හැංෂෝ නුෂෝ තාක්ෂණ සමූහ සමාගම, සීමාසහිත.

කර්තෘ: ලූකස් බිජික්ලි, නිෂ්පාදන කළඹ කළමනාකරු, ඒකාබද්ධ ගියර් ඩ්‍රයිව්, පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන CO2 සම්පීඩන සහ තාප පොම්ප, සීමන්ස් එනර්ජි.
වසර ගණනාවක් තිස්සේ, වායු වෙන් කිරීමේ කම්හල් සඳහා ඒකාබද්ධ ගියර් සම්පීඩකය (IGC) තෝරා ගැනීමේ තාක්ෂණය වී ඇත. මෙය ප්‍රධාන වශයෙන් ඒවායේ ඉහළ කාර්යක්ෂමතාව නිසා වන අතර එමඟින් ඔක්සිජන්, නයිට්‍රජන් සහ නිෂ්ක්‍රීය වායුව සඳහා වන පිරිවැය අඩු වේ. කෙසේ වෙතත්, කාබන් ඉවත් කිරීම කෙරෙහි වැඩිවන අවධානය IPC සඳහා නව ඉල්ලීම් ඇති කරයි, විශේෂයෙන් කාර්යක්ෂමතාව සහ නියාමන නම්‍යශීලීභාවය අනුව. ප්‍රාග්ධන වියදම් කම්හල් ක්‍රියාකරුවන් සඳහා, විශේෂයෙන් කුඩා හා මධ්‍යම ප්‍රමාණයේ ව්‍යවසායන් සඳහා වැදගත් සාධකයක් ලෙස පවතී.
පසුගිය වසර කිහිපය තුළ, Siemens Energy විසින් වායු වෙන් කිරීමේ වෙළඳපොළේ වෙනස්වන අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා IGC හැකියාවන් පුළුල් කිරීම අරමුණු කරගත් පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන (R&D) ව්‍යාපෘති කිහිපයක් ආරම්භ කර ඇත. මෙම ලිපියෙන් අප විසින් සිදු කර ඇති නිශ්චිත සැලසුම් වැඩිදියුණු කිරීම් කිහිපයක් ඉස්මතු කරන අතර මෙම වෙනස්කම් අපගේ ගනුදෙනුකරුවන්ගේ පිරිවැය සහ කාබන් අඩු කිරීමේ ඉලක්ක සපුරා ගැනීමට උපකාරී වන ආකාරය සාකච්ඡා කරයි.
අද බොහෝ වායු වෙන් කිරීමේ ඒකක සම්පීඩක දෙකකින් සමන්විත වේ: ප්‍රධාන වායු සම්පීඩකයක් (MAC) සහ බූස්ට් වායු සම්පීඩකයක් (BAC). ප්‍රධාන වායු සම්පීඩකය සාමාන්‍යයෙන් වායුගෝලීය පීඩනයේ සිට ආසන්න වශයෙන් බාර් 6 දක්වා සම්පූර්ණ වායු ප්‍රවාහය සම්පීඩනය කරයි. මෙම ප්‍රවාහයෙන් කොටසක් පසුව BAC තුළ බාර් 60 දක්වා පීඩනයකට තවදුරටත් සම්පීඩනය කෙරේ.
බලශක්ති ප්‍රභවය මත පදනම්ව, සම්පීඩකය සාමාන්‍යයෙන් වාෂ්ප ටර්බයිනයක් හෝ විදුලි මෝටරයක් ​​මගින් ධාවනය වේ. වාෂ්ප ටර්බයිනයක් භාවිතා කරන විට, සම්පීඩක දෙකම ද්විත්ව පතුවළ කෙළවර හරහා එකම ටර්බයිනය මගින් ධාවනය වේ. සම්භාව්‍ය යෝජනා ක්‍රමයේ දී, වාෂ්ප ටර්බයිනය සහ HAC අතර අතරමැදි ගියරයක් ස්ථාපනය කර ඇත (රූපය 1).
විදුලියෙන් ධාවනය වන සහ වාෂ්ප ටර්බයිනයෙන් ධාවනය වන පද්ධති දෙකෙහිම, සම්පීඩක කාර්යක්ෂමතාවය ඒකකයේ බලශක්ති පරිභෝජනයට සෘජුවම බලපාන බැවින් එය කාබන් ඉවත් කිරීම සඳහා බලවත් ලීවරයක් වේ. වාෂ්ප නිෂ්පාදනය සඳහා තාපයෙන් වැඩි ප්‍රමාණයක් ලබා ගන්නේ පොසිල ඉන්ධන මත ක්‍රියාත්මක වන බොයිලේරු වල බැවින්, වාෂ්ප ටර්බයින මගින් ධාවනය වන MGP සඳහා මෙය විශේෂයෙන් වැදගත් වේ.
විදුලි මෝටර වාෂ්ප ටර්බයින ධාවකයන්ට වඩා හරිත විකල්පයක් සපයන නමුත්, පාලන නම්‍යශීලීභාවය සඳහා බොහෝ විට වැඩි අවශ්‍යතාවයක් පවතී. අද ඉදිකරන බොහෝ නවීන වායු වෙන් කිරීමේ කම්හල් ජාලකයට සම්බන්ධ වන අතර ඉහළ මට්ටමේ පුනර්ජනනීය බලශක්ති භාවිතයක් ඇත. උදාහරණයක් ලෙස ඕස්ට්‍රේලියාවේ, ඇමෝනියා සංස්ලේෂණය සඳහා නයිට්‍රජන් නිපදවීමට වායු වෙන් කිරීමේ ඒකක (ASU) භාවිතා කරන හරිත ඇමෝනියා කම්හල් කිහිපයක් ඉදිකිරීමට සැලසුම් කර ඇති අතර අසල ඇති සුළං සහ සූර්ය බලාගාර වලින් විදුලිය ලබා ගැනීමට අපේක්ෂා කෙරේ. මෙම කම්හල්වල, බලශක්ති උත්පාදනයේ ස්වාභාවික උච්චාවචනයන් සඳහා වන්දි ගෙවීම සඳහා නියාමන නම්‍යශීලීභාවය ඉතා වැදගත් වේ.
1948 දී Siemens Energy විසින් පළමු IGC (කලින් VK ලෙස හැඳින්විණි) සංවර්ධනය කරන ලදී. අද වන විට සමාගම ලොව පුරා ඒකක 2,300 කට වඩා නිෂ්පාදනය කරන අතර, ඒවායින් බොහොමයක් 400,000 m3/h ඉක්මවන ප්‍රවාහ අනුපාත සහිත යෙදුම් සඳහා නිර්මාණය කර ඇත. අපගේ නවීන MGPs එක ගොඩනැගිල්ලක පැයකට ඝන මීටර් මිලියන 1.2 දක්වා ප්‍රවාහ අනුපාතයක් ඇත. මේවාට තනි-අදියර අනුවාදවල 2.5 හෝ ඊට වැඩි පීඩන අනුපාත සහ අනුක්‍රමික අනුවාදවල 6 දක්වා පීඩන අනුපාත සහිත කොන්සෝල සම්පීඩකවල ගියර් රහිත අනුවාද ඇතුළත් වේ.
මෑත වසරවලදී, IGC කාර්යක්ෂමතාව, නියාමන නම්‍යශීලීභාවය සහ ප්‍රාග්ධන පිරිවැය සඳහා වැඩිවන ඉල්ලුම සපුරාලීම සඳහා, අපි සැලකිය යුතු සැලසුම් වැඩිදියුණු කිරීම් කිහිපයක් සිදු කර ඇති අතර, ඒවා පහත සාරාංශ කර ඇත.
පළමු MAC අදියරේදී සාමාන්‍යයෙන් භාවිතා කරන ප්‍රේරක ගණනාවක විචල්‍ය කාර්යක්ෂමතාව තල ජ්‍යාමිතිය වෙනස් කිරීමෙන් වැඩි වේ. මෙම නව ප්‍රේරකය සමඟ, සාම්ප්‍රදායික LS විසරණ සමඟ ඒකාබද්ධව 89% දක්වා සහ නව පරම්පරාවේ දෙමුහුන් විසරණ සමඟ ඒකාබද්ධව 90% කට වඩා වැඩි විචල්‍ය කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ගත හැකිය.
ඊට අමතරව, ප්‍රේරකයේ 1.3 ට වඩා වැඩි Mach අංකයක් ඇති අතර එමඟින් පළමු අදියරට ඉහළ බල ඝනත්වයක් සහ සම්පීඩන අනුපාතයක් ලබා දේ. මෙය අදියර තුනක MAC පද්ධතිවල ගියර් සම්ප්‍රේෂණය කළ යුතු බලය ද අඩු කරයි, එමඟින් පළමු අදියරවලදී කුඩා විෂ්කම්භය ගියර් සහ සෘජු ධාවක ගියර් පෙට්ටි භාවිතා කිරීමට ඉඩ සලසයි.
සාම්ප්‍රදායික පූර්ණ-දිග LS වේන් විසරණය හා සසඳන විට, ඊළඟ පරම්පරාවේ දෙමුහුන් විසරණය 2.5% ක වැඩි අදියර කාර්යක්ෂමතාවයක් සහ 3% ක පාලන සාධකයක් ඇත. මෙම වැඩිවීම තල මිශ්‍ර කිරීමෙන් ලබා ගනී (එනම් තල සම්පූර්ණ-උස සහ අර්ධ-උස කොටස් වලට බෙදා ඇත). මෙම වින්‍යාසය තුළ.
ප්‍රේරකය සහ විසරණය අතර ප්‍රවාහ ප්‍රතිදානය සාම්ප්‍රදායික LS විසරණයක තලවලට වඩා ප්‍රේරකයට ආසන්නව පිහිටා ඇති තල උසින් කොටසකින් අඩු වේ. සාම්ප්‍රදායික LS විසරණයක මෙන්, තලවලට හානි කළ හැකි ප්‍රේරක-විසරණ අන්තර්ක්‍රියා වළක්වා ගැනීම සඳහා සම්පූර්ණ දිග තලවල ප්‍රමුඛ දාර ප්‍රේරකයෙන් සමාන දුරින් පිහිටා ඇත.
ප්‍රේරකයට ආසන්නව තලවල උස අර්ධ වශයෙන් වැඩි කිරීම ස්පන්දන කලාපය අසල ප්‍රවාහ දිශාව වැඩි දියුණු කරයි. සම්පූර්ණ දිග වේන් කොටසේ ප්‍රමුඛ දාරය සාම්ප්‍රදායික LS විසරණයක විෂ්කම්භයට සමානව පවතින බැවින්, ත්‍රොටල් රේඛාව බලපෑමට ලක් නොවන අතර එමඟින් පුළුල් පරාසයක යෙදීම් සහ සුසර කිරීම් සඳහා ඉඩ ලබා දේ.
ජල එන්නත් කිරීම යනු චූෂණ නළයේ වායු ප්‍රවාහයට ජල බිංදු එන්නත් කිරීමයි. බිංදු වාෂ්ප වී ක්‍රියාවලි වායු ප්‍රවාහයෙන් තාපය අවශෝෂණය කර ගන්නා අතර එමඟින් ආදාන උෂ්ණත්වය සම්පීඩන අවධිය දක්වා අඩු කරයි. මෙය සමස්ථානික බල අවශ්‍යතා අඩු කිරීමට සහ කාර්යක්ෂමතාව 1% ට වඩා වැඩි කිරීමට හේතු වේ.
ගියර් පතුවළ දැඩි කිරීම මඟින් ඒකක ප්‍රදේශයකට අවසර ලත් ආතතිය වැඩි කිරීමට ඔබට ඉඩ සලසයි, එමඟින් දත් පළල අඩු කිරීමට ඔබට ඉඩ සලසයි. මෙය ගියර් පෙට්ටියේ යාන්ත්‍රික පාඩු 25% දක්වා අඩු කරන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස සමස්ත කාර්යක්ෂමතාව 0.5% දක්වා වැඩි වේ. ඊට අමතරව, විශාල ගියර් පෙට්ටියේ අඩු ලෝහයක් භාවිතා කරන බැවින් ප්‍රධාන සම්පීඩක පිරිවැය 1% දක්වා අඩු කළ හැකිය.
මෙම ප්‍රේරකයට 0.25 දක්වා ප්‍රවාහ සංගුණකය (φ) සමඟ ක්‍රියා කළ හැකි අතර අංශක 65 ප්‍රේරකවලට වඩා 6% වැඩි හිසක් සපයයි. ඊට අමතරව, ප්‍රවාහ සංගුණකය 0.25 දක්වා ළඟා වන අතර, IGC යන්ත්‍රයේ ද්විත්ව ප්‍රවාහ සැලසුමේදී, පරිමාමිතික ප්‍රවාහය 1.2 m3/h හෝ 2.4 m3/h දක්වා ළඟා වේ.
ඉහළ phi අගයක් මඟින් එකම පරිමා ප්‍රවාහයේදී කුඩා විෂ්කම්භයකින් යුත් ප්‍රේරකයක් භාවිතා කිරීමට ඉඩ සලසයි, එමඟින් ප්‍රධාන සම්පීඩකයේ පිරිවැය 4% දක්වා අඩු වේ. පළමු අදියර ප්‍රේරකයේ විෂ්කම්භය ඊටත් වඩා අඩු කළ හැකිය.
ඉහළ හිස 75° ප්‍රේරක අපගමන කෝණය මගින් සාක්ෂාත් කරගනු ලබන අතර, එය පිටවන ස්ථානයේ පරිධි ප්‍රවේග සංරචකය වැඩි කරන අතර එමඟින් ඉයුලර්ගේ සමීකරණයට අනුව ඉහළ හිසක් සපයයි.
අධිවේගී සහ ඉහළ කාර්යක්ෂමතා ප්‍රේරක හා සසඳන විට, ප්‍රේරකයේ කාර්යක්ෂමතාව තරමක් අඩු වන්නේ වෝල්ටීයතාවයේ වැඩි පාඩු නිසාය. මධ්‍යම ප්‍රමාණයේ ගොළුබෙල්ලෙකු භාවිතා කිරීමෙන් මෙය වන්දි ලබා ගත හැකිය. කෙසේ වෙතත්, මෙම වෝල්ටීයතා නොමැතිව වුවද, 1.0 Mach අංකයක් සහ 0.24 ප්‍රවාහ සංගුණකයක් සමඟ 87% දක්වා විචල්‍ය කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ගත හැකිය.
කුඩා වෝල්ටීයතාවය මඟින් විශාල ගියරයේ විෂ්කම්භය අඩු වූ විට අනෙකුත් වෝල්ටීයතා සමඟ ගැටීම් වළක්වා ගත හැකිය. උපරිම අවසර ලත් ගියර් වේගය ඉක්මවා නොයා 6-ධ්‍රැව මෝටරයකින් ඉහළ වේග 4-ධ්‍රැව මෝටරයකට (1000 rpm සිට 1500 rpm දක්වා) මාරු වීමෙන් ක්‍රියාකරුවන්ට පිරිවැය ඉතිරි කර ගත හැකිය. ඊට අමතරව, එය හෙලික්සීය සහ විශාල ගියර් සඳහා ද්‍රව්‍යමය පිරිවැය අඩු කළ හැකිය.
සමස්තයක් වශයෙන්, ප්‍රධාන සම්පීඩකයට ප්‍රාග්ධන පිරිවැයෙන් 2% ක් දක්වා ඉතිරි කර ගත හැකි අතර, එන්ජිමට ප්‍රාග්ධන පිරිවැයෙන් 2% ක් ද ඉතිරි කර ගත හැකිය. සංයුක්ත වෝල්ටීයතා තරමක් අඩු කාර්යක්ෂම බැවින්, ඒවා භාවිතා කිරීමේ තීරණය බොහෝ දුරට සේවාදායකයාගේ ප්‍රමුඛතා මත රඳා පවතී (පිරිවැය එදිරිව කාර්යක්ෂමතාව) සහ ව්‍යාපෘතියෙන් ව්‍යාපෘතියට තක්සේරු කළ යුතුය.
පාලන හැකියාවන් වැඩි කිරීම සඳහා, IGV බහු අදියර ඉදිරිපිට ස්ථාපනය කළ හැකිය. මෙය පෙර IGC ව්‍යාපෘතිවලට වඩා හාත්පසින්ම වෙනස් වන අතර, එහි පළමු අදියර දක්වා IGV පමණක් ඇතුළත් විය.
IGC හි පෙර පුනරාවර්තන වලදී, ප්‍රවාහය ඉදිරියට (කෝණය > 0°, අඩු කරන හිස) හෝ ප්‍රතිලෝම සුළි (කෝණය < 0) වුවද, සුළි සංගුණකය (එනම්, දෙවන IGV හි කෝණය පළමු IGV1 හි කෝණයෙන් බෙදූ විට) නියතව පැවතුනි. °, පීඩනය වැඩි වේ. මෙය අවාසිදායක වන්නේ කෝණයේ ලකුණ ධනාත්මක සහ සෘණ සුළි අතර වෙනස් වන බැවිනි.
නව වින්‍යාසය මඟින් යන්ත්‍රය ඉදිරි සහ ප්‍රතිලෝම වෝටෙක්ස් මාදිලියේ ඇති විට වෙනස් වෝටෙක්ස් අනුපාත දෙකක් භාවිතා කිරීමට ඉඩ සලසයි, එමඟින් නිරන්තර කාර්යක්ෂමතාව පවත්වා ගනිමින් පාලන පරාසය 4% කින් වැඩි කරයි.
BAC වල බහුලව භාවිතා වන ප්‍රේරකය සඳහා LS විසරණය ඇතුළත් කිරීමෙන්, බහු-අදියර කාර්යක්ෂමතාව 89% දක්වා වැඩි කළ හැකිය. මෙය, අනෙකුත් කාර්යක්ෂමතා වැඩිදියුණු කිරීම් සමඟ ඒකාබද්ධව, සමස්ත දුම්රිය කාර්යක්ෂමතාව පවත්වා ගනිමින් BAC අදියර ගණන අඩු කරයි. අදියර ගණන අඩු කිරීමෙන් අන්තර් සිසිලකයක්, ආශ්‍රිත ක්‍රියාවලි ගෑස් නල මාර්ගයක් සහ රොටර් සහ ස්ටේටර් සංරචක සඳහා අවශ්‍යතාවය ඉවත් කරයි, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස 10% ක පිරිවැය ඉතිරියක් ඇති වේ. අතිරේකව, බොහෝ අවස්ථාවලදී ප්‍රධාන වායු සම්පීඩකය සහ බූස්ටර සම්පීඩකය එක් යන්ත්‍රයක ඒකාබද්ධ කළ හැකිය.
කලින් සඳහන් කළ පරිදි, වාෂ්ප ටර්බයිනය සහ VAC අතර අතරමැදි ගියරයක් සාමාන්‍යයෙන් අවශ්‍ය වේ. Siemens Energy හි නව IGC සැලසුම සමඟ, මෙම අයිඩ්ලර් ගියරය ගියර් පෙට්ටියට ඒකාබද්ධ කළ හැක්කේ පිනියන් පතුවළ සහ විශාල ගියරය (ගියර් 4) අතර අයිඩ්ලර් පතුවළක් එකතු කිරීමෙනි. මෙය මුළු රේඛා පිරිවැය (ප්‍රධාන සම්පීඩකය සහ සහායක උපකරණ) 4% දක්වා අඩු කළ හැකිය.
ඊට අමතරව, විශාල ප්‍රධාන වායු සම්පීඩකවල 6-ධ්‍රැව මෝටර වලින් 4-ධ්‍රැව මෝටර වෙත මාරු වීම සඳහා සංයුක්ත අනුචලන මෝටර සඳහා 4-පිනියන් ගියර් වඩාත් කාර්යක්ෂම විකල්පයක් වේ (වෝල්ට් ගැටීමේ හැකියාවක් තිබේ නම් හෝ උපරිම අවසර ලත් පිනියන් වේගය අඩු වුවහොත්).
කාබන් ග්‍රහණය, භාවිතය සහ ගබඩා කිරීමේ (CCUS) සංවර්ධනයන්හි තාප පොම්ප සහ වාෂ්ප සම්පීඩනය මෙන්ම CO2 සම්පීඩනය ඇතුළු කාර්මික ඩිකාබනීකරණයට වැදගත් වන වෙළඳපල කිහිපයකම ඒවායේ භාවිතය වඩාත් සුලභ වෙමින් පවතී.
IGC සැලසුම් කිරීම සහ ක්‍රියාත්මක කිරීම සම්බන්ධයෙන් Siemens Energy ආයතනයට දිගු ඉතිහාසයක් ඇත. ඉහත (සහ අනෙකුත්) පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන උත්සාහයන් මගින් සනාථ වන පරිදි, අද්විතීය යෙදුම් අවශ්‍යතා සපුරාලීමට සහ අඩු පිරිවැය, වැඩි කාර්යක්ෂමතාව සහ වැඩි තිරසාරභාවය සඳහා වර්ධනය වන වෙළඳපල ඉල්ලුම සපුරාලීම සඳහා මෙම යන්ත්‍ර අඛණ්ඩව නව්‍යකරණය කිරීමට අපි කැපවී සිටිමු. KT2