دانلود متن کامل پروژه مکانیک در مورد نیروگاه ها و توربینهای گازی

دانلود پایان نامه

 

دنیای توربین گاز اگر چه دنیای جوانی است لیکن با وسعت کاربردی که از خود نشان داده، خود را در عرصه ی تکنیک مطرح کرده است . زمینه های کاربرد توربین های گاز در نیروگاه ها و به خصوص در مواردی که فوریت در نصب و بارگیری مدنظر است می باشد. همچنین به عنوان پشتیبان واحد بخار و نیز مواقعی که شبکه سراسری برق از دست می رود یعنی در خاموشی مورد استفاده قرار می گیرد.

مضافاً این که توربوکمپرسورها که از انرژی حاصله روی محور توربین برای تراکم و بالا بردن فشار گاز استفاده می شود، در سکوهای دریایی ، هواپیماها و ترن ها استفاده می شود .

مختصری از سرگذشت توربین های گاز از سال 1791 میلادی تا به امروز به شرح زیر می باشد .

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 مرحله ای به هم راه یک توربین عکس العملی چند مرحله ای 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 بهره برداری 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 سانتی متر قطر با سرعت rpm 4250 بود که دمای ورودی به توربین حدود 560اندازه گیری 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 پیش تراکم استفاده می شد و قسمت اصلی یک ماشین دوار با تراکم متناوب بود.

هم چنین 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 به وسیله Brown Boveri ساخته شد. وی از یک توربین گاز برای راندن هواپیما استفاده کرد. هم چنین 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 بهره برداری 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 سانتریفوژ تک مرحله ای با ورودی دوطرفه و یک توربین تک مرحله ای کوپل شده به آن را به هم راه یک اتاق طراحی کردند. اما با تست این موتور نتایج چندان راضی کننده ای به دست نیامد. در سال 1935 م در آلمان شخصی به نام Hans Von یک توربوجت با کمپرسور سانتریفوژ ساخت که از مزایای خوبی نسبت به نمونه های قبلی برخوردار بود. در آمریکا کمپانیAlis Chalmers اصلاحات فراوانی برروی راندمان توربین های گاز و کمپرسورها انجام داد و راندمان کمپرسور را به 70% – 65% و راندمان توربین را به 65% -60% رسانید.

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

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

در سال 1979 م با توافق بین سازندگان بزرگ توربین گاز، استانداردی جهت کاهش میزان NOx وCO دود خروجی ازتوربین گاز نوشته شد . در خلال سال های بعد تغییرات فراوانی در نوع سوخت، متریال[1] روش های خنک کاری و کاهش نویز و سر و صدا به وسیله شرکت  NASA صورت گرفت.

در 15 سال گذشته توربین گاز، خدمات فزآینده ای 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 شده است .

امروزه توربین های گازی وجود دارند که با گاز طبیعی ، سوخت دیزل ، نفت ،متان ، گازهای حرارتی ارزش پایین ، نفت گاز تقطیر شده و حتی فضولات کار می کنند و روز به روز تلاش ها در جهت تکمیل و اصلاح عملکرد آن ادامه دارد.

 

1-2- مقایسه نیروگاه گازی با نیروگاه های دیگر

بعضی از عوامل قابل ملاحظه در تصمیم گیری برای انتخاب نوع نیروگاه که متناسب با نیازهای موجود باشند، عبارتند از:

  • هزینه سرمایه گذاری
  • زمان لازم از برنامه ریزی و طراحل تا اتمام کار هزینه های تعمیراتی و هزینه های سوخت.

توربین گاز کم ترین هزینه تعمیراتی و سرمایه گذاری را دارد. هم چنین سریع تر از هر نوع نیروگاه دیگری اتمام می یابد و به مرحله بهره برداری می رسد.

از معایب آن می توان به اتلاف حرارتی زیاد اشاره کرد

طراحی هر توربین گاز باید در برگیرنده معیارهای اساسی براساس ملاحظات بهره برداری باشد. بعضی از معیارهای عمده عبارتند از :

  • راندمان بالا
  • قابلیت اطمینان بالا و در نتیجه قابلیت دسترسی بالا
  • سهولت سرویس
  • سهولت نصب و تست
  • تطابق با استانداردهای مربوط به شرایط محیط
  • ترکیب سیستم های کمکی و کنترل که در نتیجه درجه قابلیت اطمینان بالایی را به دست می دهند.
  • قابلیت انعطاف در تطابق با سرویس ها و نیز سوخت های مختلف

نگاهی به هریک از این ملاک ها مصرف کننده را قادر خواهد ساخت که درک بهتری از هر یک از لوازم پیدا بنماید.

1-3 فرآیند توربین های گاز

توربین گاز قدرت را از طریق به کار بردن انرژی گازهای سوخته و هوا که دما و فشار زیادی دارند، با منبسط کردن آن در چندین طبقه از پره های ثابت و متحرک، تولید می کند. برای تولید فشار زیاد ( از 4 تا 13 اتمسفر) در سیال عامل کار، که برای تراکم لازم می باشد، از کمپرسور استفاده می شود. برای تولید قدرت زیاد، به جریان زیادی از سیال و سرعت زیاد آن نیاز می شود که برای این کار از کمپرسور گریز از مرکز یا کمپرسور جریان محوری استفاده می شود. کمپرسور توسط توربین به حرکت در می آید و روی همین اصل محور آن ها به هم متصل می گردد. اگر پس از عمل تراکم روی سیال عامل کار، سیال فوق در توربین منبسط گردد، با فرض نبودن تلفات در کمپرسور و توربین همان مقدار کار که صرف تراکم شده است، توسط توربین به دست می آید و در نتیجه کار خالص صفر خواهد بود. ولی کار تولیدی توربین را می توان با اضافه کردن حجم سیال عامل کار در فشار ثابت، یا افزایش فشار آن در حجم ثابت، افزایش داد. هر یک از از دو روش فوق را می توان با بالا بردن دمای سیال عامل کار، پس از متراکم ساختن آن به کار برد. برای بالا بردن دمای سیال عامل کار، یک اتاق احتراق لازم است که در آن هوا و سوخت محترق گردند تا موجب افزایش دمای سیال عمل کار بشود.

(ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

از لینک زیر می توانید دانلود کنید :

فایل ها برای اینکه حجم آنها پایینتر شود وراحتتر دانلود شوند با فرمت rar یا zip فشرده شده و پسوردگذاری شده اند. پسورد همه فایل های این سایت یکسان است.

برای دریافت پسورد فایل اینجا کلیک کنید

 دانلود پروژه در مورد نیروگاه و توربین گازی

این نوشته در رشته مکانیک ارسال و برچسب شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

پاسخی بگذارید