كارگاه ماشينهاي حساس

 

کاربرد تیتانیم در ساخت پره های توربینهای گازی

Saturday, August 22, 2009

کاربرد تیتانیم در ساخت پره های توربینهای گازی

مقدمه :

دیر زمانی نیست که توربین های گاز طراحی شده اند ولی در همین زمان کوتاه هم به مدد فناوری های متالورژی و مواد پیشرفتهای زیادی در ساخت این توربین ها صورت گرفته است که از جمله آنها استفاده از فلز تیتانیم برای داشتن پره های بلند تر است  .

توربین های گازی طیف گسترده ای از کاربردهای را دارند . از تولید انرژی برق گرفته تا پرواز هواپیماهای مافوق صوت همگی با  استفاده از این ابزار مدرن کار می کنند . ابداع  توربینهای گازی باعث پیشرفت زیادی در رشته های مهندسی مکانیک , متالورژی و سایر علوم مربوطه گشته است .

در این میان اما ساخت  سوپرآلیاژهای پایه نیکل و تیتانیوم به خاطر استفاده آنها در ساخت پره های ثابت و متحرک توربینها که دماهای بالایی در حدود 1500 درجه سانتیگراد و یا بیشتر را متحمل می شوند, از سرعت بیشتری برخوردار شد . به همین خاطر امروزه به تکنولوژی توربینهای گازی تکنولوژی مادر گفته می شود و کشوری که بتواند توربینهای گازی را طراحی کند و بسازد هر چیز دیگری را هم می تواند تولید کند .

کاربرد توربین های گازی

·         نیروگاههای برق گازی برای جبران بار حداکثر = پیک

·         موتور محرکه هواپیماهای جت

·         موتور پیشران کشتی های

·         نیروی گرداننده پمپها و کمپرسورها در صنایع نفت و گاز

·         .

اجزای توربینهای گازی

سه جزأ اصلی توربینهای گازی عبارتند از

می شوند :

1.کمپرسور

 2.محفظه احتراق

 3.توربین

 البته بخش هایی دیگری هم وجود دارند که استفاده از آنها باعث افزایش راندمان توربین گازی می شود

مثلاً  در برخی از موتورهای هواپیماها قبل از کمپرسور از دیفیوزر و بعد از توربین از نازل استفاده می شود . یا استفاده از سیکل ترکیبی در نیروگاههای گازی .

سیکل توربینهای گازی :

سیکل ترمودینامیکی توربینهای گازی سیکل استاندارد هوایی یا برایتون می باشد که در حالت ایده ال مطابق شکل زیر شامل دو فرایند ایزنتروپیک در کمپرسور و توربین و دو فرایند ایزو بار در محفظه احتراق و دفع گازهامیباشد

سیکلهای توربینهای گازی در دونوع باز و بسته می باشند . در سیکل باز ( شکل فوق) گازهای خروجی از توربین به درون اتمسفر تخلیه می شوند که این سیکل بیشتر در موتورهای هواپیما مورد استفاده قرار می گیرد . در نوع بسته که عمدتاً در نیرو گاههای برق مورد استفاده قرار می گیرد گازهای خروجی از توربین ( مرحله 4) از درون بخش دفع گرما (cooler ) عبور کرده و بعد از خنک شدن مجددا وارد کمپرسور گردیده و سیکل تکرار می شود .

توربینهای گازی از نظر کاربردی به دو گروه صنعتی و هوایی تقسیم می شوند که نوع اول در صنعت و نوع دوم در هوانوردی مورد استفاده قرار می گیرند در اینجا ما با نوع اول که در صنعت مورد استفاده است سرو کار داریم

توربینهای گازی صنعتی :

توربینهای گازی هستند  که در صنعت برق مورد استفاده قرار می گیرند دارای ظرفیتهای متفاوتی می باشند که شکل قبل نوعی از این توربینها با ظرفیت 400 مگاوات را نشان می دهد.

تیتانیم بدلیل خواص فیزیکی که دارد این امکان را فراهم می کند که پره های توربین را دراز تر بسازند و راندمان آن را بیشتر کنند .

......................م.ت تیرماه 1388

 

پيام هاي ديگران ()        link        ۱۳۸۸/٤/۱۳ - محمد توکلی