SlideShare une entreprise Scribd logo
1  sur  18
Télécharger pour lire hors ligne
Steam Plant Eng. Adnan Bahjat Jalil koprlo1@gmail.com
2019
‫ال‬
‫محطة‬
‫ال‬
‫بخارية‬
Steam Plant
‫إ‬
‫عداد‬
‫وترجمة‬
‫المهندس‬
‫جليل‬ ‫بهجت‬ ‫عدنان‬
1
‫المحتويات‬ ‫جدول‬
Table of Content
‫الموضوع‬ ‫الصفحة‬
‫تمهيد‬
.
‫األساسية‬ ‫البخارية‬ ‫المحطة‬
.
2
‫المرجل‬ ‫أو‬ ‫البخار‬ ‫مولد‬
. 3
‫المراجل‬ ‫على‬ ‫مالحظة‬
. 4
‫توضيحية‬ ‫مالحظات‬
.
. ‫التوربين‬
5
‫توضيحية‬ ‫مالحظات‬
. 6
‫التوربينات‬ ‫على‬ ‫مالحظات‬
.
. ‫المكثف‬
7
‫المكثف‬ ‫على‬ ‫مالحظات‬
.
. ‫التغذية‬ ‫مضخة‬
8
‫كاملة‬ ‫كمنظومة‬ ‫البخارية‬ ‫المحطة‬
. 9
‫المتغيرات‬
. 01
‫المتقدمة‬ ‫البخارية‬ ‫المحطة‬
.
‫التغذية‬ ‫ماء‬ ‫تسخين‬
.
00
-
04
‫التسخين‬ ‫إعادة‬
. 05
‫الحرارة‬ ‫إسترداد‬ ‫أو‬ ‫إسترجاع‬
–
‫المقتصدات‬
. 06
‫المراجع‬
. 07
2
‫تمهيد‬
Introduction
‫ب‬ ‫التبشير‬ ‫تم‬
‫طاقة‬ ‫تسخير‬
‫قدرة‬ ‫أو‬
‫البخار‬
Steam power
‫خالل‬
‫الصناعية‬ ‫الثورة‬
Industrial revolution
.
‫البداية‬ ‫كانت‬
‫عام‬ ‫الميالدي‬ ‫عشر‬ ‫الثامن‬ ‫القرن‬ ‫أوائل‬ ‫في‬
(
7171
)
‫مع‬
‫أول‬
‫بخاري‬ ‫محرك‬
Steam engine
‫أخت‬
‫قبل‬ ‫من‬ ‫رع‬
‫البريطاني‬ ‫والمخترع‬ ‫المهندس‬
‫نيوكمان‬ ‫توماس‬
Thomas Newcomen
(
7661
-
7111
)
.
، ‫للغاية‬ ‫بطيئة‬ ‫المبكرة‬ ‫التطورات‬ ‫كانت‬
‫حيث‬
‫إستخدام‬ ‫تم‬
‫شركة‬ ‫تصميم‬
Newcomen
‫في‬
‫بريطاني‬
‫ا‬
‫ل‬
‫من‬ ‫يقرب‬ ‫ما‬
(
711
‫عام‬
)
.
‫محرك‬ ‫وصف‬ ‫يمكن‬
Newcomen
‫فراغ‬ ‫كمحرك‬ ‫أفضل‬ ‫بشكل‬
‫تخلخلي‬ ‫أو‬ ‫ي‬
Vacuum engine
.
‫حيث‬
‫يتم‬ ‫كان‬
‫الفراغ‬ ‫إنشاء‬
‫البخار‬ ‫بتكثيف‬
.
‫فعال‬ ‫غير‬ ‫المحرك‬ ‫كان‬ ، ‫ذلك‬ ‫ومع‬
Inefficient
‫إحضار‬ ‫من‬ ‫بد‬ ‫ال‬ ‫كان‬ ‫فقد‬ ، ‫للغاية‬
‫الفحم‬
Coal
. ‫المحرك‬ ‫لتشغيل‬ ‫مكلفة‬ ‫كانت‬ ‫مسافة‬ ‫من‬
‫عام‬ ‫في‬
(
7161
)
‫حقق‬
‫األسكتلندي‬ ‫المهندس‬
‫وا‬ ‫جيمس‬
‫ط‬
James Watt
(
7176
-
7171
)
‫في‬ ‫كبيرة‬ ‫زيادة‬
‫والكفاءة‬ ‫الطاقة‬
Efficiency
‫تطو‬ ‫مع‬
‫ي‬
‫راته‬
‫وتحسيناته‬
.
‫فقد‬
‫التكثيف‬ ‫يحدث‬ ‫بحيث‬ ‫المحرك‬ ‫تصميم‬ ‫بإعادة‬ ‫قام‬
Condensation
‫األسطوانة‬ ‫خارج‬
Cylinder
‫الحرارة‬ ‫تفقد‬ ‫لم‬ ‫األسطوانة‬ ‫أن‬ ‫يعني‬ ‫هذا‬ .
Heat
‫كل‬ ‫أثناء‬
‫شوط‬
Stroke
‫ب‬ ‫سمح‬ ‫كما‬ .
‫إ‬
‫ستخدام‬
‫المراجل‬
‫المضغوطة‬
Pressurised boilers
‫على‬ ‫الحصول‬ ‫وبالتالي‬
‫في‬ ‫الطاقة‬
‫الصعود‬ ‫شوط‬
Up-stroke
‫إلى‬ ‫باإلضافة‬
‫النزول‬ ‫شوط‬
Down-stroke
.
‫ال‬ ‫هذا‬
‫ل‬ ‫المجال‬ ‫أفسح‬ ‫محرك‬
‫ل‬
‫محرك‬
‫ال‬
‫بخاري‬
‫ال‬
‫ترددي‬
Reciprocating steam engine
‫و‬
‫الذي‬
‫تم‬
‫ترقيته‬
‫وضبطه‬
‫عالية‬ ‫درجة‬ ‫إلى‬
‫ثنائية‬ ‫البخارية‬ ‫المحركات‬ ‫كانت‬ .
‫وثالثية‬
‫التمدد‬
Double and triple
expansion steam engines
‫طلب‬ ‫بالكاد‬ ‫هناك‬ ‫وكان‬ ‫شائعة‬
‫الميكانيكية‬ ‫الطاقة‬ ‫على‬
Mechanical
energy
‫تحقيقها‬ ‫البخار‬ ‫يستطع‬ ‫لم‬ ‫التي‬
.
‫معقدة‬ ‫الترددية‬ ‫البخارية‬ ‫المحركات‬ ‫كانت‬ ، ‫ذلك‬ ‫ومع‬
‫موثوقة‬ ‫تكن‬ ‫لم‬ ‫وبالتالي‬ ،
Reliable
‫دائما‬
‫عام‬ ‫في‬ .
(
7111
)
‫أنتج‬
‫اإل‬ ‫المهندس‬
‫األيرلندي‬ ‫نكليزي‬
‫بارسونز‬ ‫تشارلز‬
Charles Parsons
(
7181
-
7177
)
‫أول‬
‫بخاري‬ ‫توربين‬
Steam turbine
.
‫و‬
‫مع‬
‫إ‬
‫كتشاف‬
‫اإلنكليزي‬ ‫والفيزيائي‬ ‫الكيمائي‬ ‫العالم‬
‫فاراداي‬ ‫مايكل‬
Michael
Faraday
(
7117
-
7161
)
‫الكهرومغناطيسي‬ ‫للحث‬ ‫المبكر‬
Electromagnetic induction
‫عام‬
(
7177
)
‫اإل‬ ‫بدأ‬ ،
‫للكهرباء‬ ‫الواسع‬ ‫ستخدام‬
Electricity
.
‫بإلتقاء‬
‫التقني‬ ‫كال‬
‫ت‬
‫ين‬
‫و‬
‫الوطنية‬ ‫الشبكة‬ ‫مع‬
National grid
،
‫تم‬
‫محط‬ ‫إلى‬ ‫الحاجة‬ ‫على‬ ‫تدريجيا‬ ‫القضاء‬
‫ات‬
‫ب‬ ‫الخاصة‬ ‫البخار‬
‫المصانع‬
.
‫ب‬ ‫الميكانيكية‬ ‫الطاقة‬ ‫إنتاج‬ ‫يكاد‬ ، ‫اليوم‬
‫إ‬
‫الكهرباء‬ ‫توليد‬ ‫على‬ ‫كليا‬ ‫يقتصر‬ ‫البخار‬ ‫ستخدام‬
Electricity generation
.
‫ال‬
‫البخار‬ ‫محطة‬
‫ية‬
‫األساسية‬
Basic steam plant
‫تتكون‬
‫ال‬
‫البخار‬ ‫محطة‬
‫ية‬
: ‫من‬ ‫األساسية‬
1
2
‫المرجل‬ ‫أو‬ ‫البخار‬ ‫مولد‬ :
Steam generator or Boiler
.
2
3
:
‫البخاري‬ ‫التوربين‬
Steam Turbine
.
3
4
‫المكثف‬ :
Condenser
.
4
1
‫التغذية‬ ‫مضخة‬ :
Feed pump
.
3
‫المرجل‬ ‫أو‬ ‫البخار‬ ‫مولد‬
Steam Generator or Boiler
‫هو‬ ‫المرجل‬ ‫من‬ ‫الغرض‬
( ‫المياه‬ ‫تحويل‬
‫تم‬ ‫التي‬
‫ضخها‬
‫داخله‬ ‫إلى‬
‫البخار‬ ‫إلى‬ )‫الضغط‬ ‫تحت‬
‫البخار‬ ‫يظهر‬ ‫قد‬ .
‫رطبا‬
Wet
،
‫أو‬
‫مشبع‬ ‫جاف‬
Dry saturated
‫أو‬ ،
)‫السخونة‬ ‫شديد‬ ( ‫محمص‬
Superheated
‫إ‬
‫على‬ ‫عتمادا‬
‫المرجل‬ ‫تصميم‬
Boiler design
.
2
3
1
4
)‫(متكثف‬ ‫ماء‬
‫بخار‬
4
‫مفتوح‬ ‫كنظام‬ ‫المرجل‬ ‫بتحليل‬ ‫نقوم‬ ‫قد‬
‫مستقرة‬ ‫بحالة‬
‫وثابتة‬
Steady State open system
‫بإستخدام‬
‫معادلة‬
‫ال‬
‫طاقة‬
‫لل‬
‫تدفق‬
‫المستقر‬
(SSFEE) Steady State Flow Energy Equation
‫الحرارة‬ ‫أنتقال‬ ‫معدل‬ ‫يكون‬
Heat transfer rate
(
Qin
‫الماء‬ ‫إلى‬ )

‫البخار‬
‫كيلوجول‬ (

‫ثانية‬
KJ/s
)
:
Qin = ṁ ( h2 – h1 )
h1
‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ‫هو‬
(
)‫اإلنثالبي‬
‫النوعي‬
‫المحدد‬ ‫أو‬
Specific enthalpy
‫المبردة‬ ‫غير‬ ‫للمياه‬
Sub-
cooled water
‫تشبعها‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫من‬ ‫أقل‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫عند‬ ‫(أي‬
Saturation temperature
)
.
‫ويمكن‬
‫إيجاده‬
‫جداول‬ ‫من‬
‫المبردة‬ ‫غير‬ ‫المضغوطة‬ ‫السوائل‬
Compressed (Subcooled) Liquid Tables
،
‫وعادة‬
‫ما‬
‫تكون‬
‫المشبعة‬ ‫القيم‬
Saturated values
(
‫التي‬
‫الكفاية‬ ‫فيه‬ ‫بما‬ ‫دقيقة‬ )‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫نفس‬ ‫في‬
.
‫مالحظ‬
‫ة‬
‫على‬
: ‫المراجل‬
‫معدل‬
‫إنتقال‬
‫الحرارة‬
‫الماء‬ ‫إلى‬

‫من‬ ‫أقل‬ ‫عادة‬ ‫البخار‬
)‫المنبعثة‬ ( ‫المتحررة‬ ‫الطاقة‬ ‫معدل‬
‫اإلحتراق‬ ‫بواسطة‬
Combustion
‫المرجل‬ ‫داخل‬
،
‫قد‬ ‫لذلك‬
‫ن‬
‫عرف‬
‫المرجل‬ ‫كفاءة‬
Boiler efficiency
‫التالي‬ ‫النحو‬ ‫على‬
:
boiler = ṁ ( h2 – h1 ) / ṁfuel × LCV
ṁ
‫الكتلي‬ ‫التدفق‬ ‫معدل‬ =
‫للماء‬

‫البخار‬
( mass flow rate
(
‫كغم‬

‫ثانية‬
Kg/s
. )
ṁfuel
‫للوقود‬ ‫الكتلي‬ ‫التدفق‬ ‫معدل‬ =
Fuel mass flow rate
‫كغم‬ (

‫ثانية‬
Kg/s
)
.
LCV
‫الحرارية‬ ‫القيمة‬ =
‫الدنيا‬
‫للوقود‬
Lower Heating Value
‫أو‬
Lower Calorific Value
‫وهي‬
‫كمية‬
‫لحرق‬ ‫الناتجة‬ ‫الطاقة‬
(
7
‫كغم‬
)
‫المادة‬ ‫من‬
(
‫أثناء‬ ‫المتحررة‬ ‫الحرارة‬ ‫كمية‬ ‫أي‬
‫إ‬
‫حتراقها‬
)
‫عنها‬ ‫التعبير‬ ‫ويتم‬ .
‫لكل‬ ‫الطاقة‬ ‫بوحدة‬
‫كتلة‬ ‫وحدة‬
‫الوقود‬ ‫من‬ ‫حجم‬ ‫وحدة‬ ‫لكل‬ ‫أو‬
(
‫كيلوجول‬

‫كغم‬
KJ/Kg
‫أو‬
‫كيلوجول‬

‫م‬
7
KJ/m3
)
5
: ‫توضيحية‬ ‫مالحظات‬
7
-
‫االنثالبي‬
Enthalpy
:
‫حالة‬ ‫في‬ ‫للمادة‬ ‫حرارة‬ ‫ودرجة‬ ‫الضغط‬ ‫نتيجة‬ ‫المخزونة‬ ‫الطاقة‬ ‫هي‬ ‫أو‬ ‫للمادة‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ‫هي‬
‫الضغط‬ ‫وطاقة‬ ‫للمادة‬ ‫الداخلية‬ ‫الطاقة‬ ‫مجموع‬ ‫تساوي‬ ‫للمادة‬ ‫خاصية‬ ‫وهي‬ ‫السريان‬
.
‫كيلوغرام‬ / ‫جول‬ ‫كيلو‬ ‫القياس‬ ‫وحدة‬
KJ/Kg
‫ورمزه‬
H
‫أو‬
h
.
1
-
‫المفتوح‬ ‫النظام‬
Open System
:
‫هو‬
‫النظام‬
‫الذي‬
‫تسمح‬
‫حدوده‬
‫بأنتقال‬
‫المادة‬
‫والطاقة‬
(
‫شغل‬
‫او‬
‫حرارة‬
)
‫بعملية‬
‫جريانية‬
،
‫يسمى‬
‫بنظام‬
‫الحجم‬
‫المحدد‬
،
‫كالماء‬
‫في‬
‫المرجل‬
‫حيث‬
‫يمتص‬
‫حرارة‬
‫ويفقد‬
‫جزء‬
‫من‬
‫كتلته‬
‫خالل‬
‫التبخر‬
.
‫خليط‬
‫الغازات‬
‫في‬
‫اسطوانة‬
‫محرك‬
‫احتراق‬
‫داخلي‬
‫يتخلص‬
‫من‬
‫الحرارة‬
‫والغازات‬
‫من‬
‫خالل‬
‫العاد‬
‫م‬
.
‫ان‬
‫المادة‬
‫يمكن‬
‫ان‬
‫تدخل‬
‫او‬
‫تخرج‬
‫من‬
‫خالل‬
‫فتحات‬
،
‫اما‬
‫الطاقة‬
‫فتنتقل‬
‫عبر‬
‫الحدود‬
.
‫اذا‬
‫كانت‬
‫الكتلة‬
‫بوحدة‬
‫الزمن‬
‫الداخلة‬
‫والخارجة‬
‫متساوية‬
‫فإنها‬
‫تبقى‬
‫ثابتة‬
‫وتسمى‬
‫بعملية‬
‫الجريان‬
‫المستقر‬
‫كما‬
‫في‬
‫التوربين‬
‫او‬
‫ضاغط‬
‫الهواء‬
.
7
-
‫التشبع‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬
Saturation temperature
:
‫المشبع‬ ‫البخار‬ ‫جدول‬ ‫في‬ ‫الموجودة‬ ‫البيانات‬ ‫تشير‬
saturated steam
table
‫دائ‬
‫م‬
‫أي‬ ‫عرف‬‫ت‬ ، ‫معينة‬ ‫تشبع‬ ‫نقطة‬ ‫عند‬ ‫البخار‬ ‫إلى‬ ‫ا‬
‫ض‬
‫ب‬ ‫ا‬
‫أ‬
‫الغليان‬ ‫نقطة‬ ‫سم‬
Boiling point
‫هي‬ ‫هذه‬ .
‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫التي‬ ‫النقطة‬
‫تتعايش‬
‫تتكيف‬ ‫أو‬
‫(السائلة‬ ‫المياه‬ ‫فيها‬
Liquid
‫(الغاز‬ ‫والبخار‬ )
Gas
‫والضغط‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫نفس‬ ‫عند‬ )
Pressure
.
‫التوربين‬
Turbine
‫الغازي‬ ‫للتوربين‬ ‫مشابهة‬ ‫بطريقة‬ ‫البخاري‬ ‫التوربين‬ ‫يعمل‬
Gas turbine
.
‫األداء‬ ‫معادالت‬ ‫نفس‬ ‫إستخدام‬ ‫يتم‬
Performance
‫مثالي‬ ‫كغاز‬ ‫البخار‬ ‫مع‬ ‫التعامل‬ ‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫أنه‬ ‫بإستثناء‬ ‫األساسية‬ ‫والكفاءة‬
Perfect gas
.
Ẇout = ṁ ( h2 – h3 )
isen = Ẇout / Ẇisen = ṁ ( h2 – h3 ) / ṁ ( h2 – h3isen )
isen = ( h2 – h3 ) / ( h2 – h3′ )
Ẇout
‫الشغل‬ =
‫الفعلي‬
‫التوربين‬ ‫بواسطة‬ ‫المنجز‬
Actual work done by the turbine
‫(كيلوجول‬

‫ثانية‬
KJ/s
‫كيلواط‬ = )
KW
isen
‫كفاءة‬ =
‫اإلنتروبي‬ ‫تساوي‬
)‫المثالية‬ ‫(الكفاءة‬
Isentropic efficiency
.
Ẇisen
‫المنجز‬ ‫الشغل‬ =
‫المثالي‬
Isentropic work
.
6
h3
=
‫في‬ ‫التوربين‬ ‫من‬ ‫الخارج‬ ‫للبخار‬ ‫النوعي‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬
‫ال‬
‫عملية‬
‫الفعلية‬
Actual process
.
h3′
=
h3isen
‫اإلنتروبي‬ ‫متساوية‬ ‫عملية‬ ‫في‬ ‫التوربين‬ ‫من‬ ‫الخارج‬ ‫للبخار‬ ‫النوعي‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ =
)‫(مثالية‬
.
‫إظهار‬ ‫يمكن‬ ، ‫الغازي‬ ‫التوربين‬ ‫مع‬ ‫الحال‬ ‫هو‬ ‫كما‬
‫الديناميكية‬ ‫العملية‬
‫الحرارية‬
)‫(ثيرموديناميكية‬
Thermodynamic process
‫مخطط‬ ‫على‬
‫الحرارة‬ ‫درجة‬
–
‫اإلنتروبي‬
(
(Entropy
T- s Chart
‫بشكل‬ ‫أو‬ ،
‫مخطط‬ ‫على‬ ‫فائدة‬ ‫أكثر‬
‫اإلنثالبي‬
–
‫اإلنتروبي‬
(
h - s chart
)
.
: ‫توضيحية‬ ‫مالحظات‬
1
-
‫األنتروبي‬
Entropy
:
‫هو‬
‫مقياس‬
‫مباشر‬
‫لخاصية‬
‫عدم‬
‫االنتظام‬
‫(درجة‬
‫الفوضى‬
،
)‫العشوائية‬
‫بين‬
‫الجسيمات‬
‫الم‬
‫كونة‬
‫للنظام‬
‫(أيونات‬
،
‫ذرات‬
‫أو‬
‫جزيئات‬
. )
‫كلفن‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫غرام‬ ‫كيلو‬ / ‫جول‬ ‫كيلو‬ ‫القياس‬ ‫وحدة‬
(
KJ/Kg K
)
‫والرمز‬
S
.
‫خاصية‬
‫ثيرموديناميكية‬
‫تصف‬
‫الى‬
‫أي‬
‫مدى‬
‫تصل‬
‫درجة‬
‫الفوضى‬
‫وعدم‬
‫انتظام‬
‫جسيمات‬
‫النظام‬
،
‫وتشتت‬
‫الطاقة‬
‫المصاحبة‬
‫لهذه‬
‫الجسيمات‬
.
‫معين‬ ‫إجراء‬ ‫خالل‬ ‫المزالة‬ ‫أو‬ ‫المضافة‬ ‫بالحرارة‬ ‫ترتبط‬ ‫الخاصية‬ ‫وهذه‬
‫وكلما‬
‫كان‬
‫االنتظام‬
‫ا‬‫ال‬‫قلي‬
‫في‬
‫النظام‬
(
‫العشوائية‬
‫أكبر‬
)
‫كلما‬
‫كانت‬
‫قيمة‬
‫األنتروبي‬
‫كبيرة‬
،
‫وكلما‬
‫كان‬
‫النظام‬
‫أكثر‬
‫ا‬‫ا‬‫انتظام‬
(
‫أقل‬
‫عشوائية‬
)
‫كلما‬
‫كانت‬
‫قيمة‬
‫األنتروبي‬
‫صغيرة‬
.
1
-
( ‫األنتروبي‬ ‫متساوية‬ ‫عملية‬
Isentropic
)
‫العملي‬ ‫وهي‬ :
‫ة‬
= ‫ثابت‬ ‫أنتروبي‬ ‫عند‬ ‫تتم‬ ‫التي‬
1
dS
‫بدون‬ ‫تتم‬ ‫مثالية‬ ‫حرارية‬ ‫عملية‬ .
. ‫العملية‬ ‫في‬ ‫أحتكاك‬ ‫ال‬ ‫أي‬ ‫والمحيط‬ ‫النظام‬ ‫بين‬ ‫ومادة‬ ‫حرارة‬ ‫فقدان‬
7
-
)‫الثابتة‬ ‫اإلنتروبية‬ ‫كفاءة‬ ( ‫اإلنتروبي‬ ‫تساوي‬ ‫كفاءة‬
Isentropic efficiency
:
‫حرارية‬ ‫ميكانيكية‬ ‫آلة‬ ‫كفاءة‬ ‫لحساب‬ ‫الثابتة‬ ‫اإلنتروبية‬ ‫تستخدم‬
Thermal mechanical machine
‫الديناميكية‬ ‫لقوانين‬ ‫وطبقا‬ .
‫الحرارية‬ ‫الطاقة‬ ‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫الحرارية‬
Heat energy
‫الكهرباء‬ ‫(مثل‬ ‫الطاقة‬ ‫من‬ ‫آخر‬ ‫نوع‬ ‫إلى‬ ‫بالكامل‬ ‫تتحول‬ ‫أن‬
Electricity
‫طاقة‬ ‫أو‬
‫حركية‬
Kinetic energy
: ‫أن‬ ‫أي‬ ، )
‫حركة‬ ‫إلى‬ ‫يتحول‬ ‫لم‬ ‫طاقة‬ ‫جزء‬ + ‫حركة‬ ‫إلى‬ ‫تحول‬ ‫طاقة‬ ‫جزء‬ = ‫الحرارية‬ ‫الطاقة‬
‫تلك‬ ‫مقارنة‬ ‫بغرض‬ ‫الثابتة‬ ‫اإلنتروبية‬ ‫كفاءة‬ ‫وتستخدم‬ . ‫المثالية‬ ‫اآللة‬ ‫كفاءة‬ ‫من‬ ‫أقل‬ ‫دائما‬ ‫تكون‬ ‫بالحرارة‬ ‫تعمل‬ ‫ميكانيكية‬ ‫آلة‬ ‫وكفاءة‬
‫آلة‬ ‫بكفاءة‬ ‫العملية‬
. ‫واقعية‬
، ‫الهندسي‬ ‫التحليل‬ ‫في‬
‫الثابتة‬ ‫اإلنتروبية‬ ‫كفاءة‬
‫هي‬
‫معيار‬
‫الثابت‬ ‫التدفق‬ ‫أجهزة‬ ‫في‬ ‫الطاقة‬ ‫تدهور‬ ‫درجة‬ ‫لقياس‬
Steady-flow
devices
‫المثالية‬ ‫العملية‬ ‫فإن‬ ، ‫وبالتالي‬ .
Idealized process
‫والخروج‬ ‫الدخول‬ ‫ضغوط‬ ‫بين‬ ‫متساوية‬ ‫عملية‬ ‫هي‬ ‫للتوربين‬
.
‫و‬
‫هو‬ ‫التوربين‬ ‫من‬ ‫المطلوب‬ ‫الناتج‬
‫المنتج‬ ‫الشغل‬
Work output
.
7
‫التوربين‬ ‫على‬ ‫مالحظات‬
‫ات‬
:
‫عادة‬
‫ما‬
‫أداء‬ ‫يكون‬
‫التوربينات‬
‫البخارية‬
‫ل‬ ‫تابع‬
‫حقيقة‬
‫أن‬
‫الحجم‬
‫النوعي‬
Specific volume
‫للبخار‬
‫يزداد‬
‫بشكل‬
‫كبير‬
. ‫الضغط‬ ‫ينخفض‬ ‫بينما‬
‫يتم‬
‫تقسيم‬
‫التوربين‬
‫البخاري‬
‫الكبير‬
‫النموذجي‬
Typical large steam turbine
‫إلى‬
‫مر‬
‫حلة‬
‫العالي‬ ‫الضغط‬
(
(HP
High pressure stage
‫و‬
‫ال‬
‫متوسط‬
IP)
)
Intermediate
‫و‬
‫ال‬
‫منخفض‬
(
(LP
Low
‫الضغط‬
.
‫قد‬
‫يتم‬
‫تقسيم‬
‫مرحلة‬
LP
.
‫المكثف‬
Condenser
‫يقوم‬
‫المكثف‬
‫بإحضار‬
‫بخار‬
‫العادم‬
Exhaust steam
‫إلى‬
‫مع‬ ‫تماس‬
‫وسط‬
‫بارد‬
Cool medium
(
‫عادة‬
‫ما‬
‫يكون‬
‫ماء‬
‫بارد‬
)
‫من‬
‫أجل‬
‫إزالة‬
‫الحرارة‬
‫و‬
‫تكث‬
‫ي‬
‫ف‬
‫ه‬
‫مرة‬
‫أخرى‬
‫إلى‬
‫الماء‬
‫المعروف‬
‫باسم‬
‫المتكثف‬
Condensate
.
‫من‬
‫الناحية‬
‫الديناميكية‬
‫الحرارية‬
،
‫فإن‬
‫ي‬ ‫المكثف‬
‫تصرف‬
‫بنفس‬
‫الطريقة‬
‫التي‬
‫ي‬
‫تصرف‬
‫بها‬
‫المرجل‬
،
‫ولكن‬
‫في‬
‫اإل‬
‫تجاه‬
‫المعاكس‬
.
Qout = ṁ ( h3 – h4 )
8
: ‫المكثف‬ ‫على‬ ‫مالحظات‬
7
-
‫درجة‬
‫حرارة‬
‫ماء‬
‫التبريد‬
Cooling water temperature
‫تكون‬
‫عادة‬
‫في‬
( ‫المدى‬
‫من‬
71
‫درجة‬
‫مئوية‬
°
C
‫إلى‬
71
‫درجة‬
‫مئوية‬
)
‫إ‬
‫عتمادا‬
‫على‬
‫المصدر‬
Source
.
‫وبالتالي‬
،
‫فإن‬
‫درجات‬
‫حرارة‬
‫التكثيف‬
‫تتراوح‬
(
‫من‬
18
‫درجة‬
‫مئوية‬
‫إلى‬
18
‫درجة‬
‫مئوية‬
)
.
‫وهذا‬
‫يعني‬
‫ضغوط‬ ‫أن‬
‫ال‬
‫تكثيف‬
Condensing pressures
‫تكون‬
‫في‬
‫المدى‬
(
‫من‬
7
‫إلى‬
1
‫كيلو‬
‫باسكال‬
kPa
)
،
‫أي‬
‫أقل‬
‫تماما‬
‫من‬
‫الضغط‬
‫الجوي‬
Atmospheric
pressure
.
‫حدوث‬ ‫في‬ ‫يتسبب‬ ‫مما‬
‫المشاكل‬
‫مع‬
‫تسرب‬
‫الهواء‬
Air leakage
‫إلى‬
‫داخل‬
‫المكثفات‬
،
‫والتي‬
‫يجب‬
‫التصدي‬
‫لها‬
‫عن‬
‫طريق‬
‫إ‬
‫ستخدام‬
‫مضخات‬
‫التفريغ‬
Vacuum pumps
.
1
-
‫المتكثف‬ ‫البخار‬
‫سوف‬
‫يترك‬
‫المكثف‬
‫عادة‬
‫كسائل‬
‫مشبع‬
Saturated liquid
‫عند‬
‫درجة‬
‫حرارة‬
‫التشبع‬
Saturation temperature
.
‫التغذية‬ ‫مضخة‬
Feed pump
‫المرجل‬ ‫إلى‬ ‫أخرى‬ ‫مرة‬ ‫المياه‬ ‫لضخ‬ ‫التغذية‬ ‫مضخة‬ ‫إلى‬ ‫حاجة‬ ‫هناك‬
.
‫و‬
، ‫بذلك‬ ‫القيام‬ ‫أجل‬ ‫من‬
‫أن‬ ‫يجب‬
‫الضغط‬ ‫ترفع‬
‫األقل‬ ‫على‬
‫المرجل‬ ‫ضغط‬ ‫إلى‬
Boiler pressure
.
‫و‬
‫ميكانيكية‬ ‫طاقة‬ ‫تتطلب‬
Mechanical energy
‫لتحقيق‬
‫ج‬ ‫صغيرة‬ ‫المطلوبة‬ ‫الكمية‬ ‫فإن‬ ، ‫التوربين‬ ‫تنتجها‬ ‫التي‬ ‫الطاقة‬ ‫مع‬ ‫بالمقارنة‬ ‫ولكن‬ ، ‫ذلك‬
‫د‬
‫عادة‬ ‫تجاهلها‬ ‫ويمكن‬ ، ‫ا‬
‫كفاءة‬ ‫حسابات‬ ‫في‬
‫المحطة‬
Plant efficiency
.
‫أليجاد‬
‫الفعلية‬ ‫الطاقة‬ ‫متطلبات‬
Actual power
‫التغذية‬ ‫لمضخة‬
‫نستخدم‬ ،
‫المستق‬ ‫للتدفق‬ ‫الطاقة‬ ‫معادلة‬
‫ر‬
SSFEE
.
‫الشغل‬ ‫أن‬ ‫إلى‬ ‫تشير‬ ‫السالبة‬ ‫اإلشارة‬
Ẇfp
)‫التغذية‬ ‫(مضخة‬ ‫النظام‬ ‫على‬ ‫ينجز‬
.
– Ẇfp = ṁ ( h1 – h4 ) .
= ṁ [( u1 + p1v1 )] – [( u4 + p4v4 )]
‫بشكل‬ ‫تتغير‬ ‫لن‬ ‫الماء‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫أن‬ ‫بما‬
‫ملحوظ‬
‫قابل‬ ‫غير‬ ‫الماء‬ ‫أن‬ ‫وبما‬ ،
‫لإلنضغاط‬
Incompressible
‫عمليا‬
u1 = u4 v1 = v4
 Ẇfp = ṁ v1 ( p4 – p1 )
(Ẇfp / ṁ ) = ∆ h = 0.001 × ( 2 × 106
) = 2 KJ / Kg
‫القيمة‬ ‫هذه‬ ‫بمقارنة‬
‫التوربين‬ ‫عبر‬ ‫النوعي‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ‫تغير‬ ‫مع‬
~
(
7111
‫كيلوجول‬

‫أي‬ ، )‫كغم‬
‫ي‬
. ‫همل‬
9
‫ال‬
‫البخار‬ ‫محطة‬
‫ية‬
‫ك‬
‫م‬
‫نظ‬
‫و‬
‫م‬
‫ة‬
‫كامل‬
‫ة‬
Steam Plant as a complete system
‫كمحرك‬
‫آلة‬ ‫أو‬
‫حراري‬
‫ة‬
Heat engine
:
Ẇout
+
Qout
=
Qin
‫الدورة‬
Cycle
( : ‫أدناه‬
h2  hg
‫رانكين‬ ‫دورة‬
Rankine Cycle
.
h2  hg
‫التحميص‬ ‫مع‬ ‫رانكين‬ ‫دورة‬
Superheated Rankine Cycle
. )
01
‫للدورة‬ ‫الحرارية‬ ‫الكفاءة‬
Cycle thermal efficiency
‫التغذية‬ ‫مضخة‬ ‫قدرة‬ ‫بأهمال‬ (
Feed pump power
: )
th = Ẇout / Qin = ṁ ( h2 – h3 ) / ṁ ( h2 – h1 )
: ‫أن‬ ‫أي‬
th = ṁ ( h2 – h3 ) / ṁ ( h2 – h1 )
‫المتغيرات‬
Variables
:
Qin )
( ‫و‬ )
( Qout
=
‫تدفق‬ ‫معدل‬
)‫(إنتقال‬
( ‫النظام‬ ‫من‬ ‫أو‬ ‫إلى‬ ‫الحرارة‬
‫وحدة‬
‫زمن‬ ‫وحدة‬ ‫لكل‬ ‫طاقة‬
‫ية‬
)
.
Heat flow rate to or from the system (energy per unit time)
ṁ
=
( ‫الكتلة‬ ‫تدفق‬ ‫معدل‬
‫وحدة‬
)‫زمنية‬ ‫وحدة‬ ‫لكل‬ ‫الكتلة‬
(
Mass flow rate (mass per unit time
.
(Ẇout )
‫و‬
(Ẇfp )
=
‫الميكانيكية‬ ‫الطاقة‬
‫أوالمستهلكة‬ )‫الناتجة‬ ( ‫المجهزة‬
‫في‬
( ‫النظام‬
‫وحدة‬
‫وحدة‬ ‫لكل‬ ‫طاقة‬
)‫زمنية‬
Mechanical power provided by or consumed in the system (energy per unit time)
th
=
‫(ناتج‬ ‫للعملية‬ ‫الحرارية‬ ‫الكفاءة‬
‫القدرة‬
‫لكل‬ ‫الصافي‬
‫وحدة‬
‫داخلة‬ ‫حرارة‬
)‫أبعاد‬ ‫بال‬ ،
.
Thermal efficiency of the process (net power output per heat input, dimensionless)
isen
=
‫لعمليات‬ ‫اإلنتروبي‬ ‫تساوي‬ ‫كفاءة‬
‫ا‬
)‫التغذية‬ ‫(مضخة‬ ‫لضغط‬
‫التمدد‬ ‫و‬
‫أبعاد‬ ‫بدون‬ ، )‫(التوربين‬
.
Isentropic efficiency of the compression (feed pump) and expansion (turbine)
processes, dimensionless
h1 , h2 , h3 , h4
=
‫النوعية‬ ‫الحرارية‬ ‫المحتويات‬
Specific enthalpies
‫على‬ ‫إليها‬ ‫المشار‬ ‫النقاط‬ ‫عند‬
‫المحطط‬
T– s
.
(h3isen )
( ‫أو‬
( h3′
‫النهائي‬ ‫النوعي‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ =
Final specific enthalpy
‫للمائع‬
Fluid
‫كان‬ ‫إذا‬
‫اإلنتروبي‬ ‫متساوي‬ ‫التوربين‬
Isentropic
.
00
P1) , ( p4)
‫الضغط‬ ‫عملية‬ ‫وبعد‬ ‫قبل‬ ‫الضغوط‬ = )
The pressures before and after the compression process
v
‫الحجم‬ =
) Volume
‫مكعب‬ ‫متر‬
m³
. )
u
‫الداخلية‬ ‫الطاقة‬ =
nternal energy
I
‫و‬
‫فكما‬ . ) ‫الكامنة‬ ‫وطاقتها‬ ‫الحركية‬ ‫طاقتها‬ ( ‫للجزيئات‬ ‫الكلية‬ ‫الطاقة‬ ‫هي‬
‫طاقة‬ ‫تختزن‬ ‫أنها‬ ‫كما‬ ، ‫الحركة‬ ‫هذه‬ ‫بسبب‬ ‫حركية‬ ‫طاقة‬ ‫وتمتلك‬ ، ‫مستمرة‬ ‫حركة‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫المادة‬ ‫جزيئات‬ ‫أن‬ ‫نعلم‬
‫القياس‬ ‫وحدة‬ . ‫بينها‬ ‫المتبادلة‬ ‫القوى‬ ‫بسبب‬ ‫كامنة‬
(
‫جول‬ ‫كيلو‬
KJ
)
‫ورمزه‬
( ‫ا‬
U
‫أو‬
u
. )
‫ال‬
‫محطة‬
‫البخار‬
‫ية‬
‫المتقدمة‬
Advanced Steam plant
‫يمكن‬
‫تحسين‬
‫الدورة‬
‫والكفاءة‬
‫الحرارية‬
‫األجمالية‬
overall thermal efficiency
‫لمحطة‬
‫البخار‬
‫خالل‬ ‫من‬
: ‫يلي‬ ‫ما‬ ‫تضمين‬
7
-
‫التغذية‬ ‫ماء‬ ‫تسخين‬
Feed-heating
.
1
-
‫إ‬
‫التسخين‬ ‫عادة‬
Reheat
.
7
-
‫إ‬
‫أو‬ ‫سترجاع‬
‫إ‬
‫الحرارة‬ ‫سترداد‬
Heat recovery
.
‫التغذية‬ ‫ماء‬ ‫تسخين‬
Feed-heating
:
‫ماء‬ ‫مسخنة‬
‫تغذية‬
Feed-heater
‫واحد‬
‫ة‬
‫من‬
‫شأنه‬
‫ا‬
‫أن‬
‫ت‬
‫رفع‬
‫درجة‬
‫حرارة‬
‫ماء‬
‫التغذية‬
Feed water
temperature
‫بواسطة‬
‫كمية‬
‫معينة‬
‫تعتمد‬
‫على‬
‫حالة‬
‫البخار‬
‫المستنزف‬
Steam bled
‫والذي‬ ‫التوربين‬ ‫من‬
‫ي‬
‫ستخدم‬
‫لزيادة‬
‫درجة‬
‫حرارة‬
‫ماء‬
‫التغذية‬
.
‫ماذا‬
‫لو‬
‫أضفنا‬
‫المزيد‬
‫من‬
‫ماء‬ ‫مسخنات‬
‫التغذية‬
‫؟‬
‫و‬
‫كيف‬
‫يجب‬
‫أن‬
‫نستخدمها‬
‫؟‬
‫دعونا‬
‫نلقي‬
‫نظرة‬
‫على‬
‫عدد‬
‫غير‬
‫محدد‬
‫من‬
‫مسخنات‬
‫ماء‬
‫التغذية‬
‫التي‬
‫تخدم‬
‫محطة‬
‫البخار‬
.
‫سنركز‬
‫على‬
‫أي‬
‫أ‬
‫ثنين‬
‫متجاورين‬
. ‫التغذية‬ ‫ماء‬ ‫مسخنات‬ ‫من‬
02
‫مالحظة‬
:
‫يشير‬
‫الرمز‬
(
w
)
‫إلى‬
‫الماء‬
‫السائل‬
.
‫معادلة‬ ‫تكون‬
‫موازنة‬
‫الطاقة‬
Energy balance
‫ل‬
‫ماء‬ ‫مسخنة‬
‫التغذية‬
(
j
)
:
ṁj ( hj – hwj ) = ṁwi ( hwj – hwi ) (i)
‫أن‬ ‫أي‬
‫المفقود‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ،
‫قبل‬ ‫من‬
‫ا‬ ‫البخار‬
‫المستنزف‬
Bled steam
=
‫المحتوى‬
‫المكتسب‬ ‫الحراري‬
‫بواسطة‬
‫م‬
‫اء‬
‫الوارد‬ ‫التغذية‬
‫إلى‬
‫ال‬
‫مسخنة‬
.
‫معادلة‬ ‫تكون‬
‫موازنة‬
‫الكتلة‬
Mass balance
‫ل‬
‫التغذية‬ ‫ماء‬ ‫مسخنة‬
(
j
)
:
ṁwj = ṁwi + ṁj (ii)
( hwj – hwi )
‫المعادلة‬ ‫من‬
(
i
)
:
ṁj = ṁwi -----------------
( hj – hwj )
hwj – hwi
‫و‬
‫المعادلة‬ ‫من‬
(
ii
)
:
ṁwj = ṁwi ( 1 + ------------- )
hj – hwj
i
j
hwF
03
hwj – hwi
ṁwj /ṁwi = γj = 1 + ------------- : ‫أو‬
hj – hwj
hwj – hwi = rj ( j (
‫المسخنة‬ ‫في‬ ‫التغذية‬ ‫لماء‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ‫إرتفاع‬
hj – hwj = Fj ( j ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ‫إنخفاض‬ (
‫المستنزف‬ ‫للبخار‬
‫في‬
‫داخل‬
‫المسخنة‬
: ‫بالتالي‬
γj = 1 + ( rj / Fj )
( ‫التوربين‬ ‫داخل‬ ‫إلى‬ ‫الكتلي‬ ‫التدفق‬ ‫معدل‬ ‫معادلة‬ ‫كتابة‬ ‫يمكن‬
ṁB
: ‫يلي‬ ‫كما‬ )
ṁB ṁwj ṁwj ṁwa
ṁB = ----- × ----- × ----- × × × -----
ṁwj ṁwi ṁwh 1
j
( ‫أن‬ ‫أي‬
ṁB
‫النسب‬ ‫جميع‬ ‫إنتاج‬ = )
Product of all the ratios
:
ṁB =  γj
n =1
th = 1 – (Qout / Qin) = 1 – [ṁA ( hA – hwA ) / ṁB ( hB – hwF )] : ‫اآلن‬
: ‫ولكن‬
ṁA = 1
th = 1 – [ ( hA – hwA ) / ṁB ( hB – hwF )]
‫المعطاة‬ ‫القيم‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬
‫الحرارية‬ ‫للمحتويات‬
Enthalpies
(
‫أن‬ ‫أي‬
‫أو‬ ‫مؤشرات‬
‫بيانات‬
‫الخاصة‬ ‫التشغيل‬
‫بالمحطة‬
‫إ‬ ‫تم‬ ‫قد‬
‫عتما‬
‫ها‬
، )
‫فإن‬
‫الحرارية‬ ‫الكفاءة‬
‫تكون‬ ‫للمحطة‬
‫ب‬
‫ال‬
‫حد‬
‫األ‬
‫قصى‬
( ‫يكون‬ ‫عندما‬
ṁB
‫األقصى‬ ‫بالحد‬ )
j
‫يكون‬ ‫عندما‬ ‫أي‬
 γj )
)
. ‫األقصى‬ ‫بالحد‬
n =1
‫يمكن‬
‫إ‬
‫ستنتاج‬
‫هذا‬
‫خالل‬ ‫من‬ ‫ذلك‬ ‫حدوث‬ ‫عند‬ ‫الشرط‬
‫اإلعتبار‬ ‫بنظر‬ ‫األخذ‬
‫أي‬
‫مسخنتين‬
‫متجاورتين‬
(
i & j
)
.
‫المسخنتين‬ ‫كلتا‬ ‫عبر‬ ‫التغذية‬ ‫ماء‬ ‫في‬ ‫الحراري‬ ‫للمحتوى‬ ‫اإلجمالي‬ ‫اإلرتفاع‬ ‫أن‬ ‫لنفترض‬
( ‫هو‬
R
)
: ‫فإن‬ ‫بالتالي‬ ،
R = ri + rj
: ‫أن‬ ‫أي‬
rj = R – ri
04
‫فإن‬ ‫وهكذا‬
:
: ‫وبالتالي‬
‫على‬ ‫الدورة‬ ‫إلى‬ ‫نظرنا‬ ‫إذا‬
‫المخطط‬
‫ين‬
(
t – h
)
‫أو‬
(
h - s
)
‫أن‬ ‫مالحظة‬ ‫يمكن‬ ،
‫إنخفاض‬
‫الحراري‬ ‫المحتوى‬
‫للبخار‬
‫الم‬
‫للمسخنتين‬ ‫ستنزف‬
‫ال‬
‫نفسه‬ ‫هو‬ ‫متجاورتين‬
‫تقريبا‬
.
: ‫فإن‬ ‫وهكذا‬
Fi = Fj = F
: ‫أن‬ ‫و‬
( ‫ل‬ ‫القصوى‬ ‫القيمة‬ ‫تحديد‬ ‫يتم‬
γi γj
‫عندما‬ )
: ‫تكون‬
: ‫عندما‬ ‫أي‬
‫أن‬ ‫أي‬
‫إ‬
‫في‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ‫رتفاع‬
‫التغذية‬ ‫ماء‬
‫يمر‬ ‫الذي‬
‫خالل‬ ‫من‬
‫متجاورتين‬ ‫مسخنتين‬
‫أن‬ ‫يجب‬
‫ي‬
‫كون‬
‫م‬
‫ت‬
‫ساوي‬
‫القصوى‬ ‫القيمة‬ ‫على‬ ‫للحصول‬
‫للناتج‬
(
γi γj
. )
‫التحليل‬ ‫يمتد‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬
Analysis
‫أجهزة‬ ‫من‬ ‫عدد‬ ‫أي‬ ‫إلى‬
‫التغذية‬ ‫ماء‬ ‫مسخنات‬
‫أن‬ ‫أي‬ ، ‫النتيجة‬ ‫بنفس‬
‫تساوي‬
‫االرتفاعات‬
‫الحراري‬ ‫بالمحتوى‬
‫المطلوب‬ ‫الشرط‬ ‫هي‬ ‫المسخنات‬ ‫في‬
‫لزيادة‬
‫اإلنتاج‬
‫الحرارية‬ ‫الكفاءة‬ ‫زيادة‬ ‫وبالتالي‬
‫للمحطة‬
.
‫نظ‬
‫را‬
‫األقصى‬ ‫الحد‬ ‫ألن‬
‫ما‬ ‫حد‬ ‫إلى‬
‫سهل‬
،
‫ف‬
‫يكون‬ ‫أن‬ ‫يجب‬ ‫ال‬
(
‫تساوي‬
‫إ‬
‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ‫رتفاع‬
)
‫دقي‬
‫قا‬
.
‫إذا‬
‫خططنا‬
‫الحرارية‬ ‫الكفاءة‬ ‫في‬ ‫التحسن‬
‫للمحطة‬
‫ضد‬
‫ال‬ ‫عدد‬
‫لوجدنا‬ ‫مسخنات‬
‫بعد‬
(
7
‫أو‬
1
)
‫الزيادة‬ ‫أن‬ ‫مسخنات‬
‫في‬
‫التحس‬
‫ي‬
‫ن‬
‫يبرر‬ ‫ال‬
‫تكلفة‬
Cost
‫المسخنات‬
‫اإلضافية‬
‫وتعقيد‬
‫المحطة‬
Plant complexity
.
05
‫التسخين‬ ‫إعادة‬
Reheat
:
‫إعادة‬
: ‫التسخين‬
7
-
‫العادم‬ ‫بخار‬ ‫على‬ ‫يحافظ‬
Exhaust steam
‫بعي‬
‫دا‬
‫التشبع‬ ‫خط‬ ‫عن‬
Saturation line
.
1
-
‫إضافية‬ ‫حرارة‬ ‫بتزويد‬ ‫يسمح‬
Additional heat
‫ب‬
‫عالية‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬
.
7
-
‫ما‬ ‫عادة‬
‫يحصل‬
‫تحسن‬
‫قليل‬
‫الحرارية‬ ‫الكفاءة‬ ‫في‬
.
06
‫الحرارة‬ ‫إسترداد‬ ‫أو‬ ‫إسترجاع‬
-
‫المقتصدات‬
Economisers
Heat Recovery -
‫المقتصدة‬
‫(هواء‬
–
‫إلى‬
–
)‫هواء‬
(
air-to-air
)
‫المسبق‬ ‫بالتسخين‬ ‫تقوم‬
Preheat
‫القادم‬ ‫للهواء‬
In-coming air
)‫المهدور‬ ( ‫المستنزف‬ ‫الهواء‬ ‫بإستخدام‬
Waste heat
‫المدخنة‬ ‫غازات‬ ‫في‬
Flue gases
.
71
‫المراجع‬
References
1- www.scribd.com/document/188528710/Steam
2- Wikipedia- the free encyclopedia ‫ويكيبيديا‬
،
‫الموسوعة‬
‫الحرة‬
3- Dictionary of Engineering – Second Edition - McGraw-Hill
4
-
‫إصدارات‬
‫مجمع‬
‫اللغة‬
‫العربية‬
‫بالقاهرة‬
:
‫مجموعة‬
‫المصطلحات‬
‫العلمية‬
‫والفنية‬
–
‫المجلد‬
12
‫سنة‬
2191
‫والمجلد‬
19
‫سنة‬
2111
‫والمجلد‬
41
‫سنة‬
1001
،
‫ومعجم‬
‫مصطلحات‬
‫الهندسة‬
‫الميكانيكية‬
–
‫الطبعة‬
‫األولى‬
2111
،
‫ومعجم‬
‫الفيزياء‬
1001
5
-
‫معجم‬
‫المصطلحات‬
‫العلمية‬
‫والفنية‬
‫والهندسية‬
-
‫أحمد‬
‫شفيق‬
‫الخطيب‬
-
1005

Contenu connexe

Tendances

Tendances (20)

Fbc boilers
Fbc boilersFbc boilers
Fbc boilers
 
Cooling tower
Cooling towerCooling tower
Cooling tower
 
محركات الاحتراق الداخلي engine
محركات الاحتراق الداخلي engineمحركات الاحتراق الداخلي engine
محركات الاحتراق الداخلي engine
 
Feedwater heaters in thermal power plants
Feedwater heaters in thermal power plantsFeedwater heaters in thermal power plants
Feedwater heaters in thermal power plants
 
Presentation cooling tower
Presentation cooling towerPresentation cooling tower
Presentation cooling tower
 
Heat exchanger design.
Heat exchanger design.Heat exchanger design.
Heat exchanger design.
 
Gas turbine design and operating
Gas turbine design and operatingGas turbine design and operating
Gas turbine design and operating
 
water treatment plant
water treatment plantwater treatment plant
water treatment plant
 
Refrigeration Senator Libya
Refrigeration  Senator LibyaRefrigeration  Senator Libya
Refrigeration Senator Libya
 
Performance Analysis of Power Plant Systems
Performance Analysis of Power Plant SystemsPerformance Analysis of Power Plant Systems
Performance Analysis of Power Plant Systems
 
CONDENSERS & COOLING TOWERS
CONDENSERS & COOLING TOWERSCONDENSERS & COOLING TOWERS
CONDENSERS & COOLING TOWERS
 
Selection and Design of Condensers
Selection and Design of CondensersSelection and Design of Condensers
Selection and Design of Condensers
 
Basic ccpp overview Power plant
Basic ccpp overview Power plantBasic ccpp overview Power plant
Basic ccpp overview Power plant
 
Brayton cycle
Brayton cycleBrayton cycle
Brayton cycle
 
Cooling water (CW) system
Cooling water (CW) system Cooling water (CW) system
Cooling water (CW) system
 
Steam Condenser performance and loss diagnostic
Steam Condenser performance and loss diagnosticSteam Condenser performance and loss diagnostic
Steam Condenser performance and loss diagnostic
 
Boiler ssasit
Boiler  ssasitBoiler  ssasit
Boiler ssasit
 
Project report study of cooling tower
Project report  study of cooling towerProject report  study of cooling tower
Project report study of cooling tower
 
Multi pressure system in VCRS
Multi pressure system in VCRSMulti pressure system in VCRS
Multi pressure system in VCRS
 
Gas turbine
Gas turbineGas turbine
Gas turbine
 

Similaire à المحطة البخارية.pdf

المحطات البخارية بكامل اجزائها الدكتور كرار رأفت علوش < Dr. karrar raafat alwash
المحطات البخارية بكامل اجزائها الدكتور كرار رأفت علوش < Dr. karrar raafat alwashالمحطات البخارية بكامل اجزائها الدكتور كرار رأفت علوش < Dr. karrar raafat alwash
المحطات البخارية بكامل اجزائها الدكتور كرار رأفت علوش < Dr. karrar raafat alwashDr. Karrar Alwash
 
الدورة الديناميكية الحرارية.pdf
الدورة الديناميكية الحرارية.pdfالدورة الديناميكية الحرارية.pdf
الدورة الديناميكية الحرارية.pdfعدنان بهجت جليل
 
معدل الحرارة وكفاءة الأداء للمحطات الغازية لتوليد الكهرباء.pdf
معدل الحرارة وكفاءة الأداء للمحطات الغازية لتوليد الكهرباء.pdfمعدل الحرارة وكفاءة الأداء للمحطات الغازية لتوليد الكهرباء.pdf
معدل الحرارة وكفاءة الأداء للمحطات الغازية لتوليد الكهرباء.pdfAdnanBahjat
 
معدل الحرارة وكفاءة الأداء للمحطات الغازية لتوليد الكهرباء.pdf
معدل الحرارة وكفاءة الأداء للمحطات الغازية لتوليد الكهرباء.pdfمعدل الحرارة وكفاءة الأداء للمحطات الغازية لتوليد الكهرباء.pdf
معدل الحرارة وكفاءة الأداء للمحطات الغازية لتوليد الكهرباء.pdfعدنان بهجت جليل
 
Steam turbines
Steam turbinesSteam turbines
Steam turbineselecdibis
 
Lesson 3 التوليد الحراري
Lesson 3 التوليد الحراريLesson 3 التوليد الحراري
Lesson 3 التوليد الحراريabdou89salwa
 

Similaire à المحطة البخارية.pdf (12)

المحطات البخارية بكامل اجزائها الدكتور كرار رأفت علوش < Dr. karrar raafat alwash
المحطات البخارية بكامل اجزائها الدكتور كرار رأفت علوش < Dr. karrar raafat alwashالمحطات البخارية بكامل اجزائها الدكتور كرار رأفت علوش < Dr. karrar raafat alwash
المحطات البخارية بكامل اجزائها الدكتور كرار رأفت علوش < Dr. karrar raafat alwash
 
دورة كارنو
دورة كارنودورة كارنو
دورة كارنو
 
دورة كارنو
دورة كارنودورة كارنو
دورة كارنو
 
Design of steam turbines
Design of steam turbinesDesign of steam turbines
Design of steam turbines
 
Gas turbine primer
Gas turbine primerGas turbine primer
Gas turbine primer
 
الدورة الديناميكية الحرارية.pdf
الدورة الديناميكية الحرارية.pdfالدورة الديناميكية الحرارية.pdf
الدورة الديناميكية الحرارية.pdf
 
معدل الحرارة وكفاءة الأداء للمحطات الغازية لتوليد الكهرباء.pdf
معدل الحرارة وكفاءة الأداء للمحطات الغازية لتوليد الكهرباء.pdfمعدل الحرارة وكفاءة الأداء للمحطات الغازية لتوليد الكهرباء.pdf
معدل الحرارة وكفاءة الأداء للمحطات الغازية لتوليد الكهرباء.pdf
 
معدل الحرارة وكفاءة الأداء للمحطات الغازية لتوليد الكهرباء.pdf
معدل الحرارة وكفاءة الأداء للمحطات الغازية لتوليد الكهرباء.pdfمعدل الحرارة وكفاءة الأداء للمحطات الغازية لتوليد الكهرباء.pdf
معدل الحرارة وكفاءة الأداء للمحطات الغازية لتوليد الكهرباء.pdf
 
التوربينات البخارية.pdf
التوربينات البخارية.pdfالتوربينات البخارية.pdf
التوربينات البخارية.pdf
 
Steam turbines
Steam turbinesSteam turbines
Steam turbines
 
Generators
GeneratorsGenerators
Generators
 
Lesson 3 التوليد الحراري
Lesson 3 التوليد الحراريLesson 3 التوليد الحراري
Lesson 3 التوليد الحراري
 

Plus de عدنان بهجت جليل

الساعات المكافئة للتوربين الغازي في محطة الدبس.pdf
الساعات المكافئة للتوربين الغازي في محطة الدبس.pdfالساعات المكافئة للتوربين الغازي في محطة الدبس.pdf
الساعات المكافئة للتوربين الغازي في محطة الدبس.pdfعدنان بهجت جليل
 
الصيانة والساعات التشغيلية المكافئة للتوربين الغازي.pdf
الصيانة والساعات التشغيلية المكافئة للتوربين الغازي.pdfالصيانة والساعات التشغيلية المكافئة للتوربين الغازي.pdf
الصيانة والساعات التشغيلية المكافئة للتوربين الغازي.pdfعدنان بهجت جليل
 
Short Term Overheating Failures in Boiler Tubes.pdf
Short Term Overheating Failures in Boiler Tubes.pdfShort Term Overheating Failures in Boiler Tubes.pdf
Short Term Overheating Failures in Boiler Tubes.pdfعدنان بهجت جليل
 
التوربين الغازي V94.2 من وجهة نظر ميكانيكية
التوربين الغازي V94.2 من وجهة نظر ميكانيكيةالتوربين الغازي V94.2 من وجهة نظر ميكانيكية
التوربين الغازي V94.2 من وجهة نظر ميكانيكيةعدنان بهجت جليل
 

Plus de عدنان بهجت جليل (10)

الساعات المكافئة للتوربين الغازي في محطة الدبس.pdf
الساعات المكافئة للتوربين الغازي في محطة الدبس.pdfالساعات المكافئة للتوربين الغازي في محطة الدبس.pdf
الساعات المكافئة للتوربين الغازي في محطة الدبس.pdf
 
الصيانة والساعات التشغيلية المكافئة للتوربين الغازي.pdf
الصيانة والساعات التشغيلية المكافئة للتوربين الغازي.pdfالصيانة والساعات التشغيلية المكافئة للتوربين الغازي.pdf
الصيانة والساعات التشغيلية المكافئة للتوربين الغازي.pdf
 
Short Term Overheating Failures in Boiler Tubes.pdf
Short Term Overheating Failures in Boiler Tubes.pdfShort Term Overheating Failures in Boiler Tubes.pdf
Short Term Overheating Failures in Boiler Tubes.pdf
 
Tubes Overheating in Power Plant Boilers.pdf
Tubes Overheating in Power Plant Boilers.pdfTubes Overheating in Power Plant Boilers.pdf
Tubes Overheating in Power Plant Boilers.pdf
 
التوربين الغازي V94.2 من وجهة نظر ميكانيكية
التوربين الغازي V94.2 من وجهة نظر ميكانيكيةالتوربين الغازي V94.2 من وجهة نظر ميكانيكية
التوربين الغازي V94.2 من وجهة نظر ميكانيكية
 
Electrical energy outline
Electrical energy outlineElectrical energy outline
Electrical energy outline
 
Economic feasibility study
Economic feasibility studyEconomic feasibility study
Economic feasibility study
 
Tg20 training manual operating procedures
Tg20 training manual   operating proceduresTg20 training manual   operating procedures
Tg20 training manual operating procedures
 
Tg 20 g.t. control system
Tg 20 g.t. control systemTg 20 g.t. control system
Tg 20 g.t. control system
 
Efficiency & Performance
Efficiency & PerformanceEfficiency & Performance
Efficiency & Performance
 

Dernier

Architecture engineering ‎⁨العمارة المعاصرة في مصر⁩.pdf
Architecture engineering ‎⁨العمارة المعاصرة في مصر⁩.pdfArchitecture engineering ‎⁨العمارة المعاصرة في مصر⁩.pdf
Architecture engineering ‎⁨العمارة المعاصرة في مصر⁩.pdfmennamohamed200y
 
الفهم القرائي الفهم القرائي الفهم القرائي دورة الفهم القرائي.pptx
الفهم القرائي الفهم القرائي الفهم القرائي دورة الفهم القرائي.pptxالفهم القرائي الفهم القرائي الفهم القرائي دورة الفهم القرائي.pptx
الفهم القرائي الفهم القرائي الفهم القرائي دورة الفهم القرائي.pptxAhmedAbed90
 
نظم التحكم البيئي pdf...................
نظم التحكم البيئي pdf...................نظم التحكم البيئي pdf...................
نظم التحكم البيئي pdf...................cartoon1232
 
المحاضرة الثالثة دورة التحكم الصناعي العملية
المحاضرة الثالثة دورة التحكم الصناعي العمليةالمحاضرة الثالثة دورة التحكم الصناعي العملية
المحاضرة الثالثة دورة التحكم الصناعي العمليةsofyan20058
 
المؤقتات بدورة التحكم الصناعي العملية اليوم
المؤقتات بدورة التحكم الصناعي العملية اليومالمؤقتات بدورة التحكم الصناعي العملية اليوم
المؤقتات بدورة التحكم الصناعي العملية اليومsofyan20058
 
المحاضرة الأولى في دورة التحكم الصناعي ل
المحاضرة الأولى في دورة التحكم الصناعي لالمحاضرة الأولى في دورة التحكم الصناعي ل
المحاضرة الأولى في دورة التحكم الصناعي لsofyan20058
 
مبدأ عمل المؤقتات في دورة التحكم الصناعي العملية
مبدأ عمل المؤقتات في دورة التحكم الصناعي العمليةمبدأ عمل المؤقتات في دورة التحكم الصناعي العملية
مبدأ عمل المؤقتات في دورة التحكم الصناعي العمليةsofyan20058
 
المحاضرة الأولى لدورة التحكم الصناعي العملية
المحاضرة الأولى لدورة التحكم الصناعي العمليةالمحاضرة الأولى لدورة التحكم الصناعي العملية
المحاضرة الأولى لدورة التحكم الصناعي العمليةsofyan20058
 

Dernier (8)

Architecture engineering ‎⁨العمارة المعاصرة في مصر⁩.pdf
Architecture engineering ‎⁨العمارة المعاصرة في مصر⁩.pdfArchitecture engineering ‎⁨العمارة المعاصرة في مصر⁩.pdf
Architecture engineering ‎⁨العمارة المعاصرة في مصر⁩.pdf
 
الفهم القرائي الفهم القرائي الفهم القرائي دورة الفهم القرائي.pptx
الفهم القرائي الفهم القرائي الفهم القرائي دورة الفهم القرائي.pptxالفهم القرائي الفهم القرائي الفهم القرائي دورة الفهم القرائي.pptx
الفهم القرائي الفهم القرائي الفهم القرائي دورة الفهم القرائي.pptx
 
نظم التحكم البيئي pdf...................
نظم التحكم البيئي pdf...................نظم التحكم البيئي pdf...................
نظم التحكم البيئي pdf...................
 
المحاضرة الثالثة دورة التحكم الصناعي العملية
المحاضرة الثالثة دورة التحكم الصناعي العمليةالمحاضرة الثالثة دورة التحكم الصناعي العملية
المحاضرة الثالثة دورة التحكم الصناعي العملية
 
المؤقتات بدورة التحكم الصناعي العملية اليوم
المؤقتات بدورة التحكم الصناعي العملية اليومالمؤقتات بدورة التحكم الصناعي العملية اليوم
المؤقتات بدورة التحكم الصناعي العملية اليوم
 
المحاضرة الأولى في دورة التحكم الصناعي ل
المحاضرة الأولى في دورة التحكم الصناعي لالمحاضرة الأولى في دورة التحكم الصناعي ل
المحاضرة الأولى في دورة التحكم الصناعي ل
 
مبدأ عمل المؤقتات في دورة التحكم الصناعي العملية
مبدأ عمل المؤقتات في دورة التحكم الصناعي العمليةمبدأ عمل المؤقتات في دورة التحكم الصناعي العملية
مبدأ عمل المؤقتات في دورة التحكم الصناعي العملية
 
المحاضرة الأولى لدورة التحكم الصناعي العملية
المحاضرة الأولى لدورة التحكم الصناعي العمليةالمحاضرة الأولى لدورة التحكم الصناعي العملية
المحاضرة الأولى لدورة التحكم الصناعي العملية
 

المحطة البخارية.pdf

  • 1. Steam Plant Eng. Adnan Bahjat Jalil koprlo1@gmail.com 2019 ‫ال‬ ‫محطة‬ ‫ال‬ ‫بخارية‬ Steam Plant ‫إ‬ ‫عداد‬ ‫وترجمة‬ ‫المهندس‬ ‫جليل‬ ‫بهجت‬ ‫عدنان‬
  • 2. 1 ‫المحتويات‬ ‫جدول‬ Table of Content ‫الموضوع‬ ‫الصفحة‬ ‫تمهيد‬ . ‫األساسية‬ ‫البخارية‬ ‫المحطة‬ . 2 ‫المرجل‬ ‫أو‬ ‫البخار‬ ‫مولد‬ . 3 ‫المراجل‬ ‫على‬ ‫مالحظة‬ . 4 ‫توضيحية‬ ‫مالحظات‬ . . ‫التوربين‬ 5 ‫توضيحية‬ ‫مالحظات‬ . 6 ‫التوربينات‬ ‫على‬ ‫مالحظات‬ . . ‫المكثف‬ 7 ‫المكثف‬ ‫على‬ ‫مالحظات‬ . . ‫التغذية‬ ‫مضخة‬ 8 ‫كاملة‬ ‫كمنظومة‬ ‫البخارية‬ ‫المحطة‬ . 9 ‫المتغيرات‬ . 01 ‫المتقدمة‬ ‫البخارية‬ ‫المحطة‬ . ‫التغذية‬ ‫ماء‬ ‫تسخين‬ . 00 - 04 ‫التسخين‬ ‫إعادة‬ . 05 ‫الحرارة‬ ‫إسترداد‬ ‫أو‬ ‫إسترجاع‬ – ‫المقتصدات‬ . 06 ‫المراجع‬ . 07
  • 3. 2 ‫تمهيد‬ Introduction ‫ب‬ ‫التبشير‬ ‫تم‬ ‫طاقة‬ ‫تسخير‬ ‫قدرة‬ ‫أو‬ ‫البخار‬ Steam power ‫خالل‬ ‫الصناعية‬ ‫الثورة‬ Industrial revolution . ‫البداية‬ ‫كانت‬ ‫عام‬ ‫الميالدي‬ ‫عشر‬ ‫الثامن‬ ‫القرن‬ ‫أوائل‬ ‫في‬ ( 7171 ) ‫مع‬ ‫أول‬ ‫بخاري‬ ‫محرك‬ Steam engine ‫أخت‬ ‫قبل‬ ‫من‬ ‫رع‬ ‫البريطاني‬ ‫والمخترع‬ ‫المهندس‬ ‫نيوكمان‬ ‫توماس‬ Thomas Newcomen ( 7661 - 7111 ) . ، ‫للغاية‬ ‫بطيئة‬ ‫المبكرة‬ ‫التطورات‬ ‫كانت‬ ‫حيث‬ ‫إستخدام‬ ‫تم‬ ‫شركة‬ ‫تصميم‬ Newcomen ‫في‬ ‫بريطاني‬ ‫ا‬ ‫ل‬ ‫من‬ ‫يقرب‬ ‫ما‬ ( 711 ‫عام‬ ) . ‫محرك‬ ‫وصف‬ ‫يمكن‬ Newcomen ‫فراغ‬ ‫كمحرك‬ ‫أفضل‬ ‫بشكل‬ ‫تخلخلي‬ ‫أو‬ ‫ي‬ Vacuum engine . ‫حيث‬ ‫يتم‬ ‫كان‬ ‫الفراغ‬ ‫إنشاء‬ ‫البخار‬ ‫بتكثيف‬ . ‫فعال‬ ‫غير‬ ‫المحرك‬ ‫كان‬ ، ‫ذلك‬ ‫ومع‬ Inefficient ‫إحضار‬ ‫من‬ ‫بد‬ ‫ال‬ ‫كان‬ ‫فقد‬ ، ‫للغاية‬ ‫الفحم‬ Coal . ‫المحرك‬ ‫لتشغيل‬ ‫مكلفة‬ ‫كانت‬ ‫مسافة‬ ‫من‬ ‫عام‬ ‫في‬ ( 7161 ) ‫حقق‬ ‫األسكتلندي‬ ‫المهندس‬ ‫وا‬ ‫جيمس‬ ‫ط‬ James Watt ( 7176 - 7171 ) ‫في‬ ‫كبيرة‬ ‫زيادة‬ ‫والكفاءة‬ ‫الطاقة‬ Efficiency ‫تطو‬ ‫مع‬ ‫ي‬ ‫راته‬ ‫وتحسيناته‬ . ‫فقد‬ ‫التكثيف‬ ‫يحدث‬ ‫بحيث‬ ‫المحرك‬ ‫تصميم‬ ‫بإعادة‬ ‫قام‬ Condensation ‫األسطوانة‬ ‫خارج‬ Cylinder ‫الحرارة‬ ‫تفقد‬ ‫لم‬ ‫األسطوانة‬ ‫أن‬ ‫يعني‬ ‫هذا‬ . Heat ‫كل‬ ‫أثناء‬ ‫شوط‬ Stroke ‫ب‬ ‫سمح‬ ‫كما‬ . ‫إ‬ ‫ستخدام‬ ‫المراجل‬ ‫المضغوطة‬ Pressurised boilers ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫وبالتالي‬ ‫في‬ ‫الطاقة‬ ‫الصعود‬ ‫شوط‬ Up-stroke ‫إلى‬ ‫باإلضافة‬ ‫النزول‬ ‫شوط‬ Down-stroke . ‫ال‬ ‫هذا‬ ‫ل‬ ‫المجال‬ ‫أفسح‬ ‫محرك‬ ‫ل‬ ‫محرك‬ ‫ال‬ ‫بخاري‬ ‫ال‬ ‫ترددي‬ Reciprocating steam engine ‫و‬ ‫الذي‬ ‫تم‬ ‫ترقيته‬ ‫وضبطه‬ ‫عالية‬ ‫درجة‬ ‫إلى‬ ‫ثنائية‬ ‫البخارية‬ ‫المحركات‬ ‫كانت‬ . ‫وثالثية‬ ‫التمدد‬ Double and triple expansion steam engines ‫طلب‬ ‫بالكاد‬ ‫هناك‬ ‫وكان‬ ‫شائعة‬ ‫الميكانيكية‬ ‫الطاقة‬ ‫على‬ Mechanical energy ‫تحقيقها‬ ‫البخار‬ ‫يستطع‬ ‫لم‬ ‫التي‬ . ‫معقدة‬ ‫الترددية‬ ‫البخارية‬ ‫المحركات‬ ‫كانت‬ ، ‫ذلك‬ ‫ومع‬ ‫موثوقة‬ ‫تكن‬ ‫لم‬ ‫وبالتالي‬ ، Reliable ‫دائما‬ ‫عام‬ ‫في‬ . ( 7111 ) ‫أنتج‬ ‫اإل‬ ‫المهندس‬ ‫األيرلندي‬ ‫نكليزي‬ ‫بارسونز‬ ‫تشارلز‬ Charles Parsons ( 7181 - 7177 ) ‫أول‬ ‫بخاري‬ ‫توربين‬ Steam turbine . ‫و‬ ‫مع‬ ‫إ‬ ‫كتشاف‬ ‫اإلنكليزي‬ ‫والفيزيائي‬ ‫الكيمائي‬ ‫العالم‬ ‫فاراداي‬ ‫مايكل‬ Michael Faraday ( 7117 - 7161 ) ‫الكهرومغناطيسي‬ ‫للحث‬ ‫المبكر‬ Electromagnetic induction ‫عام‬ ( 7177 ) ‫اإل‬ ‫بدأ‬ ، ‫للكهرباء‬ ‫الواسع‬ ‫ستخدام‬ Electricity . ‫بإلتقاء‬ ‫التقني‬ ‫كال‬ ‫ت‬ ‫ين‬ ‫و‬ ‫الوطنية‬ ‫الشبكة‬ ‫مع‬ National grid ، ‫تم‬ ‫محط‬ ‫إلى‬ ‫الحاجة‬ ‫على‬ ‫تدريجيا‬ ‫القضاء‬ ‫ات‬ ‫ب‬ ‫الخاصة‬ ‫البخار‬ ‫المصانع‬ . ‫ب‬ ‫الميكانيكية‬ ‫الطاقة‬ ‫إنتاج‬ ‫يكاد‬ ، ‫اليوم‬ ‫إ‬ ‫الكهرباء‬ ‫توليد‬ ‫على‬ ‫كليا‬ ‫يقتصر‬ ‫البخار‬ ‫ستخدام‬ Electricity generation . ‫ال‬ ‫البخار‬ ‫محطة‬ ‫ية‬ ‫األساسية‬ Basic steam plant ‫تتكون‬ ‫ال‬ ‫البخار‬ ‫محطة‬ ‫ية‬ : ‫من‬ ‫األساسية‬ 1 2 ‫المرجل‬ ‫أو‬ ‫البخار‬ ‫مولد‬ : Steam generator or Boiler . 2 3 : ‫البخاري‬ ‫التوربين‬ Steam Turbine . 3 4 ‫المكثف‬ : Condenser . 4 1 ‫التغذية‬ ‫مضخة‬ : Feed pump .
  • 4. 3 ‫المرجل‬ ‫أو‬ ‫البخار‬ ‫مولد‬ Steam Generator or Boiler ‫هو‬ ‫المرجل‬ ‫من‬ ‫الغرض‬ ( ‫المياه‬ ‫تحويل‬ ‫تم‬ ‫التي‬ ‫ضخها‬ ‫داخله‬ ‫إلى‬ ‫البخار‬ ‫إلى‬ )‫الضغط‬ ‫تحت‬ ‫البخار‬ ‫يظهر‬ ‫قد‬ . ‫رطبا‬ Wet ، ‫أو‬ ‫مشبع‬ ‫جاف‬ Dry saturated ‫أو‬ ، )‫السخونة‬ ‫شديد‬ ( ‫محمص‬ Superheated ‫إ‬ ‫على‬ ‫عتمادا‬ ‫المرجل‬ ‫تصميم‬ Boiler design . 2 3 1 4 )‫(متكثف‬ ‫ماء‬ ‫بخار‬
  • 5. 4 ‫مفتوح‬ ‫كنظام‬ ‫المرجل‬ ‫بتحليل‬ ‫نقوم‬ ‫قد‬ ‫مستقرة‬ ‫بحالة‬ ‫وثابتة‬ Steady State open system ‫بإستخدام‬ ‫معادلة‬ ‫ال‬ ‫طاقة‬ ‫لل‬ ‫تدفق‬ ‫المستقر‬ (SSFEE) Steady State Flow Energy Equation ‫الحرارة‬ ‫أنتقال‬ ‫معدل‬ ‫يكون‬ Heat transfer rate ( Qin ‫الماء‬ ‫إلى‬ ) ‫البخار‬ ‫كيلوجول‬ ( ‫ثانية‬ KJ/s ) : Qin = ṁ ( h2 – h1 ) h1 ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ‫هو‬ ( )‫اإلنثالبي‬ ‫النوعي‬ ‫المحدد‬ ‫أو‬ Specific enthalpy ‫المبردة‬ ‫غير‬ ‫للمياه‬ Sub- cooled water ‫تشبعها‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫من‬ ‫أقل‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫عند‬ ‫(أي‬ Saturation temperature ) . ‫ويمكن‬ ‫إيجاده‬ ‫جداول‬ ‫من‬ ‫المبردة‬ ‫غير‬ ‫المضغوطة‬ ‫السوائل‬ Compressed (Subcooled) Liquid Tables ، ‫وعادة‬ ‫ما‬ ‫تكون‬ ‫المشبعة‬ ‫القيم‬ Saturated values ( ‫التي‬ ‫الكفاية‬ ‫فيه‬ ‫بما‬ ‫دقيقة‬ )‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫نفس‬ ‫في‬ . ‫مالحظ‬ ‫ة‬ ‫على‬ : ‫المراجل‬ ‫معدل‬ ‫إنتقال‬ ‫الحرارة‬ ‫الماء‬ ‫إلى‬ ‫من‬ ‫أقل‬ ‫عادة‬ ‫البخار‬ )‫المنبعثة‬ ( ‫المتحررة‬ ‫الطاقة‬ ‫معدل‬ ‫اإلحتراق‬ ‫بواسطة‬ Combustion ‫المرجل‬ ‫داخل‬ ، ‫قد‬ ‫لذلك‬ ‫ن‬ ‫عرف‬ ‫المرجل‬ ‫كفاءة‬ Boiler efficiency ‫التالي‬ ‫النحو‬ ‫على‬ : boiler = ṁ ( h2 – h1 ) / ṁfuel × LCV ṁ ‫الكتلي‬ ‫التدفق‬ ‫معدل‬ = ‫للماء‬ ‫البخار‬ ( mass flow rate ( ‫كغم‬ ‫ثانية‬ Kg/s . ) ṁfuel ‫للوقود‬ ‫الكتلي‬ ‫التدفق‬ ‫معدل‬ = Fuel mass flow rate ‫كغم‬ ( ‫ثانية‬ Kg/s ) . LCV ‫الحرارية‬ ‫القيمة‬ = ‫الدنيا‬ ‫للوقود‬ Lower Heating Value ‫أو‬ Lower Calorific Value ‫وهي‬ ‫كمية‬ ‫لحرق‬ ‫الناتجة‬ ‫الطاقة‬ ( 7 ‫كغم‬ ) ‫المادة‬ ‫من‬ ( ‫أثناء‬ ‫المتحررة‬ ‫الحرارة‬ ‫كمية‬ ‫أي‬ ‫إ‬ ‫حتراقها‬ ) ‫عنها‬ ‫التعبير‬ ‫ويتم‬ . ‫لكل‬ ‫الطاقة‬ ‫بوحدة‬ ‫كتلة‬ ‫وحدة‬ ‫الوقود‬ ‫من‬ ‫حجم‬ ‫وحدة‬ ‫لكل‬ ‫أو‬ ( ‫كيلوجول‬ ‫كغم‬ KJ/Kg ‫أو‬ ‫كيلوجول‬ ‫م‬ 7 KJ/m3 )
  • 6. 5 : ‫توضيحية‬ ‫مالحظات‬ 7 - ‫االنثالبي‬ Enthalpy : ‫حالة‬ ‫في‬ ‫للمادة‬ ‫حرارة‬ ‫ودرجة‬ ‫الضغط‬ ‫نتيجة‬ ‫المخزونة‬ ‫الطاقة‬ ‫هي‬ ‫أو‬ ‫للمادة‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ‫هي‬ ‫الضغط‬ ‫وطاقة‬ ‫للمادة‬ ‫الداخلية‬ ‫الطاقة‬ ‫مجموع‬ ‫تساوي‬ ‫للمادة‬ ‫خاصية‬ ‫وهي‬ ‫السريان‬ . ‫كيلوغرام‬ / ‫جول‬ ‫كيلو‬ ‫القياس‬ ‫وحدة‬ KJ/Kg ‫ورمزه‬ H ‫أو‬ h . 1 - ‫المفتوح‬ ‫النظام‬ Open System : ‫هو‬ ‫النظام‬ ‫الذي‬ ‫تسمح‬ ‫حدوده‬ ‫بأنتقال‬ ‫المادة‬ ‫والطاقة‬ ( ‫شغل‬ ‫او‬ ‫حرارة‬ ) ‫بعملية‬ ‫جريانية‬ ، ‫يسمى‬ ‫بنظام‬ ‫الحجم‬ ‫المحدد‬ ، ‫كالماء‬ ‫في‬ ‫المرجل‬ ‫حيث‬ ‫يمتص‬ ‫حرارة‬ ‫ويفقد‬ ‫جزء‬ ‫من‬ ‫كتلته‬ ‫خالل‬ ‫التبخر‬ . ‫خليط‬ ‫الغازات‬ ‫في‬ ‫اسطوانة‬ ‫محرك‬ ‫احتراق‬ ‫داخلي‬ ‫يتخلص‬ ‫من‬ ‫الحرارة‬ ‫والغازات‬ ‫من‬ ‫خالل‬ ‫العاد‬ ‫م‬ . ‫ان‬ ‫المادة‬ ‫يمكن‬ ‫ان‬ ‫تدخل‬ ‫او‬ ‫تخرج‬ ‫من‬ ‫خالل‬ ‫فتحات‬ ، ‫اما‬ ‫الطاقة‬ ‫فتنتقل‬ ‫عبر‬ ‫الحدود‬ . ‫اذا‬ ‫كانت‬ ‫الكتلة‬ ‫بوحدة‬ ‫الزمن‬ ‫الداخلة‬ ‫والخارجة‬ ‫متساوية‬ ‫فإنها‬ ‫تبقى‬ ‫ثابتة‬ ‫وتسمى‬ ‫بعملية‬ ‫الجريان‬ ‫المستقر‬ ‫كما‬ ‫في‬ ‫التوربين‬ ‫او‬ ‫ضاغط‬ ‫الهواء‬ . 7 - ‫التشبع‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ Saturation temperature : ‫المشبع‬ ‫البخار‬ ‫جدول‬ ‫في‬ ‫الموجودة‬ ‫البيانات‬ ‫تشير‬ saturated steam table ‫دائ‬ ‫م‬ ‫أي‬ ‫عرف‬‫ت‬ ، ‫معينة‬ ‫تشبع‬ ‫نقطة‬ ‫عند‬ ‫البخار‬ ‫إلى‬ ‫ا‬ ‫ض‬ ‫ب‬ ‫ا‬ ‫أ‬ ‫الغليان‬ ‫نقطة‬ ‫سم‬ Boiling point ‫هي‬ ‫هذه‬ . ‫أن‬ ‫يمكن‬ ‫التي‬ ‫النقطة‬ ‫تتعايش‬ ‫تتكيف‬ ‫أو‬ ‫(السائلة‬ ‫المياه‬ ‫فيها‬ Liquid ‫(الغاز‬ ‫والبخار‬ ) Gas ‫والضغط‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ ‫نفس‬ ‫عند‬ ) Pressure . ‫التوربين‬ Turbine ‫الغازي‬ ‫للتوربين‬ ‫مشابهة‬ ‫بطريقة‬ ‫البخاري‬ ‫التوربين‬ ‫يعمل‬ Gas turbine . ‫األداء‬ ‫معادالت‬ ‫نفس‬ ‫إستخدام‬ ‫يتم‬ Performance ‫مثالي‬ ‫كغاز‬ ‫البخار‬ ‫مع‬ ‫التعامل‬ ‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫أنه‬ ‫بإستثناء‬ ‫األساسية‬ ‫والكفاءة‬ Perfect gas . Ẇout = ṁ ( h2 – h3 ) isen = Ẇout / Ẇisen = ṁ ( h2 – h3 ) / ṁ ( h2 – h3isen ) isen = ( h2 – h3 ) / ( h2 – h3′ ) Ẇout ‫الشغل‬ = ‫الفعلي‬ ‫التوربين‬ ‫بواسطة‬ ‫المنجز‬ Actual work done by the turbine ‫(كيلوجول‬ ‫ثانية‬ KJ/s ‫كيلواط‬ = ) KW isen ‫كفاءة‬ = ‫اإلنتروبي‬ ‫تساوي‬ )‫المثالية‬ ‫(الكفاءة‬ Isentropic efficiency . Ẇisen ‫المنجز‬ ‫الشغل‬ = ‫المثالي‬ Isentropic work .
  • 7. 6 h3 = ‫في‬ ‫التوربين‬ ‫من‬ ‫الخارج‬ ‫للبخار‬ ‫النوعي‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ‫ال‬ ‫عملية‬ ‫الفعلية‬ Actual process . h3′ = h3isen ‫اإلنتروبي‬ ‫متساوية‬ ‫عملية‬ ‫في‬ ‫التوربين‬ ‫من‬ ‫الخارج‬ ‫للبخار‬ ‫النوعي‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ = )‫(مثالية‬ . ‫إظهار‬ ‫يمكن‬ ، ‫الغازي‬ ‫التوربين‬ ‫مع‬ ‫الحال‬ ‫هو‬ ‫كما‬ ‫الديناميكية‬ ‫العملية‬ ‫الحرارية‬ )‫(ثيرموديناميكية‬ Thermodynamic process ‫مخطط‬ ‫على‬ ‫الحرارة‬ ‫درجة‬ – ‫اإلنتروبي‬ ( (Entropy T- s Chart ‫بشكل‬ ‫أو‬ ، ‫مخطط‬ ‫على‬ ‫فائدة‬ ‫أكثر‬ ‫اإلنثالبي‬ – ‫اإلنتروبي‬ ( h - s chart ) . : ‫توضيحية‬ ‫مالحظات‬ 1 - ‫األنتروبي‬ Entropy : ‫هو‬ ‫مقياس‬ ‫مباشر‬ ‫لخاصية‬ ‫عدم‬ ‫االنتظام‬ ‫(درجة‬ ‫الفوضى‬ ، )‫العشوائية‬ ‫بين‬ ‫الجسيمات‬ ‫الم‬ ‫كونة‬ ‫للنظام‬ ‫(أيونات‬ ، ‫ذرات‬ ‫أو‬ ‫جزيئات‬ . ) ‫كلفن‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫غرام‬ ‫كيلو‬ / ‫جول‬ ‫كيلو‬ ‫القياس‬ ‫وحدة‬ ( KJ/Kg K ) ‫والرمز‬ S . ‫خاصية‬ ‫ثيرموديناميكية‬ ‫تصف‬ ‫الى‬ ‫أي‬ ‫مدى‬ ‫تصل‬ ‫درجة‬ ‫الفوضى‬ ‫وعدم‬ ‫انتظام‬ ‫جسيمات‬ ‫النظام‬ ، ‫وتشتت‬ ‫الطاقة‬ ‫المصاحبة‬ ‫لهذه‬ ‫الجسيمات‬ . ‫معين‬ ‫إجراء‬ ‫خالل‬ ‫المزالة‬ ‫أو‬ ‫المضافة‬ ‫بالحرارة‬ ‫ترتبط‬ ‫الخاصية‬ ‫وهذه‬ ‫وكلما‬ ‫كان‬ ‫االنتظام‬ ‫ا‬‫ال‬‫قلي‬ ‫في‬ ‫النظام‬ ( ‫العشوائية‬ ‫أكبر‬ ) ‫كلما‬ ‫كانت‬ ‫قيمة‬ ‫األنتروبي‬ ‫كبيرة‬ ، ‫وكلما‬ ‫كان‬ ‫النظام‬ ‫أكثر‬ ‫ا‬‫ا‬‫انتظام‬ ( ‫أقل‬ ‫عشوائية‬ ) ‫كلما‬ ‫كانت‬ ‫قيمة‬ ‫األنتروبي‬ ‫صغيرة‬ . 1 - ( ‫األنتروبي‬ ‫متساوية‬ ‫عملية‬ Isentropic ) ‫العملي‬ ‫وهي‬ : ‫ة‬ = ‫ثابت‬ ‫أنتروبي‬ ‫عند‬ ‫تتم‬ ‫التي‬ 1 dS ‫بدون‬ ‫تتم‬ ‫مثالية‬ ‫حرارية‬ ‫عملية‬ . . ‫العملية‬ ‫في‬ ‫أحتكاك‬ ‫ال‬ ‫أي‬ ‫والمحيط‬ ‫النظام‬ ‫بين‬ ‫ومادة‬ ‫حرارة‬ ‫فقدان‬ 7 - )‫الثابتة‬ ‫اإلنتروبية‬ ‫كفاءة‬ ( ‫اإلنتروبي‬ ‫تساوي‬ ‫كفاءة‬ Isentropic efficiency : ‫حرارية‬ ‫ميكانيكية‬ ‫آلة‬ ‫كفاءة‬ ‫لحساب‬ ‫الثابتة‬ ‫اإلنتروبية‬ ‫تستخدم‬ Thermal mechanical machine ‫الديناميكية‬ ‫لقوانين‬ ‫وطبقا‬ . ‫الحرارية‬ ‫الطاقة‬ ‫يمكن‬ ‫ال‬ ‫الحرارية‬ Heat energy ‫الكهرباء‬ ‫(مثل‬ ‫الطاقة‬ ‫من‬ ‫آخر‬ ‫نوع‬ ‫إلى‬ ‫بالكامل‬ ‫تتحول‬ ‫أن‬ Electricity ‫طاقة‬ ‫أو‬ ‫حركية‬ Kinetic energy : ‫أن‬ ‫أي‬ ، ) ‫حركة‬ ‫إلى‬ ‫يتحول‬ ‫لم‬ ‫طاقة‬ ‫جزء‬ + ‫حركة‬ ‫إلى‬ ‫تحول‬ ‫طاقة‬ ‫جزء‬ = ‫الحرارية‬ ‫الطاقة‬ ‫تلك‬ ‫مقارنة‬ ‫بغرض‬ ‫الثابتة‬ ‫اإلنتروبية‬ ‫كفاءة‬ ‫وتستخدم‬ . ‫المثالية‬ ‫اآللة‬ ‫كفاءة‬ ‫من‬ ‫أقل‬ ‫دائما‬ ‫تكون‬ ‫بالحرارة‬ ‫تعمل‬ ‫ميكانيكية‬ ‫آلة‬ ‫وكفاءة‬ ‫آلة‬ ‫بكفاءة‬ ‫العملية‬ . ‫واقعية‬ ، ‫الهندسي‬ ‫التحليل‬ ‫في‬ ‫الثابتة‬ ‫اإلنتروبية‬ ‫كفاءة‬ ‫هي‬ ‫معيار‬ ‫الثابت‬ ‫التدفق‬ ‫أجهزة‬ ‫في‬ ‫الطاقة‬ ‫تدهور‬ ‫درجة‬ ‫لقياس‬ Steady-flow devices ‫المثالية‬ ‫العملية‬ ‫فإن‬ ، ‫وبالتالي‬ . Idealized process ‫والخروج‬ ‫الدخول‬ ‫ضغوط‬ ‫بين‬ ‫متساوية‬ ‫عملية‬ ‫هي‬ ‫للتوربين‬ . ‫و‬ ‫هو‬ ‫التوربين‬ ‫من‬ ‫المطلوب‬ ‫الناتج‬ ‫المنتج‬ ‫الشغل‬ Work output .
  • 8. 7 ‫التوربين‬ ‫على‬ ‫مالحظات‬ ‫ات‬ : ‫عادة‬ ‫ما‬ ‫أداء‬ ‫يكون‬ ‫التوربينات‬ ‫البخارية‬ ‫ل‬ ‫تابع‬ ‫حقيقة‬ ‫أن‬ ‫الحجم‬ ‫النوعي‬ Specific volume ‫للبخار‬ ‫يزداد‬ ‫بشكل‬ ‫كبير‬ . ‫الضغط‬ ‫ينخفض‬ ‫بينما‬ ‫يتم‬ ‫تقسيم‬ ‫التوربين‬ ‫البخاري‬ ‫الكبير‬ ‫النموذجي‬ Typical large steam turbine ‫إلى‬ ‫مر‬ ‫حلة‬ ‫العالي‬ ‫الضغط‬ ( (HP High pressure stage ‫و‬ ‫ال‬ ‫متوسط‬ IP) ) Intermediate ‫و‬ ‫ال‬ ‫منخفض‬ ( (LP Low ‫الضغط‬ . ‫قد‬ ‫يتم‬ ‫تقسيم‬ ‫مرحلة‬ LP . ‫المكثف‬ Condenser ‫يقوم‬ ‫المكثف‬ ‫بإحضار‬ ‫بخار‬ ‫العادم‬ Exhaust steam ‫إلى‬ ‫مع‬ ‫تماس‬ ‫وسط‬ ‫بارد‬ Cool medium ( ‫عادة‬ ‫ما‬ ‫يكون‬ ‫ماء‬ ‫بارد‬ ) ‫من‬ ‫أجل‬ ‫إزالة‬ ‫الحرارة‬ ‫و‬ ‫تكث‬ ‫ي‬ ‫ف‬ ‫ه‬ ‫مرة‬ ‫أخرى‬ ‫إلى‬ ‫الماء‬ ‫المعروف‬ ‫باسم‬ ‫المتكثف‬ Condensate . ‫من‬ ‫الناحية‬ ‫الديناميكية‬ ‫الحرارية‬ ، ‫فإن‬ ‫ي‬ ‫المكثف‬ ‫تصرف‬ ‫بنفس‬ ‫الطريقة‬ ‫التي‬ ‫ي‬ ‫تصرف‬ ‫بها‬ ‫المرجل‬ ، ‫ولكن‬ ‫في‬ ‫اإل‬ ‫تجاه‬ ‫المعاكس‬ . Qout = ṁ ( h3 – h4 )
  • 9. 8 : ‫المكثف‬ ‫على‬ ‫مالحظات‬ 7 - ‫درجة‬ ‫حرارة‬ ‫ماء‬ ‫التبريد‬ Cooling water temperature ‫تكون‬ ‫عادة‬ ‫في‬ ( ‫المدى‬ ‫من‬ 71 ‫درجة‬ ‫مئوية‬ ° C ‫إلى‬ 71 ‫درجة‬ ‫مئوية‬ ) ‫إ‬ ‫عتمادا‬ ‫على‬ ‫المصدر‬ Source . ‫وبالتالي‬ ، ‫فإن‬ ‫درجات‬ ‫حرارة‬ ‫التكثيف‬ ‫تتراوح‬ ( ‫من‬ 18 ‫درجة‬ ‫مئوية‬ ‫إلى‬ 18 ‫درجة‬ ‫مئوية‬ ) . ‫وهذا‬ ‫يعني‬ ‫ضغوط‬ ‫أن‬ ‫ال‬ ‫تكثيف‬ Condensing pressures ‫تكون‬ ‫في‬ ‫المدى‬ ( ‫من‬ 7 ‫إلى‬ 1 ‫كيلو‬ ‫باسكال‬ kPa ) ، ‫أي‬ ‫أقل‬ ‫تماما‬ ‫من‬ ‫الضغط‬ ‫الجوي‬ Atmospheric pressure . ‫حدوث‬ ‫في‬ ‫يتسبب‬ ‫مما‬ ‫المشاكل‬ ‫مع‬ ‫تسرب‬ ‫الهواء‬ Air leakage ‫إلى‬ ‫داخل‬ ‫المكثفات‬ ، ‫والتي‬ ‫يجب‬ ‫التصدي‬ ‫لها‬ ‫عن‬ ‫طريق‬ ‫إ‬ ‫ستخدام‬ ‫مضخات‬ ‫التفريغ‬ Vacuum pumps . 1 - ‫المتكثف‬ ‫البخار‬ ‫سوف‬ ‫يترك‬ ‫المكثف‬ ‫عادة‬ ‫كسائل‬ ‫مشبع‬ Saturated liquid ‫عند‬ ‫درجة‬ ‫حرارة‬ ‫التشبع‬ Saturation temperature . ‫التغذية‬ ‫مضخة‬ Feed pump ‫المرجل‬ ‫إلى‬ ‫أخرى‬ ‫مرة‬ ‫المياه‬ ‫لضخ‬ ‫التغذية‬ ‫مضخة‬ ‫إلى‬ ‫حاجة‬ ‫هناك‬ . ‫و‬ ، ‫بذلك‬ ‫القيام‬ ‫أجل‬ ‫من‬ ‫أن‬ ‫يجب‬ ‫الضغط‬ ‫ترفع‬ ‫األقل‬ ‫على‬ ‫المرجل‬ ‫ضغط‬ ‫إلى‬ Boiler pressure . ‫و‬ ‫ميكانيكية‬ ‫طاقة‬ ‫تتطلب‬ Mechanical energy ‫لتحقيق‬ ‫ج‬ ‫صغيرة‬ ‫المطلوبة‬ ‫الكمية‬ ‫فإن‬ ، ‫التوربين‬ ‫تنتجها‬ ‫التي‬ ‫الطاقة‬ ‫مع‬ ‫بالمقارنة‬ ‫ولكن‬ ، ‫ذلك‬ ‫د‬ ‫عادة‬ ‫تجاهلها‬ ‫ويمكن‬ ، ‫ا‬ ‫كفاءة‬ ‫حسابات‬ ‫في‬ ‫المحطة‬ Plant efficiency . ‫أليجاد‬ ‫الفعلية‬ ‫الطاقة‬ ‫متطلبات‬ Actual power ‫التغذية‬ ‫لمضخة‬ ‫نستخدم‬ ، ‫المستق‬ ‫للتدفق‬ ‫الطاقة‬ ‫معادلة‬ ‫ر‬ SSFEE . ‫الشغل‬ ‫أن‬ ‫إلى‬ ‫تشير‬ ‫السالبة‬ ‫اإلشارة‬ Ẇfp )‫التغذية‬ ‫(مضخة‬ ‫النظام‬ ‫على‬ ‫ينجز‬ . – Ẇfp = ṁ ( h1 – h4 ) . = ṁ [( u1 + p1v1 )] – [( u4 + p4v4 )] ‫بشكل‬ ‫تتغير‬ ‫لن‬ ‫الماء‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ ‫أن‬ ‫بما‬ ‫ملحوظ‬ ‫قابل‬ ‫غير‬ ‫الماء‬ ‫أن‬ ‫وبما‬ ، ‫لإلنضغاط‬ Incompressible ‫عمليا‬ u1 = u4 v1 = v4  Ẇfp = ṁ v1 ( p4 – p1 ) (Ẇfp / ṁ ) = ∆ h = 0.001 × ( 2 × 106 ) = 2 KJ / Kg ‫القيمة‬ ‫هذه‬ ‫بمقارنة‬ ‫التوربين‬ ‫عبر‬ ‫النوعي‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ‫تغير‬ ‫مع‬ ~ ( 7111 ‫كيلوجول‬ ‫أي‬ ، )‫كغم‬ ‫ي‬ . ‫همل‬
  • 10. 9 ‫ال‬ ‫البخار‬ ‫محطة‬ ‫ية‬ ‫ك‬ ‫م‬ ‫نظ‬ ‫و‬ ‫م‬ ‫ة‬ ‫كامل‬ ‫ة‬ Steam Plant as a complete system ‫كمحرك‬ ‫آلة‬ ‫أو‬ ‫حراري‬ ‫ة‬ Heat engine : Ẇout + Qout = Qin ‫الدورة‬ Cycle ( : ‫أدناه‬ h2  hg ‫رانكين‬ ‫دورة‬ Rankine Cycle . h2  hg ‫التحميص‬ ‫مع‬ ‫رانكين‬ ‫دورة‬ Superheated Rankine Cycle . )
  • 11. 01 ‫للدورة‬ ‫الحرارية‬ ‫الكفاءة‬ Cycle thermal efficiency ‫التغذية‬ ‫مضخة‬ ‫قدرة‬ ‫بأهمال‬ ( Feed pump power : ) th = Ẇout / Qin = ṁ ( h2 – h3 ) / ṁ ( h2 – h1 ) : ‫أن‬ ‫أي‬ th = ṁ ( h2 – h3 ) / ṁ ( h2 – h1 ) ‫المتغيرات‬ Variables : Qin ) ( ‫و‬ ) ( Qout = ‫تدفق‬ ‫معدل‬ )‫(إنتقال‬ ( ‫النظام‬ ‫من‬ ‫أو‬ ‫إلى‬ ‫الحرارة‬ ‫وحدة‬ ‫زمن‬ ‫وحدة‬ ‫لكل‬ ‫طاقة‬ ‫ية‬ ) . Heat flow rate to or from the system (energy per unit time) ṁ = ( ‫الكتلة‬ ‫تدفق‬ ‫معدل‬ ‫وحدة‬ )‫زمنية‬ ‫وحدة‬ ‫لكل‬ ‫الكتلة‬ ( Mass flow rate (mass per unit time . (Ẇout ) ‫و‬ (Ẇfp ) = ‫الميكانيكية‬ ‫الطاقة‬ ‫أوالمستهلكة‬ )‫الناتجة‬ ( ‫المجهزة‬ ‫في‬ ( ‫النظام‬ ‫وحدة‬ ‫وحدة‬ ‫لكل‬ ‫طاقة‬ )‫زمنية‬ Mechanical power provided by or consumed in the system (energy per unit time) th = ‫(ناتج‬ ‫للعملية‬ ‫الحرارية‬ ‫الكفاءة‬ ‫القدرة‬ ‫لكل‬ ‫الصافي‬ ‫وحدة‬ ‫داخلة‬ ‫حرارة‬ )‫أبعاد‬ ‫بال‬ ، . Thermal efficiency of the process (net power output per heat input, dimensionless) isen = ‫لعمليات‬ ‫اإلنتروبي‬ ‫تساوي‬ ‫كفاءة‬ ‫ا‬ )‫التغذية‬ ‫(مضخة‬ ‫لضغط‬ ‫التمدد‬ ‫و‬ ‫أبعاد‬ ‫بدون‬ ، )‫(التوربين‬ . Isentropic efficiency of the compression (feed pump) and expansion (turbine) processes, dimensionless h1 , h2 , h3 , h4 = ‫النوعية‬ ‫الحرارية‬ ‫المحتويات‬ Specific enthalpies ‫على‬ ‫إليها‬ ‫المشار‬ ‫النقاط‬ ‫عند‬ ‫المحطط‬ T– s . (h3isen ) ( ‫أو‬ ( h3′ ‫النهائي‬ ‫النوعي‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ = Final specific enthalpy ‫للمائع‬ Fluid ‫كان‬ ‫إذا‬ ‫اإلنتروبي‬ ‫متساوي‬ ‫التوربين‬ Isentropic .
  • 12. 00 P1) , ( p4) ‫الضغط‬ ‫عملية‬ ‫وبعد‬ ‫قبل‬ ‫الضغوط‬ = ) The pressures before and after the compression process v ‫الحجم‬ = ) Volume ‫مكعب‬ ‫متر‬ m³ . ) u ‫الداخلية‬ ‫الطاقة‬ = nternal energy I ‫و‬ ‫فكما‬ . ) ‫الكامنة‬ ‫وطاقتها‬ ‫الحركية‬ ‫طاقتها‬ ( ‫للجزيئات‬ ‫الكلية‬ ‫الطاقة‬ ‫هي‬ ‫طاقة‬ ‫تختزن‬ ‫أنها‬ ‫كما‬ ، ‫الحركة‬ ‫هذه‬ ‫بسبب‬ ‫حركية‬ ‫طاقة‬ ‫وتمتلك‬ ، ‫مستمرة‬ ‫حركة‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫المادة‬ ‫جزيئات‬ ‫أن‬ ‫نعلم‬ ‫القياس‬ ‫وحدة‬ . ‫بينها‬ ‫المتبادلة‬ ‫القوى‬ ‫بسبب‬ ‫كامنة‬ ( ‫جول‬ ‫كيلو‬ KJ ) ‫ورمزه‬ ( ‫ا‬ U ‫أو‬ u . ) ‫ال‬ ‫محطة‬ ‫البخار‬ ‫ية‬ ‫المتقدمة‬ Advanced Steam plant ‫يمكن‬ ‫تحسين‬ ‫الدورة‬ ‫والكفاءة‬ ‫الحرارية‬ ‫األجمالية‬ overall thermal efficiency ‫لمحطة‬ ‫البخار‬ ‫خالل‬ ‫من‬ : ‫يلي‬ ‫ما‬ ‫تضمين‬ 7 - ‫التغذية‬ ‫ماء‬ ‫تسخين‬ Feed-heating . 1 - ‫إ‬ ‫التسخين‬ ‫عادة‬ Reheat . 7 - ‫إ‬ ‫أو‬ ‫سترجاع‬ ‫إ‬ ‫الحرارة‬ ‫سترداد‬ Heat recovery . ‫التغذية‬ ‫ماء‬ ‫تسخين‬ Feed-heating : ‫ماء‬ ‫مسخنة‬ ‫تغذية‬ Feed-heater ‫واحد‬ ‫ة‬ ‫من‬ ‫شأنه‬ ‫ا‬ ‫أن‬ ‫ت‬ ‫رفع‬ ‫درجة‬ ‫حرارة‬ ‫ماء‬ ‫التغذية‬ Feed water temperature ‫بواسطة‬ ‫كمية‬ ‫معينة‬ ‫تعتمد‬ ‫على‬ ‫حالة‬ ‫البخار‬ ‫المستنزف‬ Steam bled ‫والذي‬ ‫التوربين‬ ‫من‬ ‫ي‬ ‫ستخدم‬ ‫لزيادة‬ ‫درجة‬ ‫حرارة‬ ‫ماء‬ ‫التغذية‬ . ‫ماذا‬ ‫لو‬ ‫أضفنا‬ ‫المزيد‬ ‫من‬ ‫ماء‬ ‫مسخنات‬ ‫التغذية‬ ‫؟‬ ‫و‬ ‫كيف‬ ‫يجب‬ ‫أن‬ ‫نستخدمها‬ ‫؟‬ ‫دعونا‬ ‫نلقي‬ ‫نظرة‬ ‫على‬ ‫عدد‬ ‫غير‬ ‫محدد‬ ‫من‬ ‫مسخنات‬ ‫ماء‬ ‫التغذية‬ ‫التي‬ ‫تخدم‬ ‫محطة‬ ‫البخار‬ . ‫سنركز‬ ‫على‬ ‫أي‬ ‫أ‬ ‫ثنين‬ ‫متجاورين‬ . ‫التغذية‬ ‫ماء‬ ‫مسخنات‬ ‫من‬
  • 13. 02 ‫مالحظة‬ : ‫يشير‬ ‫الرمز‬ ( w ) ‫إلى‬ ‫الماء‬ ‫السائل‬ . ‫معادلة‬ ‫تكون‬ ‫موازنة‬ ‫الطاقة‬ Energy balance ‫ل‬ ‫ماء‬ ‫مسخنة‬ ‫التغذية‬ ( j ) : ṁj ( hj – hwj ) = ṁwi ( hwj – hwi ) (i) ‫أن‬ ‫أي‬ ‫المفقود‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ، ‫قبل‬ ‫من‬ ‫ا‬ ‫البخار‬ ‫المستنزف‬ Bled steam = ‫المحتوى‬ ‫المكتسب‬ ‫الحراري‬ ‫بواسطة‬ ‫م‬ ‫اء‬ ‫الوارد‬ ‫التغذية‬ ‫إلى‬ ‫ال‬ ‫مسخنة‬ . ‫معادلة‬ ‫تكون‬ ‫موازنة‬ ‫الكتلة‬ Mass balance ‫ل‬ ‫التغذية‬ ‫ماء‬ ‫مسخنة‬ ( j ) : ṁwj = ṁwi + ṁj (ii) ( hwj – hwi ) ‫المعادلة‬ ‫من‬ ( i ) : ṁj = ṁwi ----------------- ( hj – hwj ) hwj – hwi ‫و‬ ‫المعادلة‬ ‫من‬ ( ii ) : ṁwj = ṁwi ( 1 + ------------- ) hj – hwj i j hwF
  • 14. 03 hwj – hwi ṁwj /ṁwi = γj = 1 + ------------- : ‫أو‬ hj – hwj hwj – hwi = rj ( j ( ‫المسخنة‬ ‫في‬ ‫التغذية‬ ‫لماء‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ‫إرتفاع‬ hj – hwj = Fj ( j ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ‫إنخفاض‬ ( ‫المستنزف‬ ‫للبخار‬ ‫في‬ ‫داخل‬ ‫المسخنة‬ : ‫بالتالي‬ γj = 1 + ( rj / Fj ) ( ‫التوربين‬ ‫داخل‬ ‫إلى‬ ‫الكتلي‬ ‫التدفق‬ ‫معدل‬ ‫معادلة‬ ‫كتابة‬ ‫يمكن‬ ṁB : ‫يلي‬ ‫كما‬ ) ṁB ṁwj ṁwj ṁwa ṁB = ----- × ----- × ----- × × × ----- ṁwj ṁwi ṁwh 1 j ( ‫أن‬ ‫أي‬ ṁB ‫النسب‬ ‫جميع‬ ‫إنتاج‬ = ) Product of all the ratios : ṁB =  γj n =1 th = 1 – (Qout / Qin) = 1 – [ṁA ( hA – hwA ) / ṁB ( hB – hwF )] : ‫اآلن‬ : ‫ولكن‬ ṁA = 1 th = 1 – [ ( hA – hwA ) / ṁB ( hB – hwF )] ‫المعطاة‬ ‫القيم‬ ‫إلى‬ ‫بالنسبة‬ ‫الحرارية‬ ‫للمحتويات‬ Enthalpies ( ‫أن‬ ‫أي‬ ‫أو‬ ‫مؤشرات‬ ‫بيانات‬ ‫الخاصة‬ ‫التشغيل‬ ‫بالمحطة‬ ‫إ‬ ‫تم‬ ‫قد‬ ‫عتما‬ ‫ها‬ ، ) ‫فإن‬ ‫الحرارية‬ ‫الكفاءة‬ ‫تكون‬ ‫للمحطة‬ ‫ب‬ ‫ال‬ ‫حد‬ ‫األ‬ ‫قصى‬ ( ‫يكون‬ ‫عندما‬ ṁB ‫األقصى‬ ‫بالحد‬ ) j ‫يكون‬ ‫عندما‬ ‫أي‬  γj ) ) . ‫األقصى‬ ‫بالحد‬ n =1 ‫يمكن‬ ‫إ‬ ‫ستنتاج‬ ‫هذا‬ ‫خالل‬ ‫من‬ ‫ذلك‬ ‫حدوث‬ ‫عند‬ ‫الشرط‬ ‫اإلعتبار‬ ‫بنظر‬ ‫األخذ‬ ‫أي‬ ‫مسخنتين‬ ‫متجاورتين‬ ( i & j ) . ‫المسخنتين‬ ‫كلتا‬ ‫عبر‬ ‫التغذية‬ ‫ماء‬ ‫في‬ ‫الحراري‬ ‫للمحتوى‬ ‫اإلجمالي‬ ‫اإلرتفاع‬ ‫أن‬ ‫لنفترض‬ ( ‫هو‬ R ) : ‫فإن‬ ‫بالتالي‬ ، R = ri + rj : ‫أن‬ ‫أي‬ rj = R – ri
  • 15. 04 ‫فإن‬ ‫وهكذا‬ : : ‫وبالتالي‬ ‫على‬ ‫الدورة‬ ‫إلى‬ ‫نظرنا‬ ‫إذا‬ ‫المخطط‬ ‫ين‬ ( t – h ) ‫أو‬ ( h - s ) ‫أن‬ ‫مالحظة‬ ‫يمكن‬ ، ‫إنخفاض‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ‫للبخار‬ ‫الم‬ ‫للمسخنتين‬ ‫ستنزف‬ ‫ال‬ ‫نفسه‬ ‫هو‬ ‫متجاورتين‬ ‫تقريبا‬ . : ‫فإن‬ ‫وهكذا‬ Fi = Fj = F : ‫أن‬ ‫و‬ ( ‫ل‬ ‫القصوى‬ ‫القيمة‬ ‫تحديد‬ ‫يتم‬ γi γj ‫عندما‬ ) : ‫تكون‬ : ‫عندما‬ ‫أي‬ ‫أن‬ ‫أي‬ ‫إ‬ ‫في‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ‫رتفاع‬ ‫التغذية‬ ‫ماء‬ ‫يمر‬ ‫الذي‬ ‫خالل‬ ‫من‬ ‫متجاورتين‬ ‫مسخنتين‬ ‫أن‬ ‫يجب‬ ‫ي‬ ‫كون‬ ‫م‬ ‫ت‬ ‫ساوي‬ ‫القصوى‬ ‫القيمة‬ ‫على‬ ‫للحصول‬ ‫للناتج‬ ( γi γj . ) ‫التحليل‬ ‫يمتد‬ ‫أن‬ ‫يمكن‬ Analysis ‫أجهزة‬ ‫من‬ ‫عدد‬ ‫أي‬ ‫إلى‬ ‫التغذية‬ ‫ماء‬ ‫مسخنات‬ ‫أن‬ ‫أي‬ ، ‫النتيجة‬ ‫بنفس‬ ‫تساوي‬ ‫االرتفاعات‬ ‫الحراري‬ ‫بالمحتوى‬ ‫المطلوب‬ ‫الشرط‬ ‫هي‬ ‫المسخنات‬ ‫في‬ ‫لزيادة‬ ‫اإلنتاج‬ ‫الحرارية‬ ‫الكفاءة‬ ‫زيادة‬ ‫وبالتالي‬ ‫للمحطة‬ . ‫نظ‬ ‫را‬ ‫األقصى‬ ‫الحد‬ ‫ألن‬ ‫ما‬ ‫حد‬ ‫إلى‬ ‫سهل‬ ، ‫ف‬ ‫يكون‬ ‫أن‬ ‫يجب‬ ‫ال‬ ( ‫تساوي‬ ‫إ‬ ‫الحراري‬ ‫المحتوى‬ ‫رتفاع‬ ) ‫دقي‬ ‫قا‬ . ‫إذا‬ ‫خططنا‬ ‫الحرارية‬ ‫الكفاءة‬ ‫في‬ ‫التحسن‬ ‫للمحطة‬ ‫ضد‬ ‫ال‬ ‫عدد‬ ‫لوجدنا‬ ‫مسخنات‬ ‫بعد‬ ( 7 ‫أو‬ 1 ) ‫الزيادة‬ ‫أن‬ ‫مسخنات‬ ‫في‬ ‫التحس‬ ‫ي‬ ‫ن‬ ‫يبرر‬ ‫ال‬ ‫تكلفة‬ Cost ‫المسخنات‬ ‫اإلضافية‬ ‫وتعقيد‬ ‫المحطة‬ Plant complexity .
  • 16. 05 ‫التسخين‬ ‫إعادة‬ Reheat : ‫إعادة‬ : ‫التسخين‬ 7 - ‫العادم‬ ‫بخار‬ ‫على‬ ‫يحافظ‬ Exhaust steam ‫بعي‬ ‫دا‬ ‫التشبع‬ ‫خط‬ ‫عن‬ Saturation line . 1 - ‫إضافية‬ ‫حرارة‬ ‫بتزويد‬ ‫يسمح‬ Additional heat ‫ب‬ ‫عالية‬ ‫حرارة‬ ‫درجة‬ . 7 - ‫ما‬ ‫عادة‬ ‫يحصل‬ ‫تحسن‬ ‫قليل‬ ‫الحرارية‬ ‫الكفاءة‬ ‫في‬ .
  • 17. 06 ‫الحرارة‬ ‫إسترداد‬ ‫أو‬ ‫إسترجاع‬ - ‫المقتصدات‬ Economisers Heat Recovery - ‫المقتصدة‬ ‫(هواء‬ – ‫إلى‬ – )‫هواء‬ ( air-to-air ) ‫المسبق‬ ‫بالتسخين‬ ‫تقوم‬ Preheat ‫القادم‬ ‫للهواء‬ In-coming air )‫المهدور‬ ( ‫المستنزف‬ ‫الهواء‬ ‫بإستخدام‬ Waste heat ‫المدخنة‬ ‫غازات‬ ‫في‬ Flue gases .
  • 18. 71 ‫المراجع‬ References 1- www.scribd.com/document/188528710/Steam 2- Wikipedia- the free encyclopedia ‫ويكيبيديا‬ ، ‫الموسوعة‬ ‫الحرة‬ 3- Dictionary of Engineering – Second Edition - McGraw-Hill 4 - ‫إصدارات‬ ‫مجمع‬ ‫اللغة‬ ‫العربية‬ ‫بالقاهرة‬ : ‫مجموعة‬ ‫المصطلحات‬ ‫العلمية‬ ‫والفنية‬ – ‫المجلد‬ 12 ‫سنة‬ 2191 ‫والمجلد‬ 19 ‫سنة‬ 2111 ‫والمجلد‬ 41 ‫سنة‬ 1001 ، ‫ومعجم‬ ‫مصطلحات‬ ‫الهندسة‬ ‫الميكانيكية‬ – ‫الطبعة‬ ‫األولى‬ 2111 ، ‫ومعجم‬ ‫الفيزياء‬ 1001 5 - ‫معجم‬ ‫المصطلحات‬ ‫العلمية‬ ‫والفنية‬ ‫والهندسية‬ - ‫أحمد‬ ‫شفيق‬ ‫الخطيب‬ - 1005