توربین بخار

تعداد بازدید: 8408
چهارشنبه 03 دي 1393

توربین بخار چیست؟

توربین بخار (Steam Turbine) وسیله ایست که {{انرژی حرارتی}} ذخیره شده در بخار تحت فشار را به {{انرژی مکانیکی}} تبدیل می کند.

توربین های بخار مدرن در سال 1884 توسط شخصی به نام پاسونز (Sir Charles Parsons) گسترش یافت.

می توان گفت بیشتر نیروگاه های تولید برق دنیا از روش تولید برق از توربین بخار در {{نیروگاه حرارتی}} استفاده می کنند و این عدد در کشور آمریکا تا 90 درصد می باشد و همچنین در کشور ایران این عدد بالاتر از 90 درصد است.

توربین های بخار توسط یک بویلر تغذیه می شوند. این {{بویلر واترتیوب}} بخار را با فشار بالا (حتی گاهی بیش از 100 بار ) تولید کرده و به داخل توربین ارسال می کند و این توربین گازی انرژی آن را به انرژی مکانیکی و در نیروگاه سپس به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند.

معمولا توربین های بخار را به دو دسته ضربه  ای و عکس العملی تقسیم می کنند.

توربین بخار

اولین توربین بخار

اولین توربین بخار ثبت شده در تاریخ، توربین بخاری است که توسط هرواسکندرانی در حدود قرن اول میلادی ساخته شد. این توربین از یک کره تو خالی تشکیل می شد که قادر بود حول یک محور افقی، در فاصله بین دو لوله ثابت که کره را به یک دیگ بخار مربوط می کردند، بچرخد. بخار تولید شده در دیگ وارد کره می شد و به طور مماسی از طریق دو عدد شیپوره در هوای جو تخلیه می شد. شیپوره ها در صفحه ی عمود بر محور دوران و در دو جهت مخالف هم قرار داشتند.

اولین توربین بخار

کاربرد توربین بخار در نیروگاه حرارتی

توربین گازی در نیروگاه

توربین های بخار یکی از مهمترین اجزای نیروگاه های حرارتی هستند که مطابق شکل بالا در سیکل این نوع از نیروگاه قرار می گیرند.

در این سیکل علاوه بر توربین بخار، کمپرسور و بویلر ،کندانسور و اواپراتور نیز وجود دارد.

راندمان این نوع از توربین بسته به نوع طراحی و تعداد مرحله (Stage) آن متغیر است . از آنجایی که راندمان کلی سیستم نیروگاه حرارتی نزدیک به 40 درصد است ، باید راندمان توربین را تا حد امکان در سطح بالایی نگه داشت. که برای این کار توربین بخار را به صورت ترکیبی از ضربه ای و عکس العملی می سازند. 

در سیکل های ترکیبی نیز ممکن است از دو توربین بخار فشار بالا و پایین استفاده شود.

درجه حرارت ورود بخار به این توربین ها نیز بسته به فشار کاری بویلر ممکن است تا بالاتر از 400 درجه سانتی گراد برسد (البته درمقایسه با توربین های گازی با درجه تا 1800 درجه ناچیز است).

توربین بخار ضربه ای

توربین های ضربه ای:

توربین های ضربه ای یا طبقات ضربه ای که ساختمان ساده ای دارند، عبارت از توربین های تک چرخانه ای یا چند چرخانه ای که پره های ضربه ای به آنها متصل می شوند. پره های ضربه ای را می توان از شکلشان تشخیص داد. این پره ها معمولا متقارن اند و اندازه ی زوایای ورودی و خروجی در آنها در حدود 20 درجه است. به خاطر اینکه معمولا در طبقات ورودی توربین بخار که فشار بالایی دارند از آنها استفاده می شود و چون در این طبقات حجم ویژه بخار کم است و مساحت سطح مقطع عبور جریان کوچکتری در مقایسه با طبقات فشار پایین مورد نیاز است، پره های ضربه ای کوتاه اند و مساحت سطح مقطع عبور جریان در آنها ثابت است. توربین پلتون نمونه ای از این توربین می باشد.

 

توربین ضربه ای تک طبقه: توربین ضربه ای تک طبقه که آن را با نام مخترعش توربین دولاوال نیز می نامند، شامل یک عدد چرخانه است که پره های ضربه ای به آن متصل می شوند. بخار از طریق یک یا چند عدد شیپوره همگرا-واگرا تغذیه می شود، این شیپوره ها تمام پیرامون چرخانه را در بر نمی گیرند و از این رو در هر لحظه تنها بخشی از پره ها با بخار مواجه می شوند. همچنین با بستن یک یا چند شیپوره می توان توربین را کنترل کرد.

توربین های ضربه ای مرکب سرعتی: این توربین ها برای اولین بار توسط کورتبس پیشنهاد شد تا مسائلی که هنگام استفاده از بخار با فشار و دمای بالا در توربین ضربه ای تک طبقه به وجود می آمدند، حل شوند. توربین کورتیس مانند توربین تک طبقه است که از یک مرحله شیپوره تشکیل می شود و به دنبال آن به جای یک ردیف پره متحرک، دو ردیف پره قرار می گیرند. این دو ردیف به وسیله ی یک ردیف پره ثابت که به پوسته توربین متصل هستند، از هم جدا می شوند. وظیفه پره های ثابت تنها هدایت بخار خروجی از ردیف اول پره های متحرک به ردیف دوم این پره ها است.

توربین ضربه ای مرکب فشاری: برای بر طرف کردن مساله سرعت بالای پره در یک توربین ضربه ای تک طبقه، می توان کل افت آنتالپی را به آسانی و تقریبا به تساوی بین شیپوره های چندین طبقه ی ضربه ای که به طور متوالی قرار می گیرند، تقسیم کرد. چنین توربینی را به نام مخترعش توربین راتو می نامند. از این رو سرعت بخار ورودی به هر طبقه اساسا با هم مساوی و مقدار آن متناسب با تغییرات آنتالپی می با شد. با صرف نظر از سرعت های ورودی به شیپوره ها داریم:

 

که در آن: کل افت آنتالپی ویژه ی بخار در توربین و n تعداد طبقات را نشان می دهد.

توربین بخار عکس العملی

توربین های عکس العملی : طرز کار توربین های عکس العملی در اصل به وسیله پارسونز اختراع شد. این توربین از سه طبقه که هر کدام شامل یک ردیف پره ثابت و یک ردیف پره متحرک است، تشکیل می شود. پره های ثابت طوری طراحی می شوند که مجرای بین آنها به صورت یک شیپوره در می آید. پره های متحرک توربین عکس العملی از این جهت به آسانی از پره های متحرک توربین ضربه ای متمایزند که متقارن نیستند و چون مثل شیپوره عمل می کنند، شکلی همانند پره های ثابت دارند هرچند که انحنای آنها در جهت مخالف است. از جمله این توربین ها می توان به توربین های کاپلان و فرانسیس اشاره کرد.

منابع و پیوندها

 

توربین بخار از دید en.wikipedia.org

A steam turbine is a device that extracts thermal energy from pressurized steam and uses it to do mechanical work on a rotating output shaft. Its modern manifestation was invented by Sir Charles Parsons in 1884.[1]

Because the turbine generates rotary motion, it is particularly suited to be used to drive an electrical generator – about 90% of all electricity generation in the United States (1996) is by use of steam turbines.[2] The steam turbine is a form of heat engine that derives much of its improvement in thermodynamic efficiency through the use of multiple stages in the expansion of the steam, which results in a closer approach to the ideal reversible process.(More..)
 

توبین های بخار
کاربرد توربین بخار
طرز کار توربین بخار
توربین بخار چگونه عمل می کند
برچسب ها: عکسنیروگاهتوربین
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97   ...بیشتر
بیست و یکمین نمایشگاه بین المللی ساختمان و صنایع سرمایشی و گرمایشی مشهد 97
بیست و یکمین نمایشگاه بین المللی ساختمان و تاسیسات سرمایشی گرمایشی مشهد 97 &n ...بیشتر
بازديد دكتر خدابخش استاندار اذربايجان شرقی از مجتمع تجاری رفاهی باراما، گلزار شهدای شهر سهند، روستای تاريخی كندوان
بازديد دكتر خدابخش استاندار اذربايجان شرقی از مجتمع تجاری رفاهی باراما، گلزار شه ...بیشتر
تقویم نمایشگاه های بین المللی سال 1397
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
بیست و سومین نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران 97
بیست و سومین نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران 97   ...بیشتر
بیست و یکمین دوره نمایشگاه بین المللی حرارتی، برودتی و سیستم های تهویه تبریز 97
بیست و یکمین دوره نمایشگاه بین المللی حرارتی، برودتی و سیستم های تهویه تبریز 97 ...بیشتر
هفدهمین همایش روز ملی حمایت از حقوق مصرف کنندگان
  درباره همایش با توجه به تغییر و تحولات هر کشوری در مسیر توسعه ا ...بیشتر
دریافت لوح تقدیر هفدهمین همایش روز ملی حمایت از حقوق مصرف کنندگان
پاکمن مفتخر به دریافت لوح تقدیر و گواهینامه هفدهمین همایش روز ملی حمایت از حقوق ...بیشتر
هشتمین دوره نمایشگاه ساختمان، برق، تاسیسات آب و فاضلاب اردبیل 96
عنوان: نمایشگاه ساختمان، برق، تاسیسات آب و فاضلاب اردبیل 96 شهر:  ...بیشتر
سومین کنفرانس ملی تهویه مطبوع و تاسیسات حرارتی و برودتی
عنوان: سومین کنفرانس ملی تهویه مطبوع و تاسیسات حرارتی و برودتی شهر: ق ...بیشتر
اولین نیروگاه خورشیدی یزد به بهره برداری رسید
اولین نیروگاه خورشیدی استان یزد با حضور اسحاق جهانگیری معاون اول رییس جمهور و جم ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ...بیشتر