Mea kākau: Lukas Bijikli, Luna Hoʻokele Portfolio Huahana, Hoʻohui ʻia Gear Drives, R&D CO2 Compression a me Heat Pumps, Siemens Energy.
No nā makahiki he nui, ʻo ka Integrated Gear Compressor (IGC) ka ʻenehana i koho ʻia no nā mea kanu hoʻokaʻawale ea. ʻO ka mea nui kēia ma muli o kā lākou hana kiʻekiʻe, e alakaʻi pololei ana i nā kumukūʻai hoʻemi no ka oxygen, nitrogen a me ke kinoea inert. Eia nō naʻe, ke ulu nei ka manaʻo nui i ka decarbonization i nā koi hou i nā IPC, ʻoi aku ka maikaʻi o ka pono a me ka hiki ke hoʻoponopono. Ke hoʻomau nei ka hoʻolilo kālā i mea koʻikoʻi no nā mea kanu, ʻoi aku ka nui o nā ʻoihana liʻiliʻi a me waena.
I nā makahiki i hala iho nei, ua hoʻomaka ʻo Siemens Energy i kekahi mau noiʻi a me ka hoʻomohala ʻana (R&D) i manaʻo ʻia e hoʻonui i nā mana IGC e hoʻokō i nā pono loli o ka mākeke hoʻokaʻawale ea. Hōʻike kēia ʻatikala i nā hoʻomaikaʻi hoʻolālā kikoʻī a mākou i hana ai a kūkākūkā pehea e hiki ai i kēia mau hoʻololi ke kōkua i ka hoʻokō ʻana i nā kumu kūʻai o kā mākou mea kūʻai aku a me nā pahuhopu hōʻemi kalapona.
ʻO ka hapa nui o nā ʻāpana hoʻokaʻawale ea i kēia lā ua hoʻolako ʻia me ʻelua mau mea hoʻopaʻa: ʻo kahi mea hoʻoheheʻe ea nui (MAC) a me kahi mea hoʻoikaika ea compressor (BAC). Hoʻopili maʻamau ka mea hoʻoheheʻe ea nui i ka holo ʻana o ka ea holoʻokoʻa mai ke kaomi lewa a hiki i ka 6 bar. Hoʻopili hou ʻia kahi ʻāpana o kēia kahe i ka BAC a hiki i ka 60 bar.
Ma muli o ke kumu ikehu, hoʻokele mau ʻia ka compressor e ka turbine mahu a i ʻole ke kaʻa uila. I ka hoʻohana ʻana i ka turbine mahu, hoʻokele ʻia nā mea hoʻoemi ʻelua e ka turbine hoʻokahi ma nā ʻaoʻao māhoe. Ma ka papahana maʻamau, ua hoʻokomo ʻia kahi mea hana waena ma waena o ka turbine mahu a me ka HAC (Fig. 1).
Ma nā ʻōnaehana hoʻokele uila a me nā ʻōnaehana hoʻokele mokuahi, ʻo ka hoʻoikaika ʻana o ka compressor he lever ikaika no ka decarbonization no ka mea e pili pono ana i ka hoʻohana ʻana i ka ikehu o ka ʻāpana. He mea koʻikoʻi kēia no nā MGP i hoʻokele ʻia e nā turbine mahu, no ka mea, loaʻa ka hapa nui o ka wela no ka hana ʻana i ka mahu i loko o nā paila puhi ahi.
ʻOiai ke hāʻawi nei nā kaʻa uila i kahi ʻōmaʻomaʻo ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻokele ʻana i ka turbine mahu, ʻoi aku ka nui o ka pono no ka hoʻokele maʻalahi. Nui nā mea kanu hoʻokaʻawale ea hou i kūkulu ʻia i kēia lā i pili i ka grid a loaʻa kahi kiʻekiʻe o ka hoʻohana ʻana i ka ikehu hou. Ma Australia, no ka laʻana, aia nā manaʻo e kūkulu i kekahi mau mea kanu ammonia ʻōmaʻomaʻo e hoʻohana i nā ʻāpana hoʻokaʻawale ea (ASU) e hana i ka nitrogen no ka synthesis ammonia a manaʻo ʻia e loaʻa ka uila mai nā makani a me nā mahiʻai lā. Ma kēia mau mea kanu, he mea koʻikoʻi ka hoʻoponopono hoʻoponopono e uku i nā loli kūlohelohe i ka hana mana.
Ua hoʻomohala ʻo Siemens Energy i ka IGC mua (i kapa ʻia ʻo VK ma mua) i ka makahiki 1948. I kēia lā, hoʻopuka ka hui ma mua o 2,300 mau ʻāpana ma ka honua holoʻokoʻa, ka nui o ia mau mea i hoʻolālā ʻia no nā noi me nā kahe kahe ma mua o 400,000 m3 / h. Loaʻa i kā mākou MGP hou i ka 1.2 miliona cubic mika i kēlā me kēia hola ma ka hale hoʻokahi. Hoʻopili kēia i nā mana ʻole o nā console compressors me nā lākiō kaomi a hiki i ka 2.5 a i ʻole ke kiʻekiʻe ma nā ʻano hoʻokahi-pae a me nā ratio kaomi a hiki i ka 6 i nā mana serial.
I nā makahiki i hala iho nei, no ka hoʻokō ʻana i nā koi hoʻonui no ka pono IGC, ka hoʻoponopono hoʻoponopono a me nā kumukūʻai kālā, ua hana mākou i kekahi mau hoʻolālā hoʻolālā kaulana, i hōʻuluʻulu ʻia ma lalo nei.
Hoʻonui ʻia ka hoʻololi ʻana o ka nui o nā impeller i hoʻohana maʻamau i ka pae MAC mua ma o ka hoʻololi ʻana i ka geometry lau. Me kēia impeller hou, hiki ke hoʻokō ʻia nā ʻoihana hoʻololi a hiki i ka 89% i hui pū ʻia me nā diffusers LS maʻamau a ma luna o 90% i hui pū ʻia me ka hanauna hou o nā diffusers hybrid.
Eia kekahi, loaʻa i ka impeller kahi helu Mach ma mua o 1.3, e hāʻawi ana i ka pae mua me kahi kiʻekiʻe o ka mana kiʻekiʻe a me ka pākuʻi. Hoʻemi pū kēia i ka mana e hoʻoili ai i nā ʻōnaehana MAC ʻekolu mau pae, e ʻae ana i ka hoʻohana ʻana i nā ʻāpana liʻiliʻi liʻiliʻi a me nā pahu pahu hoʻokele pololei i nā pae mua.
Ke hoʻohālikelike ʻia i ka LS vane diffuser kuʻuna, ʻo ka hanauna hou hybrid diffuser ka piʻi ʻana o ka pae hana o 2.5% a me ka mana mana o 3%. Loaʻa kēia hoʻonui ma ka hui ʻana i nā ʻili (ʻo ia hoʻi, ua māhele ʻia nā ʻāpana i nā ʻāpana kiʻekiʻe piha a me nā ʻāpana kiʻekiʻe). Ma kēia hoʻonohonoho
Hoʻemi ʻia ka puka kahe ma waena o ka impeller a me ka diffuser e kahi ʻāpana o ke kiʻekiʻe o ka lau e pili kokoke ana i ka impeller ma mua o nā lau o kahi diffuser LS maʻamau. E like me ka LS diffuser maʻamau, ʻo nā ʻaoʻao alakaʻi o nā lau piha lōʻihi e like ka mamao mai ka impeller e pale aku i ka pilina impeller-diffuser e hiki ai ke hōʻino i nā lau.
ʻO ka hoʻonui hapa ʻana i ke kiʻekiʻe o nā lau ma kahi kokoke i ka impeller e hoʻomaikaʻi pū i ke ala kahe kokoke i ka ʻāpana pulsation. No ka mea, ʻo ka ʻaoʻao alakaʻi o ka ʻāpana vane holoʻokoʻa e mau ana ke anawaena like me ka diffuser LS maʻamau, ʻaʻole i hoʻopilikia ʻia ka laina throttle, e ʻae ana i kahi ākea o ka noi a me ke kani ʻana.
Hoʻokomo ʻia ka wai hoʻoheheʻe ʻia i nā kulu wai i loko o ke kahawai ea i loko o ka paipu hoʻoheheʻe. E hoʻoheheʻe nā droplets a hoʻopaʻa i ka wela mai ke kaʻina hana kinoea, a laila e hōʻemi i ka wela inlet i ke kahua hoʻoemi. ʻO kēia ka hopena i ka ho'ēmiʻana i nā koi mana isentropic a me ka hoʻonuiʻana i ka pono ma mua o 1%.
ʻO ka hoʻopaʻa ʻana i ka shaft gear hiki iā ʻoe ke hoʻonui i ke koʻikoʻi i ʻae ʻia i kēlā me kēia ʻāpana, kahi e hiki ai iā ʻoe ke hōʻemi i ka laulā niho. Hoʻemi kēia i nā poho mechanical i ka pahu pahu a hiki i ka 25%, ka hopena i ka piʻi ʻana o ka pono holoʻokoʻa a hiki i ka 0.5%. Eia kekahi, hiki ke hōʻemi ʻia nā kumukūʻai compressor nui a hiki i ka 1% no ka mea ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka metala i hoʻohana ʻia i ka pahu pahu nui.
Hiki i kēia impeller ke hana me kahi kahe kahe (φ) a hiki i ka 0.25 a hāʻawi i 6% ʻoi aku ka nui o ke poʻo ma mua o 65 degere impellers. Eia kekahi, hiki i ka coefficient kahe i 0.25, a ma ka hoʻolālā pālua o ka mīkini IGC, hiki i ka volumetric kahe i 1.2 miliona m3 / h a i ʻole 2.4 miliona m3 / h.
Hiki i ka waiwai phi kiʻekiʻe ke hoʻohana i kahi impeller liʻiliʻi liʻiliʻi ma ka kahe o ka leo like, a laila e hōʻemi ana i ke kumukūʻai o ka compressor nui a hiki i 4%. Hiki ke hoemi hou ia ke anawaena o ka impeller pae mua.
Loaʻa ke poʻo kiʻekiʻe e ka 75 ° impeller deflection angle, ka mea e hoʻonui ai i ka ʻāpana velocity circumferential ma ka puka a pēlā e hāʻawi ai i ke poʻo kiʻekiʻe e like me ka hoʻohālikelike ʻana o Euler.
Ke hoʻohālikelike ʻia me nā mea hoʻokele kiʻekiʻe a me nā kiʻekiʻe kiʻekiʻe, ua hoʻemi iki ka hana o ka impeller ma muli o ka nui o nā poho i ka volute. Hiki ke uku ʻia kēia ma ka hoʻohana ʻana i kahi snail liʻiliʻi. Eia nō naʻe, ʻoiai me ka ʻole o kēia mau volutes, hiki ke loaʻa ka ʻoihana hoʻololi a hiki i ka 87% ma kahi helu Mach o 1.0 a me kahi kahe kahe o 0.24.
ʻO ka volute liʻiliʻi e hiki ai iā ʻoe ke pale i ka hui ʻana me nā volutes ʻē aʻe ke hoʻemi ʻia ke anawaena o ka mea nui. Hiki i nā mea hoʻohana ke mālama i nā kumukūʻai ma ka hoʻololi ʻana mai kahi kaʻa 6-pole i kahi motika 4-pole kiʻekiʻe aʻe (1000 rpm a 1500 rpm) me ka ʻole o ka ʻoi aku o ka wikiwiki ʻoi loa i ʻae ʻia. Eia hou, hiki iā ia ke hōʻemi i nā kumukūʻai waiwai no nā mea helical a me nā mīkini nui.
Ma ke ʻano holoʻokoʻa, hiki i ka compressor nui ke mālama i ka 2% i nā kumukūʻai kālā, a hiki i ka mīkini ke mālama i ka 2% i nā kumukūʻai kālā. Ma muli o ka li'ili'i o ka maika'i o nā volutes pa'a, pili ka ho'oholo no ka ho'ohana 'ana ia mau mea i nā mea nui o ka mea kū'ai (kumu vs. pono) a pono e loiloi 'ia ma ka papahana ma ka papahana.
No ka hoʻonui i ka mana mana, hiki ke hoʻokomo i ka IGV i mua o nā pae he nui. He ʻokoʻa loa kēia i nā papahana IGC ma mua, ʻo ia wale nō nā IGV a hiki i ka pae mua.
Ma nā hoʻololi mua o ka IGC, ua mau ka huina o ka vortex (ʻo ia hoʻi, ka huina o ka IGV ʻelua i puʻunaue ʻia e ka huina o ka IGV1 mua) me ka nānā ʻole i ka holo ʻana i mua (anele > 0°, hoʻemi i ke poʻo) a i ʻole ka vortex hoʻohuli (angle <0). °, piʻi ke kaomi). He mea pōʻino kēia no ka mea e hoʻololi ka hōʻailona o ke kihi ma waena o nā vortices maikaʻi a maikaʻi ʻole.
Hiki i ka hoʻonohonoho hou ke hoʻohana ʻia i ʻelua mau ʻano vortex like ʻole ke hoʻohana ʻia ka mīkini i mua a hoʻohuli i ke ʻano vortex, ma laila e hoʻonui ai i ka mana mana e 4% me ka mālama mau ʻana.
Ma ka hoʻokomo ʻana i kahi diffuser LS no ka impeller maʻamau i hoʻohana ʻia i nā BAC, hiki ke hoʻonui ʻia ka pono o nā pae he nui i 89%. ʻO kēia, i hui pū ʻia me nā hoʻomaikaʻi maikaʻi ʻē aʻe, e hōʻemi i ka helu o nā pae BAC ʻoiai e mālama ana i ka pono holoʻokoʻa holoʻokoʻa. ʻO ka hōʻemi ʻana i ka helu o nā ʻanuʻu e hoʻopau i ka pono no kahi intercooler, ka paipu kinoea kaʻina hana pili, a me nā ʻāpana rotor a me stator, e hopena i ka mālama kālā o 10%. Eia kekahi, i nā manawa he nui hiki ke hoʻohui i ka mea hoʻoheheʻe ea nui a me ka compressor booster i hoʻokahi mīkini.
E like me ka mea i ʻōlelo ʻia ma mua, koi ʻia kahi mea hana waena ma waena o ka turbine mahu a me ka VAC. Me ka hoʻolālā IGC hou mai Siemens Energy, hiki ke hoʻohui ʻia kēia hāmeʻa palaualelo i loko o ka pahu pahu ma ka hoʻohui ʻana i kahi lāʻau palaualelo ma waena o ka lāʻau pinion a me nā mea hana nui (4 mau pahu). Hiki i kēia ke hōʻemi i ke kumukūʻai laina holoʻokoʻa (ka mea hoʻopihapiha nui a me nā mea kōkua) a hiki i ka 4%.
Hoʻohui hou, ʻoi aku ka maikaʻi o nā mīkini 4-pinion i nā mīkini ʻōwili paʻa no ka hoʻololi ʻana mai ka 6-pole a i ka 4-pole motors i loko o nā mea hoʻoheheʻe ea nui (inā loaʻa ka hopena o ka volute collision a inā e hoʻemi ʻia ka wikiwiki pinion ʻae ʻia). ) hala.
Ke lilo nei ko lākou hoʻohana ʻana i mea maʻamau i kekahi mau mākeke koʻikoʻi i ka decarbonization ʻoihana, me ka pā wela a me ka hoʻoemi ʻana i ka mahu, a me ka hoʻopaʻa ʻana o CO2 i ka hopu kalapona, ka hoʻohana ʻana a me ka mālama ʻana (CCUS).
He moʻolelo lōʻihi ko Siemens Energy no ka hoʻolālā ʻana a me ka hana ʻana i nā IGC. E like me ka mea i hōʻike ʻia ma luna (a me nā mea ʻē aʻe) ka noiʻi a me ka hoʻomohala ʻana, ua kūpaʻa mākou e hoʻomau i ka hana hou ʻana i kēia mau mīkini e hoʻokō i nā pono noi kūikawā a hoʻokō i nā koi mākeke e ulu ana no nā kumukūʻai haʻahaʻa, hoʻonui i ka pono a me ka hoʻonui ʻana i ka hoʻomau. KT2
Ka manawa hoʻouna: Apr-28-2024