انتخاب توربین بخار برای محرک پمپ ها- بخش اول

انتخاب توربین بخار برای محرک پمپ ها

بخش اول

انتخاب متناسب توربین های بخار برای کارکرد مورد نظر می تواند موجب صرفه جویی در هزینه های اولیه خرید و همچنین هزینه های عملکرد گردد. در این مقاله مبانی توربین های بخار توضیح داده شده و اطلاعات لازم انتخاب صحیح توربین بخار برای خریداران ارایه می شود. در اینجا تاکید بر روی پارامتر لازم برای انتخاب و چگونگی تاثیر آنها بر پیشنهاد توربین می باشد.

مقدمه

قبل از اینکه به مبانی انتخاب توربین پرداخته شود در اینجا چند سوال اساسی پاسخ داده شده و ساختار نمونه ای از توربین های بخار کوچک تشریح می گردد.

از توربین بخاردر کجا استفاده می گردد؟

توربین های بخار در گستره وسیعی از صنایع به عنوان محرک پمپها، کمپرسورها، ژنراتورها و دیگر تجهیزات دوار کاربرد دارند. توربین های بخار معمولا در تاسیساتی که بخار به دلایل دیگری وجود دارد استفاده می گردند.

چرا از توربین هاب بخار استفاده می گردد؟

توربین های بخار به عنوان گزینه ای برای دیگر محرک ها در جایی که بخار موجود است و در جایی که منافع توربین بخار ایجاد صرفه می کند به کار می روند.

·        محرک دور متغییر: توربین های بخار می توانند در بازه نسبتا وسیعی از سرعت ها، معمولا 5 درصد بالاتر از سرعت طراحی و 20 در صد زیر سرعت طراحی، کار کنند. این موضوع در کارکرد هایی که خروجی تجهیز متصل به توربین بخار با سرعت تغییر می کند مانند پمپها، فن ها و کمپرسورها،  مهم می باشد. در بعضی از مصارف مانند ماشین های تولید کاغذ توربین لازم است تا در بازه گسترده تری ( نسبت 10 به 1) کار کند. کنترل کننده توربین های می توانند این بازه سرعت را تامین کنند و بدین لحاظ به دیگر محرک ها ترجیح داده می شوند.

·        راه اندازی سریع: توربین های بخار می توانند به سرعت راه اندازی شده و می توانند به راحتی در حالت آماده به کار (Stand-by) قرار گیرند. در اکثر تاسیسات فرآیند هیدروکربن دو پمپ موازی برای  یک کارکرد در نظر گرفته می شود. یکی از پمپ ها پمپ اصلی بوده و دیگری به عنوان پمپ پشتیبان لحاظ می گردد که در صورت ازکار افتادن پمپ اصلی پمپ پشتیبان وارد سرویس می گردد. محرک پمپ اصلی ممکن است موتور الکتریکی و یا توربین بخار باشد و محرک پمپ کمکی برای اینکه به سرعت وارد سرویس گردد توربین بخار لحاظ می گردد.

·        بالانس بخار: در بعضی از فرایند ها توربین بخار توسط فرآیند تولید شده و در فشار های مختلفی در طی فرآیند مورد نیاز می باشد.از توربین بخار می توان به عنوان جایگزینی برای شیرهای کاهش فشار استفاده کرد تا فشار جریان بخار های متفاوتی را به دست آورد. در بعضی از موارد بخار می تواند برای به حرکت درآوردن ژنراتور و تولید برق مورد نیاز موتورهای الکتریکی استفاده گردد.

·        در دسترس بودن بخار: صنایعی که بخار در آنها در دسترس می باشد شامل صنایعی می باشند که فرآیند ها در آنها گرما زا بوده و گرمای ناشی از فرآیند را می توان برای تولید بخار استفاده کرد. به عنوان مثال بسیاری از تاسیسات فرآیند هیدروکربن ها مانند پالایشگاه ها، تاسیسات فرآوری اتیلن، آمونیا و متانول از این نوع صنایع می باشند.

دیگر صنایعی که در آنها بخار موجود می باشد مواردی هستند که بخار برای فرآیند ها لازم می باشد. نمونه های این نوع صنایع کارخانه های تولید کاغذ، تاسیساتی که از بخار برای گرم کردن استفاده می کنند و تاسیسات تهویه مطبوع می باشد. به علاوه در صنایعی که تولید آنها می تواند به عنوان سوخت استفاده شوند، با سوزاندن ضایعات تولید خود بخار تولید می کنند. کارخانه های تولید شکر و روغن جزو این موارد می باشد. این نوع کارخانه  معمولا در نقاط دور  هستند که  برق در دسترس نمی باشد. لذا از سوزاندن بخشی از محصول یا ضایعات آن برای اینکه خود برق و بخار را تامین کنند استفاده می شود.

·        برق لازم نمی باشد: در موراقعی که برق قطع می شود توربین بخار  می تواند امکان کارکرد تجهیزات حساس و مهم را فراهم آورد.

·        انعطاف پذیری: با درنظر گرفتن قطعات یدکی مشترک می توان از توربین های بخار برای گستره مختلفی از کارکرد ها استفاده کرد. همچنین توان توربین های بخار را با حداقل هزینه می توان افزایش و یا کاهش داد و به روز رسانی کرد.

ادامه مطلب

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