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Umfang der Industrie zum Recycling von Windkraftanlagenblättern
Chinas Windkraftanlagenflotte begann nach 2004 mit der groß angelegten Installation. Angesichts der Lebensdauer von Windkraftanlagen von 20 bis 25 Jahren wird die Industrie im Jahr 2025 die erste Welle von Massenstilllegungen mit mehr als 1,2 GW und demontierten Rotorblättern mit einem Gewicht von mehr als 10.000 Tonnen einleiten. Bis 2030 wird die Windkraftanlagenflotte des Landes voraussichtlich 10 GW überschreiten, mehr als 10.000 Turbinen werden stillgelegt und etwa 200.000 Tonnen Rotorblätter müssen entsorgt werden.
Die Daten zeigen, dass die Nachfrage nach Klingenverarbeitung bis 2030 etwa 30.000 Tonnen betragen wird, mit einer Gesamtnachfrage von etwa 70.000 Tonnen. (Unter der Annahme, dass jedes Rotorblatt etwa 5-6 Tonnen wiegt, geht die Gruppe davon aus, bis 2030 etwa 5.000 Rotorblätter zu verarbeiten, was einer kumulierten Gesamtzahl von etwa 12.000 entspricht. Die entsprechenden Windturbinentürme betragen etwa 2.000, und die kumulierte Gesamtzahl beträgt etwa 4.000.)
Nachteile der herkömmlichen Schneidmethoden:
Gegenwärtig werden Windkraftanlagenblätter üblicherweise mit herkömmlichen mechanischen Methoden, wie Winkelschleifern, Kreissägen oder Drahtsägen, geschnitten. Während einige Unternehmen große mechanisierte Schneidanlagen untersuchen, die große Sägeblätter oder Kreissägen zum Schneiden verwenden, werden die meisten Schnitte aufgrund der Merkmale von Material und Prozess immer noch manuell mit Handgeräten durchgeführt.
Geringe Effizienz:
Die Daten zeigen, dass ein Team von zwei bis drei Personen etwa drei bis fünf Tage dauert, um eine einzelne Klinge zu schneiden. Die Gesamtkosten für das Schneiden einer einzelnen Klinge liegen zwischen $2807,32 und $4210,98. Darüber hinaus wird die Schneideffizienz aufgrund der inhärenten Natur der manuellen Arbeit und Umweltfaktoren verringert.
Umweltverschmutzung und Staubprobleme:
Aus Sicht des Umweltschutzes und der Gesundheit der Mitarbeiter sollte das mechanische Schneiden in Zukunft nicht die primäre Methode zur Demontage groß angelegter Windkraftanlagenblätter sein. Durch den Schneidprozess entstehen große Mengen Staub, die erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit haben. Dieser Staub, der hauptsächlich aus Glasfasern besteht, hat eine starke Klebkraft, haftet an der Haut und dringt in die Poren ein und verursacht starke Schmerzen. Das Einatmen dieses Staubs kann schwerwiegende Auswirkungen auf die Lunge haben. Selbst beim Schneiden vor Ort mit Schutzkleidung und Staubmaske ist das Einatmen dieses Staubes unvermeidlich.
Die Windkraftindustrie steht derzeit vor der Herausforderung, eine große Anzahl alter und ineffizienter Rotorblätter zu ersetzen. Die Rotorblätter sind so lang, dass sie zunächst mit einem speziellen Kran vom Windturm entfernt, auf den Boden in der Nähe gelegt und anschließend vorgeschnitten werden müssen. Anschließend werden sie per LKW zur Weiterverarbeitung in die dafür vorgesehenen Anlagen transportiert.
Gegenwärtige manuelle Schneidverfahren mit Handwerkzeugen weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf, die die Schneideffizienz stark beeinträchtigen. Zu diesen Faktoren gehören die abgelegene Lage des Turms, der Mangel an Wasser, Strom und Gas sowie hohe Arbeitskosten und Transportkosten. Der Kunde benötigte eine umfassende Lösung, um die Effizienz zu maximieren.
Systemschlitten-Lösung: Das Herzstück der gesamten Lösung ist das Skid Mounted System, das vollständig in Standardcontainer integriert ist. Es kann als Einheit angehoben, transportiert und verwendet werden. Bei ausreichender Energie und Verbrauchsmaterialien kann der Schneidvorgang selbstständig durchgeführt werden.
Der Skid Mounted Container ist mit einem Kraftwerk (Generatorsatz), einer Hochdruckpumpe, einem Wassertank, einer Schleifmittelzufuhr und einem Luftverdichter ausgestattet. Der Generatorsatz wird mit Dieselkraftstoff betrieben und versorgt das gesamte System mit Strom. Der Wassertank und das Schleifmittel werden zusammen mit Verbrauchsmaterialien wieder aufgefüllt und per Hebelsendung auf die Baustelle geschickt. Zusammen sorgen sie für die Schneidfähigkeit des Hochdruckwasserstrahls.
Schneidantrieb: Der Schneidantrieb ist das Herzstück des Gesamtsystems. Der Ultrahochdruck-Wasserstrahlschneidvorgang wird durch einen Roboter am Aktuator angetriebenen Wasserstrahlschneidkopf ausgeführt.
Integrierte Skid Montage:
1. Der Schneidmechanismus wird von einem kundenspezifischen Raupenfahrzeug getragen, das aus der Ferne bewegt werden kann. Sobald die Vorrichtung die Betriebsposition erreicht hat, übernimmt der Bediener die Steuerung des Raupenfahrzeugs, das dann den Container verlässt und zum Schneiden in die vorgesehene Position fährt.
2. Industrieroboter Das gesamte System verwendet einen Standard-Sechs-Achs-Industrieroboter als Aktuator. Der Roboter ist mittlerweile sehr ausgereift und stabil. In Kombination mit einem zentralen Steuerungssystem und einer visuellen 3D-Hilfe können Schneidvorgänge effizient abgeschlossen werden.
3. Das vordere Ende des 3D-Vision-unterstützten Roboterarms ist mit einer 3D-Vision-Kamera ausgestattet, die unseren unabhängig entwickelten Vision-Algorithmus ausführt. Es kann alle Arten von Schnitten auf der Klinge auf automatisierte Weise durchführen, ohne dass ein digitales 3D-Modell oder Programmierung erforderlich ist.
Tragbarer Handschneidmechanismus: Als ergänzende Ausrüstung ist die gesamte Lösung mit einer handgehaltenen Hochdruck-Wasserstrahlschneidmaschine ausgestattet. In Verbindung mit dem gleitmontierten Hochdruckpumpensystem ist das Schneiden bequem und flexibel. Es eignet sich hervorragend zum Schneiden an speziellen Standorten und ist eine hervorragende Ergänzung zu automatisierten Schneidgeräten.
Analyse der Schnittzeit und Effizienz:
Die Berechnungsgrundlage lautet wie folgt: Unter Verwendung von Hochdruck der Serie 1 N, Hochdruckpumpe mit 6 l/min, 0,4-mm-Drosselöffnung, Hochdruckwasserdruck mit 380 MPa und Schleifmittel mit 80 Mesh wurden Proben von GFK-Windkraftanlagenblättern verschiedener Dicke getestet:
Prüfdatenblatt:
Kapazitätsschätzung:
Hier ist ein Überblick über die gesamte Lösung. Als intelligente, miniaturisierte, universelle, schlittenmontierte Wasserstrahlschneidlösung für das Hochdruck-Wasserstrahlschneiden von Windkraftanlagenblättern bietet es viele Vorteile, wie z. B. hohe Integration, breite Anpassungsfähigkeit, einfache Bedienung und Kompatibilität mit tatsächlichen Szenarien in der Blattindustrie.
Mit wissenschaftlicher, rigoroser und schlanker Handwerkskunst ist es ein weltweit führendes Wasserstrahlunternehmen geworden.
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