Pan fyddwch chi'n clywed rheiddiadur diesel cynaliadwy, mae'r adwaith uniongyrchol mewn rhai cylchoedd yn shrug amheus. Y meddwl cyffredin, bron yn atgyrchol, yw bod cynaliadwyedd ac offer disel yn sylfaenol groes. Rwyf wedi eistedd mewn digon o gyfarfodydd i weld gwydredd llygaid drosodd pan ddechreuwch siarad am enillion effeithlonrwydd thermol cynyddol mewn cydran sy'n gysylltiedig â thanwydd trwm. Ond dyna'r camsyniad craidd - edrych ar y rheiddiadur fel blwch metel goddefol ar gyfer dympio gwres yn unig, yn hytrach nag fel pwynt trosoledd critigol yn hafaliad ynni ac adnoddau cyffredinol system diesel. Nid yw’r gwir ddatblygiadau arloesol yn ymwneud â gwneud rheiddiaduron allan o ganiau soda wedi’u hailgylchu (er bod gwyddor materol yn rhan ohono); maen nhw'n ymwneud ag ail-beiriannu'r broses gwrthod gwres gyfan i adael i'r injan redeg yn lanach, yn hirach, a chyda llai o ddefnydd o adnoddau yn ystod ei oes. Dyna lle mae'r sgwrs yn dod yn ymarferol, ac a dweud y gwir, yn fwy diddorol.
Ailfeddwl y Swyddogaeth Graidd: Y Tu Hwnt i Oeri Syml
Roedd y nod dylunio traddodiadol yn syml: cadwch yr injan o dan drothwy tymheredd penodol, cyfnod. Arweiniodd hyn at greiddiau rhy fawr, cefnogwyr llif uchel ond yn defnyddio pŵer, a meddylfryd o ddiogelwch trwy gapasiti gormodol. Mae'r ongl cynaliadwyedd yn troi hyn. Nawr, mae'n ymwneud â manwl gywirdeb. A allwn ni ddylunio rheiddiadur sy'n cynnal yr ecwilibriwm thermol gorau posibl gyda'r llwyth parasitig lleiaf posibl? Rydyn ni'n siarad am ddyluniadau esgyll datblygedig - fel patrymau rhychiog neu is - sy'n tarfu ar aer haen ffin yn fwy effeithiol. Nid theori yn unig yw hyn. Rwyf wedi gweld data prawf o brototeipiau lle mae geometreg tiwb fin wedi'i ailgynllunio, ynghyd â rheolaeth ffan cyflymder amrywiol, wedi lleihau tyniad ynni'r gefnogwr hyd at 15% mewn cylch dyletswydd nodweddiadol ar gyfer set generadur llonydd. Dyna arbedion tanwydd uniongyrchol ac allyriadau is o'r injan ei hun, oherwydd bod y gefnogwr yn llwyth uniongyrchol ar yr injan.
Yna mae integreiddio ag uned reoli electronig yr injan (ECU). Roedd yr hen reolaeth thermostatig yn amrwd. Mae systemau modern yn defnyddio data'r ECU - llwyth, tymheredd amgylchynol, hyd yn oed ansawdd tanwydd - i ragfynegi galw thermol. Mae'r gefnogwr rheiddiadur a'r pwmp yn dod yn gydrannau a reolir yn weithredol. Rwy'n cofio prosiect ar gyfer cynorthwywyr morol lle gwnaethom weithredu algorithm rhagfynegol a oedd yn rhagweld y byddai gwres yn cronni yn ystod gweithrediadau llwytho, gan sbwlio'r gefnogwr yn rhagataliol. Roedd yn osgoi'r pigau tymheredd sydyn hynny sy'n achosi straen ac yn cynyddu ffurfiant NOx. Nid oedd y cynnydd yn enfawr ar un cylch, ond dros filoedd o oriau, roedd y gostyngiad cronnol mewn straen thermol a gwastraff tanwydd yn sylweddol. Stopiodd y rheiddiadur fod yn gydran fud a dechreuodd fod yn rhan smart o'r strategaeth rheoli allyriadau.
Mae dewisiadau deunydd yn amlwg ond yn gynnil. Mae aloion alwminiwm yn dominyddu am bwysau a dargludedd, ond mae'r ymgyrch cynaliadwyedd yn edrych ar y cylch bywyd cyfan. Fe wnaethom arbrofi gyda chyflenwr ar dechnoleg bresyddu newydd a oedd yn dileu deunydd fflwcs penodol, gan symleiddio'r broses ailgylchu ar ddiwedd oes. Mae'n swnio'n fach, ond pan fyddwch chi'n delio â miloedd o unedau, mae'n symleiddio'r broses o adennill materion alwminiwm gradd uchel. Ffordd arall yw haenau amddiffynnol. Pwynt methiant cyffredin yw cyrydiad, gan arwain at ollyngiadau oerydd ac ailosod cynamserol. Gallai uwchraddio i orchudd ceramig mwy gwydn, diwenwyn gynyddu'r gost gychwynnol 8-10%, ond gall ddyblu'r cyfnod gwasanaeth. Dyna fuddugoliaeth gynaliadwy uniongyrchol: llai o wastraff, llai o amnewidiadau, llai o amser segur. Mae'r calcwlws yn symud o'r gost gyntaf i gyfanswm cost perchnogaeth, a dyna lle mae dylunio cynaliadwy bob amser ar ei ennill yn y tymor hir.
Yr Ochr Ddŵr: Cemeg Oerydd a Synergedd System
Yn rhy aml, mae'r rheiddiadur yn cael ei ystyried ar wahân i'r oerydd sydd ynddo. Mae hynny'n gamgymeriad. Mae'r hylif trosglwyddo gwres yn rhan o amlen perfformiad y rheiddiadur. Mae'r symudiad tuag at oeryddion oes estynedig (ELCs) gyda thechnoleg asid organig (OAT) yn waelodlin nawr. Ond mae'r arloesedd mewn teilwra. Er enghraifft, mewn amgylcheddau tanwydd sylffwr uchel sy'n gyffredin mewn rhai rhanbarthau, gall sgil-gynhyrchion asidig ffurfio. Buom yn gweithio gyda gwneuthurwr oerydd i ddatblygu fformiwleiddiad ychydig yn byffer a oedd yn niwtraleiddio'r asidau hyn heb ddiraddio'r atalyddion cyrydiad. Cadwodd hyn arwynebau mewnol y rheiddiadur a chynnal effeithlonrwydd trosglwyddo gwres dros gyfnod llawer hirach. Mae rheiddiadur rhwystredig neu raddedig yn un aneffeithlon, ni waeth pa mor dda yw ei ddyluniad allanol.
Mae potensial hefyd ar gyfer adfer gwres gwastraff, er ei fod yn cyd-fynd yn anodd â rheiddiaduron. Eu gwaith yw gwrthod gwres gradd isel, sy'n anodd ei ddefnyddio'n economaidd. Fodd bynnag, mewn gosodiadau gwres a phŵer cyfun (CHP), rydym wedi edrych ar lwyfannu. Mae'r gwres dŵr siaced tymheredd uchel yn cael ei adennill ar gyfer defnydd proses, ac mae'r gwres ôl-oerydd tymheredd is a gwres olew lube yn cael ei drin gan y rheiddiadur. Mae hyn yn caniatáu ar gyfer rheiddiadur llai, mwy optimaidd oherwydd bod ei ddyletswydd bellach wedi'i diffinio'n glir ac wedi'i chyfyngu i'r gwres gradd isaf. Mae'n gorfodi dyluniad system fwy cyfannol. Roeddwn yn rhan o brosiect pŵer wrth gefn canolfan ddata lle bu i'r dull graddol hwn leihau maint y banc rheiddiaduron tua 30%, gan arbed deunydd, ôl troed, a'r cyfaint oerydd angenrheidiol.
Rhwystrau'r Byd Go Iawn a'r Trap Digon Da
Nid yw pob arloesedd yn cyrraedd y llinell gynhyrchu. Anaml y mae'r rhwystr mwyaf yn dechnegol; mae'n syrthni digon da. Mae rheolwyr fflyd ac adrannau caffael yn gweithredu ar ddibynadwyedd profedig a chost ymlaen llaw. Mae rheiddiadur sydd 12% yn fwy effeithlon ond sy'n costio 25% yn fwy yn werthiant caled, hyd yn oed os yw'r ROI yno mewn dwy flynedd. Mae'n rhaid i chi ddangos llwyddiant diymwad maes. Fe wnaethon ni weithio mewn partneriaeth â chwmni logisteg i dreialu cenhedlaeth newydd o reiddiaduron gydag integredig cynaladwyedd monitro - synwyryddion ar gyfer cyfradd llif, delta-T, a ffactor baeddu. Dangosodd y data welliant cyson o 5-7% o ran tanwydd ar draws eu tryciau pellter hir, yn gyfan gwbl o oeri wedi'i optimeiddio. Cafodd hynny sylw pobl. Y data oedd yr allwedd. Hebddo, dim ond honiad gwerthiant arall ydyw.
Rhwystr arall yw arferion cynnal a chadw. Mae rheiddiadur soffistigedig gyda thiwbiau micro-sianel llai yn fwy effeithlon ond hefyd yn fwy agored i glocsio oherwydd cynnal a chadw oerydd gwael. Dysgon ni hyn y ffordd galed mewn peilot cynnar gydag offer mwyngloddio. Methodd y creiddiau yn gynamserol nid oherwydd dyluniad, ond oherwydd bod y criw cynnal a chadw ar y safle yn defnyddio dŵr tap ac oerydd generig. Mae'r darn addysg yn hollbwysig. Rhaid i'r arloesedd gynnwys realiti'r defnyddiwr terfynol. Weithiau, yr arloesedd mwyaf cynaliadwy yw dyluniad sy'n gadarn yn erbyn cynnal a chadw llai na delfrydol, hyd yn oed os yw'n aberthu ychydig o bwyntiau canran o effeithlonrwydd brig. Mae gwydnwch yn nodwedd gynaliadwyedd.
Achos yn y Pwynt: Y Newid Cymhwysiad Diwydiannol
Mae edrych ar gymwysiadau penodol yn egluro pethau. Cymerwch rheiddiadur disels ar gyfer cynhyrchu pŵer llonydd, fel mewn ysbytai neu ganolfannau data. Yma, nid yw dibynadwyedd yn agored i drafodaeth, ond felly hefyd y gost gweithredu. Mae arloesiadau wedi canolbwyntio ar ddiswyddo a glanweithdra. Un dyluniad a welwn gan wneuthurwyr blaenllaw fel Shanghai SHENGLIN M & E Technology Co, Ltd Shanghai SHENGLIN M & E Technology Co, Ltd yn cynnwys adrannau rheiddiaduron modiwlaidd. Os bydd un adran yn cael ei difrodi neu ei thagu, gellir ei hynysu a'i newid heb fynd â'r genset gyfan oddi ar-lein. Mae hyn yn ymestyn bywyd cyfan y system yn ddramatig. SHENGLIN, fel arbenigwr mewn technolegau oeri diwydiannol (gallwch weld eu dull yn https://www.shenglincoolers.com), yn aml yn pwysleisio'r athroniaeth ddylunio fodiwlaidd hon sy'n canolbwyntio ar wasanaethau yn eu hunedau dyletswydd trwm. Mae'n ffurf ymarferol ar gynaliadwyedd - gan osgoi sgrapio uned enfawr, sydd fel arall yn weithredol oherwydd methiant lleol.
Mewn offer adeiladu, yr her yw baeddu eithafol - llwch, mwd, malurion. Mae arloesiadau rheiddiaduron yma yn ymwneud â hygyrchedd a glanhau. Mae systemau hunan-lanhau sy'n defnyddio aer gwrth-guriad yn dod yn fwy cyffredin. Ond tuedd symlach ac effeithiol yw dylunio ar gyfer mynediad hawdd. Rhoi'r rheiddiadur ar rac llithro allan fel y gellir chwythiad cyflym o aer cywasgedig bob dydd heb rwygo mawr. Mae'r newid dylunio syml hwn, yr wyf wedi gwthio amdano mewn sawl ailgynllunio offer, yn atal y 10-15% o darddiad cronig o beiriannau sy'n digwydd pan fydd rheiddiaduron wedi'u rhwystro'n rhannol ar y safle. Cadw'r injan ar ei thymheredd gweithredu cynlluniedig yw'r cam cyntaf i effeithlonrwydd tanwydd a lleihau allyriadau.
Lle Mae Hwn Mewn Gwirionedd Arwain
Felly, beth sydd nesaf? Nid un fwled arian mohono. Dyma'r llif parhaus o integreiddio systemau. Bydd y rheiddiadur yn dod yn hyd yn oed yn fwy o nod rheoli thermol. Rydym eisoes yn gweld sgyrsiau cynnar am ddefnyddio deunyddiau newid cyfnod mewn rhai adrannau i weithredu fel byffer thermol ar gyfer digwyddiadau llwyth uchel dros dro, gan lyfnhau'r galw ar y gefnogwr. Maes arall yn y gweithgynhyrchu ei hun. Gallai gweithgynhyrchu ychwanegion (argraffu 3D) o danciau pennawd cymhleth neu lwybrau hylif integredig leihau cymalau, lleihau pwysau, ac o bosibl atgyfnerthu rhannau. Mae'r nod yn gydran sy'n gwneud ei waith mor ddi-dor ac mor effeithlon fel eich bod bron yn anghofio ei fod yno - tra ei fod yn cyfrannu'n dawel at ymestyn pob litr o danwydd a phob blwyddyn o fywyd gwasanaeth.
Y sgwrs o gwmpas rheiddiadur disels a cynaladwyedd yn y pen draw yn un pragmatig. Nid yw'n ymwneud â gwneud disel yn wyrdd mewn ystyr marchnata. Mae'n ymwneud â chydnabod y bydd y peiriannau hyn yn cael eu defnyddio'n fyd-eang am ddegawdau i ddod, mewn cymwysiadau lle nad yw dewisiadau eraill yn ymarferol eto. Felly, mae gwneud pob cydran ategol, yn enwedig y system gwrthod gwres, mor effeithlon a gwydn â phosibl yn gyfraniad uniongyrchol, ystyrlon at leihau cyfanswm y defnydd o adnoddau ac effaith amgylcheddol. Peirianneg ydyw, nid ideoleg. Ac y arloesiadau, er eu bod weithiau'n gynyddrannol, yn real, yn fesuradwy, ac yn cael eu gyrru gan gyfyngiadau caled cost, dibynadwyedd, ac amodau gweithredu'r byd go iawn. Dyna sy'n rhoi pŵer aros iddynt.
