Corte por chorro de agua de palas de turbinas eólicas

Forplus Equipo inteligente de chorro de agua de alta presión
Aplicación: solución de corte fino para palas de turbinas eólicas retiradas de fábrica

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Antecedentes del proyecto

Escala de la industria de reciclaje de palas de turbinas eólicas:

La flota de turbinas eólicas de China comenzó a instalarse a gran escala después de 2004. Dado que las turbinas eólicas tienen una vida útil de 20-25 años, la industria marcará el comienzo de la primera ola de retiros masivos en 2025, con más de 1,2 GW y más de 10.000 toneladas de palas desmontadas. Para 2030, se espera que la flota de turbinas eólicas del país supere los 10 GW, con más de 10.000 turbinas desmanteladas y alrededor de 200.000 toneladas de palas que necesitarán ser procesadas.
Los datos muestran que para 2030, la demanda de procesamiento de palas será de aproximadamente 30.000 toneladas, con un total de aproximadamente 70.000 toneladas. (Suponiendo que cada pala pesa alrededor de 5 a 6 toneladas, el grupo espera procesar alrededor de 5.000 palas para 2030, con un total acumulado de alrededor de 12.000. Las torres de turbinas eólicas correspondientes son de alrededor de 2.000, con un total acumulado de alrededor de 4.000).
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Corte por chorro de agua de palas de turbinas eólicas-antecedentes del proyecto
Corte por chorro de agua de palas de turbinas eólicas-Antecedentes del proyecto-1

Desventajas de los métodos tradicionales de corte:

En la actualidad, las palas de turbinas eólicas se cortan típicamente usando métodos mecánicos convencionales, tales como amoladoras angulares, sierras circulares o sierras de alambre. Aunque algunas empresas están investigando equipos de corte mecanizados a gran escala que utilizan hojas de sierra grandes o sierras circulares para el corte, debido a las características de los materiales y procesos, la mayoría de los cortes todavía se realizan manualmente con dispositivos portátiles.
Baja eficiencia:

Los datos indican que un equipo de dos o tres personas tarda aproximadamente entre 3 y 5 días en cortar una sola cuchilla. El costo total de cortar una sola cuchilla oscila entre $2807.32 y $4210.98. Además, debido a la naturaleza inherente del trabajo manual y a los factores ambientales, la eficiencia del corte se reduce.

Contaminación ambiental y problemas de polvo:

Desde la perspectiva de la protección del medio ambiente y la salud de los empleados, el corte mecánico no debería ser el método principal para desmantelar palas de turbinas eólicas a gran escala en el futuro. El proceso de corte produce una gran cantidad de polvo que tiene un impacto significativo en el medio ambiente y la salud humana. Este polvo, compuesto principalmente de fibra de vidrio, tiene una fuerte adhesión que se adhiere a la piel y penetra en los poros, causando un dolor intenso. La inhalación de este polvo puede tener efectos graves en los pulmones. La inhalación de este polvo es inevitable, incluso con ropa protectora y mascarilla antipolvo mientras se corta en el sitio.

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Necesidades del cliente

Después del corte grueso inicial, para facilitar el transporte por camión, existe actualmente un estándar de tamaño de corte universal en la industria: el tamaño del producto terminado generalmente se controla a unos 6 metros de largo (no más de 6 metros) y 1-3 metros de ancho.

Necesidades del cliente
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Solución

Soluciones de corte por chorro de agua para palas de turbinas eólicas

Bomba de alta presión de corte de núcleo: Equipado con dos productos estándar de la serie 1 + N, adopta un sobrealimentador de gran flujo de 6L/min para mejorar la eficiencia de corte general.
Actuador de corte-Robot industrial de 6 ejes: La visión artificial se utiliza simultáneamente con los robots industriales y tiene una función de programación fuera de línea para adaptarse más ampliamente a escenarios con formas irregulares y programas de corte imposibles de configurar con anticipación.

Plataforma de corte: Se espera que el rango de corte efectivo sea de hasta 10 * 5 metros, y varios tamaños de cuchillas se pueden colocar en la plataforma para el corte, con cierta expansibilidad. Guía de larga distancia en ambos extremos del lado largo de 10 metros. El mecanismo de movimiento lineal accionado por un motor hace que la base del mecanismo se mueva linealmente en una dirección de 10 metros. Cada base está equipada con un robot industrial de 6 ejes. Aunque el alcance del brazo robótico es limitado, la guía de doble cara y el mecanismo de movimiento lineal amplían eficazmente su alcance de recorrido, permitiendo así una operación de corte eficiente en todo el alcance.

El objetivo principal de la operación de corte es cortar las grandes unidades de cuchillas en tiras o bloques según sea necesario. Combinado con la visión artificial, escanea y analiza automáticamente los materiales entrantes y genera automáticamente la trayectoria de corte según los requisitos de corte.

Sección de carga y descarga: La carga planificada se realiza mediante una grúa de fábrica; La descarga se realiza mediante un brazo robótico combinado con la visión artificial, lo que permite la carga y descarga automatizadas (opcional).

Al mismo tiempo, todo el sistema está equipado con una consola central unificada, utiliza PLC e HMI para construir una interfaz hombre-máquina, y utiliza protocolos de bus estándar de la industria para vincular bombas de alta presión, robots, ejes lineales auxiliares, equipos de suministro y descarga abrasivos, visualizar y controlar uniformemente el estado de funcionamiento, alarmas y mensajes de error, etc.

Otros equipos de soporte deben implementar un sistema automático continuo de dosificación y alimentación abrasiva, un sistema de separación de agua y abrasivo después del corte, y cumplir con los estándares de descarga de residuos sólidos.

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Análisis de eficiencia

Tiempo de corte y análisis de eficiencia:
La base de cálculo es la siguiente: Utilizando alta presión de la serie 1 N, bomba de alta presión de 6 L/min, orificio de 0,4 mm, presión de agua de alta presión de 380 Mpa y abrasivo de malla 80, se realizaron cortes de prueba de muestras de palas de turbinas eólicas de fibra de vidrio de diversos espesores:

Hoja de datos de prueba:

Hoja de datos de prueba de análisis de eficiencia

Capacidad estimada:

Condiciones técnicas para el corte por chorro de agua de palas de turbinas eólicas (1)

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