ysgafnach.
2 airfoil hawdd ei siapio, gall gyflawni effeithlonrwydd erodynamig mwyaf posibl er mwyn cael yr effaith erodynamig orau, gan ddefnyddio ffurf erodynamig cymhleth y llafn, dylunio gwahanol llafn tant hyd, trwch, ongl esgid a airfoil ar wahanol mae radiws o olwyn gwynt, megis gweithgynhyrchu metel yn anodd iawn. Ar yr un pryd, gellir GFRP llafnau yn cynhyrchu màs.
3 defnyddio amser yw hyd at 20 mlynedd, y gall wrthsefyll mwy na 108 Mae blinder eiledol llwyth GFRP uwch blinder cryfder, sensitifrwydd hicyn isel, dampio mewnol mawr a da perfformiad seismig.
Mae gwrthsefyll cyrydu da 4 GFRP oherwydd asid ac alcali ymwrthedd anwedd dŵr, gellir gosod y ffan yn yr awyr agored. Enwedig ar gyfer ffermydd gwynt ar y môr sydd wedi eu datblygu yn y blynyddoedd diwethaf, gellir gosod tyrbinau gwynt ar y môr, fel y mae y tyrbinau gwynt a llafnau eu profiad y prawf o hinsoddau amrywiol.
Er mwyn gwella perfformiad GFRP, gellir addasu GF gan driniaeth wyneb, maint a Chaenu. Mae astudiaethau yn yr Unol Daleithiau wedi dangos y gall y defnydd o amledd radio plasma dyddodion côt E GF, ei wrthwynebiad na a blinder yn cyrraedd lefel ffibr carbon (CF).
Rym nodweddiadol o GFRP yw y gall wrthsefyll straen na uchel i'r cyfeiriad GF, tra bod y grym yn y cyfarwyddiadau eraill yn gymharol fach.
Mae cynnwys croen a prif belydr y llafn. Yn gwasgu y croen, yr haen ganol yn ewyn anhyblyg neu bren Balsa a haenau uchaf ac isaf yn GFRP. Mae cynnwys haen unidirectional a ° ±45 haen yr haen uchaf. Gellir gosod yr haen unidirectional â ffabrig unidirectional neu unidirectional GF, yn gyffredinol gyda 7 neu frethyn 4GF i wrthsefyll y straen planau echelinol a gynhyrchir gan rym allgyrchol a niwmatig eiliad plygu rhaglenni; er mwyn symleiddio'r broses molding, gellir hepgor yr haen GF ° ±45. Defnyddir y brethyn 1:1GF, sy'n cael eu gosod ar hyd cyfeiriad planau echelinol i wrthsefyll y straen Cneifiwch a achosir yn bennaf gan y trorym, ac yn gyffredinol a osodwyd ar y tu allan o haen unidirectional. Ffurf strwythurol y trawst gellir strwythur rhyngosod neu strwythur GFRP solet. Fodd bynnag, ar y cyd y croen a belydr, hynny yw, y PAC siop spar, rhaid fod strwythur GFRP solet. Mae hyn oherwydd mae rhan y trawst yn rhyngweithio gyda'r croen a straen yn fawr, a rhaid sicrhau cryfder ac anhyblygedd y croen.
1.2CFRP
 gwella technoleg dylunio llafn tyrbin gwynt, mae cynhyrchu ynni gwynt yn datblygu cyfeiriad y pŵer uchel a llafnau hir. Cynnydd yn hyd y llafn yn tueddu i gynyddu ansawdd y llafn. Dengys ystadegau ar y darn o'r llafn o 10 i 60 m màs yr llafn yn cynyddu gan cube y darn. Mae pwysau ysgafn y llafn yn bwysig dylanwadu ar weithrediad, blinder allbwn bywyd ac ynni. Fel y mae y llafn yn creu llwyth eiledol oherwydd natur ddifrifol y sefyllfa, y llafn ei hun a'r uned yn flinder. Gall pwysau llafn gostyngiad yn lleihau ansawdd y strwythur yn y Ganolfan, y Nasél, y tŵr ac ati.
Ar gyfer llafnau mawr, stiff yn broblem fawr. Er mwyn sicrhau nad yw'r domen y llafn yn cyffwrdd â ' y Tŵr o dan llwythi gwynt eithafol, rhaid y llafn ddigon stiff. Lleihau ansawdd y llafn a bodloni gofynion cryfder a stiff, yn ddull effeithiol i ddefnyddio ffibr carbon atgyfnerthu plastig (CFRP). Modwlws na o CFRP yn 2 i 3 gwaith y GFRP. Llafnau mawr gyda atgyfnerthu CF yn cael mantais llawn o eu elastigedd uchel a golau pwysau. Yn ôl y dadansoddiad, gall y cynllun gwella hybrid CF/GFRP leihau'r pwysau y dail gan 20% ~ 40%. Yn ôl y cynllun ymchwil a ariennir gan y cwmni Ewropeaidd, gall ychwanegu CF i lafn 120 m ¢ rotor effeithiol yn lleihau ansawdd cyffredinol 38%, a hefyd yn lleihau costau dylunio gan 14% o gymharu â GF. Dadansoddiad astudiaeth debyg arall Nododd hefyd bod ansawdd y llafn ffan a wneir drwy ychwanegu bydd CF yn gostwng tua 32% o gymharu â GF.
Ar hyn o bryd, llafn ffan hybrid CF/GFRP mwyaf y byd yn llafn o hyd 56m a ddatblygwyd gan Nodex ar gyfer unedau 5MW pŵer gwynt ar y môr. Nodex datblygodd llafnau ffan CF/GFRP 43m (9.6t) ar gyfer 2.5MW ar y tir hefyd unedau. Datblygodd Enercon llafnau CFRP ar gyfer defnydd mewn tyrbinau gwynt MW 4.5. Ai CF yn well ar gyfer llafnau mawr yn dal i fod yn ddadleuol. Mae rhai pobl yn credu bod cyflwyno technoleg CF yn y diwydiant ynni gwynt "rhyfedd" ac yn ddrud, a dylid ei osgoi os oes modd. Fodd bynnag, yn llawer o beirianwyr strwythurol yn argyhoeddedig bod Rheol y raddfa naturiol yn dangos bod fel y darn y llafn yn cynyddu, y màs yn cynyddu gyflymach nag echdynnu ynni. Felly, y defnydd o Cymunedau yn gyntaf neu CF/GF fibers hybrid yn angenrheidiol i atal y cynnydd mewn màs. Ar yr un pryd, er mwyn lleihau costau ynni gwynt, mae hefyd yn angenrheidiol i ddatblygu llafnau hwy gyda digon o anhyblygrwydd.
Mae y gallu i ddefnyddio CFRP mewn meintiau mawr ar llafnau ffan yn dibynnu ar bris CF. Er bod y perfformiad o CFRP yn llawer gwell na GFRP, ac y llafn neu dyrbin gwynt cyfan mwyaf ysgafn, pris hefyd y drutaf. Hyd yn oed os bydd y pris CF yn gostwng i $11/Kg, hyd pris y llafn yn barod gyda CFRP yn rhy uchel. Felly, yr ydym bellach yn astudio mewn dyfnder o ddeunyddiau crai, broses technoleg, rheoli ansawdd, ac ati, er mwyn lleihau'r gost o CFRP.
Yn gyffredinol, gwneir math llai o llafn (er enghraifft, 22 m o hyd) o swm mawr o E-GFRP rhad, a bennaf mae polyester annirlawn yn cynnwys matrics resin, a gall resin ester finyl neu resin epocsi eu defnyddio hefyd. Mae llafnau mwy (megis 42 m hwy) yn gyffredinol yn defnyddio CFRP neu CF/GFRP, ac mae'r matrics resin yn bennaf resin epocsi.
