عنفة غازية أو توربين غازي ( بالإنجليزية: Gas turbine ) هو نوع من التوربينات له استخدامات كثيرة فهو يستخدم في الطائرات ذات الدفع النفاث ووسائل النقل البحري والبري وفي مجال النفط إضافة لاستخدامه في محطات توليد الطاقة الكهربائية وخصوصا في أوقات ساعات الذروة . من مزاياه سرعة التشغيل (بعكس التوربين البخاري الذي يحتاج إلى تورتيبات وتحضير )
مكونات العنفة الغازية
محرك توربيني في الطائرة :
المروحة, B صندوق التروس , C كابس , D غرفة الاحتراق, E توربين, F نفاثة. ويتكون التوربين الغازي من الأجزاء C إلى E.
يتكون التوربين الغازي من الأجزاء الرئيسية التالية:
الضاغط يقوم بأخذ الهواء من الجو المحيط ويرفع ضغطه إلى عشرات الضغوط الجوية.
غرفة الاحتراق فيها يختلط الهواء المضغوط الآتي من ضاغطة الهواء مع الوقود ويحترقان معا بواسطة وسائل خاصة بالاشتعال, شاهد شرح فيديو كامل من هنا وتكون نواتج الاحتراق من غازات مختلفة وعلى درجات حرارة عالية تصل إلى 1000 درجه فهرنهايت وضغط مرتفع.
التوربين 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 مناول ترسي 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 على النحو التالي:
مرشح هواء عند نقطة دخوله إلى الضاغط.
كبديل للمناول الترسي، مُمكن استعمال مساعد التشغيل الأولي (static starter أو SFC أو load commutated inverter) وهو بادئ تشغيل، وفكرته نفس فكرة عمل دينامو السيارة، إما محرك كهربائي أو محرك ديزل أو توربين بخاري (starting steam turbine).
منظومة زيوت تشحيم (للتزليق) وبها خزان يستعمل زيت بموصافات قياسية ووظيفتها تبريد العمود الدوار باستمرار على كراسي التحميل (محملات) وذلك لحماية العمود الدوار وتتكون هذه المنظومة من «مضخة رافعة للزيت» (Lifting oil pump) وهي مضخة رفع يصل ضغطها إلي 165 بار لرفع العمود في بداية التشغيل ومضختين للتزييت رئيسة وفرعية ومضخة الطواري تشتغل بالتيار المستمر وتستمر نحو 45 دقيقة عند أنقطاع التيار علي المحطة
منظومة إشعال (en).
منظومة تبريد الزيت وهو مبادل حراري شاهد شرح فيديو كامل من هنا يُبرّد الزيت من خلال نقل حرارته إلى الهواء القصري، يعمل عادةً بمساعدة مراوح.
منظومة سيطرة أو نظام تحكم وهي معدات قياس الحرارة والضغط في كل مرحلة من مراحل العمل، ونظام تشغيل متكامل مثل (mark4 ،mark5 ،mark6)[عبارة مبهمة] يحتوي على معالج إشارة أو أكثر.
منظومة تبريد ماء المولد وهي عبارة عن مبادي حراري ما بين الهواء والماء
وقود العنفة الغازية
يعمل التوربين الغازي على أنواع كثيرة من الوقود, فهو يعمل على الغاز الطبيعي وعلى الديزل والجازولين وحتى على النفط الخام (مع بعض الإضافات الكيمياوية والترتيبات).
عيوب العنفة الغازية
من عيوب التوربين الغازي هو انخفاض كفاءته حيث تتراوح بين 15 و 25% وتتأثر كثيرا بدرجة حرارة المحيط (درجة حرارة الجو), شاهد شرح فيديو كامل من هنا كما أن عمرها التشغيلي قصير نسبيا وتستهلك كمية أكبر من الوقود (بالمقارنة مع محطات البخارية). ووظيفة هذه الإضافات الكيميائية هي تكوين طبقة رقيقة على ريش التوربينة حتى تحميها من بعض المواد الموجودة في النفط الخام التي لا تتحول بعد الاحتراق.
مكونات العنفة الغازية
محرك توربيني في الطائرة :
المروحة, B صندوق التروس , C كابس , D غرفة الاحتراق, E توربين, F نفاثة. ويتكون التوربين الغازي من الأجزاء C إلى E.
الضاغط يقوم بأخذ الهواء من الجو المحيط ويرفع ضغطه إلى عشرات الضغوط الجوية.
غرفة الاحتراق فيها يختلط الهواء المضغوط الآتي من ضاغطة الهواء مع الوقود ويحترقان معا بواسطة وسائل خاصة بالاشتعال, شاهد شرح فيديو كامل من هنا وتكون نواتج الاحتراق من غازات مختلفة وعلى درجات حرارة عالية تصل إلى 1000 درجه فهرنهايت وضغط مرتفع.
التوربين 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 مناول ترسي 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 على النحو التالي:
مرشح هواء عند نقطة دخوله إلى الضاغط.
كبديل للمناول الترسي، مُمكن استعمال مساعد التشغيل الأولي (static starter أو SFC أو load commutated inverter) وهو بادئ تشغيل، وفكرته نفس فكرة عمل دينامو السيارة، إما محرك كهربائي أو محرك ديزل أو توربين بخاري (starting steam turbine).
منظومة زيوت تشحيم (للتزليق) وبها خزان يستعمل زيت بموصافات قياسية ووظيفتها تبريد العمود الدوار باستمرار على كراسي التحميل (محملات) وذلك لحماية العمود الدوار وتتكون هذه المنظومة من «مضخة رافعة للزيت» (Lifting oil pump) وهي مضخة رفع يصل ضغطها إلي 165 بار لرفع العمود في بداية التشغيل ومضختين للتزييت رئيسة وفرعية ومضخة الطواري تشتغل بالتيار المستمر وتستمر نحو 45 دقيقة عند أنقطاع التيار علي المحطة
منظومة إشعال (en).
منظومة تبريد الزيت وهو مبادل حراري شاهد شرح فيديو كامل من هنا يُبرّد الزيت من خلال نقل حرارته إلى الهواء القصري، يعمل عادةً بمساعدة مراوح.
منظومة سيطرة أو نظام تحكم وهي معدات قياس الحرارة والضغط في كل مرحلة من مراحل العمل، ونظام تشغيل متكامل مثل (mark4 ،mark5 ،mark6)[عبارة مبهمة] يحتوي على معالج إشارة أو أكثر.
منظومة تبريد ماء المولد وهي عبارة عن مبادي حراري ما بين الهواء والماء
وقود العنفة الغازية
يعمل التوربين الغازي على أنواع كثيرة من الوقود, فهو يعمل على الغاز الطبيعي وعلى الديزل والجازولين وحتى على النفط الخام (مع بعض الإضافات الكيمياوية والترتيبات).
عيوب العنفة الغازية
من عيوب التوربين الغازي هو انخفاض كفاءته حيث تتراوح بين 15 و 25% وتتأثر كثيرا بدرجة حرارة المحيط (درجة حرارة الجو), شاهد شرح فيديو كامل من هنا كما أن عمرها التشغيلي قصير نسبيا وتستهلك كمية أكبر من الوقود (بالمقارنة مع محطات البخارية). ووظيفة هذه الإضافات الكيميائية هي تكوين طبقة رقيقة على ريش التوربينة حتى تحميها من بعض المواد الموجودة في النفط الخام التي لا تتحول بعد الاحتراق.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق