:جديد المواضيع
صفحة 2 من 3 الأولىالأولى 123 الأخيرةالأخيرة
النتائج 11 إلى 20 من 24

turbin

  1. #11
    مشرف قسم الهندسة البحرية.

    User Info Menu

    ايه ياعم الحلاوة واله مجهود و موضوع تشكر علية ..الف شكر


    0 Not allowed!


    الحمد لله

  2. #12

  3. #13

  4. #14
    عضو فعال

    User Info Menu

    اقتباس المشاركة الأصلية كتبت بواسطة majdi مشاهدة المشاركة
    ((مقـــــــــدمـــــة))

    إن التدريب يعتمد على الأقل على حالة الأساس العلمي والتكنولوجيا ويعكس المعرفة والخبرة لدى معدي البرنامج وموضوعاتنا تتعلق كلها بتوليد الطاقة ،والطاقة المعروف عنها:-
    أن الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من عدم ولكنها تتحول من صورة إلى أخرى وصور الطاقة المعروفة هى :-
    الطاقة الكيميائية - طاقة الحركة - طاقة الوضع -الطاقة الحرارية - الطاقة الكهربية

    ومن ألاف السنين قبل إكتشاف أشكال الطاقة المختلفة الموجود حالياً بمحطات الطاقة إكتشف الإنسان القديم النار وكيف يمكن بدء الإشتعال وإستخدامها فى التدفئة وتسويه الطعام وخلافه 0 وإكتشف تحويل الطاقة من صورة إلى أخرى حيث بإحتكاك مواد خاصة ببعضها تولدت حرارة حتى بدأ الإشتعال وهذا معناه أن الطاقة الكيميائيه المختزنة بالوقود تحولت إلى طاقة حرارية عن طريق الإحتكاك ومن صور الطاقة ما يلى :-
    1- تحويل طاقة الحركة إلى طاقة وضع كما هو فى رفع الأحمال من مكان سفلى إلى مكان أعلى

    2- تحويل طاقة الوضع إلى طاقة حركة هو فى التربينات المائيه التى تعتمد على فرق المنسوب فى النهر وتستعمل التربينة المائية فى إستخدامات مختلفة.

    3- طاقة الرياح :-
    تستخدم فى تحويل المراكب عن طريق الشراع أو فى إدارة حركة دورانية عن طريق تأثيرها على ريش عجلة فتدور وتستخدم حركة الدوران فى إستخدامات مختلفة كما تستخدم فى الأماكن النائية لإدارة الماكينات 0

    4- الطاقة الشمسية :-
    فى الوقت الحاضر أمكن إستغلال الطاقة الشمسية مباشرة أو بإستخدام مجمعات شمسية تحول حرارة الشمس مباشرة إلى طاقة كهربائية ولكن سعتها قليلة جداًً . فى المحطات الشمسية يتم تجميع الأشعة الشمسية فى حزم بواسطة مرايا أوتوماتيكية تتبع إتجاة الشمس ثم إلى مستقبل الطاقة الشمسية على قمة برج مشمس من هذة الطاقة فيتم تحويل الماء إلى بخار الذى يستخدم فى توليد الكهرباء .

    الطاقة الكهربية :-
    إن توليد الطاقة الكهربيه أساسا يعتمد على نظريتان
    1- إذا مر تيار فى موصل كهربى تولد عنه مجال مغناطيسى 0
    2- إذا قطع سلك موصل مجال مغناطيسى تولد تيار كهربى فى السلك وعليه فإن توليد الكهرباء أساساً يعتمد على وجود مجال مغناطيسى وملفات كهربية وحركة لقطع المجال المغناطيسى بالملفات وهنا الحركة إما تكون للسلك الموصل والمجال ساكن أو أن تكون الملفات ساكنه والمجال متحرك وهذة الحالة هى المستعملة فى المولدات فى بمحطات توليد الكهرباء حيث يتكون المولد من جزئين أساسيين هما:-

    أ- العضو الدوار وهو العضو المنتج للمجال المغناطيسى الذى يدور بدوران العضو سواء كان هذا المجال نتيجة مغناطيس طبيعى أو مغناطيسيه متبقية أو نتيجة مرور تيار مستمر بملفات العضو الدوار

    ب- العضو الثابت وهو العضو المنتج للكهربا ء حيث يكون به الملفات الكهربية التى يقطعها المجال المغناطيسى الدوار فيتولد بها التيار الكهربى 0

    فأساس التوليد هنا وجود الحركة ومصدر هذة الحركة تسمى به المحطة مثل :-
    1- مولد يدور بواسطة محرك ديزل DIESEL GENERATOR
    2- مولد يدور بواسطة تربينة ومنها :-
    2-1التربينة المائية والتى تدور بواسطة سقوط المياه من مكان عالى إلى مكان منخفض فى ممر المياة ومن الأمثلة سد أسوان والسد العالى
    2-2 التربينة البخارية والتى تعتمد على وجود غلاية لإنتاج بخار عند ضغط ودرجة حرارة عالية الذى يسبب دوران التربينة
    2-3 التربينة الغازية والتى تعتمد على هواء ذات ضغط عالى ثابت ودرجة حرارة عالية وتحصل عليهما بإحتراق الوقود مع الهواء





    إخترع جيمس وات الألة البخارية التى تعمل بخار أعلى من الضغط الجوى ثم يتكثف عام 1782 م وهو ابتكر فكرة تحويل حركة البستم الترددية إلى حركة دورانية عن طريق الـ(ECCENTRIC ) وقد بدأ إستخدام الألات البخارية من محطات الطاقة مع إكتشاف التيار الكهربى 0

    المتطلبات والاكتشافات الأولية التى أدت إلى إنشاء محطات الطاقة :

    * كان من أهم هذة الإكتشافات إكتشاف الحث الكهربى ELECTROMAGNITIC بواسطة العالم فارادى من حوالى 150 عام 0 هذا الإكتشاف أوضح أنه يمكن توليد الكهرباء بالوسائل الميكانيكيه وبعد ذلك بسنوات لإدى إكتشاف فارادى إلى إختراع المولدات 0

    * من الإكتشافات المهمة الأخرى إختراع المصباح الكهربى بواسطة إديسون عام 1879 وقد قام إديسون أيضاً بتطوير الأجزاء الأخرى مثل الدوائر والمفاتيح والفيوزات والأجزاء الأخرى المهمة لعمل نظام الإضاءة الكهربى.

    * وعلى قاعدة هذة الإختراعات تم إنتاج الكهرباء لأول مرة فى محطة فلادلفيا للطاقة بواسطة شركة (BRUSH)للإضاءة الكهربية طبقاً لمبدأ الألة البخارية حيث تتحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربية عن طريق المولد الكهربى 0




    المرحلة الأولى (حتى 1900م )
    فى هذة المرحلة كانت الألة البخارية ذات البستم هى السائدة ووصلت إلى سعة 300C°, 15 BAR, 5 MW وكانت من أهم المشاكل فى هذة الفترة عملية إنتاج وتوصيل البخار وقد تم تطوير الغلايات بالتدريج حتى تم تركيب ( WATER TUBE BOIER)وقد كان من أهم أسباب إنشائها هو الخوف من الإنفجارات المأساوية التى تحدث لخزانات الغلايات عن الضغوط العالية . وبسبب أن مولدات البخار كانت هى أهم مكونات محطات الطاقة البخارية فقد بدأت جهود مبكرة لتصميم محركات إحتراق داخلى حيث تكون الغازات المحترقة هى نفسها وسيط الشغل وكانت البداية مع محركات تعمل بنظام البستم على شكلOtto motor 1867
    (GAS MOTORS) وفي عام 1897 بدأ استخدام محركات الديزل أكثر وأكثر فى محطات الطاق الصغيرة .

    المرحلة الثانية (1900-1925)

    تميزت هذة المرحله بإدخال التربينات البخارية وكانت هى الإكتشاف النهائى الخطير فى تاريخ صناعة محطة التوليد وقد إزدادت السعة سريعاً من 2MW إلى 20 MW فى الفترة من 1900 إلى 1914 . فى البداية كان إستهلاك البخار عالى جدأ ولكن كانت الصيانة والتزييت وإعادة الإصلاح كانت منخفضة التكاليف 0 وقد أظهرت الزيادة التى حدثت فى سعة التربينات عدم قدرة الغلايات على إنتاج كميات البخار اللأزمة لعمل التشغيل الإقتصادى للتربينات فى هذا الوقت فكان لابد من عمل تطوير كامل ومختلف لمبادىء تكنولوجيا مولدات البخار 0 والغلايات القديمة التى تشغل يدوياً والتى كانت تعمل ألات البخار ذات البستم لم تعد قادرة على أداء المهام المطلوبة وعمل كميات البخار اللازمة وعيب آخر هو نفص طرق الحساب التى تعتمد عليها لتحيد أحجام وأبعاد الأجزاء المختلفة التى تتعرض للضغوط وأصبح مطلوب التغلب على الـ(deposits) (corrosion) التى تسبب أضرار جسمية وظهرت أهمية معالجة مياه التغذية وفصل الغازات منها بعمل الـ(dearation) التى لم تكن معروفة من قبل وكانت هناك مشاكل عدم وجود معادن تتحمل درجات الحرارة المختلفة وكذلك مشكلة التطور البطىء لتقنيات الربط والتوصيل (joining) كانت تؤدى إلى حدوث إنفجارات عن محاولة زيادة حرارة ضغط البخار وكانت هذة الإنفجارا تحدث غالباً بسبب cracks in the rivet joints الخاص ( BOILER DRUMS ) .

    المرحلة الثالثة :- 1925-1955

    كانت مشاكل الإنفجارات التى حدثت فى المرحلة الثانية مازالت لها تأثير أيضاً من المرحلة الثالثة وفى هذة الفترة حدث تصميم جديد لمحطات الطاقة الكبيرة فقد كان النظام القديم يتكون من غلاية واحدة مغلقة على تربينة واحدة فقط فبدأ التفكير فى تصميم أكثر من غلاية وأكثر من تربينة فى النظام الواحد وبدأ أخذ عمليات التحكم والأهزة فى الإعتبار وفى هذة الفترة كان الهدف الأساسى هو الوصول إلى كفاءة عالية تبعاً لنوع الوقود وقد حدث هذا التطور فى الكفاءة نتيجة زيادة ضغط وحرارة البخار وإستخدام التسخين المسبق وتعدد المراحل لمياة التغذية فى الغلاية والتسخين المسبق للهواء ومع نهاية العشرينات وصل ضغط البخار إلى 100 Bar ودرجة الحرارة480 c° . وبعد عام 1930 توقف التطور السريع نحو زيادة ضغط وحرارة البخار وكان أحد أسباب هذا التوقف تكنولوجيات اللحام التى لم تكن تسمح بدرجات حرارة أعلى من ذلك 0 وكانت زيادة ضغط البخار محددة بسبب
    (RIVITEEL BOILE 2 CONSTRACTIONS AND FLANGED JOINTS) وبسبب أيضاً الـ(SEAL RINGS) وقد تم بعد ذلك عمل الـ(SEAL RINGS) من (SOFT STEEL) ولم يكن يحدث تسريب غالبا إلا مع بداية دخول المحطة (STORT-UP) وفى منتصف الثلاثينات حدث تطور كبير فى أساليب اللحام وعمل الوصلات JOINING وحدث تطور أيضاً فى تكنولوجيا المواد مما أعطى دفعة كبيرة لعمل زيادة فى درجة البخاروضغطه . وفى مجال الغلايات حدث تطور من الـ(DRUM CONSTRUCTION) إلى الغلاية التى تتكون من (drums and tubes ) وفى النهاية أصبحت الغلاية تتكون من الـ (tubes ) فقط وأدى هذا التصميم إلى تطور الـ(forced through- flow boiler) والتى مازالت تستخدم حتى يومنا هذا ( Benson boiler,sulzer boiler ) وميزة هذا النوع من الغلايات هو أنه يتيح زيادة الضغط ودرجة الحرارة high live steam pressures and temperaturs وهذا يحقق زيادة فى الـthermal effic وبالتالى يحقق ميزة إقتصادية 0

    ونظراً للأوضاع الحرجة لأسواق الوقود وأسعار الوقود المرتفعة أصبح من الضرورى البحث عن أساليب أخرى للطاقة 0 مثل الرياح والشمس 0 وظهور مصدر آخر من مصادر الطاقة فى عام 1940 وهو الطاقة النووية وتم تشغيل أول مفاعل نووى تشغيلاً إقتصادياً ( أكبر من 150 MW) فى إنجلترا عام 1956 ودخل الخدمة كمحطة طاقة كهربية وارتبط بالشبكة الكهربية فى إنجلترا وفى الستينات زادت الـCAPACITY لمحطات الطاقة النووية من 150 MW إلى 1200 MW




    فشلت أول محاولة لتشغيل تربينة غازية عام 1904بواسطة ستوك STOKE وذلك لسببين الأول عدم كتابة المعلومات الفنية الثرموديناميكية ، والثانى عدم وجود المعادن التى تحمل درجات الحرارة العالية . ونجحت أول محاولة لتشغيل تربينة غازية عام 1940بقدرة 4 MW وفى الستينات إزاداد إستخدامها فى جميع أنحاء العالم وتعدلت قدرتها الآن 100م0واتوهى تستخدم فى فترات الذروة ولكنها تستخدم كحمل أساسى فى البلاد المنتجة للغاز الطبيعى والسولار

    أساسيات وتشغيل التربينات الغازية

    تعمل التربينات الغازية بمبدأ ثبات الضغط أى أن الإحتراق يحدث عند ضغط ثابت مقارنة بالتربينات البخارية . والتربينة الغازية تستخدم الهواء كوسيط للشغل حيث يعود الهواء مرة أخرى إلى الجو بعد أن يترك التربينة ولذلك تسمى هذة العملية الدورة المفتوحة . يسحب الهواء من المأخذ ويضغط عن طريق كباس محورى AXIAL COMPRESSOR ويدخل الوقود يحترق داخل غرف الإحتراق من أجل تسخين الهواء إلى درجة حرارة الدخول للتربينه حوالى 1000 c° ونتيجة لإضافة الحرارة تحت ثبات الضغط تتحول الطاقة الحرارية إلى طاقة حركية تؤثر مباشرة على الريش المتحركة للتربينة الغازية المثبتة على العضو الدوار للتربينة الغازية وبالتالى يدور العضو الدوار حيث يتمدد الهواء الساخن ( الغازات ) إلى داخل التربينة حتى يصل إلى الضغط الجوى تقريبأً ويخرج من المدخنة أو يدخل إلى الغلاية للإستفادة من الطاقة الحرارية المتبقية فيه ، وعليه يستمر سحب الهواء عن طريق الكباس من المأخذ ويستهلك الكباس حوالى 66% من الطاقة المولدة والكفاءة الحالية للتربينات الغازية حوالى (28%------33% ) تتراوح ما بين 28% ، 33% .


    مميزات الوحدات الغازية
    1- إنخفاض الحجم والوزن بالنسبة للوحدات البخارية ولذا فهى لاتحتاج إلى مساحات كبيرة عند إستخدامها لوحدات ثابته كما إنها مناسبة جداً فى الإستخدام كوحدات طوارىء
    2- إنخفاض تكاليف رأس المال بالنسبة للوحدات البخارية والديزل فى القدرات الكبيرة وتبلغ تكلفة إنشاء محطة غازية حوالى 50% فقط من تكاليف محطة بخارية مساوية لها فى القدرة 0
    3- إمكان إنشاؤها وتركيبها فى وقت قصير ويتم فى العادة شحنها من المصنع جاهزة تقريبا ومحتواة فى غلاف بحيث لا تحتاج إلى مبانى كما أن الأساسات المطلوبة لها بسيطة 0
    4- بساطتها مما يجعل تشغيلها وزمن صيانتها قصير 0
    5-إمكان تشغيلها فى وقت قصير (من 3إلى 10دقائق )مما يجعلها متميزة كوحدات طوارىء ووحدات ذروة (peak loak)
    6- يحتاج تشغيلها إلى عدد قليل من الأفراد كما يمكن تشغيلها أوتماتيكياً
    7-لا تحتاج إلى مياة للتبريد
    8- الإهتزازات بها منخفضة بالنسبة لوحدات الديزل0

    عيوب الوحدات الغازية

    1- العيب الأساسى لهذة الوحدات هو إنخفاض الكفاءة بالنسبة للوحدات البخارية ولوحدات الديزل( تبلغ كفاءة الوحدات البخارية الكبيرة حوالى 40% بينما لاتزيد كفاءة الوحدات الغازية ذات الدورة البسيطة عن 25% )
    ورغم أنه يمكن رفع الكفاءة بوضع مركبات أخرى فى الدورة إلا أن ذلك يؤدى إلى أن تفقد الوحدة مميزاتها من ناجية البساطة والحجم 0
    2- الحاجة إلى تغير أجزاء كثيرة منها فى فترات متقاربة نظراً لتعرضها لدرجات حرارة مرتفعة (غرفة الإحتراق -ريش المراحل الأولى من التربينة )0
    3-إنخفاض كفاءتها أكثر وبسرعة فىالأحمال المنخفضة ولم يستخدم كباس هواء متغيرالسرعات 0
    4- إرتفاع الضجيج الصادر من مدخل الهواء ومخرج العادم مما يستلزم إستخدام مخفضات ضجيج 0
    5- إحتياجها إلى محرك لبدء حركة الكباس والوصول إلى سرعة قريبة من سرعة التشغيل مما يجعل بدؤها ليس فى سهولة وحدات الديزل 0

    تشغيل التربينه الغازية

    عادة يتم تشغيل التربينة الغازية أوتماتيكياً ولتشغيل التربينة فإنها تحتاج فى البداية لعمل تعجيل لعمود التربينة حتى سرعة معينة من أجل الحصول على كمية الهواء من الكباس الكافية لإحتراق الوقود داخل غرفة الإحتراق ويتم تسريع التربينة بطرق مختلفة منها محرك ديزل والطريقة المستخدمة مع تربينة KWU هى طريقة التحويل الإستاتيكى للذبذبة وإستعمال المولد كموتور متوافق مع ذبذبة مصدر التيار والذى يحصل عليه من الذبذبة الإستاتيكى للذبذبة وإستعمال المولد كموتور متوافق مع ذبذبة مصدر التيار والذى يحصل علية من محول الذبذبة الإستاتيكى بذبذبة متغيرة لرفع سرعة المحرك وبالتالى التربينة ويندفع الهواء عن طريق الكباس إلى غرفة الإحتراق وبعد إشتعال اللهب الرئيسى فإن قدرة التربينة تزداد وتستمر العجل فى الزيادة بواسطة محرك بدء التشغيل وبمساعدة التربينة نفسها 0 وعند الوصول للسرعة الكافية لإعتماد التربينة على قدرتها الذاتية (2100 RPM) يتم فصل التشغيل الكهربى للمولد كموتور 0
    وقت بدء التشغيل العادى حوالى من 4 إلى 5 دقائق ويلزمة طاقة لبدء التشغيل حوالى 1350 kW
    وفى حالة بدء تشغيل الطوارىء يكون الوقت من 2 إلى 5 دقائق ويلزم طاقة لبدء التشغيل حوالى 3000 KW


    تحميل التربينة الغازية GAS TURBINE LOADING

    بعد حدوث التزامن مباشرة يتم تحميل الوحدة 20 ميجاوات مباشرة وذلك من اجل منع حدوث تبريد التربينة حيث أنه لم يعد هناك حاجة لزيادة السرعة وطبقاً للسرعة المطلوب بها زيادة القدرة بعد ذلك يوجد إختيارين هما :-
    1- Normal loading at 11 MW/ min
    2- Fast loading at 30 MW/ min
    يتم التحميل بعد ذلك فى مرحلة نطاق درجات الحرارة العالية بمعدل 4MW/ MIN
    * تعتبر الكفاءة والقدرة هى أهم العوامل المؤثرة على الإطلاق فى محطات توليد الطاقة بإستخدام التربينة الغازية ويمكن زيادة القدرة ( OUTPUT ) عن طريق :-
    1- زيادة كمية الهواء خلال التربينة
    2- زيادة درجة حرارة الدخول للتربينة
    3- تقليل درجة حرارة الدخول للكباس
    4- التشغيل على القيمة المثلى لنسبة إنضغاط الكباس

    * زيادة كمية الهواء محدودة بمساحة الدخول للمرحلة الأولى للكمبروسور ومساحة الخروج فى المرحلة الأخيرة للتربينة ( FLOW AREA ) وكذلك تعتمد على كثافة الهواء وحالياً أكبر سعة للكباسSUBSONIC فى العالم =490 Kgm/sec

    * إحدى طرق زيادة درجة حرارة مدخل التربينة بدون الوصول للإجهادات الحرارية الغير مسموحة هى تبريد ريش التربينة 0 زيادة درجة الحرارة عند مدخل التربينة 10 C° يؤدى إلى زيادة خروج التربينة بنسبة 2% وحالياً تصل درجة الحرارة العظمى عند مدخل التربينة إلى :-
    - بدون تبريد ريش التربينة 850 °C
    - تبريد على الحمل الأساسى 1050 °C*تبريد على الحمل الأقصى 1100 °C

    فى التربينات الغازية للطائرات تصل درجة الحرارة عند مدخل التربينة إلى 1200-1400°C وذلك نتيجة التصميم الصغير للتربينة (1-2 STAGES ) مما يسمح بالتبريد الجيد وإمكانية إستخدام معادن غالية الثمن .
    - معدل سريان الهواء حوالى 847 كجم / ث
    - نسبة إنضغاط الكباس حوالى 10
    - درجة حرارة دخول التربينة حوالى 980 C° عند أقصى حمل
    - عدد مراحل الكباس 16 مرحلة
    - عدد مراحل التربينة 4 مراحل

    الشكل ( 1-1) بين المكونات الرئيسية للوحدة الغازية وهى : المولد - تانك الزيت بمحتوياتة - مدخل الكباس -الكبلس - غرفة الإحتراق -التربينة - ناشر العادم


    والغلاف الخارجى المشترك لكل من التربينة وللكباس يتكون من ثلاثة قطاعات:
    1- غلاف المدخل
    2- الغلاف الأوسط
    3- غلاف المخرج

    ويلاحظ أن حوامل الريش الثابتة لكل من التربينة والكمبرسور يتم تثبيتها على الغلاف الأوسط والريش الثابتة تقوم بعمل التغير المطلوب فى إتجاة الهواء أو الغازات بعد كل مرحلة من مراحل الريش المتحركة 0

    غرفة الإحتراق

    غرفة الإحتراق مزدوجة الغلاف حيث يوجد غلاف خارجى وغلاف داخلى ويدخل هواء الإحتراق من خلال الفراغ الحلقى بين الحائط الداخلى والخارجى وتكون السطوح الداخلية لغرف الإحتراق معرضة لأعلى مستويات درجات الحرارة ولذلك تكون مغطاة ببلاطات سيراميكية عاكسة ويقوم الهواء الداخلى إلى غرفة الإحتراق بتبريد الجدار الداخلى الذى يتعرض للحريق من الجهة الأخرى ومركب على غرفة الإحتراق ثمانى مواقد منفصلة مجهزة للتشغيل بالغاز الطبيعى والسولار والمازوت وتعمل المواقد بدون تحريك أى جزء بها ويمكن تشغيلها على غاز أو سولار مع إمكانية تحويلها من وقود لأخر وهى فى الخدمة حتى على أقصى حمل 0 وتكون بداية الحريق عن طريق لهب موقد بدء الاشتعال
    krfjfh jfb


    0 Not allowed!

    من مواضيع alaa ramadan :

    التعديل الأخير تم بواسطة alaa ramadan ; 2006-10-12 الساعة 09:35 PM

  5. #15
    عضو فعال

    User Info Menu

    اقتباس المشاركة الأصلية كتبت بواسطة majdi مشاهدة المشاركة
    ((مقـــــــــدمـــــة))

    إن التدريب يعتمد على الأقل على حالة الأساس العلمي والتكنولوجيا ويعكس المعرفة والخبرة لدى معدي البرنامج وموضوعاتنا تتعلق كلها بتوليد الطاقة ،والطاقة المعروف عنها:-
    أن الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من عدم ولكنها تتحول من صورة إلى أخرى وصور الطاقة المعروفة هى :-
    الطاقة الكيميائية - طاقة الحركة - طاقة الوضع -الطاقة الحرارية - الطاقة الكهربية

    ومن ألاف السنين قبل إكتشاف أشكال الطاقة المختلفة الموجود حالياً بمحطات الطاقة إكتشف الإنسان القديم النار وكيف يمكن بدء الإشتعال وإستخدامها فى التدفئة وتسويه الطعام وخلافه 0 وإكتشف تحويل الطاقة من صورة إلى أخرى حيث بإحتكاك مواد خاصة ببعضها تولدت حرارة حتى بدأ الإشتعال وهذا معناه أن الطاقة الكيميائيه المختزنة بالوقود تحولت إلى طاقة حرارية عن طريق الإحتكاك ومن صور الطاقة ما يلى :-
    1- تحويل طاقة الحركة إلى طاقة وضع كما هو فى رفع الأحمال من مكان سفلى إلى مكان أعلى

    2- تحويل طاقة الوضع إلى طاقة حركة هو فى التربينات المائيه التى تعتمد على فرق المنسوب فى النهر وتستعمل التربينة المائية فى إستخدامات مختلفة.

    3- طاقة الرياح :-
    تستخدم فى تحويل المراكب عن طريق الشراع أو فى إدارة حركة دورانية عن طريق تأثيرها على ريش عجلة فتدور وتستخدم حركة الدوران فى إستخدامات مختلفة كما تستخدم فى الأماكن النائية لإدارة الماكينات 0

    4- الطاقة الشمسية :-
    فى الوقت الحاضر أمكن إستغلال الطاقة الشمسية مباشرة أو بإستخدام مجمعات شمسية تحول حرارة الشمس مباشرة إلى طاقة كهربائية ولكن سعتها قليلة جداًً . فى المحطات الشمسية يتم تجميع الأشعة الشمسية فى حزم بواسطة مرايا أوتوماتيكية تتبع إتجاة الشمس ثم إلى مستقبل الطاقة الشمسية على قمة برج مشمس من هذة الطاقة فيتم تحويل الماء إلى بخار الذى يستخدم فى توليد الكهرباء .

    الطاقة الكهربية :-
    إن توليد الطاقة الكهربيه أساسا يعتمد على نظريتان
    1- إذا مر تيار فى موصل كهربى تولد عنه مجال مغناطيسى 0
    2- إذا قطع سلك موصل مجال مغناطيسى تولد تيار كهربى فى السلك وعليه فإن توليد الكهرباء أساساً يعتمد على وجود مجال مغناطيسى وملفات كهربية وحركة لقطع المجال المغناطيسى بالملفات وهنا الحركة إما تكون للسلك الموصل والمجال ساكن أو أن تكون الملفات ساكنه والمجال متحرك وهذة الحالة هى المستعملة فى المولدات فى بمحطات توليد الكهرباء حيث يتكون المولد من جزئين أساسيين هما:-

    أ- العضو الدوار وهو العضو المنتج للمجال المغناطيسى الذى يدور بدوران العضو سواء كان هذا المجال نتيجة مغناطيس طبيعى أو مغناطيسيه متبقية أو نتيجة مرور تيار مستمر بملفات العضو الدوار

    ب- العضو الثابت وهو العضو المنتج للكهربا ء حيث يكون به الملفات الكهربية التى يقطعها المجال المغناطيسى الدوار فيتولد بها التيار الكهربى 0

    فأساس التوليد هنا وجود الحركة ومصدر هذة الحركة تسمى به المحطة مثل :-
    1- مولد يدور بواسطة محرك ديزل DIESEL GENERATOR
    2- مولد يدور بواسطة تربينة ومنها :-
    2-1التربينة المائية والتى تدور بواسطة سقوط المياه من مكان عالى إلى مكان منخفض فى ممر المياة ومن الأمثلة سد أسوان والسد العالى
    2-2 التربينة البخارية والتى تعتمد على وجود غلاية لإنتاج بخار عند ضغط ودرجة حرارة عالية الذى يسبب دوران التربينة
    2-3 التربينة الغازية والتى تعتمد على هواء ذات ضغط عالى ثابت ودرجة حرارة عالية وتحصل عليهما بإحتراق الوقود مع الهواء





    إخترع جيمس وات الألة البخارية التى تعمل بخار أعلى من الضغط الجوى ثم يتكثف عام 1782 م وهو ابتكر فكرة تحويل حركة البستم الترددية إلى حركة دورانية عن طريق الـ(ECCENTRIC ) وقد بدأ إستخدام الألات البخارية من محطات الطاقة مع إكتشاف التيار الكهربى 0

    المتطلبات والاكتشافات الأولية التى أدت إلى إنشاء محطات الطاقة :

    * كان من أهم هذة الإكتشافات إكتشاف الحث الكهربى ELECTROMAGNITIC بواسطة العالم فارادى من حوالى 150 عام 0 هذا الإكتشاف أوضح أنه يمكن توليد الكهرباء بالوسائل الميكانيكيه وبعد ذلك بسنوات لإدى إكتشاف فارادى إلى إختراع المولدات 0

    * من الإكتشافات المهمة الأخرى إختراع المصباح الكهربى بواسطة إديسون عام 1879 وقد قام إديسون أيضاً بتطوير الأجزاء الأخرى مثل الدوائر والمفاتيح والفيوزات والأجزاء الأخرى المهمة لعمل نظام الإضاءة الكهربى.

    * وعلى قاعدة هذة الإختراعات تم إنتاج الكهرباء لأول مرة فى محطة فلادلفيا للطاقة بواسطة شركة (BRUSH)للإضاءة الكهربية طبقاً لمبدأ الألة البخارية حيث تتحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربية عن طريق المولد الكهربى 0




    المرحلة الأولى (حتى 1900م )
    فى هذة المرحلة كانت الألة البخارية ذات البستم هى السائدة ووصلت إلى سعة 300C°, 15 BAR, 5 MW وكانت من أهم المشاكل فى هذة الفترة عملية إنتاج وتوصيل البخار وقد تم تطوير الغلايات بالتدريج حتى تم تركيب ( WATER TUBE BOIER)وقد كان من أهم أسباب إنشائها هو الخوف من الإنفجارات المأساوية التى تحدث لخزانات الغلايات عن الضغوط العالية . وبسبب أن مولدات البخار كانت هى أهم مكونات محطات الطاقة البخارية فقد بدأت جهود مبكرة لتصميم محركات إحتراق داخلى حيث تكون الغازات المحترقة هى نفسها وسيط الشغل وكانت البداية مع محركات تعمل بنظام البستم على شكلOtto motor 1867
    (GAS MOTORS) وفي عام 1897 بدأ استخدام محركات الديزل أكثر وأكثر فى محطات الطاق الصغيرة .

    المرحلة الثانية (1900-1925)

    تميزت هذة المرحله بإدخال التربينات البخارية وكانت هى الإكتشاف النهائى الخطير فى تاريخ صناعة محطة التوليد وقد إزدادت السعة سريعاً من 2MW إلى 20 MW فى الفترة من 1900 إلى 1914 . فى البداية كان إستهلاك البخار عالى جدأ ولكن كانت الصيانة والتزييت وإعادة الإصلاح كانت منخفضة التكاليف 0 وقد أظهرت الزيادة التى حدثت فى سعة التربينات عدم قدرة الغلايات على إنتاج كميات البخار اللأزمة لعمل التشغيل الإقتصادى للتربينات فى هذا الوقت فكان لابد من عمل تطوير كامل ومختلف لمبادىء تكنولوجيا مولدات البخار 0 والغلايات القديمة التى تشغل يدوياً والتى كانت تعمل ألات البخار ذات البستم لم تعد قادرة على أداء المهام المطلوبة وعمل كميات البخار اللازمة وعيب آخر هو نفص طرق الحساب التى تعتمد عليها لتحيد أحجام وأبعاد الأجزاء المختلفة التى تتعرض للضغوط وأصبح مطلوب التغلب على الـ(deposits) (corrosion) التى تسبب أضرار جسمية وظهرت أهمية معالجة مياه التغذية وفصل الغازات منها بعمل الـ(dearation) التى لم تكن معروفة من قبل وكانت هناك مشاكل عدم وجود معادن تتحمل درجات الحرارة المختلفة وكذلك مشكلة التطور البطىء لتقنيات الربط والتوصيل (joining) كانت تؤدى إلى حدوث إنفجارات عن محاولة زيادة حرارة ضغط البخار وكانت هذة الإنفجارا تحدث غالباً بسبب cracks in the rivet joints الخاص ( BOILER DRUMS ) .

    المرحلة الثالثة :- 1925-1955

    كانت مشاكل الإنفجارات التى حدثت فى المرحلة الثانية مازالت لها تأثير أيضاً من المرحلة الثالثة وفى هذة الفترة حدث تصميم جديد لمحطات الطاقة الكبيرة فقد كان النظام القديم يتكون من غلاية واحدة مغلقة على تربينة واحدة فقط فبدأ التفكير فى تصميم أكثر من غلاية وأكثر من تربينة فى النظام الواحد وبدأ أخذ عمليات التحكم والأهزة فى الإعتبار وفى هذة الفترة كان الهدف الأساسى هو الوصول إلى كفاءة عالية تبعاً لنوع الوقود وقد حدث هذا التطور فى الكفاءة نتيجة زيادة ضغط وحرارة البخار وإستخدام التسخين المسبق وتعدد المراحل لمياة التغذية فى الغلاية والتسخين المسبق للهواء ومع نهاية العشرينات وصل ضغط البخار إلى 100 Bar ودرجة الحرارة480 c° . وبعد عام 1930 توقف التطور السريع نحو زيادة ضغط وحرارة البخار وكان أحد أسباب هذا التوقف تكنولوجيات اللحام التى لم تكن تسمح بدرجات حرارة أعلى من ذلك 0 وكانت زيادة ضغط البخار محددة بسبب
    (RIVITEEL BOILE 2 CONSTRACTIONS AND FLANGED JOINTS) وبسبب أيضاً الـ(SEAL RINGS) وقد تم بعد ذلك عمل الـ(SEAL RINGS) من (SOFT STEEL) ولم يكن يحدث تسريب غالبا إلا مع بداية دخول المحطة (STORT-UP) وفى منتصف الثلاثينات حدث تطور كبير فى أساليب اللحام وعمل الوصلات JOINING وحدث تطور أيضاً فى تكنولوجيا المواد مما أعطى دفعة كبيرة لعمل زيادة فى درجة البخاروضغطه . وفى مجال الغلايات حدث تطور من الـ(DRUM CONSTRUCTION) إلى الغلاية التى تتكون من (drums and tubes ) وفى النهاية أصبحت الغلاية تتكون من الـ (tubes ) فقط وأدى هذا التصميم إلى تطور الـ(forced through- flow boiler) والتى مازالت تستخدم حتى يومنا هذا ( Benson boiler,sulzer boiler ) وميزة هذا النوع من الغلايات هو أنه يتيح زيادة الضغط ودرجة الحرارة high live steam pressures and temperaturs وهذا يحقق زيادة فى الـthermal effic وبالتالى يحقق ميزة إقتصادية 0

    ونظراً للأوضاع الحرجة لأسواق الوقود وأسعار الوقود المرتفعة أصبح من الضرورى البحث عن أساليب أخرى للطاقة 0 مثل الرياح والشمس 0 وظهور مصدر آخر من مصادر الطاقة فى عام 1940 وهو الطاقة النووية وتم تشغيل أول مفاعل نووى تشغيلاً إقتصادياً ( أكبر من 150 MW) فى إنجلترا عام 1956 ودخل الخدمة كمحطة طاقة كهربية وارتبط بالشبكة الكهربية فى إنجلترا وفى الستينات زادت الـCAPACITY لمحطات الطاقة النووية من 150 MW إلى 1200 MW




    فشلت أول محاولة لتشغيل تربينة غازية عام 1904بواسطة ستوك STOKE وذلك لسببين الأول عدم كتابة المعلومات الفنية الثرموديناميكية ، والثانى عدم وجود المعادن التى تحمل درجات الحرارة العالية . ونجحت أول محاولة لتشغيل تربينة غازية عام 1940بقدرة 4 MW وفى الستينات إزاداد إستخدامها فى جميع أنحاء العالم وتعدلت قدرتها الآن 100م0واتوهى تستخدم فى فترات الذروة ولكنها تستخدم كحمل أساسى فى البلاد المنتجة للغاز الطبيعى والسولار

    أساسيات وتشغيل التربينات الغازية

    تعمل التربينات الغازية بمبدأ ثبات الضغط أى أن الإحتراق يحدث عند ضغط ثابت مقارنة بالتربينات البخارية . والتربينة الغازية تستخدم الهواء كوسيط للشغل حيث يعود الهواء مرة أخرى إلى الجو بعد أن يترك التربينة ولذلك تسمى هذة العملية الدورة المفتوحة . يسحب الهواء من المأخذ ويضغط عن طريق كباس محورى AXIAL COMPRESSOR ويدخل الوقود يحترق داخل غرف الإحتراق من أجل تسخين الهواء إلى درجة حرارة الدخول للتربينه حوالى 1000 c° ونتيجة لإضافة الحرارة تحت ثبات الضغط تتحول الطاقة الحرارية إلى طاقة حركية تؤثر مباشرة على الريش المتحركة للتربينة الغازية المثبتة على العضو الدوار للتربينة الغازية وبالتالى يدور العضو الدوار حيث يتمدد الهواء الساخن ( الغازات ) إلى داخل التربينة حتى يصل إلى الضغط الجوى تقريبأً ويخرج من المدخنة أو يدخل إلى الغلاية للإستفادة من الطاقة الحرارية المتبقية فيه ، وعليه يستمر سحب الهواء عن طريق الكباس من المأخذ ويستهلك الكباس حوالى 66% من الطاقة المولدة والكفاءة الحالية للتربينات الغازية حوالى (28%------33% ) تتراوح ما بين 28% ، 33% .


    مميزات الوحدات الغازية
    1- إنخفاض الحجم والوزن بالنسبة للوحدات البخارية ولذا فهى لاتحتاج إلى مساحات كبيرة عند إستخدامها لوحدات ثابته كما إنها مناسبة جداً فى الإستخدام كوحدات طوارىء
    2- إنخفاض تكاليف رأس المال بالنسبة للوحدات البخارية والديزل فى القدرات الكبيرة وتبلغ تكلفة إنشاء محطة غازية حوالى 50% فقط من تكاليف محطة بخارية مساوية لها فى القدرة 0
    3- إمكان إنشاؤها وتركيبها فى وقت قصير ويتم فى العادة شحنها من المصنع جاهزة تقريبا ومحتواة فى غلاف بحيث لا تحتاج إلى مبانى كما أن الأساسات المطلوبة لها بسيطة 0
    4- بساطتها مما يجعل تشغيلها وزمن صيانتها قصير 0
    5-إمكان تشغيلها فى وقت قصير (من 3إلى 10دقائق )مما يجعلها متميزة كوحدات طوارىء ووحدات ذروة (peak loak)
    6- يحتاج تشغيلها إلى عدد قليل من الأفراد كما يمكن تشغيلها أوتماتيكياً
    7-لا تحتاج إلى مياة للتبريد
    8- الإهتزازات بها منخفضة بالنسبة لوحدات الديزل0

    عيوب الوحدات الغازية

    1- العيب الأساسى لهذة الوحدات هو إنخفاض الكفاءة بالنسبة للوحدات البخارية ولوحدات الديزل( تبلغ كفاءة الوحدات البخارية الكبيرة حوالى 40% بينما لاتزيد كفاءة الوحدات الغازية ذات الدورة البسيطة عن 25% )
    ورغم أنه يمكن رفع الكفاءة بوضع مركبات أخرى فى الدورة إلا أن ذلك يؤدى إلى أن تفقد الوحدة مميزاتها من ناجية البساطة والحجم 0
    2- الحاجة إلى تغير أجزاء كثيرة منها فى فترات متقاربة نظراً لتعرضها لدرجات حرارة مرتفعة (غرفة الإحتراق -ريش المراحل الأولى من التربينة )0
    3-إنخفاض كفاءتها أكثر وبسرعة فىالأحمال المنخفضة ولم يستخدم كباس هواء متغيرالسرعات 0
    4- إرتفاع الضجيج الصادر من مدخل الهواء ومخرج العادم مما يستلزم إستخدام مخفضات ضجيج 0
    5- إحتياجها إلى محرك لبدء حركة الكباس والوصول إلى سرعة قريبة من سرعة التشغيل مما يجعل بدؤها ليس فى سهولة وحدات الديزل 0

    تشغيل التربينه الغازية

    عادة يتم تشغيل التربينة الغازية أوتماتيكياً ولتشغيل التربينة فإنها تحتاج فى البداية لعمل تعجيل لعمود التربينة حتى سرعة معينة من أجل الحصول على كمية الهواء من الكباس الكافية لإحتراق الوقود داخل غرفة الإحتراق ويتم تسريع التربينة بطرق مختلفة منها محرك ديزل والطريقة المستخدمة مع تربينة KWU هى طريقة التحويل الإستاتيكى للذبذبة وإستعمال المولد كموتور متوافق مع ذبذبة مصدر التيار والذى يحصل عليه من الذبذبة الإستاتيكى للذبذبة وإستعمال المولد كموتور متوافق مع ذبذبة مصدر التيار والذى يحصل علية من محول الذبذبة الإستاتيكى بذبذبة متغيرة لرفع سرعة المحرك وبالتالى التربينة ويندفع الهواء عن طريق الكباس إلى غرفة الإحتراق وبعد إشتعال اللهب الرئيسى فإن قدرة التربينة تزداد وتستمر العجل فى الزيادة بواسطة محرك بدء التشغيل وبمساعدة التربينة نفسها 0 وعند الوصول للسرعة الكافية لإعتماد التربينة على قدرتها الذاتية (2100 RPM) يتم فصل التشغيل الكهربى للمولد كموتور 0
    وقت بدء التشغيل العادى حوالى من 4 إلى 5 دقائق ويلزمة طاقة لبدء التشغيل حوالى 1350 kW
    وفى حالة بدء تشغيل الطوارىء يكون الوقت من 2 إلى 5 دقائق ويلزم طاقة لبدء التشغيل حوالى 3000 KW


    تحميل التربينة الغازية GAS TURBINE LOADING

    بعد حدوث التزامن مباشرة يتم تحميل الوحدة 20 ميجاوات مباشرة وذلك من اجل منع حدوث تبريد التربينة حيث أنه لم يعد هناك حاجة لزيادة السرعة وطبقاً للسرعة المطلوب بها زيادة القدرة بعد ذلك يوجد إختيارين هما :-
    1- Normal loading at 11 MW/ min
    2- Fast loading at 30 MW/ min
    يتم التحميل بعد ذلك فى مرحلة نطاق درجات الحرارة العالية بمعدل 4MW/ MIN
    * تعتبر الكفاءة والقدرة هى أهم العوامل المؤثرة على الإطلاق فى محطات توليد الطاقة بإستخدام التربينة الغازية ويمكن زيادة القدرة ( OUTPUT ) عن طريق :-
    1- زيادة كمية الهواء خلال التربينة
    2- زيادة درجة حرارة الدخول للتربينة
    3- تقليل درجة حرارة الدخول للكباس
    4- التشغيل على القيمة المثلى لنسبة إنضغاط الكباس

    * زيادة كمية الهواء محدودة بمساحة الدخول للمرحلة الأولى للكمبروسور ومساحة الخروج فى المرحلة الأخيرة للتربينة ( FLOW AREA ) وكذلك تعتمد على كثافة الهواء وحالياً أكبر سعة للكباسSUBSONIC فى العالم =490 Kgm/sec

    * إحدى طرق زيادة درجة حرارة مدخل التربينة بدون الوصول للإجهادات الحرارية الغير مسموحة هى تبريد ريش التربينة 0 زيادة درجة الحرارة عند مدخل التربينة 10 C° يؤدى إلى زيادة خروج التربينة بنسبة 2% وحالياً تصل درجة الحرارة العظمى عند مدخل التربينة إلى :-
    - بدون تبريد ريش التربينة 850 °C
    - تبريد على الحمل الأساسى 1050 °C*تبريد على الحمل الأقصى 1100 °C

    فى التربينات الغازية للطائرات تصل درجة الحرارة عند مدخل التربينة إلى 1200-1400°C وذلك نتيجة التصميم الصغير للتربينة (1-2 STAGES ) مما يسمح بالتبريد الجيد وإمكانية إستخدام معادن غالية الثمن .
    - معدل سريان الهواء حوالى 847 كجم / ث
    - نسبة إنضغاط الكباس حوالى 10
    - درجة حرارة دخول التربينة حوالى 980 C° عند أقصى حمل
    - عدد مراحل الكباس 16 مرحلة
    - عدد مراحل التربينة 4 مراحل

    الشكل ( 1-1) بين المكونات الرئيسية للوحدة الغازية وهى : المولد - تانك الزيت بمحتوياتة - مدخل الكباس -الكبلس - غرفة الإحتراق -التربينة - ناشر العادم


    والغلاف الخارجى المشترك لكل من التربينة وللكباس يتكون من ثلاثة قطاعات:
    1- غلاف المدخل
    2- الغلاف الأوسط
    3- غلاف المخرج

    ويلاحظ أن حوامل الريش الثابتة لكل من التربينة والكمبرسور يتم تثبيتها على الغلاف الأوسط والريش الثابتة تقوم بعمل التغير المطلوب فى إتجاة الهواء أو الغازات بعد كل مرحلة من مراحل الريش المتحركة 0

    غرفة الإحتراق

    غرفة الإحتراق مزدوجة الغلاف حيث يوجد غلاف خارجى وغلاف داخلى ويدخل هواء الإحتراق من خلال الفراغ الحلقى بين الحائط الداخلى والخارجى وتكون السطوح الداخلية لغرف الإحتراق معرضة لأعلى مستويات درجات الحرارة ولذلك تكون مغطاة ببلاطات سيراميكية عاكسة ويقوم الهواء الداخلى إلى غرفة الإحتراق بتبريد الجدار الداخلى الذى يتعرض للحريق من الجهة الأخرى ومركب على غرفة الإحتراق ثمانى مواقد منفصلة مجهزة للتشغيل بالغاز الطبيعى والسولار والمازوت وتعمل المواقد بدون تحريك أى جزء بها ويمكن تشغيلها على غاز أو سولار مع إمكانية تحويلها من وقود لأخر وهى فى الخدمة حتى على أقصى حمل 0 وتكون بداية الحريق عن طريق لهب موقد بدء الاشتعال
    علاء الدين


    0 Not allowed!

    من مواضيع alaa ramadan :


  6. #16
    عضو فعال

    User Info Menu

    محتار

    [نفسى الاقى اللى انا عاوزة


    0 Not allowed!

    من مواضيع alaa ramadan :


  7. #17

  8. #18

  9. #19

  10. #20
    عضو

    User Info Menu

    شكرا على الموضوع الحلو ولدي استفسار

    كيف يمكن زيادة كفاءة التربينات الغازية
    وتخفيض معدل الاستهلاك النوعي للوقود


    0 Not allowed!

    من مواضيع دمي هندسه :

    انما الامم الاخلاق ما بقيت
    فإن هموا ذهبوا اخلاقهم ذهبت


    دمي هندسة

صفحة 2 من 3 الأولىالأولى 123 الأخيرةالأخيرة

الكلمات الدلالية لهذا الموضوع

ضوابط المشاركة

  • لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
  • لا تستطيع الرد على المواضيع
  • لا تستطيع إرفاق ملفات
  • لا تستطيع تعديل مشاركاتك
  •