دسته بندی: مهندسی » مهندسی برق و الکترونیک
تعداد مشاهده: 302 مشاهده
فرمت فایل دانلودی: rar
فرمت فایل اصلی: doc
تعداد صفحات: 82
حجم فایل: 135 کیلوبایت
نگرش کلی بر توربین‌های گاز
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.
شکل (1-1) یک توربین گاز معمولی را با مشخص کردن اجزاء نشان میدهد.
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.