توربین

توربین چیست

رای دهی:  / 323

Turbine.gif

توربین (turbine) یک وسیله مکانیکی دوار (rotary) است که انرژی را از یک جریان سیال می‌گیرد و آن را به کار مفید تبدیل می‌کند. توربین، توربوماشینی (turbomachine) است که دارای حداقل یک قطعه متحرک به نام مجموعه روتور (rotor assembly) شامل یک شافت (shaft) یا درام (drum) با پره‌های (blades) متصل به آن است. سیال در حال حرکت به صورتی بر روی پره‌ها برخورد می‌کند که آن‌ها را به حرکت در می‌آورد و انرژی جنبشی روتور را تغییر می‌دهد. نمونه‌های توربین اولیه شامل آسیاب‌های بادی و چرخ‌های آبی بودند.

ادامه مطلب: توربین چیست

توربین گاز چیست

رای دهی:  / 213

Gas-Turbine.gif

توربین گاز (gas turbine) یا توربین احتراقی (combustion turbine) نوعی موتور احتراق داخلی (internal combustion engine) است که دارای یک کمپرسور (compressor) دوار بالا دستی است که با یک توربین پایین دستی کوپل می‌شود و یک محفظه احتراق (combustion chamber) در بین آن‌ها قرار می‌گیرد.

ادامه مطلب: توربین گاز چیست

توربین بخار چیست

رای دهی:  / 267

Steam-Turbine.jpg

توربین بخار (steam turbine)، دستگاهی است که انرژی حرارتی از بخار دارای فشار می‌گیرد و از آن برای انجام کار مکانیکی به وسیله یک شافت چرخشی استفاده می‌کند. نوع مدرن توربین بخار در سال 1884 توسط سر چارلز پارسونز اختراع شد.

ادامه مطلب: توربین بخار چیست

توربوژنراتور

رای دهی:  / 17

Turbogenerator.jpg

توربو ژنراتور (turbo generator) ترکیبی از یک توربین (turbine) است که برای تولید برق به یک ژنراتور الکتریکی (electric generator) متصل شده است. توربو ژنراتورهای بزرگ تولید برق، بیش‌تر برق جهان را تولید می‌کنند و همچنین در کشتی‌های بخاری توربو الکتریک (turbo-electric) استفاده می‌شوند.

ادامه مطلب: توربوژنراتور

توربو اکسپندر

رای دهی:  / 63

Turboexpander2.jpg

توربواکسپندر (turboexpander/turbo-expander) یا توربین انبساطی (expansion turbine) یک توربین جریان محوری (axial flow turbine) یا توربین سانتریفوژ (centrifugal turbine) است که در آن یک گاز پر فشار برای تولید کار منبسط می‌شود که این کار اغلب برای درایو کمپرسور (compressor) یا درایو ژنراتور (generator) تولید برق به کار می‌رود.

ادامه مطلب: توربو اکسپندر

پره توربین گاز

رای دهی:  / 80

Turbine-Blade.jpg

پره توربین (turbine blade) قطعه‌ای است که تشکیل دهنده بخشی از توربین گاز (gas turbine) است. وظیفه پره استخراج انرژی از گاز با دمای بالا و فشار بالا تولید شده در محفظه احتراق (combustor) است. پره‌های توربین اغلب جزو قطعات محدود‌کننده توربین‌های گاز هستند. برای دوام آوردن در این محیط سخت، پره‌های توربین اغلب از مواد خاصی مانند آلیاژهای دیر گداز یا سوپرآلیاژ‌ها (superalloys) و روش‌های مختلف خنک‌کاری همانند کانال داخلی هوا (internal air channels)، خنک‌کاری لایه مرزی (boundary layer cooling)، و پوشش‌های مانع حرارتی (thermal barrier coatings) استفاده می‌کنند.

ادامه مطلب: پره توربین گاز

مپ توربین

رای دهی:  / 3

turbineMap.gif

هر توربین گاز (gas turbine) دارای یک نقشه عملکرد (operating map) است. مپ‌های کامل به وسیله نتایج تست توربین و یا یک برنامه کامپیوتری خاص تولید می‌شوند. روش دیگر این است که نقشه یک توربین مشابه را به صورت مناسب مقیاس کنیم.

ادامه مطلب: مپ توربین

مراحل توربین بخار

رای دهی:  / 9

Compound.jpg

کامپاند کردن (compounding) توربین‌های بخار (steam turbines) روشی است که در آن انرژی بخار در یک توربین به جای یک مرحله (stage) در چند مرحله استخراج می‌شود. یک توربین بخار کامپاند دارای مراحل متعدد است؛ به این معنی که بیش از یک مجموعه‌ای از نازل (nozzles) و روتور (rotors) به صورت سری، به شافت و بدنه ثابت شده‌اند، به طوری که فشار بخار و یا سرعت جت در چند مرحله توسط توربین جذب می‌شود.

ادامه مطلب: مراحل توربین بخار

توربین کامپاند

رای دهی:  / 2

Tandem-Compound3.jpg

توربین ترکیبی یا توربین کامپاند (compound turbine) یک توربین بخار (steam turbine) با دو یا چند بدنه یا کیسینگ (casings) است، کیسینگ فشار بالا (high-pressure casing)، کیسینگ فشار پایین (low-pressure casing) و کیسینگ فشار میانی (Intermediate-pressure casing) که همراه با هم برای استخراج کار از یک منبع بخار عمل می‌کنند. بخار تا حدی در کیسینگ پر فشار منبسط و سپس به سمت کیسینگ کم فشار خارج می‌شود.

ادامه مطلب: توربین کامپاند

تلفات در توربین بخار

رای دهی:  / 7

Losses.jpg

توربین‌های بخار (steam turbine) انرژی را از بخار پر فشار استخراج و آن را به کار شافت تبدیل می‌کنند. کل محتوای انرژی موجود در بخار ورودی به توربین بخار به صورت انرژی مکانیکی بازیافت نمی‌شود. مقداری از انرژی بخار در داخل یک توربین تلف می‌شود.

ادامه مطلب: تلفات در توربین بخار

گاورنینگ توربین بخار

رای دهی:  / 20

Governing.jpg

گاورنینگ توربین بخار (steam turbine governing) روندی است برای کنترل نرخ جریان بخار ورودی به توربین بخار به منظور حفظ سرعت چرخش ثابت آن. تغییر بار در طول بهره‌برداری یک توربین بخار می‌تواند تاثیر قابل توجهی در عملکرد آن داشته باشد. در اغلب شرایط عملی، بار توربین بخار از بار طراحی و یا بار اقتصادی متفاوت است و در نتیجه همیشه انحراف قابل توجهی از عمل‌کرد مطلوب توربین وجود دارد. هدف اولیه در کارکرد توربین بخار حفظ یک سرعت ثابت چرخش با تغییر بارهای متفاوت است. این را می‌توان به وسیله گاورنینگ در توربین بخار به دست آورد.

ادامه مطلب: گاورنینگ توربین بخار

توربین گاز سیکل ساده

رای دهی:  / 3

Simple-Cycle.jpg

توربین گاز سیکل ساده (Simple Cycle Combustion Turbine) یا SCCT یک نوع توربین گاز (gas turbine) است که اغلب در صنعت تولید برق، حمل و نقل هوایی (موتور جت)، و صنعت نفت و گاز (تولید برق و درایوهای مکانیکی) استفاده می‌شود.

ادامه مطلب: توربین گاز سیکل ساده

یونیت کنترل سوخت

رای دهی:  / 2

Fuel-Control-Unit2.jpg

یونیت کنترل سوخت (fuel control unit) یک اصطلاح عمومی است که به هر یک از انواع مختلف سیستم‌های کنترل (control systems) موتورهای توربین گاز (gas turbine engines) گفته می‌شود.

ادامه مطلب: یونیت کنترل سوخت

افزایش کارایی توربین گاز با خنک‌کاری هوای ورودی

رای دهی:  / 3

Intake.jpg

به دلیل اختلاف پارامترهای آب و هوایی بسیاری از مناطق با شرایط طراحی توربین گاز (gas turbine)، واحدهای توربین گاز با كاهش راندمان و توان خروجی روبرو هستند. همچنین در یک منطقه جغرافیایی خاص، شرایط آب و هوایی در طول سال متغیر بوده و در ایام تابستان دمای هوای محیط افزایش قابل توجهی دارد. افزایش دمای هوای ورودی به توربین گاز و همچنین ارتفاع سایت محل نصب توربین، به دلیل این که باعث کاهش دبی جرمی ورودی به توربین می‌شود، کاهش راندمان و انرژی خروجی توربین را در پی دارد.

ادامه مطلب: افزایش کارایی توربین گاز با خنک‌کاری هوای ورودی

خنک‌کاری پره توربین گاز

رای دهی:  / 27

Flim-Cooling.jpg

در یک توربین گاز (gas turbine) برای نسبت فشار مشابه، هر چه دمای ورودی به توربین بالاتر رود، بالا راندمان حرارتی بیش‌تر می‌شود. اما دمای بالا می‌تواند به آسیب به توربین منجر شود. بنابراین برای افزایش دما، خنک‌کاری پره ضروری می‌شود.

ادامه مطلب: خنک‌کاری پره توربین گاز

انقلاب زیمنس: پرینت سه بعدی پره‌های توربین گاز

رای دهی:  / 2

Blade-Row.jpgشرکت زیمنس با به پایان رساندن آزمایش تحت بار کامل اولین موتور توربین گاز (gas turbine) خود با پره‌های پرینت سه بعدی به موفقیت مهمی دست یافت. این پره‌های توربین (turbine blades) به طور کامل توسط فناوری تولید افزودنی (additive manufacturing) یا پرینت سه بعدی (3D print) ساخته شده‌اند.

ادامه مطلب: انقلاب زیمنس: پرینت سه بعدی پره‌های توربین گاز