Prozesse und Kontrolle heute

27.02.2023 EMKA (UK) Ltd

Die Nordex Group verfügt über mehr als 35 Jahre Erfahrung im Onshore-Windkraftanlagengeschäft weltweit und möchte einen Maßstab für erneuerbare Energien setzen. Seit ihrer Gründung haben sie Windkraftanlagen mit mehr als 41 Gigawatt Nennleistung installiert. Das Unternehmen optimiert kontinuierlich seine Entwicklung, Produktion, Projektentwicklung und Wartung, auch der einzelnen Komponenten innerhalb der Turbine. Dann beschloss Nordex im Jahr 2019, seine Schließhardware von einem anderen Global Player, EMKA, zu beziehen, der einen einzigartigen Kompressionsverschluss entwickelte, um wichtige Zugangspunkte zu sichern, wo er Kräften von bis zu 331 Newton (N) standhalten muss. Diese Schlösser werden an speziellen Bodenplatten angebracht, die zur Vermeidung schwerer Unfälle erforderlich sind

Dieser einzigartige Kompressionsverschluss wird in der Nabe am Rotorkopf der Turbine verwendet. Damit der Techniker sicher arbeiten kann und nicht versehentlich in eines der hohlen Rotorblätter tritt, sind diese Anlagen mit speziellen Bodenplatten abgedichtet. Um Zugang zum Innenleben der Rotorblätter zu erhalten, verfügen die Platten jeweils über eine oder zwei Inspektionsluken. Vier Kompressionsverschlüsse sorgen dafür, dass die 15 Kilogramm schweren Luken sicher in der Bodenplatte verankert sind. In der Vergangenheit gab es Probleme mit der Versorgung, außerdem bestand das damals übliche Gehäuse aus Zinkdruckguss und die Schließplatte aus unlegiertem Stahl. Diese Materialkombination war anfällig für Korrosion und führte mit der Zeit zu einem Festigkeitsverlust. Das Bauteil führte indirekt auch zu hohen Servicekosten, da bei der Überprüfung der installierten Systeme auf den ersten Blick nicht klar war, ob das Bauteil verriegelt war oder nicht. Es bestand die Sorge, dass ein Techniker die Luken nach der Wartung möglicherweise nicht richtig schließen könnte. Dadurch könnten sich diese Luken lösen, wenn sich die Windkraftanlage erneut dreht. Dies führte dazu, dass die Windkraftanlage zur Behebung der Störung erneut abgeschaltet werden musste, was zu unvorhergesehenen Mehrkosten über die Lebensdauer der Anlage führte.

Da die Verfügbarkeit ein großes Anliegen war, entschieden sich die verantwortlichen Ingenieure von Nordex und der Lieferant der Bodenplatten im Jahr 2019, den vorhandenen Schließanlagenbestand durch ein neues Schloss zu ersetzen. Diese einzigartigen Designs sollten die Offen-/Verriegelungsposition des Systems eindeutig identifizieren. Darüber hinaus musste die neue Lösung hohem Druck standhalten und Verunreinigungen, Staub und Schmiermitteln widerstehen. Allein aufgrund dieser Eigenschaften würden die Verriegelungssysteme die Prozesssicherheit der Windkraftanlagen deutlich erhöhen.

Peter Baars, Entwicklungsingenieur in der Abteilung Rotorblattentwicklung der Nordex Group und verantwortlich für das Projekt, erklärte: „EMKA zeichnete sich durch gute Leistungen in der Vergangenheit, eine große Produktpalette und gleichzeitig eine gute Herangehensweise aus.“ der Kunde,"

Um einen sicheren Halt der Bodenluken in den Aussparungen zu gewährleisten, hat EMKA einen neuen Klemmverschluss aus Edelstahl entwickelt, der den auftretenden Kräften und der korrosiven Umgebung standhält. Diese Lösung sorgt dafür, dass der Nocken die Luke nicht nur fest verschließt, sondern durch seine Kompressionsfunktion auch vibrationsfest ist. Das Schloss kann nur durch eine 180°-Drehung mit einem 8-mm-Vierkantschlüssel mit Offen-/Geschlossen-Markierung geöffnet werden. Bei einer Drehung des Vierkants um 90° bewegt sich der Nocken 6 mm in axialer Richtung und löst so die Kompression. Bei einer weiteren Drehung um 90° dreht sich auch die freigegebene Nocke mit und die Luke kann nun herausgehoben werden. Die Betätigung erstreckt sich nur über die Hälfte des Gehäusekopfes, so dass jede Position des Schließsystems entweder OFFEN (rot) oder GESCHLOSSEN (grün) anzeigt. Mit dieser optischen Hilfe erkennt der Techniker auf einen Blick, ob das Schließsystem geschlossen oder geöffnet ist. Die rot/grünen Markierungen sind zusätzlich wischfest nach DIN EN 62208 Kap. 9.3 und DIN EN 61439-1 Kap. 10.2.7.

Darüber hinaus musste EMKA bei der Entwicklung des Verriegelungssystems die in einer Windkraftanlage vorherrschenden Bedingungen berücksichtigen, dazu zählen vor allem die Fliehkräfte, die verstärkt auf die rotierende Nabe der Anlage wirken. Im ersten Schritt musste daher die Dauerfestigkeit der Schließzapfenkombination bei dynamischen Belastungen mehr als verdoppelt werden – vom bisherigen Grenzwert von 140 N auf 337 N. Um ein unbeabsichtigtes Öffnen im Betrieb zu verhindern, ist das Schließsystem auf Vibration ausgelegt -beständig und stoßfest gemäß der europäischen Norm DIN EN 61373. Darüber hinaus ist das gesamte Schließsystem wartungsfrei, sodass es keine widersprüchlichen Zeitpläne hinsichtlich der Wartungszyklen der Systeme gibt.

Mittlerweile sind über 850 Anlagen mit EMKA-Kompressionsschleusen ausgestattet – während Nordex mit seinen Windkraftanlagen einen Beitrag zur Umstellung von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Energiequellen leistet. Das Design dieses Kompressionsverschlusses und seine OPEN/CLOSED-Anzeige machen EMKA zu einem Partner auf diesem Weg.

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Für mehr Informationen, kontaktieren sie bitte:Andy BillinghamEMKA (UK) LtdPatricia HouseBodmin RoadCoventryWest MidlandsCV2 5DGUKTel: 024 7661 6505E-Mail: [email protected]: https://www.emka.co.uk

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