Un sistema di trasmissione disallineato di una turbina eolica è un disastro in attesa di accadere: RotAlign Touch Elimina il rischio
Le turbine eoliche operano in alcune delle condizioni più difficili del pianeta. Mantenerle in condizioni di funzionamento ottimali è una sfida per qualsiasi team, ma l'allineamento della trasmissione presenta ostacoli unici ed è uno degli aspetti più complessi della manutenzione di una turbina eolica. Scegliere gli strumenti giusti e la giusta metodologia di manutenzione è fondamentale per mantenere le turbine in perfetta efficienza.
In questo articolo, discuteremo le complesse sfide dell'allineamento della trasmissione e i metodi migliori per mantenere le turbine correttamente allineate. Spiegheremo anche come l'utilizzo degli strumenti giusti possa accelerare notevolmente il processo di allineamento.
Che cos'è l'allineamento della trasmissione per le turbine eoliche?
La maggior parte delle turbine eoliche odierne utilizza un sistema di trasmissione per convertire l'energia rotazionale in energia elettrica. Il sistema di trasmissione è uno degli elementi più critici della turbina eolica. Un allineamento preciso, al millesimo di pollice, è essenziale per garantire il flusso di energia attraverso la turbina.
Il sistema di trasmissione è costituito da un riduttore e da un generatore, collegati ai rotori della turbina tramite un albero a bassa e un albero ad alta velocità. Mentre i rotori ruotano lentamente spinti dal vento, il riduttore converte l'energia rotazionale in energia ad alta velocità, che il generatore può utilizzare per produrre elettricità.
Nel tempo, il disallineamento danneggerà ingranaggi e cuscinetti, ridurrà l'efficienza e aumenterà i costi di manutenzione. Fortunatamente, strumenti laser di precisione come RotAlign Touch può risolvere rapidamente i problemi di allineamento e prolungare la durata della turbina.
Cosa succede quando il treno di macchine è disallineato?
Il disallineamento del gruppo di trasmissione (o del treno di macchine) non solo causa livelli di vibrazione eccessivi, ma aumenta anche i carichi e le forze sulle parti rotanti, come i cuscinetti, ecc. Nel tempo, questi danni possono causare la rottura della turbina. Anche se la turbina non si guasta immediatamente, livelli elevati di vibrazione e carichi e forze maggiori ne riducono la durata.
Anche il disallineamento nella trasmissione riduce la produzione di energia. Poiché il riduttore e il generatore devono essere allineati con precisione per convertire correttamente l'energia rotazionale (derivante dal vento che aziona le pale del rotore) in energia elettrica, quando ciò non avviene, si verifica una riduzione della conversione energetica, ovvero una minore potenza trasferita attraverso l'albero per essere convertita in elettricità.
È quindi buona norma eseguire l'allineamento durante l'installazione e, successivamente, almeno una volta all'anno. È inoltre necessario riallineare la trasmissione ogni volta che si sostituisce il cambio o il generatore. Ecco perché disporre degli strumenti giusti è fondamentale, non solo per rispettare queste buone pratiche, ma anche per rendere l'allineamento più rapido, semplice e preciso ogni volta.
Sfide nell'allineamento del treno di macchine delle turbine eoliche
Le turbine eoliche operano in alcuni dei luoghi più selvaggi della Terra, in luoghi aspri e remoti come il deserto del Mojave e la piattaforma continentale esterna dell'Atlantico. Sono soggette a temperature estreme, tempeste e onde alte, oltre a venti intensi. Tutti questi fattori ambientali hanno un impatto negativo e causano il disallineamento del sistema di turbine. Ecco quattro sfide che incidono specificamente sulle turbine nel tempo:
1. Carichi aerodinamici
I venti forti causano instabilità del carico e vibrazioni elevate in tutta la turbina eolica, rendendo difficile ottenere una lettura accurata dell'allineamento. È consigliabile utilizzare uno strumento di allineamento laser, come RotAlign Touch – in grado di compensare automaticamente gli elevati livelli di vibrazione, in modo che il personale addetto all'assistenza possa ottenere misurazioni precise nel più breve tempo possibile.
I carichi aerodinamici possono anche causare curve e movimenti imprevisti nell'albero della turbina, compromettendo la precisione dell'allineamento. Anche livelli elevati di vibrazione possono, nel tempo, disallineare il treno di macchine.
2. Movimenti ondeggianti
Le turbine eoliche sono costantemente esposte a forti venti. A velocità estreme, la torre della turbina inizia a oscillare, causando oscillazioni e movimenti nella navicella, ovvero l'involucro protettivo che ospita il gruppo di macchine.
Questo movimento causa disallineamenti nel tempo. Rende inoltre difficile ottenere misure di allineamento precise. Fortunatamente, sistemi di allineamento all'avanguardia come RotAlign Touch dispongono di un software integrato per compensare il movimento dinamico.
3. Modifiche dello stato di installazione
Il disallineamento può verificarsi durante il processo di installazione stesso. Anche la mancata qualificazione dell'allineamento con il rotore in posizione può portare a problemi precoci.
In alcuni casi, i tecnici verificano l'allineamento con la navicella a terra, anziché montata sulla base della turbina, il che può causare problemi di allineamento. È buona norma ricontrollare l'allineamento alcuni mesi dopo l'installazione in caso di modifiche dello stato di installazione.
4. Altre sfide di allineamento
Generalmente situate in aree remote, le turbine eoliche possono essere difficili da raggiungere e da riparare. Dopo essersi recati al parco eolico, i tecnici devono salire di qualche centinaio di metri per raggiungere la navicella, trasportando i loro attrezzi e le loro attrezzature. Devono inoltre svolgere il loro lavoro in spazi ristretti.
Come si può vedere in questo Offerta di lavoro presso il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, i tecnici necessitano di elevate competenze, forza fisica e capacità di problem-solving per allineare correttamente il treno di macchine in una turbina eolica. Oltre a ciò, hanno bisogno di accedere a strumenti di alta qualità che li aiutino a svolgere il loro lavoro in modo rapido, sicuro e con il giusto livello di precisione.
Risoluzione dei problemi di allineamento con RotAlign
Gli strumenti di allineamento a laser singolo di Prüftechnik consentono ai tecnici di eseguire allineamenti di precisione degli alberi in modo rapido e sicuro. La tecnologia a laser singolo significa anche che non è necessario alcun pre-allineamento.
Sulla base di ciò, il RotAlign Touch Il sistema aggiunge funzionalità di allineamento adattivo come Live Move e Live Trend, che compensano automaticamente i fattori ambientali e guidano i tecnici attraverso il processo, rendendo l'allineamento ancora più efficiente e accessibile, indipendentemente dal livello di esperienza.
Il sistema può funzionare completamente senza contatto, senza bisogno di ruotare manualmente l'albero tramite la modalità SWEEP. Con un perno di bloccaggio e un freno di servizio in posizione, i tecnici possono montare il laser e il sensore sugli alberi utilizzando delle staffe. Quindi possono rilasciare il freno e il perno e allontanarsi. Mentre il vento fa ruotare le pale del rotore, RotAlign Touch misurerà e memorizzerà automaticamente i risultati dell'allineamento.
- Movimento in diretta: Questa funzione misura simultaneamente l'allineamento sui piani orizzontale e verticale. È ideale per qualsiasi situazione in cui gli operatori hanno spazio limitato e non possono ruotare gli alberi in determinate posizioni, ed è un ottimo modo per risparmiare tempo durante l'allineamento delle turbine eoliche. La funzione Live Move consente regolazioni da qualsiasi posizione sull'albero, eliminando la necessità di ruotarlo manualmente fino a un punto di partenza specifico.
- Tendenza in tempo reale: RotAlign TouchLa funzione Live Trend di permette ai tecnici di monitorare in tempo reale le variazioni dinamiche dell'allineamento del treno di macchine durante il normale funzionamento della turbina. La funzione permette ai team di identificare i problemi di allineamento causati da fattori come il carico aerodinamico, le variazioni dinamiche delle macchine e l'aumento termico, in modo da poter apportare modifiche in anticipo.
Utilizzare Live Trend è rapido e semplice. - Per prima cosa, montare i sensori sulle scatole del cambio e del generatore.
- Con la funzione Live Trend attiva, lascia che la navicella ruoti di 360 gradi come farebbe durante una rotazione normale.
- Lo strumento misurerà le variazioni di posizione nei componenti della trasmissione durante la rotazione della navicella.
- Grazie alle informazioni su queste modifiche, i team possono apportare le modifiche necessarie durante la fase di messa in servizio dell'allineamento, anziché essere sorpresi da problemi di allineamento in futuro.
Allineamento forte, turbine più potenti
Il gruppo di trasmissione di una turbina eolica è un componente in equilibrio delicato. Anche il più piccolo disallineamento, di appena un millesimo di pollice, può interferire con il normale funzionamento e causare danni significativi. Il disallineamento nel gruppo di trasmissione può anche interferire con la produzione di energia.
La vera sfida? I tecnici sono sottoposti a una forte pressione durante l'allineamento delle turbine eoliche. In genere, provengono da molto lontano e devono sfruttare al meglio il tempo limitato a disposizione in loco. Le condizioni sono difficili e gli spazi ristretti.
Ecco perché è così importante utilizzare gli strumenti giusti. Un sistema di allineamento laser singolo all'avanguardia come il RotAlign Touch aiuta qualsiasi tecnico a svolgere il lavoro in modo rapido, accurato e preciso, in modo che le turbine durino più a lungo e richiedano meno manutenzione.
