نمونه پرسش هاي درس توربين بخاری - کارشناسی

1- بخاربا سرعت  550m/sec و زاويه 20⁰ واردشيپوره پره اي يك طبقه ازيك توربين بخارمي شود و سپس  پره را ازديد ناظرمتحرك در زاويه 50⁰ ترك مي كند.هيچ گونه تغييرفشاري درعرض پره مشاهده نمي شود و بازگشت ناپذيري هم وجودندارد(بدين معني كه هيچ تغييري درجهت سرعت نسبي درحين عبوردرون شيپوره به وجود نمي آيد).نيروي رانش محوري و كار بر واحد وزن بخار راتعيين كنيد. سرعت پره برابربا  m/sec 250است.

 2- دريك توربين ضربه اي يك طبقه ، بخار با دبي جرمي 450kg/sec و با فشار 2.75MPa و دماي300⁰C واردشيپوره ي آن مي شود و سپس با فشار1.4MPa آن راترك مي كند. اگربازده شيپوره 90% ، زاويه آن 20⁰  وپره متقارن و باسرعت بهينه حركت نمايد و ضريب سرعت 0.97  باشد، زاويه پره،توان طبقه برحسب اسب بخار و مگاوات، و بازده هاي پره و طبقه را حساب كنيد.

(   s_i=6.5914kj/kg.k ،h_i=3001.15kj/kg     ،  s_o=6.5914kj/kg.k  ،  h_o=2849.98kj/kg  )

 3- ثابت كنيد دريك توربين عكس العملي(واکنشی) ،توان ازرابطه ی زير به دست مي آيد:

W=m/2((V²_s1-V²_s2)-(V²_r1-V²_r2))                                                                          

 4- انواع تلفات درتوربين بخارراباشرحی کوتاه بنويسيد.

 5- روش هاي خنثي كردن(تعادل) نيروهاي محوري درتوربين بخارراشرح دهيد.

 6-  انواع روتورهاي مورداستفاده درتوربين هاي بخاری را شرح دهيد.

 7- دريك توربين بخاری، محور توربين به وسيله يك كوپلينگ با قطر 450mm به محور ژنراتور متصل مي گردد. اگرطول محورتوربين 2900mm ،طول محورژنراتور2580mm باشد و ميزان ناهم محوري دركوپلينگ به صورت:اختلاف چپ وراست 0.15mm واختلاف بالا وپایين آن 0.05mmباشد ، ميزان تغييرات مورد نياز چقدر و دركدام يك ازياتاقان هاي دو محورتوربين و ژنراتورباشد تا اولاً دو محور نسبت به هم كاملاً الايمنت گردند وثانياً كمترين جابه جايي درياتاقان ها را داشته باشد.

 8- عوامل ايجاد لرزش هاي ناخواسته درمحورهاي دوار را نام برده و راه حل هاي آن را بيان نمایيد.

 9- ويژگي هاي توربين ضربه اي(کنشی) و عكس العملي(واکنشی) راشرح دهيد.

 10- مكانيزم آب بندي دو سرپوسته توربين را با رسم شكل توضيح دهيد.

نمونه پرسش هاي آزمون توربين بخاری - کارشناسی

1)   روش هاي اندازه گيري ميزان هم راستايي(الايمنت) دو محورنسبت به هم را بنويسيد.

2)  آزمون هاي" غيرمخرب ترك يابي" اجزاي توربين را نام ببريد.

3)   تلفات "فوق اشباع" ،" نشت بخار" ،" اصطكاك" و" رطوبت بخار" را توضيح دهيد.

4)   منحني" اسپيد دروپ" و " باند تناسبي"  را تعريف كنيد.

5)   سه هدف عمده براي استفاده از بخارزيركش درتوربين چيست؟

6)   مراحل طراحي و ساخت توربين بخاررا بنويسيد.

7)   توربين هاي "ضربه اي" و "عكس العملي" را باهم مقايسه نماييد.

8)   منابع ايجاد لرزش هاي غيرمجاز(ناخواسته) درتوربوژنراتوركدام است؟

9)   دلايل استفاده ازچرخ كورتيس درتوربين هاي بخارچيست؟

10)  روش " نازل كنترل" را با"تراتل كنترل" مقايسه نماييد.

11)   مكانيزم عملكرد گلند لابيرنتي را با ترسيم شكل توضيح دهيد.

12)  ويژگي هاي روتور ديسكي چيست؟

13)  درحين ساخت روتورتوربين دركارخانه چه آزمون هايي بر روي آن انجام مي گيرد؟

14)   مصالح مطلوب براي ساخت ياتاقان ها چيست؟

15)   پنج مزيت كوپلينگ هيدروليكي كدام است؟

16)   سيستم روغن آب بندي دوسرمحورژنراتور چگونه كارمي كند؟

17)   ثابت كنيد دريك توربين عكس العملي ، توان ازرابطه زيربه دست مي آيد :

W= m /2 ((V²_s1-V²_s2)-(V²_r1-V²_r2))

18)   درمجموعه توربوژنراتوري، محورتوربين به وسيله يك كوپلينگ با قطر 450 mm به محورژنراتور متصل شده است.اگرطول محورتوربين 2900 mm و طول محورژنراتور2580 mm باشد و ميزان ناهم محوري دركوپلينگ به صورت: اختلاف چپ وراست 0.15 mm و اختلاف بالا و پايين آن  0.05 mmباشد ،ميزان تغييرات مورد نياز چقدر و دركدام يك ازياتاقان هاي دو محورتوربين و ژنراتورباشد تا اولاً دو محور نسبت به هم كاملاً الايمنت گردند و ثانياً كمترين جابه جايي درياتاقان ها را داشته باشد؟

19)   درتوربيني يك طبقه، بخارباسرعت 550 m/secو زاويه 20⁰ واردپره هاي ثابت آن مي شود و سپس  پره راازديد ناظرمتحرك در زاويه 50⁰  ترك مي كند.هيچ گونه تغييرفشاري درعرض پره مشاهده نمي شود و بازگشت ناپذيري هم وجودندارد(به اين معني كه هيچ تغييري درجهت سرعت نسبي درحين عبوردرون پره ثابت به وجودنمي آيد). نيروي محوري واردبرروتورتوربين وكار بر واحد وزن بخار را تعيين كنيد.سرعت خطي پره برابربا  m/sec250 است.

20)   يك صفحه‌ي كاملاً صاف برروي سطحي لغزان قراردارد.آب ازطريق شيپوره اي با مقطع 5 سانتي متروسرعت 20 متربرثانيه به طورعمود به صفحه برخوردمي كند.حداكثرتوان منتقل شده به صفحه برحسب وات و سرعت حركت صفحه رابه دست آوريد.چگالي آب را 1000 فرض كنيد.

نمونه پرسش هاي درس توربين و كندانسور - کاردانی

1)   چرامعمولاً درتوربين هاي بخاراز "والوكنارگذر" استفاده مي شود؟

2)   ويژگي هاي " توربين جريان شعاعي"  چيست؟

3)   دلايل استفاده از "چرخ كورتيس"  درتوربين بخار را بنويسيد.

4)   انواع روتورهاي مورداستفاده در توربين بخاررا با ذكرويژگي هركدام بيان كنيد.

5)   روش هاي آب بندي دوسرمحور(پوسته‌ي توربين) چگونه است؟

6)   چرا از " ترنينگير" درتوربين استفاده مي شود؟

7)   روش هاي خنك كاري بخارخروجي ازتوربين را توضيح دهيد.

8)   نيروگاه زمين گرمايي چگونه كارمي كند؟

9)   مكانيزم عملكرد گاورنرهيدروليكي را با رسم شكل توضيح دهيد.

10)   روش تبادل حرارت دربرج خنك كننده " هلر" را توضيح دهيد.

11)   روش" نازل كنترل" و" تراتل" كنترل را بارسم منحنيh-s ، با هم مقايسه كنيد.

12)   روش" مركب فشار"را با ترسيم شكل تشريح نماييد

13)   مكانيزم اندازه گيري درجه حرارت رتورتوربين چگونه است؟

14)   انواع پيچ هاي مورداستفاده در توربين هاي بخاررا شرح دهيد.

15)   ويژگي هاي جنس پره هاي توربين بخار چيست؟

16)   خواص موردلزوم درمصالح ياتاقان هارا بنويسيد.

17)   كوپلينگ " قابل انعطاف" چه ويژگي هايي دارد؟

18)   پوسته‌ي درامي ، انباره اي  و دو تكه را تعريف كنيد.

19)   مكانيزم عملكرد حفاظت "سرعت دوراني روتور(اوراسپيد)" را توضيح دهيد.

20)   اگرسرعت بخارخروجي ازپره هاي ثابت توربيني 100 m/sec ، دبي جرمي 1 kg/sec و سرعت خطي پره ها ي متحرك 50m/sec باشد ، سرعت نسبي ورود بخاربه پره متحرك ، سرعت مطلق بخارخروجي از پره هاي متحرك،  نيروي وارد برآن و كارانجام شده چقدر است؟

نمونه پرسش هاي درس توربين و كندانسور - کاردانی

1- ويژگي هاي پوسته ي درامي ، انباره اي  و دوتكه را بنويسيد

 2-مكانيزم اندازه گيري وپايش درجه حرارت رتورتوربين راشرح دهيد

 3-دلايل استفاده ازچرخ كورتيس درتوربين را بنوسيد

 4-انواع روتورتوربين باذكرويژگي هركدام را بنويسيد

 5-روش هاي آب بندي دوسرمحورراتوضيح دهيد

 6-دلايل استفاده ازترنينگيردرتوربين رابنويسيد

 7-انواع كندانسورهاي مرسوم درنيروگاه ها را توضيح دهيد

 8- روش هاي كنترل بخاردرورود به توربين(نازل كنترل وتراتل كنترل )را بارسم منحنيh-sباهم مقايسه كنيد

 9- مكانيزم عملكرد گاورنر و گلوله هاي اوراسپيد را با رسم شكل توضيح دهيد

 10- اگرسرعت بخارخروجي ازپره هاي ثابت توربيني 100m/s،دبي جرمي 1kg/sو سرعت خطي پره هاي متحرك 50m/s باشد ، سرعت نسبي ورود بخاربه پره متحرك ،سرعت مطلق بخارخروجي از پره هاي متحرك ، نيروي وارد برآن وكارانجام شده را به دست آوريد

ترنینگ گیر

پیش گفتار

معمولاًدردستگاه هاي دوار بزرگ مثل توربوژنراتورها، براي راه اندازي اوليه و هم چنین خم نشدن محوربه هنگام توقف، ازوسيله اي كمكي به نام ترنينگ گير استفاده مي شود. نظر به اهميت كار و مكانيزم عملكرد،دراين مقوله مختصري به نحوه ی انتقال گشتاور از موتور ترنينگ گير به روتور توربين فشارقوي نيروگاه توس پرداخته مي شود.

ترنينگ گير

 به دليل وجود جرم سنگين روتور توربين ها،بايستي به مسئله هدايت حرارتي يكنواخت درجهت های طولي و شعاعي آن توجه ويژه اي داشت، زيرا عدم يكنواختي درگرم و يا سرد شدن روتور سبب ايجاد تنش هاي حرارتي و درنتيجه خمش و تغيير شكل آن مي گردد.

براي جلوگيري ازاين امر درشرايط توقف و كاهش دور كه روتور هنوز گرم است، هنگامي كه دور روتور تاحد معيني تغيير و كاهش يافت، يك موتور الكتريكي با متعلقات مربوط به انتقال گشتاور به روتور توربين فشار قوي ، وارد مدار مي گردد و ازطريق مكانيزم خاصي كه درادامه به شرح آن پرداخته مي شود،روتورتوربين را به آرامي در دوري حدود 45 دور بر دقيقه به گردش درمي آورد. بدين ترتيب باچرخاندن آرام روتور، به تدريج دماي آن را به طور يكنواخت كاهش مي دهد تا سرد شود. مجموعه اي كه اين وظيفه را در توربين انجام  مي دهد ترنينگ گير گويند.هم چنين درموقع راه اندازي توربين، بادرمدارآوردن ترنينگ گير شرايط براي دور دادن توسط بخار آماده مي گردد.

مكانيزم انتقال گشتاور

در نیروگاه توس یك چرخ دنده ی بزرگ كه درداخل آن فنري با مقطع مستطيل شکل قراردارد و يك استوانه كه روي روتور توربين نصب شده است، وظيفه اصلي انتقال گشتاور به محور توربين را برعهده دارد. چرخ دنده ی بزرگ با دنده واسط كوچك به چرخ دنده برنجي ارتباط دارد و رابطي با چرخ دنده حلزوني است و ازآن طريق به موتور ترنينگ گير وصل مي شود.

هنگامي كه دور روتور صفر است ، فنر داخل استوانه به روتور مي چسبد، هم چنين ازقسمت بيروني استوانه و ازطريق چرخ دنده بزرگ و ساير چرخ دنده هاي واسط، ميان روتور و مجموعه ترنينگ گير ارتباط برقرار مي گردد. بعد از راه اندازي موتور ترنينگ گير و درادامه ي دوردادن توربين با بخار، در حدود 800 دور بر دقيقه براثر نيروي گريز ازمركز ، فنر باز شده و ارتباط را قطع مي كند يعني بين روتور و مجموعه ترنينگ گير ارتباطي وجود ندارد هم چنين درزمان توقف واحد نيز هنگامي كه دور روتور از 3000 به حدود 600دور بر دقيقه برسد نيروي گريز ازمركز كاهش پيدا كرده و باعث برقراري اتصال مجدد از طريق فنر مي شود و بدين وسيله انتقال گشتاور موتور الكتريكي به روتور توربين ميسر مي گردد.

به دليل وجود اين انتقال گشتاور كه شبيه يك كلاچ خودکار عمل مي كند احتياج نيست دور توربين صفر شود و بعد ترنينگ گير وارد مدار گردد و همان طوري كه روتور درحال چرخش است امكان درمدار آمدن و خارج كردن ترنينگ گير وجود دارد. گفتنی است كه عمل انتقال گشتاور ازموتور ترنينگ گير به چرخ دنده حلزوني نيز از طريق يك كوپلينگ هيدروليكي انجام مي گردد .

 

نتيجه گيري

باتوجه به سرمايه گذاري بسيار زياد درنيروگاه ها و اهميت توليد برق ،ضرورت دارد تا به منظور جلوگيري ازخمش محور دستگاه هاي دواري هم چون توربين ها، ايرهيترها كه درموقع بهره برداري دماي اجزای آن ها افزايش مي يابد، به طور ويژه مراقبت به عمل آيد.