دانلود مقاله توربینهای گازی

اختصاصی از فی ژوو دانلود مقاله توربینهای گازی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

سیکلهای توربینهای گازی در دونوع باز و بسته می باشند . در سیکل باز ( شکل فوق) گازهای خروجی از توربین به درون اتمسفر تخلیه می شوند که این سیکل بیشتر در موتورهای هواپیما مورد استفاده قرار می گیرد . در نوع بسته که عمدتاً در نیرو گاههای برق مورد استفاده قرار می گیرد گازهای خروجی از توربین ( مرحله 4) از درون بخش دفع گرما (cooler ) عبور کرده و بعد از خنک شدن مجددا وارد کمپرسور گردیده و سیکل تکرار می شود .
همانطورکه قبلا بیان گردید توربینهای گازی از نظر کاربردی به دو گروه صنعتی و هوایی تقسیم می شوند که نوع اول در صنعت و نوع دوم در هوانوردی مورد استفاده قرار می گیریند . که ذیلا در ارتباط با هرکدام از آنها بحث خواهیم نمود .

توربینهای گازی صنعتی :

منظور از توربینهای گازی صنعتی اشاره به کاربرد آنها غیر از بخش هوانوردی می باشد . در شکل زیر شمایی از یک واحد تولید نیروی برق توسط توربین گاز , نشان داده شده است .

شامل 24 صفحه فایل WORD قابل ویرایش

تحقیق در مورد تحلیل ارتعاشات آزاد پره توربینهای گازی به منظور جلوگیری از خستگی دور بالا

اختصاصی از فی ژوو تحقیق در مورد تحلیل ارتعاشات آزاد پره توربینهای گازی به منظور جلوگیری از خستگی دور بالا دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

شلینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه9

تتحلیل ارتعاشات آزاد پره توربینهای گازی به منظور جلوگیری از خستگی

دور بالا

مهدی بهزاد ١، سید محمد رضا حسینی ۲، علیرضا ابراهیمی ۳

١- دانشگاه صنعتی شریف, دانشکده مکانیک

۱۱۳۶۵- ایران, تهران, خیابان آزادی, کدپستی ۹۵۶۷

E-mail: [e-mail]

چکیده

خستگی دور بالا یکی از عوامل اصلی بروز خرابی در پره های توربینهای گازی م یباشد که از یکسو باعث کاهش میزان

دسترسی و قابلیت اطمینان نیروگاههای گازی شده و از سوی دیگر باعث تحمیل هزینه جایگزینی پره ها به بخش

نگهداری و تعمیرات این نیروگاهها م یگردد. ارتعاشات بالای پره توربین م یتواند تنشهای دینامیکی بالاتر از حد مجاز

تولید کند که باعث ایجاد خستگی دور بالا می گردند. با بررسی ارتعاشات پره توربین می توان از بروز پدیده تشدید

جلوگیری نمود و ارتعاشات پره توربین را در حد قابل قبولی نگه داشت. در این مقاله روشی جدید برای آنالیز مودال

پر ههای توربین ارائه شده است. در روش معمول از داده های تست مودال پره در حالت گیردار، برای روزآمد کردن

مدل اجزاء محدود استفاده م یگردد. سپس مدل تحلیلی روزآمد شده در شرایط کاری پره تحلیل می گردد. در این

مقاله با ارائه چند مثال نشان داده شده است که داد ههای تست بدست آمده از این روش از دقت مناسبی برخوردار

نیستند. در روش پیشنهادی در این مقاله از داده های تست در حالت آزاد برای روزآمد کردن مدل تحلیلی استفاده

گردیده است. در ادامه کارایی این روش برای تحلیل مودال پره توربین ثابت گردیده است.

واژ ههای کلیدی: تست مودال - روش اجزا محدود - روزآمد کردن مدل - پره توربین

١- دانشیار ٢- دانشجوی کارشناسی ارشد ٣- دانشجوی دکترا

١- مقدمه

خرابی پرههای توربین گازی از یک سو باعث کاهش میزان دسترسی به نیروگاهها برای تولید برق شده و از سوی دیگرباعث تحمیل هزینه تعمیر و جایگزینی پره ها به گردانندگان این نیرو گاهها میگردد، بگونه ای که هزینه جایگزینی پره های توربینهای گازی قسمت عمد های از هزینه تعمیرات و نگهداری نیر وگا ههای گازی را تشکیل

  میدهد. عوامل مختلفی در خرابی

پر ههای توربین های گازی دخیل هستند که مهمترین آنها عبارتند از: الف) خستگی که شامل خستگی دور بالا

(High Cycle Fatigue۱] م یباشد و ب)

انواع توربینهای آبی

اختصاصی از فی ژوو انواع توربینهای آبی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت : power point

تعداد صفحات : 30 صفحه 

عملکرد و نگهداری از توربینهای بخار ، کندانسور ، برجهای خنک کننده و بخشهای فرعی

اختصاصی از فی ژوو عملکرد و نگهداری از توربینهای بخار ، کندانسور ، برجهای خنک کننده و بخشهای فرعی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دانلود با فرمت ورد قابل ویرایش به همراه تصاویر

110 صفحه

 عملکرد و نگهداری از توربینهای بخار ، کندانسور ، برجهای خنک کننده و بخشهای فرعی

1- 10 توربین ها
هانطور که در فصل 9 ذکر شده ، دو شیوة کلی برای تقسیم بندی توربین ها و جود دارد :
(1) بوسیلة بخارشان که وضعیتها را تأمین و تهی می کند و (2)بوسیلة ترتیب لولة محافظ و شافت شان. همچنین آنها بوسیلة تجهیزات محرکه یا تجهیزات مکانیکی یا یک ژنراتور برقی (مولد برق) شناسایی می شوند . از نوع محرکه یا تجهیزات مکانیکی یا یک ژنراتور برقی ( مولد برق ) شناسایی می شوند . از نوع محرکه ، مستقیم یا انتقال یافته در توصیف توربین استفاده می شود . در ایالات متحده خدمات وسیع برقی نیروگاه های برقی که با سوخت کانی می سوزند و به میزان 100 تا 1300 مگاوات برق تولید می کنند بر اساس یکی از این دو سیکل های سیستم طراحی می شوند :
1- سیستم های فشار زیر بحران با 2400 پوند در هر 5/1 اینچ مربع همراه با 1000 درجة فارنهایت ابرگرمش و 1000 درجة فارنهایت دمای گرمسازی .
2- سیستم های فشار زیر بحران با 3500 پوند در هر اینچ مربع همراه با 1000 درجة فارنهایت ابرگرمش و 1000 درجة فارنهایت گرمسازی .
با این حال ، با وجود تولید کننده های مستقل برق (IPPS ) در نیروگاهی که کمتر از 100 مگاوات انرژی تولید می کند و سوختهای مختلف زیادی می سوزاند ، طراحهای سیکلی خیلی متفاوتی با فشارهای بخار کمتر از 1000 پوند در هر اینچ مربع و دماهای بخار 750 درجة فارنهایت استفاده می شود . با این وجود ، اهداف عملکرد این تسهیلات با خدمات وسیع برقی از جمله تولید برق با حداقل هزینه و بیشترین میزان اعتبار یکسان می باشد در حالیکه با تمام شرایط صدور جواز عملیات مواجه می شود. اغلب بدلیل مشکلات اساسی در رابطه با سوزاندن یک سوخت خاص ، دما و فشار بخار پایین تری مورد نیاز می باشد .
برای مثال ،هنگام سوزاندن فضولات جامد شهری ( MSW ) به دلیل ماهیت خوردگی سوخت دما و فشار بخار بالایی در دیگ بخار با فرسایش تسریع شده ای همراه می شود که این منجر به کاهش هزینه های دسترسی و نگهداری می گردد .
همچنین توربین ها برای به حرکت درآوردن تجهیزات مکانیکی بکار می روند و اغلب از فشار بخار ضعیفی یعنی کمتر از 150 پوند در هر اینچ مربع استفاده می کنند که اغلب از محل استخراج داخل توربین اصلی بخار سرچشمه می گیرد . بنابراین دما و فشار بخار توربین بطور قابل توجهی بسته به کاربرد فرق می کند . با این وجود برای هر طرح ، دما و فشار بخار تولید شده ، فاکتورهای مهمی در تعیین بازدة نهایی توربین می باشند . همچنین مصالحی که در ساخت توربین استفاده می شود نقش مهمی را در اجرای کلی آن بازی می کند .
توربین های بخار با فشار و دمای بالا عمدتاً در صنایع بزرگ و خدمات برق نیروگاهها استفاده می شوند . چنین نوع توربین و کاربردشان در شکل 1- 10 نشان داده شده است .
فشار برای انواع توربین ها معمولاً از 400 تا 3500 پوند در هر اینچ مربع هرماه با دمای بخار تا 1000 درجة فارنهایت می باشد . بیشتر واحدهای بزرگ برای خدمات برقی با عمل گرمسازی کار می کنند. در اینجا بخار بعد از عبور از طریق مراحل توربین فشار قوی با یک گرمساز در دیگ بخار پس گرفته می شود یعنی مکانی که بخار با دمای اولیه اش گرم می شود و سپس با یک فشار ضعیف تر به توربین برمی گردد . توربین های فشار قوی گاهی بعنوان دستگاه های تقطیر استفاده می شوند . این ترتیب شامل نصب یک توربین فشار قوی در جایی می شود که دود و بخار وارد یک توربین فشار ضعیف می گردد ( زودتر نصب می گردد و فشار پایین تر عمل می کند ) . در اصل ، توربین فشار قوی در حالیکه برق تولید می کند ، بعنوان یک شیر فشار شکن عمل می کند . بدون دمیدن بخار به دستگاه فشار ضعیف ، میزان انرژی مشابه با آنچه که قبلاً تولید شده ، تولید می کند ، مشروط بر اینکه شرایط ورود و خروج بخار یکسان باقی بماند .
توربین شکل 2- 10 یک دستگاه ردیفی دو لاپهنا ( با هم مرکز دولاپهنا ) می باشد .
بخش بالایی ، یک توربین با فشار قوی و متوسط را بر روی تنها یک شافت نشان می دهد .
بخش پایینی دستگاه فشار ضعیف می باشد ، بخش سوار شده طرف راست هر کدام (نشان داده نشده) ژنراتور های برقی می باشند .
در عمل ، بخار اولیه از طریق دو دهانه ( بالا و پایین ) وارد توربین فشار قوی با 3500 پوند در هر اینچ مربع و 1000 درجة فارنهایت می شود . آن از طریق این توربین عبور می کند تا از سمت چپ (و پایین ) با تقریب 600 پوند در هر اینچ مربع و 550 درجة فارنهایت خارج شود و سپس به یک گرمساز در یک دیگ بخار که بخار دوباره با 1000 درجة فارنهایت گرم می شود ، منتقل می گردد . هنگام عبور از گرمساز ، بخار فشاری کمتر از 600 پوند در هر اینچ مربع دارد زیرا فشار صدمات را کاهش می دهد و با 1000 درجه فارنهایت وارد دستگاه میانی ( در پایین مرکز ) می شود و از طریق توربین جریان مضاعف و بدون دمیدن از طریق دو دهانه بسمت بالا انتقال می یابد . این بخار وقتی به هر دو بخش دستگاه فشار ضعیف منتقل می شود و سرانجام به کندانسور وارد می شود تقریباً 170 پوند در هر اینچ مربع و 710 درجة فارنهایت می باشد .
شکل 1-10 انواع توربین بخار و کاربردهایش .
(a) تغلیظ وقتی استفاده می شود که بخار خروجی از توربین را نمی توان استفاده کرد و برق باید با حداقل مقدار بخار تولید شود .
(b) عدم تغلیظ وقتی استفاده می شود که تمام یا عملاً تمام بخار خروجی از توربین را می توان برای پردازش یا گرم کردن استفاده کرد .
(c) استخراج جداگانه وقتی استفاده می شود که شرایط فرآیند بخار متغیر یا متناوب می باشد . (یک توربین استخراج بدون تغلیظ را وقتی می توان استفاده کرد که فرآیند بخار در دو فشار متفاوت مورد نیاز باشد ).
(d) فشار مختلط وقتی مورد استفاده قرار می گیرد که بخار اضافی ، پایین تر از فشار دهانه قابل دسترس باشد و وقتی که این ذخیره متناوب باشد .
(e) استخراج فشار مختلط وقتی ضروری باشد برای تولید بخار استفاده می شود و وقتی قابل دسترس باشد از مازاد فرآیند بخار استفاده می شود .
(f) استخراج مضاعف وقتی استفاده می شود که فرآیند بخار در دو فشار متفاوت مورد نیاز می باشد . ( یا اگر بدون تغلیظ باشد در سه فشار متفاوت ) .
این یک توربین استخراج می باشد که بخار از یک مرحله توربین فشار قوی و چهار مرحله از هر توربین فشار ضعیف استخراج می شود . آن برای گرم کردن آب آشامیدنی استفاده می شود . توجه داشته باشید که دستگاه فشار متوسط و هر دو دستگاه های فشار ضعیف ترتیبات جریان مضاعف دارند یعنی بخار در مرکز وارد توربین می شود و در دو جهت جریان می یابد . این واحد ظرفیت تقریب به 900 مگاوات دارد .
ممکن است بخار از یک توربین به داخل یک کندانسور استخراج شود تا حداکثر میزان انرژی در بخار بدست آید ، یا ممکن است با استفاده از تغلیظ نکردن یا توربین بخاری ( که تمام بخار خروجی آن با فشار به داخل شبکه گرم کننده جذب می شود ) به هر فشار متوسطی انتقال یابد . در حالیکه آخری از مقدار انرژی قابل دسترس به توربین می کاهد و بخار را برای پردازش یا گرم کردن فضا فراهم می کند.
بینابین ترتیبات تغلیظ کردن و نکردن توربین استخراج می باشد . اینجا بخاری که تا حدودی از توربین عبور می کند از لوله محافظ در یک یا نقاطی با شرایط دلخواه بخار منتقل می گردد . فشار در مرحلة‌مذکور توربین ( یعنی در رابطه با لوله محافظ ) با ظرفیت تغییر می یابد .
به این دلیل دو شیوة استخراج استفاده می شود :
(1) شیوة استخراج کنترل نشده شامل رابطه لوله محافظ با تنوع فشار ،‌افزایش در حینی که ظرفیت افزایش می یابد و کاهش همانطور که ظرفیت کاهش می یابد ، می باشد . این ترتیبات بطور وسیعی در نیروگاههای برق به منظور گرم کردن استخراج آب آشامیدنی استفاده می شود .
(2) شیوة استخراج کنترلی با تنظیم جریان بخار از طریق توربین در سمت پایین محل استخراج ، فشار ثابتی را حفظ می کند . این مقدمات برای حصول بخاری با فشار ثابت به منظور پردازش یا گرم کردن بکار می رود . میزان ابرگرمش ( یا میزان بخار ) توزیع شده در محل استخراج به شرط اولیه بخار و ظرفیت روی توربین بستگی دارد .

 برای دریافت متن کامل لطفا نسبت به پرداخت قیمت فایل اقدام نمائید.

نیروگاه ها و توربینهای گازی

اختصاصی از فی ژوو نیروگاه ها و توربینهای گازی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دنیای توربین گاز اگر چه دنیای جوانی است لیکن با وسعت کاربردی که از خود نشان داده، خود را در عرصه‌ی تکنیک مطرح کرده است . زمینه‌های کاربرد توربین‌های گاز در نیروگاه‌ها و به‌خصوص در مواردی که فوریت در نصب و بارگیری مدنظر است می‌باشد. همچنین‌ به عنوان پشتیبان واحد بخار و نیز مواقعی که شبکه سراسری برق از دست می‌رود یعنی در خاموشی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مضافاً این‌که توربوکمپرسورها که از انرژی حاصله روی محور توربین برای تراکم و بالا بردن فشار گاز استفاده می‌شود، در سکوهای دریایی ، هواپیماها و ترن‌ها استفاده می‌شود .

مختصری از سرگذشت توربین‌های گاز از سال 1791 میلادی تا به امروز به‌شرح زیر می‌باشد .

اولین نمونه توربین گاز در سال 1791 توسط Jonh Barber ساخته شد . نمونه بعدی در سال 1872 توسط Stolze ساخته شد که شامل یک کمپرسور جریان محوری چند مرحله‌ای به هم‌راه یک توربین عکس‌العملی چند مرحله‌ای بود که یک اتاق احتراق نیز در آن قرار داشت . اولین نمونه آمریکایی آن در 24 ژوئن 1895 توسط Charles G.Guritis ساخته شد. اما اولین بهره‌برداری و تست واقعی از توربین گاز در سال 1900 م بوسیله Stolz صورت گرفت که راندمان آن بسیار پایین بود . در همین سال ها در پاریس یک توربین گاز بوسیله برادرانArmangand ساخته شد که دارای نسبت فشار تقریبی 4 و چرخ کوریتس به ابعاد 5/93 سانتی‌متر قطر با سرعت rpm 4250 بود که دمای ورودی به توربین حدود 560اندازه‌گیری شد و راندمان آن در حدود 3% بود. H.Holzwarth اولین توربین گاز با بهره اقتصادی بالا را طراحی کرد، که در آن از سیکل احتراق بدون پیش‌تراکم استفاده می‌‌شد و قسمت اصلی یک ماشین دوار با تراکم متناوب بود.

هم‌چنین Stanford سال 1919 یک توربین گاز که دارای سوپر شارژر بود، ساخت که در هواپیما نیز از آن استفاده شد. اولین توربین گازی که برای تولید قدرت مورد استفاده قرار گرفت به‌وسیله Brown Boveri ساخته شد. وی از یک توربین گاز برای راندن هواپیما استفاده کرد. هم‌چنین در سال 1939 م، وی یک توربین گاز با خروجی MW 4 ساخت که بر اساس سیکل ساده طراحی شده بود و کارکرد پایینی داشت. این توربین تنها به مدت 1200 ساعت مورد بهره‌برداری قرارگرفت و عیوب مکانیکی فراوان داشت . از جمله اصلاحات وی برروی توربین ، بالا بردن راندمان آن به میزان 18% بود.

در انگلستان گروهی به سرپرستی Whittle در سال‌‌ 1936 ‌م یک کمپرسور سانتریفوژ‌تک مرحله‌ای با ورودی دوطرفه و یک توربین تک‌ مرحله‌ای کوپل شده به ‌آن را به هم‌‌راه یک اتاق طراحی کردند. اما با تست این موتور نتایج چندان راضی‌کننده‌ای به‌دست نیامد. در سال 1935‌م در آلمان شخصی به‌نام Hans Von یک توربوجت با کمپرسور سانتریفوژ ساخت که از مزایای خوبی نسبت به نمونه‌های قبلی برخوردار بود. در آمریکا کمپانیAlis Chalmers اصلاحات فراوانی برروی راندمان توربین‌های گاز و کمپرسورها انجام داد و راندمان کمپرسور را به 70% – 65% و راندمان توربین را به 65% -60% رسانید.

در سال 1941‌م کمپانی British Wellond یک توربوجت ساخت که در هواپیما مورد استفاده قرار گرفت . این توربوجت با آب خنک‌کاری می‌شد. در سال 1942‌م کمپانی German Jumo یک توربوجت ساخت که در جنگ جهانی دوم نیز از آن استفاده شد. در این سال‌ها استفاده از موتور توربوجت برای هواپیماها رشد فزاینده‌ای به خود گرفت و هواپیماهای جنگی بسیاری در آمریکا، آلمان و انگلیس ساخته شد. در سال 1941‌م در سوئیس از یک توربین گاز برای راه‌اندازی لوکوموتیو استفاده شد که دارای قدرت 1700 اسب بخار و راندمان 4/18% به هم‌راه بازیاب حرارتی بود.

در سال 1950‌م کمپانی Rovet Car از توربین گاز در اتومبیل‌ها استفاده کرد که شامل کمپرسور سانتریفوژ، توربین تک‌مرحله‌ای جهت گرداندن کمپرسور و توربین قدرت جداگانه بود که از مبدل حرارتی نیز در آن استفاده شد. در سال 1962‌م کمپانی General Motors یک توربین گاز به هم‌اه بازیاب ساخت که مصرف سوخت آن نسبت به نمونه مشابه 36% کاهش داشت .

در سال 1979‌م با توافق بین سازندگان بزرگ توربین گاز، استانداردی جهت کاهش میزان NO_x وCO دود خروجی ازتوربین گاز نوشته شد . در خلال سال‌های بعد تغییرات فراوانی در نوع سوخت، متریال روش‌های خنک‌کاری و کاهش نویز و سر و صدا به‌وسیله شرکت  NASA صورت گرفت.

در 15 سال گذشته توربین گاز، خدمات فزآینده‌ای را در صنعت و کاربردهای پتروشیمی در سراسر جهان ارائه داده است. انسجام ، وزن کم و امکان کاربرد سوخت چندگانه موجب استفاده از توربین گاز در سکوهای دریایی نیز شده‌است .

امروزه توربین‌های گازی وجود دارند که با گاز طبیعی ، سوخت دیزل ، نفت ،متان ، گازهای حرارتی ارزش پایین ، نفت گاز تقطیر‌شده و حتی فضولات کار می‌کنند و روز به روز تلاش‌ها در جهت تکمیل و اصلاح عملکرد آن ادامه دارد.

متن کامل را می توانید دانلود نمائید ........