Kako metal 3D štampanje može promovirati inteligentni razvoj energetske opreme?

1. Materijalne inovacije: Izrada materijala koje mora raditi na pametnoj energiji
Metalni 3D štampanjeprelazi granice postojećih materijalnih sistema i daje energetsku opremu pametnije alternative materijala koji rade bolje u teškim uvjetima. Na primjer, ACP100 reaktorski vessel 3D štampanje, koji je bio zajednički napor između kineske tehnologije INFEREALY INFORMACIJE I DIZAJNOG INFORMITETA, koristi električnu tehnologiju aditiva za topljenje da bi se legure na bazi nikla. Istovremeno je izgradio - u senzornim nizovima koji imaju pogled na neutronsku fluksu i temperaturu u realnom vremenu, dajući podršku podataka za pametnu kontrolu nuklearnih reaktora.
Vestas koristi 3D - kalupe od titanskih legura titana u poslovanju s vjetrom. Ovi kalupi ne samo da su rezaju vreme koje je potrebno da se noževi iz 6 mjeseci do 3 tjedna, ali omogućavaju i kalupu da reagira na stres kroz dizajn optimizacije topologije. Kad oštrice udaraju teški vjetrovi, rešetkalna struktura unutar kalupa širi se stresom kroz mikro deformaciju. To čini da oprema traje duže i daje sigurnosnu upozorenja upravljanja zdravljama vjetroturbina.
Mnogo je primjera tehnološkog napretka u carstvu hidrogen energije. Univerzitet u Manchesteru proizveo je 3D - tiskani grafen nikl matricu kompozitnog spremnika koji može inteligentno kontrolirati adsorpciju i desorpciju vodonika kroz nanoskalno pore. Kada pritisak unutar spremnika postane previsok, premaz grafen na površini materijala automatski će izgraditi provodnu mrežu. To će krenuti mehanizam za reljef pritiska. "Sistem materijalnog uređaja" sa svoja tri nivoa inteligentnog odgovora čini da se transport energije vodika mnogo sigurnije.
2. Tehnološke inovacije: Promjena pametnog gena izrade energetske opreme
Metal 3D štampanje je najveći način proizvodnje opreme za pametnu energiju, jer ima "digitalne izvorne" kvalitete. Na primjer, u proizvodnji plinskih turbina, Siemens Energy koristi multi - lasersku suradnju SLM tehnologije za kombiniranje 18 lasera u jedan uređaj. Ai optimizira put skeniranja u realnom vremenu, a kompanija kaže da je to proizvodnja niksela - baterije za sagorijevanje Superolloys 40% efikasnija. Ključnije, digitalni dvostruki sistem može lako uvesti više od 2000 podataka o temperaturnim polju koja su stvorena tokom tiskanja. To vam omogućuje da izgradite model termalnog umora za cijeli život komore za izgaranje, što omogućava da se učini preventivno održavanje.
Povećači3D-ov metalni metalni 3D pisač može izraditi solarne ploče na gustini do 97% u polju fotonapona. To čini pomoću FFF-a tehnologije osigurača i odmašćivanje za sinterovanje post - tretman. Nova ideja je staviti RFID čipove direktno u konstrukcije čvora. Čipovi mogu pratiti stvari poput komponentne temperature i struje dok se pokreću solarne elektrane. Tada mogu poslati ove informacije u oblak putem interneta stvari. Ako sustav vidi da se efikasnost proizvodnje energije u određenom području ne unosi nenormalno, automatski će započeti izrađivati ​​rezervne dijelove pomoću 3D štampanja. Ovo će stvoriti zatvoreni sistem petlje za "Monitoring dijagnostiku" koji je pametan i jednostavan za upotrebu.
Pametna promjena u načinu izrade elemenata nuklearnog goriva mnogo su važniji kao standard. Kap 1400 sklop goriva donjih cijevi koje je napravila CNNC North Company koja koristi SLM tehnologiju može promijeniti protok rashladne tekućine na temelju snage reaktora pomoću prehrane
3. Digitalni blizanci: povezivanje podataka o mjernim uređajima za pametne energije
Revolucija "digitalnog ogledala" događa se u energetskoj opremi, jer metalna 3D štamparija i digitalna Twin tehnologija se sastoje zajedno na nove načine. GE-ova platforma Predix stavlja optičke senzore u 3D dijelove za ispis plinskih turbina, što omogućava da u stvarnom vremenu uhvati 100.000 podataka i napravi digitalne modele koji su vrlo precizni. Sistem može odgovarati fizičkim signalima na digitalne modele u 0,1 sekundi kada stvarni uređaj vibrira nenormalno dok radi. To omogućava da pronađe korijen problema i izvrši planove popravka, rezanje neplaniranog prekida za 65%.
Vestas '3D pilot za pilot za ispis u industriji vjetroelektrane prikazuje kako se digitalni blizanci mogu koristiti u poslu. Sistem može predvidjeti kada će dijelovi prekinuti 72 sata unaprijed i automatski zakazati 3D opremu za ispis kako bi se izvršio novi s izradom digitalnog modela svake vjetroturbine s više od 2000 parametara, zajedno s vremenskim podacima i zapisima prošlih operacija i održavanja. Ova metoda reže troškove rada i održavanja za 22%, a povećana stvaranja električne energije za 3,8% u roku od šest mjeseci od stavljanja u djelovanje.
Korištenje digitalnih blizanaca u nuklearnom energetskom području je više naprijed - misleći. TCR inicijativa na Oak Ridge Nacionalnom laboratoriju u SAD-u želi napraviti digitalni blizanci s mnogo fizičkih polja, poput neutronske transportne i termičke hidraulike, za 3D štampanje modela jezgre reaktora. Sistem može simulirati 100.000 različitih ožičenja i automatski se pojaviti sa najboljim strategijom kontrole. Smanjivanje vremena čekanja za 40% i proširuje period ciklusa goriva za 25%, uspostavljanje temelja za inteligentne operacije četvrto generacije nuklearnog sistema.
4. Industrijska ekologija: izrada mreže opreme za pametnu energiju koja radi zajedno
Metal 3D štampanje mijenja način izrađuje se na način na koji se izvodi energetska oprema, stvarajući pametnu mrežu "dizajnerske proizvodnje." Conocophillips-ov rad u Aljasci je dobar primjer ovoga: postavili su mobilnu metalnu 3D radionicu za ispis i kombinirali su ga sa Ai - pokretanom sistemom za predviđanje potražnje rezervnih dijelova. To im je omogućilo da na vlastiti način učini čep za gorivo za plin turbine na svoj prostor. Kada se senzor uređaja vidi da se dio postaje istrošen, sustav će automatski izvesti 3D model iz digitalnog inventara i postaviti najbližu tvornicu za ispis za izradu novih dijelova. To seče vreme koje je potrebno da se lanac opskrbe odgovori sa 30 tjedana do 3 dana.
"Distribuirana 3D štamparska mreža Longi Green Energy" više se rezuje - rub u polju fotonapona. Kompanija je postigla "lokaliziranu proizvodnju + globalno zakazivanje rezervnih dijelova pomoću prinosa za podizanje3D PRO3 Plus na fotonaponskim elektranama u cijelom svijetu i kombinirajući ih sa sustavom daljinskog upravljača za dispecloud. Ako se razvodna kutija prekida elektrane prekine, sustav će prvo odabrati najbliži 3D čvor štampanja za izradu rezervnih dijelova. Istovremeno će pokrenuti digitalnu dvostruku analizu onoga što je uzrokovalo problem tako da se to ne ponovi. Ova "proizvodnja kao servis" (MAAS) koncept izradio je fotonaponske elektrane 40% efikasnije i smanjili troškove električne energije za 0,02 dolara po kilovat-satu.