أنواع
- توربين غازي
- توربين بخاري
التوربين الغازي (Gas Turbine) لهذا النوع من التوربينات استخدامات كثيرة فهو يستخدم في الطائرات ذات الدفع النفاث ووسائط النقل البحري والبري و في مجال النفط إضافة لاستخدامه في محطات توليد الطاقة الكهربائية وخصوصا في تجاوز ساعات الذروة. من مزاياه سرعة التشغيل (بعكس التوربين البخاري الذي يحتاج إلى ترتيبات وتحضير أولي).
مكونات التوربين الغازي
يتكون التوربين الغازي من الأجزاء الرئيسية التالية:
- ضاغط الهواء (The Air Compressor): يقوم بأخذ الهواء من الجو المحيط ويرفع ضغطه إلى عشرات الضغوط الجوية.
- غرفة الاحتراق (The Combustion Chamber): فيها يختلط الهواء المضغوط الآتي من ضاغطة الهواء مع الوقود ويحترقان معا بواسطة وسائل خاصة بالاشتعال, وتكون نواتج الاحتراق من غازات مختلفة وعلى درجات حرارة عالية تصل إلى 1000 درجه فهرنهايت وضغط مرتفع.
- التوربين (The Turbine): ويكون محوره أفقي مربوط مع محور ضاغطة الهواء مباشرة من ناحية ومن الأخرى مع الحمل الميكانيكي المراد تدويره (كأن يكون مولد كهربائي مثلا) ومن خلال صندوق تروس (Gear Box) لخفض السرعة لأن سرعة دوران التوربين تكون عالية جدا.
تدخل الغازات الناتجة عن الاحتراق في التوربين فتصطدم بريشه الكثيرة العدد ثم إلى مدخنة.
المعدات المساعدة
تحتاج التوربينات الغازية لتشغيلها بأمان وسلامة إلى بعض المعدات والآلات المساعدة (Auxiliaries) على النحو التالي:
- مصافي الهواء قبل دخوله إلى ضاغطة الهواء(air intake fillters).
- مساعد التشغيل الأولي أي (بادئ تشغيل Starter), وهو إما محرك كهربائي أو محرك ديزل أو توربين بخاري (starting steam turbine).
- وسائل أو منظومة للإشعال.
- منظومة تبريد.
- منظومة سيطرة ومعدات قياس الحرارة والضغط في كل مرحلة من مراحل العمل ونظام تشغيل متكامل مثل (mark4 ،mark5 ،mark6 )يحتوي على معالج أو أكثر .
وقود التوربين الغازي
يعمل التوربين الغازي على أنواع كثيرة من الوقود, فهو يعمل على الغاز الطبيعي (Natural Gas) وعلى السولاروالجازولين وحتى على النفط الخام (مع بعض الإضافات الكيمياوية والترتيبات).
عيوب التوربين الغازي
من عيوب التوربين الغازي هو انخفاض كفاءته (Efficiency) حيث تتراوح بين 15 و 25% وتتأثر كثيرا بدرجة حرارة المحيط (درجة حرارة الجو), كما أن عمرها التشغيلي قصير نسبيا وتستهلك كمية أكبر من الوقود (بالمقارنة مع محطات البخارية). ووظيفة هذه الاضافات الكيميائية هي تكوين طبقة رقيقة على ريش التربينة حتى تحميها من بعض المواد الموجودة في النفط الخام التي لا تتحول بعد الاحتراق .
توربين بخاري ويطلق اسم العنفة على التوربين ، والتوربينالبخاري من أهم أنواع العنفات التي تستخدم في محطات توليد الطاقةالكهربائية.
يتكون العنفة من جزئين رئيسيين هما:
- الجزء الدوار.
- الجزء الساكن.
تقسم العنفات حسب الطريقة التي يوجه بها البخار إلى ريش Blades الجزء الدوار وتقسم إلى قسمين:
- عنفات دفعية.
- توربينات تعمل برد الفعل.
في العنفة الدفعية البسيطة يركب عدد من العجلات التي تحمل كل منها صف من الريش بطول محيطها, على عامود واحد مشترك. ويوجد أمام كل عجلة قرص معدني ساكن, به فتحات تعمل بمثابة فوهات لتوجيه منافث البخار إلى الريش , وبعد مرور البخار إلى ريش العجلة الأولى ، فإنه يوجه بواسطة مجموعة أخرى من الفوهات إلى المجموعة الثانية, وهكذا خلال المراحل المتتالية, حتى تستنفذ كل الطاقة الممكنة من البخار.
في العنفة التي تعمل برد الفعل ، تـُستبدل بالفوهات حلقات من الريش الساكنة تتخلل صفوف الريش المتحركة, ويمكن الحصول على القوة المحركة بتأثير رد الفعل الناشيء من البخار نتيجة لمروره بين الريش المتحركة والساكنة.
نظرا لان البخار يفقد بعضا من قوته بعد مروره بكل حلقة من الحلقات ذات الريش , لذا فأن هذه الحلقات تُصنع بأقطار متدرجة في الكبر حتى يمكن الحصول على أقصى جهد ممكن من البخار الذي ينخفض ضغطه بعد كل مرحلة.
رد مع اقتباس
