ما هو التوربين وأنواعه

A عنفة هو جهاز ميكانيكي دوار يستخرج الطاقة من تدفق السوائل ويحوله للعمل المفيد. عندما يتم دمجه مع مولد ، يمكن استخدام العمل المنتجة لتوليد الكهرباء. التجميع ، وهو عمود أو أسطوانة ترتبط بها الشفرات. تعمل السائل المتدفق على الشفرات ، مما يؤدي إلى نقلها ونقل الطاقة الدورانية إلى الدوار.تحتوي التوربينات الغازية والبخار والتوربينات المائية على غلاف حول الشفرات لاحتواء وتحتوي على سائل العمل اخترع المهندس السويدي Gustaf de Laval (1845-1913) التوربينات البخارية الدافعة. غالبًا ما تستخدم التوربينات البخارية الحداثة كل من التفاعل والدفعة في نفس الوحدة ، وعادة ما تتفاقم درجة التفاعل والدافع من جذر الشفرة إلى محيطه. يوضح مبادئ التوربينات في عمود الرياح في القرن الأول الميلادي ويذكرها فيتروفيوس حوالي 70 قبل الميلاد.تم صياغة كلمة "Turbines " في عام 1822 من قبل مهندس التعدين الفرنسي كلود بوردين من اليونانية τύρβη ، tyrbē معنى "دوامة " ​​أو "الدوران " ، في مذكرة "des turauliques "في ، قال مقدمًا إلى الأكاديمية الملكية في باريس.

الأنواع

تُستخدم التوربينات البخارية لدفع المولدات في محطات الطاقة الحرارية باستخدام الفحم أو زيت الوقود أو الوقود النووي. كانت تستخدم ذات مرة لقيادة المعدات الميكانيكية مباشرة ، مثل مروحة السفينة (على سبيل المثال ، أول باخرة تعمل بالطاقة التوربينات) ، ولكن الآن معظمها تستخدم هذه التطبيقات تروس التخفيض أو الخطوات الكهربائية المتوسطة حيث يتم استخدام التوربينات لتوليد الكهرباء ، والتي تعمل بعد ذلك على تشغيل محرك كهربائي متصل بحمل ميكانيكي. من معدات لقط العتاد الكافية في أحواض بناء السفن الأمريكية والبريطانية.تسمى محركات غاز الطائرات في بعض الأحيان محركات التوربينات لتمييزها عن محركات المكبس.توربينات عبر الإنترنت. يظل تدفق الغاز في معظم التوربينات المستخدمة في محركات التوربينات الغازية دون صوت دون صوتي طوال عملية التوسع. في التوربينات عبر الأنابيب ، يصبح تدفق الهواء فوق الصوت حيث يخرج من فوهة فوهة ، على الرغم من أن سرعات المصب عادة ما تصبح دون صوت. النسب من المعتاد ، ولكن عمومًا أقل كفاءة وغير شائعة.التوربينات المضادة للدوران. مع التوربينات المحورية ، يمكن اكتساب بعض مزايا الكفاءة إذا تدور التوربينات المصب في الاتجاه المعاكس إلى وحدة المنبع. ومع ذلك ، كانت المضاعفات بنتائج عكسية. توربينات البخار المتناقضة ، المعروفة عادةً باسم توربين Ljungström ، اخترع لأول مرة في ستوكهولم المهندس السويدي فريدريك ليونغستروم (1875-1964) ، وحاصل على براءة اختراع في عام 1894 بالتعاون مع شقيقه بيرجر Ljungströ.the إن التصميم هو في الأساس توربين شعاعي متعدد المراحل (أو زوج من "متداخل " التوربينات التوربينية) ، الكفاءة العالية ، أربعة أضعاف انخفاض الحرارة لكل مرحلة من التوربينات التفاعلية (بارسونز) ، والتصميم المدمج للغاية ونجاح بشكل خاص مع محطات قوة الضغط على الظهر.

ومع ذلك ، على عكس التصميمات الأخرى ، يصعب التعامل مع أحجام البخار الكبيرة ، وفقط مع التوربينات المحورية (Durex) ، يمكن أن تتجاوز طاقة التوربينات 50 ميجاوات. في تطبيقات بحرية ، تم طلب حوالي 50 وحدة تولدان كهروضوئية في 1917-19 (1917 (1917 ( تم بيع عدد كبير في نهاية المطاف للمصانع البرية) ، في حين تم بيع بعض وحدات التوربينات في 1920-22 ، ولكن ليس بنجاح كبير. في أواخر الستينيات ، كانت هناك عدد قليل من محطات توليد الطاقة البحرية الكهربائية فقط (SS Ragne ، SS Regin) ، في حين أن معظم محطات الطاقة القائمة على الأراضي كانت لا تزال قيد الاستخدام في عام 2010.التوربينات التي لا تضاهى. توربينات متعددة المراحل لها مجموعة من دوارات دليل مدخل ثابتة (تعني الثابتة) التي توجه تدفق الهواء على شفرات الدوارة الدوارة. في توربينات بدون ثبات ، يترك تدفق الهواء من الدوار المنبع الدوار دون مواجهة مجموعة وسيطة من شفرات الجزء الثابت (إعادة ترتيب مستويات طاقة الضغط/السرعة في تدفق الهواء).تورامات السيراميك. شفرات التوربينات ذات الضغط العالي التقليدي (والشفرات) مصنوعة من سبائك قائمة على النيكل وغالبًا ما تستخدم مقاطع تبريد الهواء الداخلية المعقدة للحفاظ على المعدن من ارتفاع درجة الحرارة. في السنوات الأخيرة ، تم تصنيع شفرات السيراميك التجريبية واختبارها في الغاز التوربينات لزيادة درجات حرارة مدخل الدوار و/أو ربما القضاء على تبريد الهواء. الشفرات القريرة أكثر هشاشة من الشفرات المعدنية وتحمل خطر أكبر من فشل الشفرة الكارثية. .التوربينات ذات الغطاء. شفرات دوار التوربينات ، تحتوي على أغطية في الأعلى تتشابك مع أكفات من الشفرات المجاورة لزيادة التخميد وبالتالي تقليل رفرفة الشفرة. في غالبًا ما يتم استكمال التوربينات البخارية ذات الطاقة البرية بأسلاك طويلة ، خاصة في الأسلاك الطويلة ، وخاصة في الأسلاك الطويلة. شفرات منخفضة Pressur توربينات. تمر هذه الأسلاك عبر الثقوب المحفورة في الشفرة ، ومسافة مناسبة من جذر الشفرة ، وعادة ما يتم تجهزها إلى الشفرة حيث تمر. العلاقات تقلل من الثرثرة في الجزء الأوسط من الشفرة. يقلل بشكل كبير من حالات فشل الشفرة في التوربينات الكبيرة أو المنخفضة.توربينات غير محفوظة. الممارسة الحديثة هي القضاء على أكواب الدوار كلما أمكن ذلك ، وبالتالي تقليل الأحمال الطرد المركزي ومتطلبات التبريد على الشفرات.تستخدم التوربينات التي لا تشوبها شائبة تأثيرات الطبقة الحدودية بدلاً من تأثر السوائل على الشفرات مثل التوربينات التقليدية.

• WATER التوربين

• بيلتون توربين ، نوع من توربين بيلتون.

• توربين فرانسيس ، وهو نوع على نطاق واسع من التوربينات المائية

• التوربينات المحورية ، وهو متغير من التوربينات فرانسيس.

• Turgo Turbine ، شكل معدّل من توربين بيلتون.

• التوربينات عبر التدفق ، والمعروفة أيضًا باسم توربينات Banki-Michell أو Ossberger Turbines.

• توربينات الرياح. هذه عادة ما تعمل كمرحلة واحدة ، دون فوهات وشاحن interstage. الاستثناء هو éolienne Bollée ، الذي يحتوي على الجزء الثابت والدوار.مركب السرعة "Curtis ". يجمع Curtis بين توربينات De Laval و Parsons باستخدام مجموعة ثابتة من الفوهات في المرحلة الأولى أو الجزء الثابت ، تليها سلسلة من صفوف الشفرة الثابتة والدورة ، كما هو الحال في Parsons أو De Laval ، عادةً ما يصل عشرة بدلاً من مرحلة تجريبية تصل إلى صف من تصميم بارسونز. إن الكفاءة العامة لتصميم كورتيس أقل من تصميم بارسونز أو دي لافال ، ولكن يمكن أن يعمل بشكل مرضٍ على نطاق سرعة أوسع ، بما في ذلك بنجاح في سرعات وضغوط منخفضة ، مما يجعله مناسبًا تمامًا للاستخدام في محلات الطاقة البحرية. في ترتيب كورتيس ، يحدث انخفاض الحرارة بالكامل في البخار في الصف الأولي من الفتحات ، والصفوف اللاحقة من الشفرات المتحركة والثابتة فقط تعيد توجيه البخار. وحدة Curtiss ، عادةً ما يكون قسم فوهة وثلاثة أو ثلاثة صفين من الشفرات المتحركة ، غالبًا ما تسمى "Wheel " ، في هذا النموذج ، يجد Curtiss استخدامًا واسع النطاق في البحر العديد اليوم في معدات البخار البحري. النبض متعدد المراحل المركب المركب ، أو "Rateau " ، سمي على اسم مخترعه الفرنسي ، أوغست. -على شكل ، مع مواجهة الطرف الواسع في المرحلة السابقة والنهاية الضيقة التي تواجه المرحلة التالية ، يتم أيضًا زاوية لتوجيه نفاثة البخار على الدوار الاندفاعي.تستخدم التوربينات البخارية الزئبقية الزئبق كسوائل عمل لزيادة كفاءة محطات طاقة الوقود الأحفوري. على الرغم من أن بعض محطات الطاقة التي تم تصميمها باستخدام مجموعة من بخار الزئبق والتوربينات البخارية التقليدية ، سرعان ما أصبحت سمية الزئبق المعدني واضحة.التوربينات المسمار هو نوع من التوربينات المائية التي تستخدم مبدأ Archimedes المسمار لتحويل الطاقة المحتملة لمستوى الماء في المنبع إلى طاقة حركية.