توربین بخار و گاز

توربین بخار و گاز

توربین بخار و گاز از جمله قطعات صنعتی هستند که انرژی های مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. 

از این توربین ها به راحتی می توان در نیروگاه های حرارتی، صنایع برق، موتورهای جت، موتور هواپیمای مسافربری، موتور هواپیمای جنگی، موتور بالگردها، در کشتی ها، خودروها، صنایع نفت، صنایع گاز، پمپ ها و کمپرسور ها، خطوط انتقال فرآورده ها و... کاربرد دارند.

توربین های بخار

توربین های بخار معمولاً از طریق انبساط آب در زمان تبدیل به بخار برای حرکت روتور ها استفاده می کنند.

این بخارها با سرعت بالا به روتر ها اعمال می شود و چرخشی ژنراتور نیرو می‌دهد که به نوبه خود باعث تولید برق خواهد شد.

توربین بخار از طراحی ساده ای برخوردار می باشد که موجب کارآمدی  بیشتر توربین می‌شود.

این بخار تا ۹۰ درصد راندمان و آگاهی بیشتر از آن را برای توربین های بخار صنعتی ارائه می دهد که باعث میشود توربین های بخار در اکثر انواع کاربرد ها کارآمد باشند. در واقع توربین های بخار انرژی حرارتی حاصل شده از بخار را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند. که توسط یک شافت چرخشی استفاده میشود. توربین ها ابعاد مختلفی دارند. یونیت های کوچکتر از یک اسب بخار تا توربین های ۱۵۰۰ مگاواتی یا دو هزار اسب بخار که برای تولید برق متغیر هستند.

توربین گاز

تورهای مجازی در واقع نوعی موتور چرخان هستند که قدرت استخراج انرژی دلخواه را از یک سیال دارند. معمولاً توربین ها از یک پوشش محافظتی در قسمت پره ها تشکیل شده است که جهت کنترل سیال به کار میرود. این پروژه ها و پوشش ها به صورت اشکال هندسی هستند که بر اساس نوع کار بردتوربین دارای شکل متفاوت هستند. در توربین ها معمولاً انرژی جنبشی مثل باد به انرژی مکانیکی تبدیل می شود. دقیقا چیزی مخالف انرژی که در پنکه مورد استفاده قرار می گیرد. لبه ها به پره ها اصابت می‌کند و پروژه‌ها را به حرکت در می آورند. چرخش پرده ها باعث چرخش محور اصلی توربین میشود که این میله متصل  به برق می باشد. زمانی که شروع به چرخش کند در نتیجه تولید برق متناوب را در بر خواهد داشت.

انواع توربین بخار

توربین های بخار جندان سی یا چگالشی

 توربین های بخار قیر کندانس ای

 توربین های بخار ری دار

 توربین های بخار ورودی دار

انواع توربین بخار از نظر پوسته

برخی توربین ها از نظر پوسته هابه سه دسته زیر تقسیم می شوند:

 توربین های بخار تک پوسته ای

 توربین های بخار ترکیبی  

توربین های بخار ترکیبی متقابل یا کراس کامپاند

انواع توربین گازی

تنوع بالای توربین های گازی برای مصارف تخصصی متفاوت می باشد

توربین گازی صنعتی برای تولید انرژی الکتریسیته

توربین گازی برای تولید انرژی مکانیکی

توربین گازی برای استفاده در موتورهای جت

توربین گاز هوانوردی

 توربین موتورهای توربو پراپ

مناسب برای یونیت توان کمکی

توربین گاز صنعتی برای درایو مکانیکی

توربین مناسب برای تولید انرژی در هوای فشرده

توربین مناسب برای موتورهای توربو شافت

توربین گاز شعاعی

میکرو توربین

توربین های گاز در وسایل نقلیه

اجزای توربین گازی

گیربکس توربین گازی محفظه احتراق

 توربین گازی کمپرسور

 توربین گازی سیستم تحریک 

توربین گازی

روتر 

پره های ثابت و متحرک

 پمپ 

توربین گازی استاتور

 توربین گازی، ایمپلر 

توربین گازی کمپرسور هوا

 کمپرسور گریز از مرکز

 شیپور

 کمپرسور جریان محوری

 تیغه های کمپرسور

 جریان محوری

 محفظه احتراق 

توربین ضربه ای

 توربین عکس العملی 

اگزوز  

 توربین محور کمپرسور

 محور ژنراتور

 یاتاقان‌ها

 جعبه دنده بار

قطعات توربین های بخار

محور پره های متحرک و ثابت

 پیچ های آلیاژی مخصوص توربین

 قطعات والو های توربین 

شیپور یا پرهای ثابت سیلندر یا پوسته

موتور کمکی یا ترنینگر

سیل های بخار

یاتاقان

روتور

کاربرد کمپرسور هوا در توربین ها

کمپرسور هوا در توربین ها و مودم به دو صورت جریان محوری و کمپرسور جریان شعاعی وجود دارند که کمپرسورهای جریان محوری از قطر کمتر اما طول بیشتر نسبت به کمپرسور جریان شعاعی برخوردار هستند. هم محوری جریان سیال در کمپرسورهای محوری آنها را برای استفاده در موتور هواپیما بسیار مفید در نظر گرفته است. می توان گفت تمامی هواپیماهای بزرگ و موتور های زمینی صنعتی از کمپرسورهای جریان محوری استفاده می کند. چرا که کمپرسورهای جریان شعاعی راندمان بالایی دارند.

کمپرسورهای گریز از مرکز

این کمپرسور ها در هواپیما های ابتدایی استفاده میشدند. چرا که ساختار ساده ای داشتند. این کمپرسور ها معمولاً انرژی خود را از طریق محرک بسیار منتقل می کنند که انرژی تولید شده به سرعت سیار و به صورت سیار طرفی تبدیل می شود. البته روش های تغییر و تبدیل انرژی در کمپرسور ها کاملاً یکسان می باشد که پروانه های به کار رفته در توربین باعث تبدیل انرژی به وسیله موتور هستند. 

کمپرسور جریان محوری

حرکت به صورت خط مستقیم در طول یک محور را axial motion میگویند

زمانی که کمپرسور جریان گاز را به صورت موازی با محور به حرکت در آورد به این جریان axlal Flow compressor میگویند که دارای تعدادی تیغه ثابت و تعدادی تیغه متحرک می باشد.

 معمولاً تیغه های ثابت درون بدنه و تیغه های متحرک روی محور می چرخند ترتیب قرار گرفتن تیغه ها:

یک ردیف تیغه متحرک در بین دو ردیف تیغه ثابت قرار می گیرد.

 ضمن اینکه هیچ تماسی با هم نخواهند داشت.

 تیغه های متحرک مانند پره های پنکه حرکت می کند و موجب افزایش فشار و سرعت هوا می شوند که با برخورد هوا با تیغه های ثابت هوا از بین فاصله تیغ که مانند پخش کننده عمل می کند عبور می کند. بعد از افزایش فشار هوا به ترتیب به فضای تنگ تر رفته و در نتیجه با کم شدن حجم فشار هوا بالا می رود.

انواع تیغه کمپرسور جریان محوری

دم‌چلچله‌ای 

معکوس

سه راهی

ریشه صنوبری 

سه راهی معکوس ته گرد

کاربرد یاتاقان در توربین بخار و توربین گاز

یاتاقان های توربین های گازی و توربین های بخاری معمولاً از نوع یاتاقانهای سرعت بالا می باشد که قابلیت تحمل دما های بالا را نیز دارند.

 از آنجایی که توربین های گازی و توربین های بخار در صنایع زیادی کاربرد دارند و مخصوصاً در صنعت تولید برق و کاربرد هستند یاتاقان های به کار رفته در آنها باید تحمل سرعت های زیاد و دمای بالا را داشته باشد. معمولاً در صنایع کابل برق و سایر صنایع اعضا توان هایی که قابلیت افزایش ظرفیت و راندمان دارند استفاده میشود. بهترین یاتاقان ها برای توربین های گازی و بخار استفاده از یاتاقان هایی می باشدکه بر اساس نوع توربین گازی و یا بخار از یاتاقانهای تیلتینگ تراست پد و ژورنال تراست.

 برای اینکه در یاتاقان ها اتلاف انرژی به حداقل برسد آنها باید به طور مداوم مورد روانکاری به صورت مستقیم و غیرمستقیم قرار بگیرند.

یاتاقان های به کار رفته در توربین های به دو دسته تقسیم می شوند.

 یاتاقان های لغزشی 

یاتاقان های غلتشی

 یاتاقان های لغزشی خود به دو دسته تقسیم می شوند:

 یاتاقان های لغزشی شعاعی

 یاتاقان لغزشی محوری

کاربرد بلبرینگ ها در توربین ها

تحمل بارهای شعاعی و محوری و حرکت محوری چرخشی و شعاعی  می‌تواند حرکت داشته باشد.

 در توربین بخار انواع مختلف بلبرینگ ها استفاده می شود. توربین های بخار نیز یافته دوربین حرکت های مختلفی در حرکت توسط بلبرینگ ها محدود میشود. در هر بلبرینگ این دو وظیفه اساسی را در توربین ها بر عهده دارد:

 محدود کردن نیروهای شعاعی و محوری

 کاهش اصطکاک در برابر حرکت چرخشی محور

پرشین صنعت تامین کننده قطعات صنعتی با برندهای معروف اروپایی با پانزده سال تجربه، در خدمت صنعت کشورمیباشد.