انتخاب توربین بخار برای محرک پمپ ها
بخش 9
لینک بخش 8
مواردی که می
بایست هنگام انتخاب
توربین بخار چک شوند
بعد از کنترل
مقدار مصرف بخار موارد دیگری نیز هستند که می بایست برای اطمینان از عملکرد رضایت
بخش توربین بخار کنترل گردند.
سایز
فلنج ورودی: برای یک اندازه توربین یک مرحله
ای ممکن است چندین اندازه فلنج ورودی ممکن باشد. با دقت شود که بر اساس استاندارد NEMA SM-23 (1991) مقدار سرعت ورودی می بایست حداکثر(53.3
m/s) 175
ft/s
باشد.
اندازه خروجی: مقدار سرعت در خروجی توربین بخار نیز دارای محدودیت می باشد. بر اساس استاندارد
NEMA SM-23 (1991) مقدار سرعت مجاز بخار در فلنج خروجی
توربین بخار برای توربین های Backpressure معادل 250 ft/s (76.2 m/s)و برای توربین های Condensing معادل 450 ft/s (137.2 m/s) می باشد.
·
مقدار سرعت ها از معادله زیر می توان به دست آورد:
مقدار گشتاور محور: توربین ها بر اساس طراحی خود قطر
محور مشخصی دارند که می تواند مقدار توان مشخصی از توان را در سرعت مشخص انتقال
دهد. در توربین های دور پایین این موضوع می بایست کنترل گردد. ( به عنوان مثال
توربین هایی با دور 1500 دور بر دقیقه که مستقیما به پمپ متصل می شوند.)
بارهای بر روی پره ها: سرعت و جریان بخار بر روی پره های در
حال دوران ایجاد تنش می کند. از روی نمودار Goodman می توان مقدار بارهای مجاز بر روی پره را با توجه به
سرعت، طراحی مکانیکی پره، جنس و دما به دست آورد.
رزنانس پره ها: برخورد
بخار به پره ها می تواند موجب پدیده تشدید در پره های شود. این موضوع می تواند
موجب شکست ناشی از خستگی بر اثر بارهای تناوبی بشود.
بارهای یاتاقان: نیروهای
محوری که بر روی محور اعمال می شود می بایست توسط یاتاقان ها مهار شوند. برای
توربین های ضربه ای (Impulse) یک طبقه نیروهای محوری به راحتی می توانند توسط یاتاقان
های ساچمه ای جذب گردند. از یاتاقان های ساچمه ای دو ردیفه خود تنظیم در موارد که
لازم است می توان استفاده کرد.
محدودیت های سرعت: پره ها، Shrouds، دیسکی که
بر روی آن پره ها نصب می گردند و محور که دیسک بر روی آن نصب می گردد همگی دارای
محدودیت سرعت هستند. سرعت تمامی این موارد می بایست کنترل گردد تا از رعایت محدوده
های سرعت مجاز اطمینان حاصل گردد. همچنین سرعت بحرانی مجموعه روتور نیز باید کنترل
گردد تا در محدوده مجاز باشد. برای دورهای بالا، هنگامی که طراحی معمول توربین در
محدوده های مجاز قرار نمی گیرد، استفاده
از چیدمان های متفاوت پره ها، Shroud و روتور
یکپارچه می توانند به عنوان راه حل هایی برای رسیدن به محدوده های مجاز باشند.
محدودیت نازل ها: هر پوسته توربین چیدمان مشخصی از
نازل ها را با توجه به نوع و اندازه، تعداد نازل هاو مقدار نسبت قطر گلویی نازل،
محل قرارگیری Hand valve، دوران و در
دسترس بودن، دارا می باشد. تمامی این
متغییر ها می بایست در حالت کارکرد نرمال و همچنین شرایط کارکرد خارج از حالت
نرمال بررسی گردند.
این مطلب ادامه دارد
ترجمه آزاد از:
Selecting Steam Turbines For Pump Drives by Michael A. Cerce and Vinod P. Patel
Proceedings Of The Twentieth International Pump Users Symposium • 2003
The Calculation And Verification Of Torsional Natural Frequencies For Turbomachinery Equipment Strings
