الطاقة المائية

في صناعة الطاقة المائية، تعد فرامل الصناعة مكونات حاسمة مهمّة مصممة لإدارة عزم الدوران الهائل لمجموعات التوربين-المولد وللسيطرة الآمنة على أبواب تدفق الماء الضخمة. يتم تطبيقها عادة في منطقتين رئيسيتين:

1. فرامل قرصية على دوّار التوربين/المولد: المجسّ combined rotor لتوربين مائي ومولده الكهربائي المرتبط يمثل كتلة دوارة هائلة. عندما يلزم إيقاف الوحدة للصيانة أو التفتيش، سيستغرق التوقف وقتًا غير عملي للانزلاق إلى التوقف. لذلك، يتم تثبيت نظام من فرامل أقراص عالية العزم التشغيلية للغاية ليعمل على قرص كبير متصل بالعمود الرئيسي. تؤدي هذه الفرامل وظيفتين رئيسيتين: فرامل قرصية بمكبس هيدروليكي مطبّقة على الأسطوانة يتم تثبيت نظام عالي العزم ليعمل على قرص كبير متصل بالعمود الرئيسي. تؤدي هذه الفرامل وظيفتين رئيستين:
   • الفرملة الديناميكية (الإيقاف): يوفرون التباطؤ الديناميكي المسيطر عليه لإيقاف الدوار الضخم من السرعة التشغيلية إلى التوقف التام بطريقة آمنة وفي الوقت المناسب. يتطلب ذلك قدرة حرارية عالية جدًا لتبديد الطاقة الحركية الهائلة كحرارة.
   • الاحتجاز الثابت (الوقوف): بمجرد التوقف، تُستخدم المكابح كمكابح وقوف لتثبيت الدوار بشكل آمن في وضع ثابت. هذا ضروري لسلامة عمال الصيانة الذين قد يعملون على أو داخل التوربين. يجب أن تحافظ المكابح على الدوار ضد أي تدفق مائي متبقي قد يحاول تدويره.
2. مكابح بوابة الرافعة: تستخدم سدود الطاقة الكهرمائية أبوابًا ضخمة للتحكم في تدفق المياه، وتُرفع وتُخفض هذه الأبواب بواسطة أنظمة رفع ورافعات كبيرة. المكابح على هذه الرافعات هي جهاز الأمان الأساسي. فهي دائمًا آمن للفشل (مطبق بالزنبرك، ومفرغ بالطاقة), غالبًا من تصميم مكابح أسطوانة أو قرص كهربائية هيدروليكية. الغرض الوحيد منها هو التفاعل تلقائيًا وفورًا لمنع سقوط الباب في حالة فقدان الطاقة أو فشل القيادة، وهو حدث كارثي.

باختصار، تُعد الفرامل المستخدمة في الطاقة المائية في أعلى نطاقات الأداء، وتتميز بعزوم عالية للغاية وتصاميم قوية وموثوقة لضمان السيطرة الآمنة وصيانة بنية تحتية بقيمة مليارات الدولارات.