Wasserstrahlschneiden von Windturbinenblättern

Forplus Intelligente Ausrüstung für Hochdruck-Wasserstrahl
Anwendung – Feinschneidlösung für stillgelegte Windkraftanlagenblätter im Werk

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Hintergrund des Projekts

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.)
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Wasserstrahlschneiden von Windkraftanlagenblättern-Hintergrund des Projekts
Wasserstrahlschneiden von Windkraftanlagenblättern-Projekthintergrund-1

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.

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Kundenbedürfnisse

Nach dem anfänglichen Grobschnitt, um den LKW-Transport zu erleichtern, gibt es derzeit einen allgemeinen Schnittgrößenstandard in der Branche: Die Größe des fertigen Produkts wird im Allgemeinen auf etwa 6 Meter lang (nicht mehr als 6 Meter) und 1-3 Meter breit kontrolliert.

Kundenbedürfnisse
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Lösung

Lösung zum Wasserstrahlschneiden von Windkraftanlagenblättern

Hochdruckpumpe für Kernschneiden: Ausgestattet mit zwei Standardprodukten der 1+N-Serie, verwendet ein 6L/min großer Durchfluss-Booster, um die Gesamtschneideffizienz zu verbessern.
Schneidantrieb-6-achsiger Industrieroboter: Machine Vision wird gleichzeitig mit Industrierobotern eingesetzt und verfügt über eine Offline-Programmierfunktion, die sich breiter an Szenarien anpassen kann, in denen die Form unregelmäßig ist und das Schnittprogramm nicht im Voraus eingestellt werden kann.

Schneidplattform: Der effektive Schnittbereich wird voraussichtlich bis zu 10 * 5 Meter erreichen, und verschiedene Größen von Messern können auf der Plattform platziert werden, um zu schneiden, mit einer gewissen Erweiterbarkeit. Langstreckenführungen an beiden Enden der 10 Meter langen Seite. Ein motorisch angetriebener Linearbewegungsmechanismus bewirkt eine geradlinige Bewegung des Mechanismusbodens in Richtung 10 m. Jede Basis ist mit einem 6-Achsen-Industrieroboter ausgestattet. Während die Reichweite des Roboterarms begrenzt ist, erweitern die doppelseitige Führung und der Linearbewegungsmechanismus effektiv seinen Hubbereich, wodurch ein effizienter Schneidvorgang über den gesamten Bereich ermöglicht wird.

Das Hauptziel des Schneidvorgangs ist es, die großen Messereinheiten nach Bedarf in Streifen oder Blöcke zu schneiden. In Kombination mit maschinellem Sehen werden ankommende Materialien automatisch abgetastet und analysiert und die Schnittpfade entsprechend den Schnittanforderungen automatisch generiert.

Be- und Entladeabschnitt: Die geplante Beladung erfolgt durch den Fabrikkran; Das Entladen erfolgt mit einem Roboterarm in Kombination mit Bildverarbeitung, wodurch ein automatisches Be- und Entladen ermöglicht wird (optional).

Gleichzeitig ist das gesamte System mit einer einheitlichen zentralen Konsole ausgestattet, verwendet SPS und HMI, um eine Mensch-Maschine-Schnittstelle aufzubauen, und verwendet industriestandard-Busprotokolle, um Hochdruckpumpen, Roboter, lineare Hilfswellen, Schleifmittel zu verbinden Versorgungs- und Entladungsgeräte und zeigt einheitlich den Betriebsstatus, Alarme und Fehlermeldungen an.

Andere unterstützende Ausrüstung muss ein automatisches kontinuierliches Schleifmitteldosierungs- und -zuführsystem, ein Schleifmittel und Wassertrennsystem nach dem Schneiden realisieren und die Einleitungsnormen für feste Abfälle erfüllen.

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Effizienzanalyse

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:

Prüfdatenblatt zur Effizienzanalyse

Kapazitätsschätzung:

Technische Bedingungen für das Wasserstrahlschneiden von Windkraftanlagenblättern (1)

Forplus CNC-Wasserstrahlschneidemaschine – Stärkung der grünen Transformation der Windkraftindustrie mit Wasserstrahltechnologie, Präzisionsschneidlösungen für intelligente Windturbinenblattfabriken, um beim Aufbau einer neuen Ökologie der Kreislaufwirtschaft beizutragen.