أصل تقني

التوربين البخاري

Steam Turbine

آلة دوّارة تحوّل طاقة البخار عالي الضغط والحرارة إلى عزم يدير المولد، بتمدد البخار عبر صفوف متتالية من الريش الثابتة والدوّارة.

نظرة عامة

يدخل البخار الرئيسي من الغلاية عبر صمام الإيقاف الذي يغلق فورًا عند أي خطر، ثم عبر صمامات التحكم التي يحركها نظام كهروهيدروليكي لضبط السرعة والحمل. داخل الغلاف تتعاقب المراحل، وكل مرحلة صف من الفوهات الثابتة يسرّع البخار ويوجهه، يليه صف من الريش المثبتة على الدوار يحوّل سرعة البخار إلى دفع ودوران. ينخفض ضغط البخار وحرارته من مرحلة إلى أخرى ويزداد حجمه، لذلك تطول الريش ويتسع الغلاف نحو العادم الذي يخرج منه البخار إلى مكثف البخار (مبادل حراري). يرتكز الدوار على محامل شعاعية ومحمل دفع محوري تغذيها مضخة زيت التزييت من خزان الزيت عبر مبرد الزيت ثم يعود الزيت إلى الخزان، وتمنع أختام المتاهة تسرب البخار على امتداد العمود. ويحدد مقدار التمدد الفعلي مقارنة بالتمدد المثالي الكفاءة الأيزنتروبية للتوربين.

كيف يعمل التوربين البخاري

مخطط ثلاثي الأبعاد يوضح طريقة عمل التوربين البخاري العزم إلى المولد مشغّل كهروهيدروليكي دخول البخار الرئيسي من الغلاية خروج البخار إلى مكثف البخار (مبادل حراري) الجزء الدوار: العمود والريش المتحركة الريش الثابتة (الفوهات) خزان الزيت مضخة الزيت مبرد الزيت (مبادل حراري) زيت التزييت إلى المحامل وعودته ηs = (h1 − h2) / (h1 − h2s)W = ṁ · (h1 − h2)الكفاءة الأيزنتروبية وقدرة التوربين صمام الإيقافصمامات التحكمالفوهات والريشالدوارالمحاملالأختام والعادم
اضغط على الرقم لعرض الخطوة · اسحب المخطط جانبيًا لرؤيته كاملًا
  1. صمام الإيقاف

    يدخل البخار الرئيسي من الغلاية ويمر أولًا بصمام الإيقاف الكبير، الذي يغلق في جزء من الثانية عند تجاوز السرعة أو أي عطل.

    صمام الإيقاف والخنق
  2. صمامات التحكم

    يفتحها المشغّل الكهروهيدروليكي أو يغلقها جزئيًا فيضبط كمية البخار وبالتالي الحمل والسرعة.

  3. الفوهات والريش

    تسرّع الفوهات الثابتة البخار نحو الريش الدوّارة فتدفعها، ويتمدد البخار مرحلة بعد مرحلة فتطول الريش.

    ريشة التوربين البخاريغلاف التوربين البخاريالقانون الأول للديناميكا الحرارية
  4. الدوار

    يحمل الدوار (الجزء الدوار) أقراص الريش ويدير المولد، وتقيس الكفاءة الأيزنتروبية مدى قرب التمدد من التمدد المثالي.

    دوار التوربين البخاريكفاءة التمدد الأيزنتروبي في التوربين
  5. المحامل

    تحمل المحامل الشعاعية وزن الدوار ويثبّت محمل الدفع موضعه، وتضخ مضخة الزيت زيت التزييت من الخزان عبر المبرد إليها ثم يعود.

    محمل شعاعيمحمل دفع محورينظام زيت التزييت
  6. الأختام والعادم

    تقلل أختام المتاهة تسرب البخار عند طرفي العمود، ويخرج البخار المستنفد إلى مكثف البخار (مبادل حراري) لتكتمل دورة رانكين.

    ختم متاهة / ختم العمودنظام بخار إحكام التوربينالقانون الثاني للديناميكا الحراريةدورة رانكين
محتوى الأصل

اختر نوع الكيان لاستعراض المحتوى المرتبط.

المكونات الرئيسية

دوار التوربين البخاريSteam Turbine Rotor
ريشة التوربين البخاريSteam Turbine Blade
غلاف التوربين البخاريSteam Turbine Casing
محمل شعاعيJournal Bearing
محمل دفع محوريThrust Bearing
ختم متاهة / ختم العمودLabyrinth / Shaft Seal
صمام الحاكم / التحكمGovernor / Control Valve
صمام الإيقاف والخنقTrip & Throttle Valve

الأصول ضمن هذا النظام

يُستخدم في المنشآت

المنشآت التي يدخل فيها هذا الكيان كأصل أو نظام.

محطة توليد بالغاز الطبيعي - دورة مركبةNatural Gas Combined-Cycle Power Plant
محطة توليد بالغاز الطبيعي - توربين بخاريNatural Gas Steam-Turbine Power Plant
محطة توليد بالفحمCoal-Fired Power Plant
محطة طاقة نوويةNuclear Power Plant
محطة طاقة شمسية حراريةSolar Thermal Power Plant
محطة طاقة حرارية أرضية - بخار جافGeothermal Dry-Steam Power Plant
محطة طاقة حرارية أرضية - بخار وميضيGeothermal Flash-Steam Power Plant
محطة توليد بالكتلة الحيويةBiomass Power Plant
محطة إنتاج المياه والكهرباء المتكاملةIntegrated Water & Power Plant (IWPP)
محطة بخارية تعمل بالوقود السائل (خام / زيت ثقيل)Liquid-Fuel (Crude / HFO) Fired Steam Power Plant
محطة تحويل النفايات إلى طاقةWaste-to-Energy (Mass-Burn) Plant
محطة التوليد المشترك للكهرباء والبخار الصناعيIndustrial Cogeneration (CHP) Plant

الأنظمة المرتبطة

المبادئ المرتبطة

القانون الأول للديناميكا الحراريةFirst Law of Thermodynamics
دورة رانكينRankine Cycle
القانون الثاني للديناميكا الحراريةSecond Law of Thermodynamics
كفاءة التمدد الأيزنتروبي في التوربينTurbine Isentropic Expansion Efficiency