دانلود مقاله اصول دستگاه ها و طرز کار توربین های احتراقی گازی | مکافایل
توضیحات محصول
دانلود مقاله اصول دستگاه ها و طرز کار توربین های احتراقی گازی
31 صفحه
فهرست مطالب
آشنایی با توربین های گازی
تاریخچه توربین های گازی
توربین گازی
چینش اجزای توربین های گازی
توربین گازی تک محوری
توربین گازی دو محوری به همراه یک توربین قدرت
توربین گازی سه محوری به همراه یک توربین قدرت
توربین گازی دو محوری
توربین های گازی با چرخه بسته
تاثیرات زیست محیطی استفاده از توربین ها
کنترل موتور در توربین ها
اجزای توربین های گازی احتراقی
مقدمه
بخش اول: کمپرسور
بخش دوم : محفظه احتراق
بخش سوم: توربین قدرت
کمپرسور هوا
کپرسور هوا
معرفی کمپرسور هوا
کمپرسورهای گريز از مركز با جريان شعاعي
اجزای شیپوره
کمپرسورهای دوار
ویژگی های کمپرسور هوا
سرج در کمپرسور
محفظه احتراق
محفظه احتراق
معرفی محفظه احتراق
نکات مهم طراحی سيستم احتراق در توربین گازی
توزيع هوای ورودی در محفظه احتراق
محاسبه گرمای سوختن
سوختن در محفظه احتراق
استوکیومتری سوختن
دمای آدیاباتیک شعله
سیستم احتراقی توربین گازی
افشاننده
نازل سوخت و ناحیه اصلی
ناحیه میانی
ناحیه رقیق سازی
پایداری سوختن و آهنگ آزاد سازی گرما
توربین قدرت
توربین قدرت
معرفی توربین قدرت
توربین ضربه ای
توربین عکس العملی
توربین کمپرسور
تاریخچه توربین های گازی
نخستین بار در سال 1791 میلادی جان باربر(John Barber) شیوه ای به کار برد که با آن روش می شد از هوا جهت ایجاد حرکت استفاده کرد.در سال 1903 یک محقق نروژی (Aegidius Elling) نخستین توربین گازی را به صورت موفقیتآمیز ساخت.در این توربین ، یک کمپرسور دوار/دینامیک و تعدادی توربین به کار رفته بود.این توربینقادر به تولید (11hp) 8kW انرژی بود.
در سال 1904 الینگ طراحی خود را بهتر کرد و با کاهش دمای گاز خروجی از ° C 500 به ° C 400
توانست به تولید (44hp) 33kW انرژی دست یابد.این موتور با دور موتور 20,000 RPM کار می کرد.
توربین گازی الینگ بسیار مشابه موتور جت ویتل(Frank Whittle) بود که در سال 1930 درانگلستان ساخته شد.این موتور جت دارای یک کمپرسور گریز از مرکز و…
توربین گازی تک محوری(single-shaft gas turbine)
یک توربین گازی تک محوری همانطور که در شکل
روبرو نیز دیده می شود دارای یک کمپرسور، یک محفظه
احتراق و یک توربین است.
کمپرسور هوا را فشرده کرده و فشار آن را افزایش می دهد.
در ادامه این هوای فشرده وارد یک محفظه احتراق می شود
در آنجا توسط سوختی که در حال سوختن است گرم می شود.در ادامه گاز پرفشار و داغ در توربین منبسط می
شود و مقداری انرژی را به توربین منتقل می کند.
قسمتی از انرژی خروجی توربین توسط محوری که توربین را به کمپرسور متصل می کند ، به کمپرسور منتقل می شود و مجددا در فرآیند فشرده سازی هوا مورد استفاده قرار می گیرد.قسمتی از انرژی خروجی توربین نیز که باقی می ماند جهت چرخاندن بار(مانند ژنراتور) مورد استفاده قرار می…
تاثیرات زیست محیطی استفاده از توربین ها
فرآیندهای احتراقی که در توربین ها صورت می گیرد منجر به تولید گازهای آلاینده زیر می شوند:
- مونوکسید کربن(CO)
- اکسید های نیتروژن(NOx)
- هیدروکربن های نسوخته(unburned hydrocarbons , UHC)
NOxبه دلیل انجام فرایند احتراق در دماهای بالا از اکسایش ازت موجود در هوا تولید می شود.
COو UHC نیز به دلیل بازده پایین احتراق و سوختن ناقص سوخت تولید می شود.
NOx منجر به آلودگی هوا، بارش باران های اسیدی و کاهش ضخامت لایه اوزون می شود.
CO نیز یک گاز سمی است.
UHC نه تنها یک گاز سمی است بلکه در صورت ترکیب شدن با NOx می تواند منجربه آلودگی هوا شود.از دیگر گازهای تولیدی در فرآیند احتراق در توربین…
معرفی محفظه احتراق(Combustion Chamber-Combustor)
اگر بعد از افزايش فشار هوا بوسيله كمپرسور هوا مستقيما وارد توربين شود ( توربيني كه كمپرسور را مي چرخاند ) وهيچ انرژي دراين ميان ازبين نرود با فرض ناچیز بودن اتلاف انرژی ، انرژي حاصل شده درمحورخروجي توربين معادل انرژي مورد نياز براي چرخش كمپرسور خواهد بود و هيچ توان اضافي درخروجي محور توربين باقي نمي ماند.
پس كاري صورت نگرفته است…
معرفی توربین قدرت
همانطور که می دانیم، در یک توربین هدف نهایی، تبدیل انرژی به انرژی مکانیکی است، که این کاردر نهایت در توربین قدرت(power turbine) صورت می گیرد.به طور کلی، همانند کمپرسورها، دو نوع عمده از توربین وجود دارد که عبارتند از توربین جریان شعاعی و توربین جریان محوری.به لحاظ امكان ايجاد تنش هاي حرارتي ناشي ازدرجه حرارت زياد، توربينهاي جريان شجاعي معمولا براي توربينهاي گازي بادرجه حرارت بالا قابل استفاده نيستند .
همانند كمپرسورهاي جريان محوري، هواي داغ فشرده درون اتاق احتراق ازيك سري مراحل توبين عبورمي كند . هر مرحله شامل يك رديف تيغه هاي…
منابع
[1]اصول دستگاه ها و طرز کار توربین های احتراقی گازی ، شرکت ملی نفت مناطق نفت خیز جنوب
[3]Industrial gas turbines: Performance and operability, A. M.Y .Razak
[2] Industrial gas turbines: Performance and operability, Robin Elder,2007