دانلود تحقیق کاربرد توربین های گاز در سیکل های ساده ترکیبی

توربین گاز ، در سیکل ساده

معرفی:

توربین گاز فراگیر ترین نوع از انواع توربین ها در حال حاضر است. از توربین گاز میتوان در حالتهای مختلف و متنوع صنایع حاصل از قبیل تولید برق ؛ نفت گاز؛ کارخانجات پردازش ؛ صنعت هوانوردی و همچنین صنایع خانگی و کوچکتر استفاده کرد. یک توربین گاز ضرورتآ هوای در کمپرسور خود تحت فشار قرار داده ، و سوخت به آن اضافه شده و محترق می گردد. گاز های حاصل درون یک توربین منبسط می شوند. شافت توربین چرخیده و کمپرس که روی همان شافت است به حرکت در آورده و بهر برداری ادامه پیدا می کند . در یک محرک جداگانه برای تامین چرخش اولیه روتور، تازمانی که دور توربین به دور طراحی  برسد و بتواند محور بچرخاند استفاده می شود . سیستم کمپرسور محفظه  احتراق و توربین ، با یک شافت به یکدیگر متصل هستند. مجموعآ به عنوان گاز ژنراتور ( توربین گاز) شناخته می شود. شکل های پایین یک توربین گاز معمولی را به صورت برش خورده و شماتیک نشان میدهد.

شکل 2: شماتیک سیستم

F:  :بخش فنی g,a :کمپرسور فشار ضعیف ؛ b,g :کمپرسور فشار قوی c : توربین  e : شافت   h  :محفظه احتراق

شکل 3:که در پایین نشان داده شده یک مقطع برش خورده . از توربین گاز را همراه با مشخصه های بهره برداریش نشان می دهد. توجه داشته باشید که در این مدل توربین خاص می تواند برای برق hz60,50  استفاده شود.

شکل 4: یک نمای برش خرده از توربین گاز را نشان میدهد که برای برق 60hz بکار می رود .

شکل 5:سیکل  پایه توربین گاز

سیکل پایه توربین گاز در شکل 5(دیاگرام های ts.pr ) نمایش داده شده است.

مقایسه  بین اصول بهره برداری از توربین گاز و موتور ماشین در این شکل امکانپذیر است. شکل های 5و6را ببینید.اتوموبیل بوسیله موتور پیستونی کار میکند.(حرکت رفت و برگشتی)و به شکل عمومی (عمومآ) حجم های بسیار کوچکتری از یک توربین عکس6:مقایسه سیکل توربین گاز و سیکل موتور رفت و برگشتی  .

کاربرد توربین گاز (سیکل ساده ):

با محرک مستقیم و مکانیکی

در صنایع پایه ؛ از توربین گاز می توان در تحریک مستقیم و یا تحریک مکانیکی استفاده کرد . در تولید برق شافت توربین گاز با شافت  توربین گاز و با شافت ژنراتور کویل شده و یا بوسیله یک جعبه دنده کاربرد تحریک مستقیم پیدا میکند. جعبه دنده در کاربردهایی که در آنها سازندگان درخواست هر دو سرویس hz60,50 را دارند مورد نیاز است .گیربکس یا جعبه دنده به سختی 2% او توان تولیدی از توربین گاز را در این مورد مستهلک میکند.

شکل7: یک نیروگاه سیکل توربین گاز ساده 100mv در چارستون.کارونیلا جنوبی که توسط زمینس ساخته شده است.

کاربرد تولید برق مورد استفاده وسیعی در مناطق دور از ساحل (دریا) دارد حداقل کردن وزن در طراحی می باستی برای این سرویس در نظر گرفته شود و توربین گاز؛ به طور عمده از مشتقات هوا استفاده می کنند(مانند توربین گاز های متوسطه در صنایع هواپیمایی)

در کاربرد تحریک مکانیکی ، ترتیب سیستم توربین متناوب است. در این موارد ترتیب کمپرسور ، محفظه احتراق و توربین بعنوان ژنراتور گاز شناخته می شود. در انتهای توربین و پشت ژنراتور یک توربین آزاد قرار دارد. که ممکن است یک یا چند مرحله داشته باشد . این توربین از لحاظ مکانیکی با توربین گاز متصل نیست. اما بر عکس از لحاظ مکانیکی کوچکی است. گاهی اوقات بوسیله جعبه دنده به آن تجهیز کار آنرا می چرخاند.

کمپرسور ؛ پمپ ها در میان توربو ؛ ماشین های متحرک هستند .

عکس شماره8

شکل 8:یک توربین آزاد ساده

در کاربرد تولید برق ؛ اندازه و قدرت توربین گاز بوسیله توانی که در ژنراتور تولید می شود اندازه گیری می شود.(واحد وات ، کیلو وات و مگا وات). در کاربرد تحریک مکانیکی قدرت توربین گاز به شکل اسب بخار اندازه گیری شود.( hp ) . لزوما مقدار گشتاور  تولید شده  ضرب در سرعت دورانی توربین است.