SKF và Minesto hợp tác tại Quần đảo Faroe Leave a comment

Hãy tưởng tượng bạn đang thả một con diều trong gió. Bạn có thể cảm nhận được lực từ sợi dây bạn đang cầm. Khi bạn điều khiển diều theo chiều ngang, nó sẽ tăng tốc và tạo ra lực bổ sung. Đây là nguyên tắc đơn giản đằng sau công nghệ được cấp bằng sáng chế do Minesto, một nhà phát triển công nghệ năng lượng biển, phát triển. Nhưng con diều, thay vì bay theo gió, lại bay trên đại dương. Nước có mật độ dày hơn không khí gần một nghìn lần, vì vậy năng lượng mà nó tạo ra cũng tập trung hơn.

Chiếc diều thủy triều có thiết kế giống máy bay, được chế tạo sao cho gây ra ít lực cản nhất có thể. Cánh diều sử dụng lực nâng thủy động được tạo ra trong dòng nước dưới nước để đẩy diều về phía trước. Sử dụng hệ thống lái tích hợp, tuabin di chuyển theo mô hình hình số tám được xác định trước, nghĩa là tuabin di chuyển trong nước với tốc độ lớn hơn dòng hải lưu thực tế. Năng lượng được tạo ra sau đó được truyền qua máy phát điện trên tàu thông qua một sợi cáp cố định nối diều với đáy biển.

Công viên năng lượng cho diều thủy triều

Mẫu diều thủy triều Dragon 4 nhỏ hơn đã được đưa vào hoạt động ngoài khơi thị trấn Vestmanna, thuộc quần đảo Faroe. Ở Hestfjord, một vịnh nhỏ gần đó, công viên năng lượng diều thủy triều đầu tiên trên thế giới đang được xây dựng. Sau khi hoàn thành, công viên sẽ có công suất dự kiến ​​tương ứng với 30 MW và sản lượng hàng năm là 84 GWh.

Tôi muốn đảm bảo rằng chúng ta có thiết kế cơ bản đúng ngay từ đầu. Đó là lý do tại sao việc đưa SKF vào là điều đương nhiên

Niklas Lagesson , kỹ sư thiết kế cao cấp, Minesto

Song song với đó, thế hệ diều tiếp theo – Dragon 12, dùng để sản xuất năng lượng quy mô lớn – cũng đang được phát triển tại Gothenburg, Thụy Điển. Nó có sải cánh dài 12 mét tính từ đầu đến cuối, trọng lượng khô là 28 tấn và công suất sản xuất tương ứng là 1,2 MW. Minesto là công ty duy nhất phát triển diều hoạt động trong dòng thủy triều và dòng hải lưu có vận tốc thấp, điều này có nghĩa là công nghệ này có thể sử dụng được ở nhiều vùng biển trên khắp thế giới.

Vào giai đoạn đầu phát triển Dragon 12, kỹ sư thiết kế cấp cao của Minesto là Niklas Lagesson đã đưa SKF vào hỗ trợ thiết kế hệ thống ổ trục và phớt ở bánh lái và thang lái.

Lagesson cho biết: “Là một nhà thiết kế, tôi muốn kiểm soát mọi thông số và đảm bảo rằng chúng tôi có thiết kế cơ bản phù hợp ngay từ đầu”. “Đó là lý do tại sao việc đưa SKF vào là điều tự nhiên, công ty có nhiều kinh nghiệm trong các giải pháp ổ trục và phớt chặn.”

Ý tưởng đúng ngay từ đầu

Đối với Yvonne Rydberg, kỹ sư ứng dụng của SKF đã hỗ trợ Niklas Lagesson trong suốt quá trình thiết kế, đây là một cử chỉ đáng hoan nghênh.

Rydberg cho biết: “Minesto đã có ý tưởng đúng đắn ngay từ đầu khi đầu tư thời gian và nguồn lực ngay từ giai đoạn đầu để tối ưu hóa giải pháp ổ trục”. “Điều này có nghĩa là có nhiều tự do hơn trong việc thiết kế giải pháp tiết kiệm chi phí với hiệu suất phù hợp. Điều này giúp khách hàng tiết kiệm cả thời gian và tiền bạc, từ khâu thiết kế đến thành phẩm thương mại.”

SKF cũng đề xuất sử dụng chất bôi trơn đặc biệt trong ổ trục, vì chuyển động qua lại chậm của bánh lái trong quá trình vận hành có nghĩa là sẽ khó tạo ra lớp màng chất bôi trơn.

Rydberg cho biết: “Với giải pháp này, chúng tôi đã tận dụng những kinh nghiệm có được từ ngành công nghiệp điện gió và cái gọi là ổ trục bước”. “Đây là ổ trục kết nối trục rotor với cánh rotor, có chuyển động tương tự trong quá trình hoạt động.”

Một thành phần quan trọng khác của giải pháp này là phớt làm bằng S-Ecopur ^® , một vật liệu do SKF phát triển. Vật liệu độc đáo này lý tưởng cho các ứng dụng trong môi trường biển nơi các miếng đệm tự bôi trơn.

Anders Jönsson, giám đốc dòng sản phẩm phớt của SKF Thụy Điển cho biết: “Các phớt đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc ngăn nước xâm nhập vào máy và chúng cần phải chịu được thử thách khó khăn khi di chuyển theo trục ở mọi vị trí trong khi quay với độ ma sát thấp”.

Công cụ trực tuyến rất hữu ích

Trong quá trình phát triển Dragon 12, Niklas Lagesson và các đồng nghiệp đã sử dụng Simpro Quick của SKF, một công cụ trực tuyến được phát triển để đáp ứng nhu cầu của các nhà thiết kế trong việc lập mô hình và đánh giá thiết kế cũng như kiểm tra hiệu suất của nhiều hệ thống ổ trục khác nhau. Công cụ này được thiết kế để tạo điều kiện thuận lợi và đẩy nhanh quá trình thiết kế, đồng thời giúp người dùng tối ưu hóa lựa chọn ổ trục trong giải pháp của họ.

Thông qua công cụ này, Lagesson có thể tiếp cận toàn bộ mạng lưới chuyên môn kỹ thuật của SKF.

Ông cho biết: “Các nhà thiết kế thường là người duy nhất đưa ra quyết định, vì vậy, việc tiếp cận được mạng lưới năng lực rộng lớn hơn là điều tuyệt vời”. “Cuối cùng, tổng hợp tất cả đóng góp của các kỹ sư sẽ tạo nên giải pháp tốt nhất.”

Sản phẩm thương mại mạnh mẽ

Khi diều hoạt động, áp lực lên vật liệu và các thành phần sẽ rất lớn. Điều này chủ yếu là do mô hình hình số tám được xác định trước, với diều bay với tốc độ lên tới 20 hải lý ở độ sâu 40 mét. Các khúc cua rất đột ngột và thiết kế được tính toán để có thể chịu được lực tương ứng với 3,5 G khi cua. Các thành phần máy quan trọng sẽ được trang bị cảm biến SKF và giám sát từ xa để phân tích và theo dõi dữ liệu trong quá trình vận hành.

Dragon 12 cũng sẽ được lắp đặt và đưa vào vận hành tại Quần đảo Faroe, các thành phần sẽ được theo dõi và phân tích. SKF đang tiến hành phân tích ổ trục và bôi trơn tại Gothenburg để đánh giá xem có cần điều chỉnh bất kỳ yếu tố nào trong giải pháp hay không.

Yvonne Rydberg cho biết: “Chúng tôi đang tạo ra rất nhiều giá trị cho nhau thông qua sự hợp tác này”. “Chúng tôi đang tích lũy kiến ​​thức và tối ưu hóa hiệu suất để tạo ra một sản phẩm thương mại mạnh mẽ.”