اصول طراحي

           شرح كلي

 

توربين گاز آنسالدو يك توربين با يك محور و يك پوسته است كه بسيار مناسب براي به چرخش در آوردن يك ژنراتور براي توليد در بار پايه و يا بار پيك و حتي بدوران در آوردن قطعات مكانيكي است . همچنين اين توربين مي تواند در يك نيروگاه سيكل تركيبي مورد استفاده قرار بگيرد .اين دستگاه ميتواند سوخت مايع  ويا گازوئيل با ارزش هاي حرارتي متفاوت را به مصرف برساند . اين توربين با سوخت گاز نيز بخوبي كار مي كند .

كمپرسور و توربين از قطعات اصلي هستند كه درون يك پوسته هستند و تشكيل يك روتور مشترك را ميدهد كه روي دو ياطاقان درمحفظه كم فشار در دو انتها ي خود قرار دارد . و با اين روش هم محوري و استفاده آسان را فراهم ميآورد .

يك پوسته مركزي كه از يك طرف به پوسته انتهايي نگهدارنه پره هاي ثابت كمپرسور  كمپرسور متصل است و از طرف ديگر به پوسته انتهايي توربين متصل است و محفظه پرفشار را بوجود مي آورد روتور توربين و كمپرسور را در ميان گرفته است . در سمت اگزوز انتهاي اين پوسه با پوسته اگزوز كه ياطاقان را در ميان گرفته است اتصال دارد .

با توجه به صلب بودن پوسته مركزي  ؛ پوسته هاي نگهدارنده پره هاي ثابت كمپرسورو پوسته نگهدارنده پره هاي ثابت توربين  به شكلي طراحي شده اند كه درون اين پوسته اجازه انبساط آزاد حرارتي را دارند .

مجموعه ياطاقانهاي تراست و ژورنال كه با يكديگر در زير پوسته ياطاقان در ابتداي كمپرسور قرار دارد ؛ بيرون از مجراي ورودي هوا هستند و در جلوي اين مجموعه سامانه ترنينگير هيدروليكي قرار دارد .

پوسته اگزوز شامل يك محفظه دوكي شكل است كه باعث عبور راحت هوا از خروجي توربين مي شود.سيلندر داخلي در اين پوسته توسط دو مجرا كه لوله هاي مربوط به ياطاقان از درون آن عبور مي كند به اين پوست ارتباط دارد .

 


 

 
   


برشي از توربين گاز مدل V94.2    شكل 1


روتور

اساس

پره ها ي متحرك توربين و كمپرسور روي روتور سوار هستند . و انرژي آزاد شده را به گشتاور خروجي تبديل مي كنند.

قسمتي از اين انرژي مكانيكي آزاد شده صرف به دوران در آوردن كمپرسور و بقيه آن از طريق شفت مياني به يك ژنراتور منتقل مي شود .

اساس ساختمان روتور

روتور شامل قسمتهاي توربين و كمپرسور است كه روي دو نقطه در دو انتهاي خود تكيه دارد .و از تعدادي ديسك و يك سيلندر مياني در وسط تشكيل شده است .هر ديسك يك رديف پره را با خود حمل مي كند تمام ديسكها و سيلندر مياني توسط يك ميله مركزي به يك ديگر متصل هستند . يك سامانه هيدروليك جهت باز و بسته كردن ميله مركزي در نيروگاه نصب ميشود تا بوسيلع آن ديسكها و سيلند مياني محكم به يكديگر بسته شوند .

روي هر ديسك شيارهايي در جهت شعاع وجود دارد .علت وجود اين شيارها روي ديسك ؛ اجازه انبساط حرارتي در جهت شعاع به هر ديسك است .

بين ميله و ديسكها فضاهايي وجود دارد كه هواي مورد نياز از بين آنها جهت خنك كاري قسمتهاي مختلف عبور مي كند .آببند هاي موجود در فضاي ذكر شده مقدار اين هوا را براي نقاط مختلف تنظيم مي كند .

در مجموع شش صفحه مخصوص اضافه كردن وزنه بالانس روي روتور وجود د ارد ؛ كه سه عدد از آنها بدون باز كردن روتور قابل دسترسي است .

باز و بسته كردن روتور در زمان تعميرات اساسي در محل نيروگاه انجام مي گيرد و تمامي پره هاي توربين و كمپرسور حتي بدون نياز به در آوردن روتور از جاي خود قابل تعويض هستند .


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شكل 2- روتور

 
   


شكل 3 – خصوصيات روتور


 

 
   


شكل 4 – مشخصات روتور

 


 

 
   

 

شكل 5 – شيار هاي شعاعي روي ديسكها


 

طراحي كمپرسور

 

اولين نكته اي كه در طراحي اين كمپرسور در نظر گرفته شده است اين است كه روتور و پوسته قسمت كمپرسور اجازه انبساط در جهت مجراي خروجي كمپرسور را دارند . طراحي پوسته كمپرسورنيز به شكلي است كه اين پوسته مي تواند  در جهت طولي و هم در جهت شعاعي منبسط شده و حركت كنند .به اين ترتيب همواره فاصله مجاز سر پره هاي متحرك و ثابت با بدنه و روتور مقدار كاملا مشخصي باقي مي ماند.

پره ها يرديف 5 الي 16 كه در معرض هواي گرمتري نسبت به رديف هاي اول  برخوردار هستند روي پوسته هاي نگهدارنده پره هاي ثابت سوار هستند كه با پوسته مركزي هم محور ميشوند.

كه فاصله سر پره هاهمانطور كه در شكل شماره 6 نمايش داده شده است   توسط چهار محل تكيه گاه قابل  تنظيم روي پيرامون اين پوسته ها درون پوسته مركزي قابل تنظيم هستند.

براي خنك كردن پره هاي متحرك و ثابت توربين و خنك كاري نقاط مختلف توربين و اطاقهاي احتراق  به هواي خنك با در جه حرارت و فشار مناسب احتياج است كه از مراحل مختلف كمپرسور استفاده ميشود.

بطور كلي امكان تعويض  تمام پره هاي ثابت و متحرك  كمپرسور بدون در آوردن روتور وجود دارد.با چرخاندن  نيمه زيرين  پوسته نگهدارنده پره هاي ثابت بر روي روتور  ميتوان آنها را از محل خود خارج كرد . 

 عملكرد پوسته نگهدارنده پره هاي ثابت به شكلي است كه علاوه برحفاظت از رينگ پره ها ي ثابت ؛ نيروي حاصل از عكس العمل عبور سيال و افزايش فشار را به پوسته خارجي منتقل ميكندد.

پره هاي راهنماي  اوليه  كمپرسور ميتواند مقدار هواي  ورودي  به كمپرسور را كنترل كند.