पवन टरबाइन ब्लेड का निर्माण थर्मोसेट समग्र प्रौद्योगिकी पर आधारित है। हालांकि, थर्मोप्लास्टिक कंपोजिट्स रीसाइक्लेबिलिटी और अन्य फायदे प्रदान करते हैं। जब रोटर ब्लेड का उत्पादन करने के लिए प्रबलित थर्मोप्लास्टिक्स का उपयोग किया जाता है, तो वे थर्मोसेट पर महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करते हैं। सबसे पहले, थर्मोप्लास्टिक प्लास्टिक होते हैं जब स्थायी थर्मोसेटिंग प्लास्टिक के विपरीत प्लास्टिक को गर्म और बनाए रखा जाता है। इसलिए, सेवा जीवन के अंत में, थर्मोप्लास्टिक ब्लेड को हीटिंग और रीसाइक्लिंग द्वारा ढाला जा सकता है। यह मानते हुए कि ब्लेड विनिर्माण अब हर साल सैकड़ों हजारों समग्र सामग्रियों का उपयोग करता है, इससे तेजी से बाजार लाभ बढ़ेगा।
1. लाभ और नुकसान
लाभ 1: पुन: प्रयोज्य
इसके उपयोगी जीवन के अंत में, थर्मोप्लास्टिक ब्लेड को रीसाइक्लिंग के लिए कुछ बनाने के लिए गरम किया जा सकता है।
लाभ 2: लघु इलाज चक्र
थर्मोप्लास्टिक भी इलाज चक्र में बाधाओं को हल करता है, जो अब थर्मोसेट ब्लेड की उत्पादन गति को धीमा कर देता है। मोल्ड किए गए ब्लेड को हीटिंग प्रक्रिया के तहत ध्वस्त किया जा सकता है, जिससे उत्पादन प्रक्रिया में तेजी आती है। स्थानीय इंटरफेस और वेल्डिंग को गर्म करके घटक को सह-ठीक या जोड़ा जा सकता है। छोटे भाग गोली इंजेक्शन मोल्डिंग का उपयोग कर सकते हैं।
लाभ तीन: ताकत और कठोरता अधिक है
प्रबलित थर्माप्लास्टिक एक ही वजन पर थर्मोसेट से अधिक मजबूत हो सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप हल्का संरचना होती है। इन प्लास्टिक के लिए ब्लेड डिजाइन के अनुकूलन के परिणामस्वरूप विभिन्न विन्यास हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, एक ब्लेड को एक हवाई जहाज विंग की तरह बनाने के लिए, पसलियों और बीम के साथ प्रबलित करके, डिजाइनर वर्तमान में ब्लेड में उपयोग किए जाने वाले कई संरचनात्मक कोरों को खत्म कर सकते हैं। फोम और अन्य कोर सामग्री राल को अवशोषित करती है, वजन और लागत जोड़ती है, और इसे आकार दिया जाना चाहिए।
उपयोग में, बारिश, बर्फ इत्यादि का प्रतिरोध थर्मोसेटिंग प्लास्टिक की तुलना में बेहतर है, और इसमें आमतौर पर उच्च क्षति सहनशीलता और धीमी दरार वृद्धि होती है। इसके लंबे समय तक लंबे गुणों के कारण, थर्मोप्लास्टिक के बेहतर प्रभाव प्रतिरोध होता है और दृश्यमान डेंट दिखाना होता है। थर्मोसेट कंपोजिट्स के विपरीत, वे लैमिनेट्स में छिपाए जाते हैं और सतह पर दोष नहीं दिखाते हैं।
नुकसान 1: खराब थकान प्रतिरोध
प्रबलित थर्मोप्लास्टिक्स की थकान गुण फाइबर और प्लास्टिक मैट्रिक्स के बीच कमजोर कनेक्शन की वजह से खराब हैं। दोनों के बीच कनेक्शन यांत्रिक है। यह इलाज प्रक्रिया के दौरान फाइबर के चारों ओर मैट्रिक्स राल का संकुचन है, न कि रासायनिक कनेक्शन। पारंपरिक युग्मन एजेंटों का उपयोग ग्लास फाइबर, कार्बन फाइबर, और थर्मोसेटिंग रेजिन के बंधन को बेहतर बनाने के लिए किया जाता है, लेकिन थर्माप्लास्टिक रेजिन पर थोड़ा प्रभाव पड़ता है।
नुकसान 2: गर्मी / गीला प्रदर्शन आमतौर पर थर्मोसेट राल से भी बदतर होता है
गर्म / गीले गुण आमतौर पर थर्मोसेटिंग रेजिन के उन लोगों से कम होते हैं क्योंकि गर्म नमी मैट्रिक्स का विस्तार करती है और मैकेनिकल कनेक्शन को कम करती है, जिससे मैट्रिक्स आणविक श्रृंखला फाइबर के साथ स्लाइड हो जाती है। इसके अलावा, अधिकांश थर्माप्लास्टिक रेजिन को संसाधित करना मुश्किल होता है, और पिघला हुआ राज्य में उनकी उच्च चिपचिपाहट का मतलब है कि उच्च प्रसंस्करण तापमान और इलाज दबावों को यह सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है कि राल पूरी तरह से लंबे फाइबर निरंतर फाइबर में प्रवेश कर सके। धातु के ढांचे और उच्च ऊर्जा खपत की आवश्यकता के कारण, लागत बढ़ जाती है।
2. घर और विदेश में अनुसंधान की स्थिति
विदेशी: ईयर कंपोजिट्स की ग्रीन ब्लेड परियोजना
आयरलैंड में, गॉलवे स्टेट यूनिवर्सिटी में समग्र प्रौद्योगिकी अनुसंधान इकाई, लिमेरिक विश्वविद्यालय की शोध टीम और वाणिज्यिक कंपनी ईयर कंपोजिट्स ने इस नवीनतम तकनीक का आगे अध्ययन किया है। दोनों विश्वविद्यालयों ने बड़े पैमाने पर एपीएलसी -12 कंपोजिट का अध्ययन किया है, और ईयर कंपोजिट्स सक्रिय रूप से थर्मोप्लास्टिक समग्र पवन टरबाइन ब्लेड और नाकेले कवर के उत्पादन के लिए तरल बनाने तकनीक विकसित कर रहा है। ग्रीन ब्लेड प्रोजेक्ट में, ईयर कंपोजिट्स 12.6 मीटर लंबे ब्लेड नमूने को संयुक्त रूप से विकसित करने और निर्माण करने और परीक्षण करने के लिए मित्सुबिशी हेवी इंडस्ट्रीज, अहलस्ट्रॉम फाइबर ग्लास और साइक्लिक के सहयोग से एक सहयोग (अग्रणी सहायक, ईयरकंपोसाइट टीओ) के माध्यम से एक सहयोग का नेतृत्व कर रहा है। यह काम स्वाभाविक रूप से भविष्य के विकास और पूर्ण आकार के थर्माप्लास्टिक समग्र ब्लेड के प्रमाणीकरण का नेतृत्व करेगा।
विदेशी: डेनिश ब्लेड कंपनी की नई ब्लेड प्रौद्योगिकी विकास परियोजना ब्लेडकिंग
कई बड़े ब्लेड निर्माताओं में, डेनिश कंपनी एलएम, जो इस काम का बारीकी से पालन करती है, दुनिया का सबसे बड़ा पवन टरबाइन ब्लेड निर्माता है। सामान्य परिस्थितियों में कंपनी शायद ही ब्लेड उत्पादन को आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पर्याप्त रूप से पर्याप्त रूप से उत्पादन कर सकती है, इसलिए यह वर्तमान उत्पादन चक्र को आधे से और अपने नवीनतम ब्लेड प्रौद्योगिकी विकास परियोजना ब्लेडकिंग के हिस्से के रूप में कटौती करना चाहता है। कंपनी को उत्पादन चक्र को कम करने के लिए थर्माप्लास्टिक्स की क्षमता से आकर्षित किया गया है, और यह 2015 तक नए प्लास्टिक को बाजार में लाने के लिए एक संभावित कुंजी के रूप में कार्य कर सकता है। भविष्य के अपतटीय पवन टर्बाइनों के लिए बहुत बड़े ब्लेड का उत्पादन करने के लिए, स्वचालन के उच्च स्तर हैं भी जरूरत है। यह ब्लेडकिंग प्रोजेक्ट का एक और फोकस है: मोल्ड में फाइबर के टुकड़े टुकड़े को तेज करने के लिए स्वचालित फाइबर प्ले या टेप परतों का उपयोग करना। आरआईएसओडीटीयू और एल्बॉर्ग विश्वविद्यालय ने एलएम के साथ ब्लेडकिंग परियोजना पर शोध किया, और डेनिश नेशनल एडवांस्ड टेक्नोलॉजी फंड ने आंशिक प्रायोजन प्रदान किया।
घरेलू: Zhongke Hengyuan लंबे फाइबर प्रबलित थर्माप्लास्टिक ब्लेड विकसित करने के लिए आरटीपी के साथ सहयोग करता है
Hunan Zhongke Hengyuan पवन ऊर्जा उद्योग प्रौद्योगिकी कं, लिमिटेड ग्रिड द्वारा आपूर्ति न किए गए क्षेत्रों के लिए उपयुक्त छोटे पवन टरबाइन डिजाइन और निर्मित। कंपनी संयुक्त राज्य अमेरिका के आरटीपी कार्पोरेशन से मोल्ड किए गए पवन टरबाइन ब्लेड को इंजेक्ट करने के लिए लंबे ग्लास फाइबर प्रबलित थर्मोप्लास्टिक्स का उपयोग करती है। रिपोर्टों के मुताबिक, कंपनी ने बहुत लंबे फाइबर प्रबलित उत्पादों को विकसित करने और उपयोग करने के लिए आरटीपी के साथ सहयोग किया क्योंकि इंजेक्शन मोल्डिंग सामग्री में उनकी उच्चतम शक्ति / वजन अनुपात है। लंबे ग्लास फाइबर प्रबलित सामग्री पर्यावरण की स्थितियों के बावजूद ब्लेड के आकार को बनाए रखने, उच्च मॉड्यूलस और प्रभाव प्रतिरोध प्रदान करते हैं। उत्कृष्ट आयामी स्थिरता प्रभावी रूप से ब्लेड को घुमावदार कोण को बदलने से रोक सकती है, जो टर्बाइन की दक्षता में काफी सुधार करती है, खासतौर पर बहुत आर्द्र और बहुत सूखी स्थितियों में।
3. सारांश
वैश्विक पवन ऊर्जा बाजार के त्वरित विकास ने ब्लेड आपूर्तिकर्ताओं को न केवल अपनी क्षमता का विस्तार करने के लिए सक्षम किया है बल्कि भविष्य की मांग को पूरा करने के लिए उत्पादन प्रक्रिया को तेज करने के लिए प्रौद्योगिकियों को भी ढूंढने में सक्षम बनाया है। थर्मोप्लास्टिक रेजिन के संभावित फायदे उन्हें प्राप्त करने में मदद कर सकते हैं, जबकि बहुत बड़े ब्लेड की संरचनात्मक व्यवहार्यता को मजबूत करते हैं और सेवानिवृत्ति के बाद ब्लेड की पुनरुत्पादन को हल करते हैं। पवन ऊर्जा क्षेत्र के लिए, बढ़ती मांग के कारण ये असली प्लास्टिक एक क्रांतिकारी तकनीक साबित हो सकते हैं।
