كتاب توربينات اعداد حيدر رشيد آذار2011
- 3. -3-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
انًفشداخ
-ٍآلوكاد
-ٓولٓخ
-انرٕستٍُاخ ذطٕس ذاسٌخ
-ذؼشٌفٓا
-ػًهٓا يثذأ
-إَٔاػٓا
أ-ذشغٍهٓا ؽشٌمح ػهى اػرًادا
ب-َٕع ػهى اػرًاداانًائغذٌشْاٌُ انزي
-االدرشاق يذشكاخ
أ-ذؼشٌفٓا
ب-إَٔاػٓا
َٖاُلٍٝاأل-:
1١اُجقبه ٖ٤اُزٞهثSteam Turbine
1-1ّٔاعرخذاياذ ّذؼشٌف
1-2ًانًكثغ انًذشن ٍػ ّيًٍضاذ
1-3ّذظٍُف
1-3-1انثخاس ذًذد ؽشٌمح أعاط ػهى ذظٍُف
أ-انذفؼٍح انرٕستٍُحImpulse Turbine
1-األدادٌح انًشدهح راخ ٔأ انثغٍطح/ساخ ذٕستٍُحئ
simple or single stage(Rateau stage)
2-انًشكثح انغشػح راخ/ن ذٕستٍُحيسذظ
velocity turbine((Curtis stage
3-انًشكة انؼغؾ راخ/ٕداذ ذٕستٍُح
pressure compounded(Dato Stage)
4-يشكثح ٔعشػح ػغؾ راخ
velocity and pressure compounded
turbines
ب-فؼهٍح انشد انرٕستٍُحReaction Turbine
-انؼغؾ ٔيشكثح انغشػح يشكثح ٍٍذٕست ٍٍت يماسَح
خ-فؼهٍح انشد انذفؼٍح انرٕستٍُح
Impulse & Reaction Turbine
1-3-2انثخاس ٌجشٌا ِاذجا أعاط ػهى ذظٍُف
أ-تانًذٕس انؼاللح يغ
1-لطشي َظفRadial
2-نهًذٕس يٕاصي(يذٕسي)Axial
3-ًذًاعTangential
ب-تانُظاو االسذثاؽ يغ
1-جأدادي ٌسٌاSignal Flow
2-جًثُائ ٌسٌاDouble Flow
3-ًَٔدهضHelical
4-انًركشسRepeated
1-3-3االعرخذاو داالخ أعاط ػهى ذظٍُف
- 4. -4-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
1-ذًذديCondensing
يُخفغ ًَٓائ ػغؾLow back pressure
2-ذًذدي غٍشNon-condensing
ًػان ًَٓائ ػغؾHigh back pressure
3-اعرُضاف ذٕستٍُح(Extraction)
4-ٍٍانرغخ إػادج ذٕستٍُح(Reheating turbine)
1-4ٍّػه ٌؼًم ًانر انذشاسٌح انذٔساخانثخاسي ٍٍانرٕست ا
1-4-1انثغٍطح ٔانذمٍمٍح انًثانٍح ٍساَك دٔسج
أ-تانذٔسج انخاطح انًؼادالخ يغ أجشاءذٓا
ب-ذطثٍمٍح أيثهح
1-4-2ٍساَك دٔسج ًف انذشاسج ٔدسجح انؼغؾ ذأثٍش
1-4-3ٍساَك دٔسج يذغُاخ
أ-ٍٍذغخ إػادج دٔسج
ب-االعرشجاع دٔسج
-مفتوح مسخن مع دورة(OFWH)
-مغلق مسخن مع دورة(CFWH)
1-5انثخاسي ٍٍانرٕست أجضاء
1-5-1انثاترح األجضاء
1-5-1-1انغالفCasing
1-5-1-2انُٕصالخNozzle
1-5-1-3انُٕصالخ ذثثٍد دهمحNozzle Diaphragm
1-5-2انذٔاسج االجضاءRotors parts
1-5-2-1انًذٕسShaft
1-5-1-2انذٔاس انمشصDisc
1-5-1-3انذٔاسج انشٌشMoving blades
أ-انشٌشح أجضاء
ب-انشٌشح ستؾ ؽشق
1-6انرغشب ياَغSeal
1-6-1ّذؼشٌف
1-6-2ّأًٍْر
1-6-3ّإَٔاػ
1-7انًذايمBearings
1-7-1ذؼشٌفٓا
1-7-2ّأًٍْرا
1-7-3إَٔاػٓا
1-8انغش داكىػحSpeed governor
1-8-1ًانًٍكاٍَك انغشػح يُظى
1-8-2ًانًٍكاٍَك انغشػح يُظى ٍي انذشكح َمم يُظٕيح
ًانشئٍغ انثخاس طًاو إنى
- 5. -5-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
1-8-3يُفشد يغاػذ يذشن راخ ٍْذسٔنٍكٍح دشكح َمم يُظٕيح
1-8-4ٌٍيغاػذ ٍٍيذشك راخ ٍْذسٔنٍكٍح دشكح َمم يُظٕيح
1-8-5انؼانٍح انغشػح لاؽغ
1-9ٔانرشغٍم انظٍاَح ذخض ًانر انًالدظاخ تؼغ
1-9-1انذًم ٔذغٍش انذشاسج دسجاخ ذغٍش
1-9-2انرضٌٍد صٌد َٔمأج َظافح
1-9-3انًشجم ِيٍا يؼانجح
1-10انًغاػذج انًُظٕياخ
1-10-1انًذٕس ذذٌٔش يؼذاخ
1-10-2انرضٌٍد يُظٕيح
1-11يؼانجرٓا ٔؽشق انشئٍغٍح انؼطالخ
٢ٗاُضب َٖاُل:
2١اُـبى ٖ٤اُزٞهثGas Turbine
2-1ّٔاعرخذاياذ ّذؼشٌف
2-2انمذسج نُفظ انثخاسٌح تانًذطح يماسَح انغاصٌح انٕدذاخ يًٍضاخ
فٍٓا انًرٕفشج انذظاٍَح
2-3انغاصٌح انٕدذاخ ػٍٕب
2-4ًف ذغاْى ًانر انؼٕايم أْىانمذسج صٌادج(OUTPUT)ٍٍنهرٕست
انغاصي
2-5انغاصي ٍٍانرٕست ػهٍٓا ٌؼًم ًانر انذشاسٌح انذٔساخ
2-5-1المفتوحة البسيطة المثالية برايتون دورة
Ideal Simple open Brayton cycle
2-5-2المفتوحة البسيطة الفعلية برايتون دورة
Actual Brayton open simple cycle
2-5-3للكفاءة محسنة حرارية دورات
أ-تسخين إعادة
ب-تبريد إعادة
ت-تمدد مرحلتي ذو
2-6انشئٍغٍح انغاصي ٍٍانرٕست أجضاء
2-6-1انؼاغطح
2-6-1-1انًشكض ٍػ انطاسدج انؼاغطح
أ-يًٍضاذٓا
ب-ػٍٕتٓا
2-6-1-2انًذٕسٌح انؼاغطح
أ-يًٍضاذٓا
ب-ػٍٕتٓا
خ-انًذٕسٌح انؼاغطح ٔطف
ز-انؼاغطح ػًم يثذأ
- 6. -6-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
2-6-1-3انًفاجئ انرغٍش ظاْشجPhenomenonSurge
2-6-1-4انظاْشج ِْز ٍي انرخهض ؽشق
2-6-2االدرشاق غشفحcombustion chamber
2-6-2-1االدرشاق ػًهٍح ذرى كٍف
2-6-2-2اللهبة على المحافظة كيفية
2-6-2-3االحتراق غرفة أنواع
2-6-2-4االحتراق غرفة مكونات
-االدرشاق غشف ذظًٍى ًف انًًٓح انؼٕايم تؼغ
2-6-3انرٕستٍُحTURBINE
2-6-3-1انرٕستٍُح اجضاء
2-6-3-2ٍّف انغاص ٔدٔسج ٍٍانرٕست ذشكٍة
2-6-3-3انرٕستٍُح سٌشح نٓا ذرؼشع ًانر االجٓاداخ
2-7انغاصي ٍٍانرٕست نرشغٍم انًغاػذج انًُظٕياخ
1انٕٓاء ذششٍخ يُظٕيحair filter system
2يُظٕيحصٌدانرضٌٍدlubricating oil system
3انٕلٕد ذجٍٓض يُظٕيحfuel system
4ذجٍٓضانٕٓاء يُظٕيحair system
5انغٍطشج يُظٕيحcontrol system
6انرشغٍم تذء يُظٕيحstarting system
2-8انغشع طُادٌك
2-9ّٔيشالثر ّٔذذًٍه ٍٍانرٕست ذشغٍم خطٕاخ
2-10انغاصٌح نهرٕستٍُاخ ٔاالػطشاسٌح انشايهح ٔانظٍاَح انفذٕطاخ
2-11ّٔيهذماذ انغاصي ٍٍانرٕست ذشغٍم ػُذ ذطشأ ًانر انؼطالخ ذشخٍض
يؼانجرٓا ٔؽشق
Fault Finding During Operation Of Gas Turbines &
Auxiliaries
2-12انذاس انرأكغذ ٔا ّانكثشذ ظاْشجSulfidation or Hot
Corrosion
2-12-1ػًهٍح ػهٍٓا ذؼرًذ ًانر انؼٕايمانرأكغذانذاس
2-12-2ُّي انرمهٍم ٔا انذاس انرأكغذ دظٕل يُغ ؽشق
2-13انٕٓاء ػاغطح سٌش غغمCompressor Washing
1-انؼاغطح ترذٌٔش انغغم ػًهٍحCrank soak washing
2-تانجغًٍاخ تانمزف انرذًٍم اثُاء انغغم ػًهٍحOn-load
particle washing
3-تانغٕائم انرذًٍم اثُاء انغغم ػًهٍحOn-load liquid
washing
2-14الدوارة المكائن محاور تطابقAlignment
2-14-1وحاالته المحاور تطابق عدم
2-14-2المحاور تطابق عدم زيادة اسبابmisalignment
- 7. -7-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
2-14-3به المسموح المحاور تطابق عن الحيد مقدار
allowable misalignment
2-14-4المحاور تطابق عن للحيد المقبولة الحدود تحديد كيفية
2-14-5المحاور تطابق قياس طرق
Alignment measuring methods
أ-المؤشر مقياسي طريقة
ب-المعاكس المؤشر مقياس طريقة
ت-االكيوالين طريقةAcculign Method
ث-داينالين طريقةDvnalign Method
ج-البصرية الطريقةOptical Method
ح-ٌٕاَذٌك ؽشٌمحIndicon Method
- 8. -8-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
مقدمة:
ىي الماء عجالتمفالمعركفة بيناترالتك اعكأن أقدـ.القدامى يؽراإلغ استخدميا فمقدعاـ منذ100
ؽ انيبرتق.يتكفزال كعصر الحبكب لطحف ـ.،الميالدم ابعرال القرف كبحمكؿةّالمائي العجمة كمافّالر أدخؿ
(الساقية)أكركبا في عدة أنحاء إلى.
كقد ائيةكى طاحكنة أكؿ كانتتـأنشاؤىافارس بالد في(انحالي افرإي)القرف فيك ،الميالدم السابعت كانتستخدـ
المحاصيؿ ّمكر الحبكب لطحف ائيةكالي احيفكالط ىذه.كفياحيفكالط ىذه انتشرت الميالدم عشر الثاني القرف
أكركبا فيايضا.كعشر الخامس القرف فيلصرؼ ةّائيكالي احيفكّطال استخداـ ىكلندا في الناس بدأ الميالدم
المستنقعات مياهالبحر مف بالقرب اقعةكال اترالبحيك.
المفيدة الكحيدة بيناترالتك ىي قركف ةّلعد اءكالي احيفككط الماء عجالت بقيتحتىصنعىيرك ـِالعال
صغير بخار بيفرتك ماإلسكندرالحجـعاـ في130الميالد قبؿباتجاه انابيب فيو مثبت ،غالية عف ةرعبا كىك
افردك بّيسب مما االخر لالنبكب معاكس باتجاه منيا جلمخرك الغالية في المتكلد لمبخار تسمح مجكفة متعاكس
ابكأب لفتح اعراإلخت ىذا إستعمؿ بأنو قيؿ االنابيب مف جالخار لمبخار النفث قكة عمى اعتمادا عةبسر الغالية
الزماف ذالؾ في المعبدادناه بالشكؿ مكضح ككما.
١االٌٍ٘له ٝٛ٤و رٞهث٤٘خ ٌَّ
- 9. -9-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
تعريفعام بشكل التوربينات(العنفات(Turbines:
ػفػيِبرػكُّتالمحرؾ ىكسائؿ هريدي ،ارّدك عضك ذكالغازك البخارك الماء مثؿ ،ؾّمتحر غاز أك
ةَفَالعن انأيض كيسمى ،اءكاليك.كيسالمحكر افردك يؽرط عف لاألخر اآلالت يؾرلتح تخدـفيداتّلالمك
الماء كمضخات ةّبائيرالكيكاًّميم انءجز ُّعدُكت ففّالس حاكرم لتدكيراثةّفنّلا ةرائّطال رؾّمح في.
التوربين تشغيل مبادئعام بشكل-:
عجالت تدكرالفعؿ رد أك الدفع بتأثير بيفرالتككمييما اك.ةرارالف فمعبةنالمثدفع بيفرتك تبيف التي ،
،بسيطاترالشف عمى اءكالي ييب عندما بالنفخ تدكر.بسيط مثاؿ الحديقة في الماء كرشاشةالفعؿ رد بيفرلتك.
تدكير إلى يؤدم الضغط تحت جالخار إلى منيا المندفع فالماءالعجمة.
افةّالحالي بيناترالتك مف فعالية أقؿ ائيةكالي احيفكالطك المائية العجالتألفالمتحرؾ ائؿّالس معظـ
ارّالدك العضك حاكرم اؼرأط حكؿ ينسابحتى فيياعشر التاسع القرفالميالدمحيثالميندسكف بدأ
عكفالمختركبأكبر ةّفعالي ذات مغمقة بيناترتك تطكير.ففيعاـ1824،بيردف كمكد ،نسيرالف الميندس أدخؿ ،ـ
كممةتوربينتقديـ يؽرط عفعممية قةركقبمو مف قدميا.كيعكدالمفظ مف الكممة ىذه أصؿتيربوكممة كىي ،
التينيةتعنييدور الذي الجسم.عاـ في1827بيفرتك أكؿ نيركفرفك اكبن نسيرالف الميندس أنشأ ـمغمؽ مائي
حالت التي العقبات معظـ عمى الميندسكف بّمتغ نيركفرفك نجاح كبعد ،ناجحفعاؿ مائي بيفرتك إنشاء دكف.
- 10. -10-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
Turbina de ação e turbina de reaçãoPrincípio de ação e princípio de reação
Ação
W
W
Ação
Reação Reação
Vapor
Força
Força
Vapor
ككغImpulseككغImpulse
َكؼ هكReaction َكؼ هكReaction
ككغImpulse
َكؼ هكReaction
ثقبه
هٞح
هٞح
ثقبه
اُلكغ َٔػ ٓجلأ ٣ٞٙؼ ٌَّImpulseَكؼ هك َٔػ ٝٓجلأReaction
- 11. -11-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
اقراالحت محركات(combustion engine)
حمؿ تشغيؿ في ميكانيكية بطاقة منيا االستفادةك يةرارالح الطاقة تحكيؿ يمكف خالليا مف معدات كىي(load)
َالمث[مكلدة ، ضاغطة ، مضخة ، ةرسيا]
مالحظة:الفعاؿ ءالجز عمى ةرمباش ةربصك اؽراالحت اتجكن تنجز التي المحركات ىي الداخمي اؽراالحت محركات
المحرؾ في(المحرؾ اءزاج ضمف مف اؽراالحت مجاؿ يككف)
اؽراالحت محركات تصنيؼ يبيف مخطط
اؽراالحت محركات
Combustion engine
Internal combustion external combustion
داخمي اؽراحت محركات خارجي اؽراحت محركات
Rec. engine Rotary engine Reciprocating engine Rotary engine
ترددية محركات ةراكد محركات ترددية محركات ةراكد محركات
Steam turbineGas Turbine
مغاز بيفرتك مبخار بيفرتك
Steam engineOtto engineDiesel engine
ديزؿ محرؾ يفزبن محرؾ يةربخا ماكنة
- 12. -12-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
التوربينات اعوأن(العنفاتTurbines Types(:
1-بيناترالتك ـّسَقُتتشغيميا يقةرط حسب:-
أ-بيناترتكفعّالدimpulse turbines(فعّالد بيفرتكمف يستفادةّقكتطاـراالمائعفي يشربالعسر
الحركةعندىاؿلعضكاركّالدشغؿ كيؤدم)بيفرتك بيمتكف الدفع بيناترتك عمى مثاؿPelton turbines.
ب-بيناترتكالفعؿ ّردreaction turbines(لضغط نتيجة اركّالد العضك يدكر ،الفعؿ رد بيفرتك
المائععمىيشاترال)الفعؿ رد بيناترتك عمى مثاؿ:
1-Francis turbines
بيفرتك انسيسرف
2-Kaplan turbines
بيفرتك كابمف
3-Bulb turbines
بيفرتك بالب
- 13. -13-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
2-ا بيناترالتك تقسـعتمداعنك عمىالمائعىا؛ديرُي الذماعكأن بعةرأ ىنالؾ ،التقسيـ ليذا انكطبق
بيناترالتك مف:
أ-المائي بيفرالتك
ب-ائيكالي بيفرالتك
ج-مالبخار بيفرالتك
ح-مالغاز بيفرالتك.
أ-بيفرالتكالمائي**
الييدركلي بيفرالتك كذلؾ ىّيسم.سدكد خمؼ نةّمخز مياه المائية بيناترالتك معظـ.في بيناترالتك ىذه كتستخدـ
داتّلمك تشغيؿالكيركمائية ةرالقد اتّطمح في بائيةركي.بيناترالتك مف ةّئيسير اعكأن ثالثة كىناؾالمائية:
1-بمتكف عجمة
2-انسيسرف بيفرتك
3-كابمف بيفرتك.
بيفرالتك عنك كيعتمدالمكجكد غطّالض تفاعرا عمى مصنع أم في المستخدـ.المسافة ىك غطّالض تفاعراك
التيبيفربالتك تطـرت أف قبؿ المياه تسقطيا.كنصؼ يفرمت اليكح مف الضغط تفاعرا جكيتدرمف أكثر إلى المتر
300ـ.
ىي عنو بسيط حشر سناخذ التي اعكاالن مفبمتكف عجمة:كبيفرتك ىيةتفعّبالد عمؿكتيككف عندما ستخدـ
مف أكثر غطّالض تفاعرا300ـ.عجمة في اركّالد العضك فّيتككمحكر عمى بةّكمر فقط احدةك عجمة مف بمتكف
أفقي.فييا العجمة كىذهاناءشكؿ عمىابكأكقرص محيط عمى مركبةالماء يسقطعميومف افّخز أك ةربحي مف
خالؿطكيؿ أنبكب.اؿ يدزكتمنافث(ةّتِس إلى احدك مف عددىا)اؿمكجكدة،الماء ؽّفتد عةسر مف ،القناة نياية في
اال إلى الماء وّكتكجالعجمة عمى المكجكدة انيكىذه قكة فتدير ،العجمة عةرّالس عالية المائية افيركالن.
- 14. -14-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
ب-ائيةكالي بيناترالتك**
كىيياحرال كتشغميا ،ائيةكالي احيفكالط باسـ ةرمشيك.اليكح قبؿ بيناترالتك ىذه رتّطك1,300،سنة
الماء كضخ الحبكب طحف ىك الماضي في ئيسيرال استخداميا ككاف.نياية كفيالميالدم عشر امفّثال القرف
ةركثي بمداف في انتشر قد ائيةكالي احيفكالط استخداـ كافالعالـ أنحاء جميع في.عشر التاسع القرف كفي
استبداؿ البمداف بعض في بدأ ،الميالدمىابأفضؿ وّفعالي ذات مغمفة بيناترتك.القرف مف السبعينيات كخالؿ
نقصاف أدل ،يفرالعشلتكليد ائيةكالي بيناترالتك استخداـ في غبةالر يادةز إلى النفطباءرالكي،نكعاف ىناؾ
ائيةكالي بيناترالتك مف ئيسيافر:
ٔ-ائيكالي بيفرالتكاألفقي المحكر ذك
2-العمكدم المحكر ذك ائيكالي بيفرالتك.
بيناترالتكاألفقية المحاكر اتكذ ائيةكالي:أعضاء فيو يككف عكّالن ىذا مف عميو المتعارؼةراّدك
احيفكالطك اليكلندية ائيةكالي احيفكالط ضمنيا كيدخؿ يشاتر أك حاكرم عدة مفةّيكيراألم ائيةكالي.
أُبء فوٝطٖ٤اُزٞهثاالٗجٞةٌْاُزؾ ثٞاثخأُبء ٍٞكف
اُٜ٘و ٓبء
اَُل
أُُٞلح
أُؾُٞخ
اُولهح ٓؾطخ
اُطبهخ ٛٞفط
ثبُٔبء هلهح رُٞ٤ل ٓؾطخ ٣ٞٙؼ ٌَّ(Hydropower)
- 16. -16-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
1-البخور التوربي(steam turbine)
1-1يالبخار التوربين تعريف-:
شغؿ الى لمبخار يةرارالح طاقة تتحكؿ خالليا مف التيك الخارجي اؽراالحت ذات المحركات مف عنك كىك
ىي اضحتيفك خطكتيف في كذلؾ ميكانيكي-:
ٔ-طاقة الى تحكيميا يتـ التيك بيفرالتك إلى الداخؿ بالبخار المكجكدة يةرارالح الطاقة
الفكىات اسطةكب حركية(النفاث أك النكزؿ)كنفاث البخار جيخر خالليا مف التيك
عالية عةبسر.
ٕ-ميكانيكي طاقة إلى تحكيميا يتـ الحركية الطاقةةإلى ةرمباش البخار نفاث تكجيو اسطةكب
المتمدد الممر في نفسو النفاث فعؿ رد اسطةكب أك اركالد العضك عمى المثبتة يشرال
اركد الممر كاف أذا.
المرحمةStage-:
مثؿ أحادم ضغط انخفاض يحدث فيو الذمك الكحدة في ءالجز ذلؾ ىك(الفكىة(النكزؿ)مف صؼ أك
الثابتة يشرال)ةراكالد يشرال مثؿ عةالسر انخفاض أك.
أك احدك كصؼ الفكىة خالؿ مف أحادم انخفاض يحدث فييا التي المرحمة ىي الضغط مرحمة فإف كىكذا
الثابتة يشرال مف أكثر،خالؿ عةالسر في أحادم انخفاض ىناؾ يككف التي المرحمة ىي عةالسر كمرحمة
ةراكالد يشرال مف احدك صؼ.
االستفاد عمى لقابميتو نتيجة مالبخار بيفرالتك تطكر كقدةمئات عدة تعادؿ أحجاـ إلى تمدده مف القصكل
طاقتو مف ممكف قدر اكبر امتصاص تستطيع كبذلؾ ةراكالد يشربال هرمرك بعد األصمي حجمو مف اترالم مف
المكبسية البخار ماكنة في ممكنا ذلؾ يكف كلـ حركية طاقة إلى كتحكيميا يةرارالحنامحدد كاف فييا تمدده ألف
اركالد بيفرالتك في كما القصكل طاقتو مف االستفادةك البخار تمدد يمكف فال انةكاالسط بحجـ.
- 17. -17-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
1-2يالبخار المحرك اتزممي(steam turbine)ةالقدر لنفس الديزل المحرك عن
ةالمتوفر الحصانية-:
ٔ-اصغر مساحة الى يحتاج
ٕ-اقؿ ييتزالت يتزل استيالكو.
ٖ-منتظـ مالتدكير عزمو.
ٗ-الترددية الحركة كجكد لعدـ عالية اتزازاىت تشغيمو يصاحب ال.
٘-المحامؿ أماكف في إال الثابتةك المتحركة اءزاالج تماس لعدـ فيو االحتكاؾ يقؿ.
ٙ-ائدةزال االحماؿ تحمؿ عمى كقادر عالية كفاءتو.
ٚ-قميمة الصيانة تكاليؼ.
ٛ-الديزؿ محرؾ مف اطكؿ اترلفت ةرمستم ةربصك يعمؿ
1-3يالبخار التوربين تصنيف-:
1-3-1البخار تمدد طريقة أساس عمى تصنيف
أ-الدفعية التوربينةImpulse Turbine
1-األحادية المرحمة ذات أو البسيطةsimple or single stage(Rateau stage)
التزالنك في ضغطو كيفقد ناكمي البخار يتمدد بيناترالتك مف عالنك ىذا في(nozzle)كنتيجة
النكزؿ مف جالخرك عند اتجاىو تغيير(nozzle)زخـ عنك مف ةراكالد يشربال يصطدـImpulse
الضغط ثبكت مع البخار عةسر فتنخفض يشرال تدكر قكة فتتكلد(في ثابت البخار ضغط يبقى
الزخـ عنك مف يشرال)الشكؿ في كما(1)(اتيكر مرحمةRateau stageالدفعية يشةرلم)
2-
2-المركبة عةالسر ذاتvelocity turbine((CRUTIS stage
ٜاُٚـ
اَُوػخ
ؽبعي
اُلٞٛخ
ِ٣اُو
أُزؾوًخ
ٞه٣ز ٓوؽِخ(اُلكغ ِ٣ه)
ٌَّ(1)٣ٞٙؼ(ٞها٣ز ٓوؽِخ)
- 18. -18-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
ٌَّ(2)ثٔوًجخ ْىف ُزٞهث٤٘خ(ٍوػخ)
اُضبثزخ ِ٣اُو
أُزؾوًخ ِ٣اُو
اُلٞٛخ
ٜاُٚـ
اَُوػخ
كيرتس توربينة(عةسر بمركبة زخم توربينة)
المركبة عةالسر بينةرتك تتككف(تسركي)
الضغط انخفاض فيو يتـ التي نكزؿ مرحمة مف
عنك المتحركة يشرال مف كصفيف عةالسر يادةزك
تتغير كلكف الضغط فييما يتغير ال التي الزخـ
الزخـ عنك يشر مف لصؼ تكسط مع عةالسر
المتحركة يشرال صفي بيف البخار بتكجيو تقكـ
الضغط اك عةبالسر تغير اف دكف.اف كبما
متساكية اياكز ذات المتحركةك الثابتة يشرال
كلكف الضغط فيو يتغير ال المار البخار لذلؾ
عةالسر تتغير،االكؿ المتحرؾ الصؼ مف كتقؿ
لكؿ النصؼ بنسبة الثاني المتحرؾ الصؼ الى
في مكضح كما الداخمة البخار عةسر مف منيما
الشكؿ(2)عةالسرك الضغط اترتغي تبيف حيث.
- 19. -19-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
2-المركب الضغط ذاتpressure compounded
(داتو توربينة)ضغط بمركبة زخم توربينة
مرحمتي مف تتككف حيث مرحمتيف عمى الضغط انخفاض فييا يككف المركب الضغط بينةرتك في
بالشكؿ مكضح ككما الزخـ عنك المتحركة يشرال مف كصفيف نكزؿ(3)السعة اترتغي يبيف حيث
المتحركة يشرال صفي خالؿ متساكم عةالسر تغير كيككف الضغطك
ٌَّ(3)ثٔوًجخ ْىف ُزٞهث٤٘خ(ٜٙـ)
ِ٣اُو
أُزؾوًخ
ِ٣اُو
أُزؾوًخ
اُلٞٛخ
اُلٞٛخ
ٜاُٚـأُطِوخاَُوػخ
- 20. -20-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
3-مركبة عةوسر ضغط ذاتvelocity and pressure compounded turbines
عةالسر الف تصميميا في عةالسرك الضغط مركبة استخداـ عند ةرالكبي بيناترالتك كفاءة تزداد
احؿرم عدة استخداـ مف تمكنيا الثانية كلممرحمة االكلى لممرحمة التزالنك مف تتكلد التي العالية
بيفرالتك مف الخارجة ةرالقد مف يدزي مما الثابتةك المتحركة يشرال لصفكؼ
ثٔوًجخ ْىف ُزٞهث٤٘خ ٌَّ(ٍوػخ–ٜٙـ)
- 21. -21-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
ب-فعمية الرد التوربينةReaction Turbine
عمؿ تعمؿ التي الثابتة يشرال مف األكؿ الصؼ عمى البخار يدخؿ عندما بيناترالتك مف عالنك ىذا في
إلى يتكجو ثـ الحركية طاقتو كتزداد ضغطو فينخفض كيتمدد يةرارالح طاقتو تستغؿ بيفرالتك في النكزؿ
عنك مف ةراكالد يشرال مف الثاني الصؼReactionالفعؿ ردلأخر ةرم كتتمدد المتبقية طاقتو فتستغؿ
إف نالحظ فالذم يشرال مف الصؼ ىذا تدكير في استغالليا نتيجة أيضا عتوسر كتنخفض ضغطو فينخفض
احؿرالم عدد ازداد كمما نايجيرتد تقؿ بيناترالتك مف عالنك ىذا في البخار طاقة.
أُزؾوًخ ِ٣اُو
(كؼِ٤خ اُوك ِ٣ُِو ٝاَُوػخ ٜاُٚـ ٖ٤ث اُؼالهخ ٖ٤٣ج ٜٓقط)
ٜاُٚـ
أُطِوخ اَُوػخ
اُضبثزخ ِ٣اُو
اُجقبه ٍٞكف
أُزؾوًخ ِ٣اُو
ثٔوًجخ َكؼ هك ُزٞهث٤٘خ ٌَّ
(ٜٙـ)
- 22. -22-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
-الضغط كمركبة عةالسر مركبة بيفرتك بيف نةرمقا-:
الريش تصميم حسب يالبخار التوربين اترتطو
Reaction and Impulse blades steam turbine))
منيـ عيفمختر عدة لجيكد نتيجة مالبخار بيفرالتك اعراخت كاف لقد(الفاؿ دم)ك السكيدم(لسرجا
بارسكف1884)الفاؿ دم بدا حيث عشر التاسع القرف نياية في يكيراالم تسركك نسيرالف كداتك ماالنكميز
(1849-1913)عاـ في بيفرتك بصنع1888زخـ بينةرتك عنك مفImpulseةرصغي احدةك مرحمة ذك
عتوكسر30000 rpmاستخداـ في الفضؿ لو ككاف فييا اسمو بيفرالتك ىذا كحمؿ كمعتمدة عممية ككانت
سنة لأخر كحدة ككضعت أالف لحد يستخدـ عالنك كىذا الكقت ذلؾ في التزالنك1891سفينتو عمى كركبت ـ
سنة حتى1892ةرقد ذك قرص كؿ قرصيف ذات لأخر بينةرتك صنعت حيث ـ15أحداىما استخدـ حصاف
عدة كتكضع مكسع ثـ ضيؽ ممر مف احدةكال المرحمة كتتككف الخمؼ إلى األخرك اإلماـ الى السفينة لتسيير
ىذه نياية في عالية عةسر الى يةرارالح طاقتو كتتحكؿ كمو الضغط البخار يفقد حيث المحكر قرص حكؿ اترمم
المكسعة(nozzle)الحركية طاقتو فيفقد اركد قرص عمى تبةرالم يشرال مف بصؼ يعرالس البخار ىذا تطـركي
تصؿ بيناترالتك مف عالنك ىذا ففي البخار عةسر نصؼ الى تصؿ أف الى عتياسر كتزداد يشرال فتتحرؾ يشربال
اليكح الى البخار عةسر1600m/secالى ةراكالد يشرال عةسر كتصؿ المكسعة نياية عند1800m/secفيفقد
زخـ عنك مف تصميميا يككف التيك يشرال تدكير إثناء ثابت ضغطو كيبقى عةالسر طاقة معظـ البخار
عةالسر مركبة بينةرتك الضغط مركبة بينةرتك
1-مرحمة لكل متساوي غير عةالسر ىبوط 1-مرحمة ّلُكل ِمساوي ِعةالسر ىبوط
2-مرحمة لكل متساوي ضغط ىبوط 2-ِضغط َطىبومتساوي غيرِمرحمة ّللك
3-مرحمة لكل متساوية غير ةالقدر 3-القدرالم ةتِمرحمة ّلكل ساوية
4-لمبخار العالية عةالسر بسبب عالية االحتكاك خسائر 4-ِبخار ِعةسر بسبب ِالمنخفضة ِاإلحتكاك خسائر
ِضةّفمخ
5-مرحمتين من الكثر مجدية غير 5-احلرالم المتعددة لمتوربينات بو يوصى
6-لمبخار بالنسبة بالتسرب مشاكل ىناك التوجد 6-كبير البخار تسرب
7-ةالكبير لمتوربينات ايضاو ةالصغير لمتوربينات مناسبة
احدةوال المرحمة ذات
7-ةالكبير لمتوربينات مناسبة
- 23. -23-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
اكيةزالك الحافتيف عند األماـ مف كمستكية ةرمقع لككنيا يشورال في البخار يتمدد حيث أدناه الشكؿ في كما
افرالدك كمحكر ابةكالب في يشةرال ميؿ مابيف(20°).
الميندس
الفاؿ دم
الفاؿ دم بيفرتك يمثؿ شكؿ
ج-فعمية الرد الدفعية التوربينةImpulse & Reaction Turbine
لتقميؿ الفعؿ رد عنك المتبقية احؿرالمك الدفع اك الزخـ عنك احؿرالم مف عدد يككف بيفرالتك مف عالنك ىذا في
بينةرالتك طكؿ مف تقمؿ كبذلؾ الزخـ احؿرم يؾرتح في العالي الضغط مف االستفادةك فعمية الرد احؿرالم عدد
العدد كاف كمما انو الى كباالضافة تكمفتو مف تقمؿ الكقت نفس كفي هزلتجيي المطمكبة الحيز كمساحة
لتقميؿ زخـ عنك احؿرلم كتعطى تقمؿ لذلؾ اتزازاالىت يادةز عمى ذلؾ ساعد كمما كثير فعمية الرد احؿرلمم
العدد.
ٍٞكف
اُجقبه
اُضبثزخ
ِ٣اُو
فوٝط
اُجقبه
اُضبثزخ
أُؾٞه
اُـطبء
ؽْٞح
ال٣جوٗش
َٓأُؾب
اُلٞٛخ
ٜٙـ
اُجقبه
اَُوػخ فَبئو
اُلكغ عنه َاُوككؼ ٜٗب٣خ
- 24. -24-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
مثاؿ:زخـ عنك مف االكلى المرحمتيف احؿرم بعةرا ذك مبخار بيفرلتك مخطط ارسـImpulse
فعؿ رد عنك مف ةراالخي المرحمتيفكReaction؟
Steam turbine with four stages, two -stage impulse and the other two –stage reaction
س1/مرحمتيف ذك تسرك مبخار بيفرتك في البخار طاقة اترتغي يكضح مخطط ارسـimpulse turbine
س2/عنك مف داتك مبخار بيفرتك في البخار طاقة اترتغي يكضح مخطط ارسـimpulseاستخداـ مع
التزالنك مف مرحمتيف
- 25. -25-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
1-3-2البخار جريان اتجاه أساس عمى تصنيف
أ-بالمحور العالقة مع-:
1-يقطر نصفRadial
قمة الى يشةرال قاعدة مف المحكر عمى عمكدم بشكؿ البخار يمر بيناترالتك مف عالنك ىذا في
عنك مف بيفرتك يبيف ادناه المكجكد الرسـك احؿرالم لكؿ يشرالradial flowكيحتكم يفراكد قرصيف ذك
الفعؿ رد عنك مف ةراكد يشر عمى فقطreactionالغالؼ ىي التيك انةكاسط داخؿ يككف ءالجز كىذا
بيفرلمتك الخارجي
2-لممحور يازوم(يمحور)Axial
كذلؾ البخار لتمدد مطمكبة درجة بأم غالبا يسمح كىك افرالدك لمحكر مازكم فيو البخار ميسر
لمطكؿ المسبؽ التحديد ذات يشرال مع التمددات أك احؿرالم مف مناسب بعدد التزكد اسطةكب
3-تماسيTangential
فكىات خالؿ مف فييا البخار يدخؿ التي بيناترلمتك عالنك ىذا يصمـ اىميجي يافرس أيضا كيسمى
(التزنك)تككف يبارتق نقطة عند اركالد العضك مع يصطدـ البخار إف بحيث الغالؼ في كضعيا محدد
بيفرالتك يشرل الحاممة العجمة محيط مع تماس.
رٞهث٤٘خ ٣ٞٙؼ ٌَّ
ثقبه ٍٕو٣ب ماد
١هطو ٖٗق ٙثبرغب
رٞهث٤٘خ ٣ٞٙؼ ٌَّ
ثقبه ٍٕو٣ب ماد
١ٓؾٞه ٙثبرغب
- 26. -26-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
مفركز تككف يةردائ الشبو يشرال إف فيو نجد االىميجي البخار يافرلس النظاـ كىذاةطكؽ داخؿ
Rimإلى البخار تكجيو تعيد لمعجمة الخارجية الحافة عمى التي يةردائ الشبو يشرالك معينة اكيةز عند
يشرال اؽكأط(Buckets)انيكاالسط السطح عمى مثبتة ليا اجيةكالم يةردائ نصؼ يشر مجمكعة كىي
عاكسة فةرغ تسمى يشرال اؽكأط كىذه لمغالؼ الداخمي.بينةرلتك كشكؿ ادناه الشكؿ في كما مكضح كىذا
متير عالنك مفTerry
ب-بالنظام االرتباط مع:
1-أحادي سريانSignal Flow
عبر كيمر احدك طرؼ مف البخار يدخؿ فيو الذم ازرالط مف ىي األحادم يافرالس ذات بيناترالتك
أنيا حيث األخر الطرؼ عند مف ناكمي متمدد جكتخر افرالدك لمحكر يةزاكم يبارتق تككف التي يشرال
مكثؼ اك لأخر بينةرتك أك الخارجي الجك إلى متسر.
رٞهث٤٘خ ٣ٞٙؼ ٌَّ
ٍٕو٣ب ماد ١ر٤و
٢ٍرٔب ثقبه
ماد رٞهث٤٘خ ٣ٞٙؼ ٌَّ
١اؽبك ثقبه ٍٕو٣ب
- 27. -27-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
2-ثنائي سريانDouble Flow
متضادة اتجاىات في يارمحك عيتفر ثـ المركز عند مف البخار يدخؿ فيو الذم ازرالط مف كىي
القكة مف التقميؿ عمى يساعد كذلؾ لمعادـ فتحتيف عمى كتحتكم يشرال مف منفصمة أطقـ خالؿ مف
فيفرالط عمى يةرالمحك.
3-حمزونيHelical
4-المتكررRepeated
المرحمة ذات بيناترالتك عمى المصطمح ىذا كيطمؽ
يشرال خالؿ مف هرمرك بعد البخار اف حيث احدةكال
ةرم يتكجو ثـ عاكسة فةرغ اسطةكب لاخر ةرم يعكد
يشرال الى لاخر.بيناترالتك مف عالنك ىذا
اغمب في المساعدة ةرالصغي لمكحدات يستخدـ
ىك تصميـ ىكذا مف المطمكب اف حيث االحياف
مف اخر صؼ اضافة بدكف االقتصاد في يادةز
يشرال.الصؼ فقط ىك المستخدـ اف مف غـكبالر
تكضح البخار دخكؿ اعادة اف اال احدةك لمرحمة
مركبة بينةرتك ىك بينةرالتك تصنيؼ اف ايضا
عةالسر.
1-3-3االستخدام حاالت أساس عمى تصنيف
1-تمدديCondensingمنخفض نيائي ضغطLow back pressure
رٞهث٤٘خ ٣ٞٙؼ ٌَّ
٢ص٘بئ ثقبه ٍٕو٣ب ماد
رٞهث٤٘خ ٣ٞٙؼ ٌَّ
٢ٜٗبئ ٜثٚـ رٔلك٣خ
٘ٓ٘قلPatm>
- 28. -28-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
الى يصؿ قد الجكم الضغط مف اقؿ يككف جالخار البخار بيناترالتك مف عالنك ىذا في(0.4مف
الجكم الضغط)التغذية بمضخة فعور المكانية ماء الى بخار مف تحكيمو لغرض مكثؼ الى يحكؿ لذا
بيفرالتك الى هرتدكي العادة اجؿرلمم
2-تمددي غيرNon-condensing
رٞهث٤٘خ ٣ٞٙؼ ٌَّ
٢ٜٗبئ ٜثٚـ رٔلك٣خ
٘ٓ٘قلPatm<
- 29. -29-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
تشغيؿ في استخدامو يمكف عالي نيائي ضغط ذك بيفرالتك مف جالخار البخار بيناترالتك مف عالنك ىذا في
لاخر بينةرتك(ةرصغي كحدة)(small unit)اخر صناعي مجاؿ اك
3-افزاستن توربينة(Extraction)
مف بخار يستنزؼ بيناترالتك مف عالنك ىذا في
يككف قد بيفرالتك احؿرم بعض(H.p.sبخار
، عالي ضغطL.p.s، اطئك ضغط بخار
M.p.sمتكسط ضغط بخار)اثناف يككف كقد
اكثر اك،عمى اعتمادا اؼزاالستن قيـ كتككف
فقد بيفرالتك عمى المكجكدة السحب انابيب عدد
يككف(Single، مفردDouble، اثناف
Tripleثالثة).
لمبخار المنشأة حاجة لتمبية البخار ىذا كيسحب
المنتج ئيسيرال البخار عف مختمفة اصفاتكبم
تشغيؿ مثؿ مختمفة صناعية اضرالغ كيستخدـ
الطرؽ احد كىي ةرصغي بينيةرتك كحدات
مالبخار بيفرالتك كفاءة لتحسيف
رٞهث٤٘خ ٣ٞٙؼ ٌَّ
اٍز٘ياف رٔلك٣خ ؿ٤و
- 30. -30-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
4-التسخين إعادة توربينة(Reheating turbine)
طاقة تنشيط اجؿ مف احمورم بعض في بيفرالتك الى بخار يضاؼ بيناترالتك مف عالنك ىذا في
يككف كقد خالليا مف يدخؿ التي لممرحمة مناسبة اصفاتكبم كيككف البخار(M.p.s،H.p.s،
L.p.s)البخار كمية ينظـ لكي عةسر منظـ الضغط اضافة انبكب عمى الدخكؿ منطقة عند بطركي
يككف كقد اعاله بالمخطط اضحك كما منخفض نيائي ضغط ذك الضغط اضافة بينةرتك تككف كقد الداخمة
الطرؽ ىذه كتعتبر اؼزاستن بينةرتك الكقت كبنفس ضغط اضافة بيفرالتك يككف كقد عالي نيائي ضغط ذك
بيفرالتك كفاءة تحسيف اساليب مف اسمكب بطرال في.
رٞهث٤٘خ ٣ٞٙؼ ٌَّ
ٖ٤رَق اػبكح رٔلك٣خ
- 31. -31-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
1-4البخارية التوربينات عمييا تعمل التي اريةرالح اترالدو-:
1-4-1البسيطة الحقيقةو المثالية انكنر ةدور
أ-البسيطة المثالية انكنر ةدور-:
البسيطة المثالية انكنر ةدور اءاتراج-:
1 to 2: Isentropic expansion (Steam turbine) االنتركبي بثبكت بيفرالتك في البخار تمدد
2 to 3: Isobaric heat rejection (Condenser) الضغط بثبكت المكثؼ في ةرارح حطر
3 to 4 : Isentropic compression (Pump) االنتركبي بثبكت المضخة في انضغاط اءراج
4 to 1: Isobaric heat supply (Boiler) المرجؿ في الضغط بثبكت ةرارح اضافة
(مخططT-Sالبسيطة انكفر ةرلدك)
11
23
4
َأُوع ٖٓ اُقبهط اُجقبه
أُٚبكخ اُؾواهح
اُجقبه
٠ُا َاُلاف
َأُوع
ٖ٤رٞهث
١ثقبه
َٓوع
ٓٚقخ
اُزـن٣خ
ٌٓضق
ؽلٝك
ّاُ٘ظب
- 32. -32-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
23
4
1
Woutةرالدك مف جالخار الشغؿ(مالبخار بيفرالتك)
(Steam turbine)Wout = m (h1-h2)
Winةرالدك الى الداخؿ الشغؿ(المضخة)(Pump)Win = m (h4-h3)
M.
في التدفؽ معدؿةرالدك
Qinةرالدك في المضافة ةرارالح(المرجؿ)(boiler)Qin = m (h1-h4)
Qoutالمفقكدة ةرارالح(المكثؼ)(condenser)Qout = m (h2-h3)
الصافي الشغؿWnetةرلمدك
Wnet = Wout – Win
ةرالدك كفاءةthermal efficiency
=Wnet/Qin
مثاؿ:ادناه ةرالدك معمكمات كانت اذا المثالية انكفر ةرلدك يةرارالح الكفاءة اكجد:
H3=384.39kj/kg(المضخة داخؿ انثالبي)
H1=3115.3kj/kg(بيفرالتك الى داخؿ انثالبي)
H2=2403.2kj/kg(بيفرالتك مف جخار انثالبي)
المضخة عمى المبذكؿ كشغؿ3.03kj/kg
M=1kg/m3
- 33. -33-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
الحؿ:
Win=m(h4-h3)
Win = m (h4-h3)
3.03=1*(h4-384.39)
h4=384.39+3.03=387.42kj/k
Qin = m (h1-h4)
Qin=1*(3115.3-387.42)
=2727.88kj/kg
Wout = m (h1-h2)
Wout=1*(311503-2403.2)
=712kj/kg
Wnet=wout-win=712-3.03=709.08kj/kg
=Wnet/Qin=709.08/2727.88=0.26
ب-البسيطة الحقيقية انكنر ةدور:
ةرالدك حسابات-:
المضخة كفاءةP=Win/Win'
=m(h4-h3)/m(h4'-h3)
بيفرالتك كفاءةT=Wout'/Wout
=m(h1-h2')/m(h1-h2)
4
2'2
4'
- 34. -34-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
مثاؿ/بيفرالتك كفاءة فييا ةرالدك اف اضافة مع السابؽ المثاؿ حؿ0.87المضخة ككفاءة0.85
تدفؽ لمعدؿ ةرلمدك الصافية ةرالقد ايجاد مع المثؿ في السابقة المدخالت كنفس15kg/s؟
P=Win/Win'
0.85= m(h4-h3)/ m(h4'-h3) =3.03/ Win'
Win'=3.03/0.85=3.565kj/kg
Win'=m(h4'-h3)=1*(h4'-384.39)=2.58
h4'=387.95kj/kg
T=Wout'/Wout
0.87=m(h1-h2')/m(h1-h2)= Wout'/(3115.3-2403.2) = Wout'/712.1
Wout'=712.1*0.87=619.5kj/kg
Wnet=Wout'-Win'
Wnet'=619.5-2.58=616kj/kg
Qin = m (h1-h4')
Qin=1*(3115.3-387.95)=2727kj/kg
=Wnet'/Qin=616.92/2727
=0.226 =22.6%
the net power output=m*Wnet'=15*616=9240w
1-4-2انكفر ةردك في ةرارالح كدرجة الضغط تأثير-:
أ-العادـ ضغط انخفاض:
بيفرالتك في العادـ ضغط انخفض اذا
تطرد التي ةرارالح درجة في انخفاض يصاحبو
ةرلمدك الصافي الشغؿ فإف لذلؾ ةرارالح عندىا
بالرسـ المبينة بالمساحة يزداد(1'
-2'
-2-1-4-
4'
-1'
)المظممة،لمبخار المنتقمة ةرارالح فتزداد
ةرالدك كفاءة يادةز الى يؤدم مما،اف لكف
الخمفي الضغط خفض(العادـ ضغط)يسبب
جالخار البخار يحتكييا التي الرطكبة في يادةز
تعدت اذا النو َاجد ىاـ كىذا بيفرالتك مف
بيفرالتك تصاميـ معظـ في المنخفض الضغط احؿرم في الرطكبة10%يسبب ذلؾ فإف
بيفرالتك في ةرخطي مشكمة يسبب كىذا يشرال كتآكؿ بيفرالتك كفاءة انخفاض.
ب-العظمى ةرارالح درجة يادةز:
- 35. -35-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
المرجؿ مف الخارجة ةرارالح درجة يادةز(البخار تحميص)بالرسـ مكضحة ككما
ادناه(3'
-3-4'
-4-3'
)المظممة،كسر يادةز الى يؤدم ىذا كلكف ةرالدك كفاءة فيو تزداد
بيفرالتك مف جالخار لمبخار الجفاؼ.
ت-المرجؿ ضغط يادةزك ثابتة العادـ كضغط العظمى اةرالح درجة بقاء:
المطركحة ةرارالح مف تقمؿ ثابتيف العادـ ضغط ككذلؾ لمبخار القصكل ةرارالح بدرجة االحتفاظ
األقصى الضغط يادةزب انكفر ةردك كفاءة تزداد كلذلؾ المظمؿ بالمقدار الصافي الشغؿ فييا كيزداد.
مالحظة:
- 36. -36-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
اثناء في الضغط يادةزك العادـ ضغط بخفض انكفر ةردك كفاءة يادةز يمكف انو القكؿ يمكف ءالجز ىذا لتمخيص
كيقؿ بيفرالتك مف جالخار لمبخار الجفاؼ كسر يادةز الى يؤدم البخار بتحميص فانو ،ككذلؾ ةرارالح اضافة
ةرارالح اضافة اثناء في الضغط يادةزكب العادـ ضغط بخفض الجفاؼ كسر.
1-4-3انكنر ةدور محسنات-:
أ-انكفر ةرلدك التسخيف إعادة ةردك-:
في اةكالمحت الرطكبة يدزي ىذا اف كلك ةرارالح اضافة اثناء في الضغط بازدياد يدزت انكفر ةردك كفاءة
الكفاءة مف لتستفيد التسخيف اعادة ةردك استحدثت لذلؾ بيفرالتك مف المنخفض الضغط جية عند البخار
بيفرلمتك المنخفض الضغط احؿرم في ائدةزال الرطكبة كلتفادم العالي بالضغط نةرالمقت العالية.
ذلؾ كبعد المرجؿ في البخار تسخيف يعاد ثـ بيفرالتك في متكسط ضغط الى البخار يتمدد ةرالدك ىذه في
ةرالدك كفاءة يادةز الى يؤدم كىذا العادـ ضغط الى بيفرالتك في يتمدد
Caldeira Turbina
1
2
3
4
5
6
Bomba
Condensador
1
2
3
3’
4
5
6’ 6
T
S
ٖ٤رٞهثَٓوع
ٓٚقخ
ٌٓضق
- 37. -37-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
ب-انكفر ةرلدك االسترجاع ةردك-:
يافرس اتجاه عكس اتجاه في بيفرالتك غالؼ حكؿ يدكر المضخة مف جالخار السائؿ ةرالدك ىذه في
المنساب السائؿ الى بيفرالتك خالؿ يانورس اثناء في البخار مف ةرارح نقؿ يمكف كبذلؾ بيفرالتك في البخار
ادناه بالرسـ مبيف ككما بيفرالتك حكؿ
المتكثؼ البخار ضخ يؽرط عف كذلؾ التغذية لماء مسخف استخداـ يمكف لاخر كلحاالت
اف يجب الحالة ىذه كفي بيفرالتك مف جالمستخر بالبخار يختمط حيث التغذية ماء مسخف داخؿ
كلذلؾ المرجؿ الى يضخ ذلؾ بعد ثـ التغذية ماء لتسخيف المناسب بالقدر جالمستخر البخار يككف
ضغط الى ضغطو فعرت لكي المسخف مف جالخار لمسائؿ التغذية ماء مسخف بعد مضخة تمزـ
ادناه مكضحة ككما المرجؿ
Caldeira
Turbina
1
Bomba
Condensador
5
23
4
T
Sa b c d
1 1’
4
2
3
5 5’
ٖ٤رٞهث
َٓوع
ٓٚقخ
ٌٓضق
Caldeira
Turbina
Aquecedor
de água de
alimentação
Conden-
sador
Bomba
Bomba
1
2
3
4
5
6
7
1kg
(1 – m )kg1
m kg1
Wp1
Wp2
(1 – m )kg1
a b c
1
2
3
4
5
6
7
S
T
ٓبء َٖٓق
اُزـن٣خ
أٌُضق
أُٚقخ
أُٚقخ
أُٚقخ
ٖ٤رٞهث
- 38. -38-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
1-5مالبخار بيفرالتك اءزأج:
ٔ-٘-ٔالثابتة اءزاالج-:
1-5-1-1التوربين غطاءCasing:
تأخذ حيث بيفرالتك غطاء تصميـ يتطمبيا معقدة باشكاؿ لمتشكيؿ قابمة ادكم مف ءالجز ىذا يصنع
ذك منو المصنع المعدف كيككف بيفرالتك داخؿ الطاقة عمى يحافظ كشكال تصميما الداخمية اءزاالج
الدقيقة المكننةك المحاـ عمى القابمية كلو جيدة يائيةزفي اصكخ.
Bomba de
condensado
Condensado para o
aquecedor de baixa pressão
ou para o condensador
Vapor de extração
Água de alimentação
Condensado
Purgador
ٖٓ َٓؾٞة ثقبه
١اُجقبه ٖ٤اُزٞهث
ٖٓ فبهط ٓبء
٠ُٝاال أُٚقخ(1)
اُجقبهاُـ٤و
أُزٌضق
ٓبء ٠ُا ٓزٌضق ثقبه
أٌُضق ٠ُا اُواعغ اُجقبه
ٖٓ٤لح
اُجقبه
اُزـن٣خ ٓبء َٖٓق
اعياء ٣ٞٙؼ ٌَّ
ثقبه٣خ رٞهث٤٘خ
ِ٣ه
ٖ٤اُزٞهث
اُـطبء
ال٣جوٗش ؽْٞاد
َأُواؽ ٖ٤ٓبث
أُؾٞه
ؽبعي
اُلٞٛخ
- 39. -39-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
أغمفة تكامؿ مع اركالد لمعضك المحكر بطكؿ أفقيا مقسميف نصفيف مف عامة األغمفة تشكؿ
بيناترالتك في لمدخكؿ منفذ إلتاحة اغيربب بيطيارت كيتـ ةرالصغي بيناترلمتك طرؼ كؿ عمى الحاصر
ةرالكبي.
حتى تصؿ التي ةرارالح لدرجات فبالنسبة450o
ؼ(232o
ـ)كحتى ىرالز الحديد ىك لذلؾ المناسبةك
درجة800o
ؼ(427o
ـ)الصمب الستخداـ مناسبة.مف يصبح األعمى ةرارالح لدرجات كبالنسبة
الى الفناديكـك النيكؿك الكركـك المكلبيدكـ مع سبكيا يتـ الصمب مف خاصة اعكان استخداـ مالضركر
هراخ.في يادةزالك الشد لقكة يعرالس لالنخفاض نتيجة أساسية بصفة يككف لمسبائؾ االستخداـ كىذا
الزحؼCreepالعالية ةرارالح درجات عند العادية الصمب اعكالن.
اك اءزاالج لمصبكبة بائيرالكي القكس لحاـ اسطةكب مصنعة أك مصبكبة تككف اف اما االغمفةك
المبني عالنك كفي التصميـ مشتبكة اك ةركبي تككف األغمفة اف حيث المركبة اك المطركقة اك المدلفنة
builtلحاميا يتـ ثـ منفصمة مصبكبة عامة تككف العادـ ككصالت اؼزاالستن كفتحات البخار صندكؽ
ذلؾ بعد.
التالية احؿربالم تمر التصنيع يقةركط:
ٔ-بالمحاـ تجميع اك التمديف سباكة
ٕ-الخارجي السطح تخشيف
ٖ-ىيدركستاتيكيا االختبار
ٗ-المتقابمة حالسطك تشطيب
٘-يحيرالتش الغالؼ(الغالؼ ممجار)
الحد مثؿ كنصؼ ةرم االقؿ عمى كيككف ىيدركستاتيكي الختبار تخضع اف يجب االغمفة كجميع
الخدمة في الدخكؿ قبؿ التشغيؿ لضغط االقصى،ليا لتجر تامة الغير المصبكبات اك االغمفة بينما
باالشعة الفحص اك الضغط خدمة اك العالية ةرارالح لدرجة فحكصات.
1-5-1-2االتزلنكNozzle:
اك ةرمستدي كخارجيا داخميا حافات ذات فتحة ىي اشكاليا ابسط في النكزؿ اك الفكنية اك الفكىة
عةسر اك حركية طاقة الى المتاحة ةرارالح مف ءجز كيحكؿ البخار يتمدد خالليا مف التيك بعةرم.كمع
الفكىة في لاخر كفقكدات االحتكاؾ نتيجة عةسر الى تحكيميا يتـ ال المتاحة ةرارالح كؿ فاف ذلؾ،
كطكؿ جالخركك الدخكؿ كشكؿ البخار عمييا يككف التي الحالة مثال لاخر بامكر تتاثر الفكىة ككفاءة
لمفكىة التشطيب تسكية ككذلؾ الفكىة.
- 40. -40-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
بيناترلمتك فبالنسبة مالئمة تككف لاخر سبيكة اك لمتاكؿ المقاكـ الصمب مف عادة الفكىة كتصنع
النيكؿك النحاس مف سبيكة فييا يستخدـ متكسطة ةرارح درجات ذات تككف التي اك ةرالصغي.يمكف التيك
اك مصمتة قطاعات شكؿ عمى تصنيعيا كيتـ ةرمستدي اك كمستطيمة بعةرم مقاطع ذات تككف اف
شكؿ الحظ تقسيمات اسطةكب اك الثابتة يشرال استخداـ اسطةكب مصنعة1-5-1-3(كب أ).
نسبة عمى ذلؾ كيعتمد المتقارب اك المتباعد المتقارب ازرالط مف تككف اف اما الفكىاتك
جالحر الضغط.اليكح تككف النسبة كىذه0,547مف ،المحمص لمبخار0,58-0,59المشبع لمبخار.
عند المشبع لمبخار اك جالحر الضغط عف جالخار الضغط يقؿ ال عندما يستخدـ المتقارب ازرالطك100
عف يقؿ ال جالخار الضغطك الداخؿ لمضغط مطمؽ رطؿ58شكؿ مطمؽ رطؿ1-5-1-2.
فقط كلكف الفكىة في التمدد يستكمؿ فال جالحر الضغط مف اقؿ جالخار الضغط يككف عندما
لمفكىة جالخرك فتحة مف البخار يمر اف بعد،الفقد مع اميةكد حالة يحدث فيو متحكـ الغير التمدد كىذا
الحركية لمطاقة المباشر.يثبت الخنؽ خمؼ التمدد اسطةكب تمت التي االضافية الطاقة مف كلالستفادة
متباعد متقارب ازرط يصبح االتحادك بةرالمتقا لمفكىة المتباعد ءالجز.عةسر مف يدزي المتباعد ءالجزك
جالخر
الضغط عف يقؿ الذم جالخار الضغط فاف كلذلؾ الخنؽ عند النكعي الحجـ اك عةالسر تغير ال كلكف
الفكىة اسطةكب المطركد البخار كتمة عمى تاثير لو يككف ال سكؼ جالحر.
بالفكىات تسمى المتباعدة بةرالمتقا الفكىاتك تمددية غير فكىات عامة تسمى بةرالمتقا الفكىاتك
التمددية.ةرالقد عمى يعتمد احدةك مرحمة الم بينةرتك في تستخدـ التي العالي الضغط ذات الفكىات عدد
هراخ الى لمخدمة المطمكب الحمؿ كتغير يشرال تفاعراك المطمكبة.
قكس عمى فقط يعتمد عةلمسر المركبة احؿرالم في المستخدمة الثابتة يشةرال قطعة كتقكس
الفكىة.الكمي الحاجز حكؿ تمتد عامة فيي اجزكالح في مركبة تككف التي الفكىات بينما.
- 41. -41-
ٝاُـبى٣خ اُجقبه٣خ اُزٞهث٤٘بد رو٘٤خ ًزبة------ٝروعٔخ إػلاك/ٖ٤ٍٜٓ٘ل ٌ٤هئ/٢اُوًبث ىهىٝه هّ٤ل ؽ٤له
شكؿ1-5-1-2المتقاربك بةرالمتقا الفكىات يكضح-المحمص لمبخار الضغط كفركقات متباعد
1-5-1-3التزالنو تثبيت حمقةNozzle Diaphragm:
الح ىذه تظيرؿالتزالنك تثبيت جيكب عمى تحتكم بيفرالتك غالؼ مف الداخمية الجية عمى قة
شكؿ التزالنك خالؿ يبرتس بدكف البخار تكجيو اخاديد مع1-5-1-3(جك ب ك أ)تثبيت لحمقات
التزالنك.
شكؿ1-5-1-3االكلى لممرحمة التزالنك تثبيت حمقات أ
ٍاُ٘ٞى ؽِوبد
Convergente (P2>0,55
P1)
Convergente-Divergente (P2<0,55
P1)
Vapo
r
Vapo
rP
1
P2
PR
P1 P2
PR
P2P1
Vaperبخار بخار
PSPS
تقاربي نوزل-١رجبػلتقاربي نوزل