• بازدید : 53 views
  • بدون نظر

دانلود تحقیق آماده با موضوع انواع سیستم های تهویه مطبوع در خودرو که شامل ۱۷ صفحه و بشرح زیر میباشد:

نوع فایل : Word

چکیده و مقدمه:

امروز سيستم تهويه مطبوع جايگاه ويژه اي در خودرو دارد. سرنشينان خودرويي كه از سيستم تهويه مطبوع پيشرفته و مجهزي برخوردار است، احساس آرامش مي كنند و چه بسا در شرايط سخت رانندگي در جاده هاي طولاني، به دليل داستن اين سيستم، سختي هاي سفر را بر خود هموار سازند و آن را با خاطره اي خوش به پايان رسانند.

سيستم هاي تهويه مطبوع پس از سال ها سير تكاملي، به شكل امروزي خود رسيده اند. اين سيستم در ابتدا از سرنشينان خودرو در برابر تابش مستقيم نور خورشيد يا بادهاي شديد محافظت مي كرد. پس از مدتي، سيستم گرمايش براي غلبه بر سرما طراحي شد و بالاخره با ساخت كولر، هوايي مطبوع و خنك در اتاق خودرو فراهم آمد. با توجه به جايگاه مهم سيستم تهوية مطبوع، بهتر است با روش و اصول كاركدر آن بيشتر آشنا شويم تا در مراحل گسترده تر، به رفع عيوب اين سيستم بپردازيم و با استفادة صحيح از آن، بيشترين بهره را از سيستم تهويه مطبوع ببريم.

تهويه مطبوع در اتومييل ها از نظر كار و طرح با هم شبيه هستند، ولي كارخانجات سازنده خودروها از اجزاء متفاوتي براي بكار انداختن و كنترل اجزاء در محدوده مشخصات خود استفاده مي كنند……….

فهرست

مقدمه
تهويه مطبوع در خودرو
عمل سرماسازي (برودت) در سيستم كولر
كولر 
قانون عمومي سرمايش
مبرّد
ويژگيهاي فريون ۱۲ـ R
قسمتهاي مهم سيستم كولر
۱ـ كمپرسور 
2ـ كندانسور 
3ـ اواپراتور (تبخيركننده)
۴ـ رسيور (خشك كننده)
۵ـ سوپاپ اطمينان ذوبي
۶ـ سوپاپ انبساط (شيرانبساط)
۷ـ سوئيچ ترموستاتيك 
اساس كار سيستم سرمايش خودرو
انبساط و تبخير
تقطير مبرد
چرخة تبريد
كمپرسور
انواع کمپرسور
۱ـ كمپرسور رفت و برگشتي (خطي)
۲ـ كمپرسور دوراني
۳ـ كمپرسور صفحه مورب
كندانسور يا واحد تقطير
مخزن ذخيره / خشك كن
واحد سرمايش
شير انبساط
۱ـ شيرانبساط فشار ثابت
۲ـ شيرانبساط حرارتي
اواپراتور يا واحد تبخير
۱ـ داراي فين لوله اي 
2ـ داراي فين مارپيچ
۳ـ داراي فين صفحه اي 
فن يا بادگير با جريان اجباري
فيلتر و تصفيه كنندة هوا
انواع دمنده 
كلاچ مغناطيسي
روش كار اجزاي كلاچ مغناطيسي
مكانيزم عملكرد كلاچ مغناطيسي
انواع كلاچ مغناطيسي
فشار بالاي غيرعادي
فشار پايين غيرعادي
انواع سوئيچ فشار
مدل هاي تهويه مطبوع و ويژگي هاي آنها
قرارگيري در صندوق عقب
مدل دوگانه

  • بازدید : 66 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۷۸صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

توربين گاز از لحاظ مراحل كار و نحوة  عملكرد؛ شباهت زيادي با موتورهاي احتراق داخلي دارد:
اولا: چهار مرحلة مكش؛ تراكم؛ احتراق و انبساط (قدرت) و تخليه در توربينهاي  گاز صورت مي‌گيرد منتهي در موتورهاي احتراق داخلي؛ اين مراحل؛ در هر يك از سيلندرها ولي به ترتيب انجام مي‌شود؛ در حاليكه در توربين‌هاي گاز؛ در  يك از مراحل فوق الذكر در قسمت خاصي از واحد گازي در توربين‌هاي براي همان منظور در نظر گرفته شده است؛ صورت مي‌گيرد. مثلا: تراكم همواره در يك قسمت و احتراق همواره در يك قسمت ديگر در حال انجام است
ثانيأ: در توربين‌هاي گاز نيز؛ اين انرژي شيميائي نهفته در سوخت هاي فسيلي است كه نهايتأ بصورت انرژي مكانيكي (گشتاور) ظاهر مي گردد.
و ثالثأ: در توربين‌هاي گاز نيز سيال عاملي كه باعث چرخش محور مي گردد ؛ گاز داغ (هواي فشرده محترق ) مي باشد؛ و همين وجه تسمية توربين‌هاي گازي مي‌باشد.
مطالب فوق؛ با توضيح اجزاء توربين گاز؛ و ترتيب انجام كار در اين نوع واحد توليد انرژي مكانيكي روشنتر خواهد شد.

 اجزاء توربين گاز عبارتند از:
۱-۱-۱ـ كمپرسور
۱-۱-۲ـ اتاق احتراق 
۱-۱-۳ـ توربين 
ترتيب قرار گرفتن اجزاء فوق ؛ در رابطه با يكديگر در شكل زير بوضوح پيدا است :
از اجزاء فوق كمپرسور؛ همواره وظيفة مكش و متراكم كردن هوا را بعهده دارد. هواي متراكم به اتاق (اتاقهاي) احتراق ؛ هدايت شده و در اتاق احتراق با پاشيده شدن سو خت و ايجاد جرقه (البته ايجاد جرقه تنها در ابتداي احتراق لازم است و پس از برقراري شعله ؛ به علت بالا بودن در اتاق احتراق ؛ شعله حفظ مي گردد)؛ محترق مي گردد. گاز داغ حاصل از احتراق هواي متراكم در اتاق احتراق؛ روي پرده هاي توربين هدايت مي شود و با به گردش در آوردن توربين؛ انرژي مكانيكي لازم براي چرخاندن بار متصل به توربين را تامين مي كند. ما حصل احتراق ؛ پس دادن انرژي خود به خود به توربين؛ از طريق اگزوز به آتمسفر تخليه مي‌گردد. با مقايسه ترتيب كار در توربين گاز با ترتيب كار در موتوري احتراق داخلي ؛ مشاهده مي شود كه توربيت هاي گاز از نظر اساس كار ؛ چيز جديدي نيستند و تنها از نظر ساختمان و نحوة عمل ؛ تفاوتهايي با موتورهاي احتراق داخلي پيدا مي كنند. در شكل )۱-۲) ؛ نماي كلي جانبي يك نوع توربين گاز؛ (AEG   ؛ ساخت آلمان؛ با قدرت ۲۵ مگاوات ( براي آشنايي با ترتيب قرار گرفتن اجزاء مختلف ؛ در توربيثن هاي گاز ؛ نشان داده شده است .
۱-۱-۱- كمپرسور: 
كمپرسور استفاده شده در توربينهاي گاز صنعتي (توربين هاي گاز كه براي توليد برق بكار برده مي شوند)؛ معمولأ از نوع جريان محوري مي باشند؛ به اين معني كه هوا در امتداد محور كمپرسور با رانده شدن بطرف جلو و كم شدن سطح مقطع فشرده مي‌شود. اين نوع كمپرسورها مي‌توانند حجم هواي بسيار زيادي متراكم كنند. نيروي محركة كمپرسور در واحدهاي گازي؛ در ابتداي راه اندازي؛ توسط موتور راه نداز (ديزلي يا الكتريكي) و پس از خود كفا شدن توربين؛ توسط نيروي گشتاوري خود توربين تامين مي شود. (زيرا توربين و كمپرسور هم محور هستند) و حدودا دو سوم از نيروي گشتاوري توربين صرف گرداندن كمپرسور و تنها آن صرف گردش بار وصل به محور توربين ميشود. 
علت اصلي استفاده از كمپرسور؛ در توربين هاي گاز ؛ تامين هواي فشرده براي سيستم احتراق مي‌باشد؛ لكن يكسري انشعابهاي فرعي نيز از بعضي مراحل كمپرسور گرفته مي شود كه معمولا فشار كمتري از خروجي كمپرسور دارند. موارد استفاده اين انشعابها عبارتند از: 
– كنترل شيرهاي بخصوص بنام بليد والو كه وظيفة تنظيم هواي كمپرسور در دور متغير را بعهده دارند. 
– آب‌بندي يا تاقانها (ياتاقانهاي اصلي توربين گاز) و كنترل شيرهاي هوايي (شيرهايي كه توسط هواي فشرده كنترل مي شوند). 
– خنك كردن قسمت هاي مختلف توربين كه در مسير عبور گاز داغ هستند .
– اتميزه كردن (پودر كردن ) سوخت مايع –  جهت بهتر مخلوط شدن آن با هوا در اتاق احتراق و در نتيجه احتراق بهتر. 
كمپرسورهاي جريان محوري از تعدادي پره هاي ثابت و متحرك تشكيل شده اند كه به صورت مراحل پشت سر هم در طول محور قرار گرفته‌اند. (هر مرحله شامل يك چرخ پرة ثابت و يك چرخ پرة متحرك مي باشد) تعداد مراحل كمپرسور به فشار خروجي تقاضا شده و حجم آن به دبي (حجم هواي عبوري در واحد زمان) تقاضا شده بستگي دارد. هوا در مسير عبور خود از ورودي به خروجي كمپرسور؛ بين پره‌هاي ثابت و متحرك تبادل مي‌شود تا به شرايط مطلوب به خروجي برسد. كار پره‌هاي ثابت؛ دادن زاوية صحيح به هوا و تبديل سرعت به فشار مي باشد؛ در حاليكه و وظيفة پره‌هاي متحرك دادن سرعت به هوا و راندن آن بطرف جلوي كمپرسور مي باشد. كمپرسور؛ با يك مرحله پره‌هاي ثابت شروع مي شود كه در بعضي از توربين‌هاي گاز؛ زاوية اين پره ها قابل تنظيم مي‌باشد و در ابتداي راه اندازي كه كمپرسور توان عبور دادن حجم هواي زياد را ندارد؛ هوا توسط اين پره ها ي قابل تنظيم ؛ تحت زاويه بسته به كمپرسور وارد مي‌شود و پس از رسيدن به حدود دور نهايي گ زاوية پره هاي مزبئر باز مي‌شود. در اين صورت به پره هاي مزبور پره هاي هادي ورودي كمپرسور مي‌گويند.
در دور ثابت؛ به علت راندن هوا به جلو توسط كمپرسور؛ طبق قانون سوم نيوتن (كه هر عملي؛ عكس العملي دارد؛ مساوي و مختلف الجهت با آن)؛ يك نيرو به طرف عقب به محور كمپرسور وارد مي‌گردد؛ برعكس در دور متغيير مثلا هنگام از كار اندازي واحد؛ بعلت كاهش ناگهاني حجم سيال و سرعت آن؛ نيرويي به طرف جلو به كمپرسور وارد مي‌شود. اين نيروها كه در جهت محور هستند بنام نيروي تراست معروف مي‌باشند و توسط ياتاقانهاي تراست (كه مخصوص تحمل نيروهاي محوري هستند) خنثي مي‌شوند .
در شكل (۱-۳)؛ مقطع طولي محور يك كمپرسور جريان محوري با پره‌هاي متحرك كه روي آن سوار شده‌اند؛ نشان داده شده است. ( كمپرسور مزبور متعلق به واحد ۸۵ مگاواتي ميتسوبيشي بوده داراي ۱۷ مرحله مي‌باشد).
درشكل(۱-۴)نيزهمان محور كمپرسور؛ منتهي بدون پره و در حاليكه نحوة جازدن پره هاي متحرك روي محور؛ در درون شيارهاي ديسكها؛ و محكم شدن آنها توسط يك فنر و يك پين (pin) بخوبي واضح است، نشان داده شده است.
 
۱-۱-۲- سيستم احتراق
اجزاء اصلي سيستم‌ احتراق عبارتند از:
۱ـ محفظه يا محفظه‌هاي احتراق (بعضي واحدهاي گازي، يك، برخي دو و برخي ديگر تعداد بيشتري محفظه احتراق دارند)
۲ـ نازل سوخت (سوخت پاش)
۳ـ جرقه زن
۴ـ شعله بين
۵ـ لوله‌هاي مرتبطه شعله
۶ـ قطعة انتقال دهندة گاز داغ
 
۱-۱-۲-۱- محفظه احتراق:
هواپس از خارج شدن از كمپرسور؛ وارد محفظه يا محفظه‌هاي احتراق مي‌گردد. در شكل (۱-۷)؛ يك محفظة احتراق كه متعلق به واحد ۸۵ مگاواتي ميتسوبيشي (با ۱۸ اتاق احتراق) مي‌باشد؛ نشان داده شده است.
 
همانطور كه در شكل (۱-۶)؛ نشان داده شده است؛ محفظه احتراق به دو ناحيه تقسيم مي‌شود: يكي ناحية احتراق و ديگر ناحيه ترقيق. در ناحية احتراق همانگونه كه مشخص است؛ سوخت و هوا با هم مخلوط شده و عمل احتراق صورت مي‌گيرد. در اين ناحيه، هر هوايي كه وارد محفظه احتراق مي‌شود، هواي احتراق است و در فعل و انفعال احتراق شركت مي‌كند. در اين ناحيه، مقداري هوا از طريق شعله پخش كن كه در پشت نازل سوخت قرار دارد، وارد محفظه مي‌گردد (كه وظيفه آن ايجاد حالت دوراني و گردابهاي احتراق مي‌باشد كه راندمان احتراق را افزايش مي‌دهد)، به مقداري هوا نيز از طريق سوراخهاي ريز ديواره محفظه و همچنين مقداري هوا از طريق سوراخهاي درشتي كه در اين ناحيه قرار گرفته‌اند، وارد محفظة احتراق مي‌گردد.
در ناحيه ترقيق، محصولات احتراق ناحيه اول، كه همان گازهاي داغ مي‌باشد، توسط هواي اضافي، رقيقتر شده و دماي آن پايين آورده مي‌شود. در اينجا مقداري هوا از طريق سوراخهاي ريز ديواره محفظه و مقداري نيز از راه سوارخهاي درشت كه در اين ناحيه قرار دارند، وارد محفظه مي‌گردند.
علت لزوم ترقيق هوا، بالا بودن دماي گاز حاصل از احتراق است (براي يك توربين با قدرت ۲۵Mw، حدود ۱۲۰۰ درجه سانتيگراد) كه هدايت اين گاز با دماي بالا روي پره‌هاي توربين مي‌تواند باعث صدمه زدن به پره‌ها و ساير قطعاتي كه در معرض گاز داغ قرار دارند، بشود دماي گازحاصل از احتراق، پس از ترقيق، در توربيني به قدرت ۲۵Mw، به حدود ۹۴۰ درجه سانتيگراد بايد توجه داشت كه محفظه احتراق داخل يك محفظه ديگر قرار مي‌گيرد و هواي خروجي كمپرسور در خلاف جهت حركت گاز حاصل از احتراق (كه از طرف نازل به طرف توربين مي‌باشد) ، وارد فاصله بين محفظه احتراق و محفظه رويي مي‌شود تا اولا بصورت عايقي بين اتاق احتراق و پوسته خارجي عمل كرده و ثانيا بدنه محفظه احتراق و قطعه انتقال دهنده گاز داغ را خنك كند و ثالثا هواي لازم جهت احتراق و ترقيق را فراهم آورد.
۱-۱-۲-۲- نازل سوخت:
نازل سوخت يا سوخت‌پاش، كه وظيفه پاشيدن سوخت در اتاق احتراق را دارد، ممكن است مخصوص يك سوخت يا دو سوخت مختلف (دوگانه) طراحي شده باشد. در صورت استفاده از دو سوخت مختلف به طور همزمان، نازل دوگانه قادر است درصدهاي تعيين شده از دو سوخت را با هم در اتاق احتراق بپاشد.
درهمين جا خوب است اشاره‌اي هم به اثر نوع سوخت مصرفي واحد گازي روي عمر قطعات واقع در مسير گاز داغ داشته باشيم. در واقع هر قدر سوخت سنگين‌تر باشد، به علت اثر خوردگي شيميايي كه روي قطعات مسير گاز داغ دارد، بيشتر از عمر قطعات مي‌كاهد مثلا اگر دو واحد مشابه كه يكي با سوخت گازوئيل و ديگري با سوخت گاز كار مي‌كنند را در نظر بگيريم، عمر قطعات واحد اول قطعات از عمر قطعات واحد دوم كمتر خواهد بود، و اگر واحد سومي را در نظر بگيريم كه با سوخت مخلوط (گاز و گازوئيل) كار مي‌كند، عمر قطعات آن از هر دو واحد قبلي كمتر خواهد بود.
سوخت مايع (معمولا گازوئيل) به علت غلظت بالاتر از گاز، براي آنكه به خوبي با هوا، در اتاق احتراق مخلوط شود و احتراق خوبي داشته باشيم، بايد در موقع ورود به نازل فشار بالايي داشته باشد يا اينكه به همراه آن هواي اتميزه كننده نيز داشته باشيم را در پودر كردن سوخت، اختلاط خوب آن با هوا و در نتيجه داشتن احتراق خوب كمك كند. در ضمن، معمولا در زماني كه واحد با سوخت گاز كار مي‌كند، ممكن است به مرور زمان، به علت ناخالصيهاي موجود در سوخت، ذرات حاصل از احتراق، دهانه نازل گازوئيل را كه تنگتر است، مسدود كند و در تبديل از سوخت گاز به گازوئيل دچار اشكال شويم. براي همين منظور، در هنگام استفاده از سوخت گاز تنها معمولا با عبور گاز از مسير سوخت گازوئيل در نازل، مجراي مربوطه را بازنگه مي‌دارند. به گازي كه اين مسئوليت را به عهده دارد، گاز جاروب كننده مي‌گويند.

۱-۱-۲-۳- جرقه زن:
وظيفه جرقه زن يا جرقه زنها اين است كه در زمان مناسب كه مربوط مي‌شود به مراحل ترتيبي راه‌اندازي واحد گازي، (معمولا در حدود ۲۰% دور نامي، يعني زماني كه با عبور هوا با فشار مناسب، مسير گازداغ از اجرام و مواد قابل احتراق جاروب شده است)، در اتاقهاي احتراق جرقه ايجاد كنند تا احتراق آغاز گردد. ساختمان و طرز كار جرقه زن، بسيار شبيه به شمع موتور اتومبيل مي‌باشد، (با دادن ولتاژ بالايي چندين كيلوولت بين دو الكترود جرقه زن، جرقه ايجاد مي‌شود). معمولا براي اطمينان بالاتر، از دو جرقه زن در مجموعه اتاقهاي احتراق استفاده مي‌شود. معمولا ساختمان جرقه زنها طوري است كه با بوجود آمدن شعله و بالا رفتن فشار در داخل اتاق احتراق، الكترودها جرقه زن بيرون رانده مي‌شوند تا از معرض شعله دور باشد.

۱-۱-۲-۴- شعله بين :
وظيفه شعله بين (كه معمولا  تعداد آن در مجموعه اتاقهاي احتراق دو شعله بين مي‌باشد)، آن است كه وجود يا عدم وجود شعله را در اتاق يا اتاقهاي احتراق به قسمت كنترل واحد گازي و نيز به اپراتور واحد، گزارش كند. در واقع هنگام راه‌اندازي در حدود ۲۰%‌ دور نامي كه جرقه زده مي‌شود در صورت برقراري اجازه انجام مراحل بعد داده مي‌شود و در غير اينصورت، چند بار ديگر عمل جرقه زدن تكرار مي‌گردد و در صورت عدم برقراري شعله، واحد گازي بطور اتوماتيك خاموش مي‌گردد، يعني سوخت قطع مي‌شود (و اصطلاحا واحد تريپ داده مي‌شود). و درهنگام كار عادي واحد نيز، در صورتيكه هر دو شعله بين گزارش دهنده كه شعله محو شده است، واحد تريپ داده مي‌شود. تريپ واحد در هر دو صورت فوق بخاطر جلوگيري از جمع‌ دن سوخت در اتاقهاي احتراق و وارد شدن آن به مسير گاز داغ و خطرات ناشي از آتش‌سوزي مي‌باشد (در هنگام كار عادي واحد، بعلت داغ بودن قطعات مسير گازداغ، در صورتيكه سوخت در اتاقهاي احتراق جمع شود و وارد توربين گردد، احتمال آتش سوزي بالاست). 

۱-۱-۲- ۵ – لوله هاي مرتبطة شعله:
وظيفه لوله‌هاي مرتبطة شعله، كه بين اتاقهاي احتراق مجاور قرار مي‌گيرد، البته در واحدهاي گازي كه از چند اتاق احتراق استفاده مي‌كند، انتقال شعله از اتاقهاي احتراق كه در آنها جرقه زده مي‌شود به اتاقهاي احتراق ديگر مي‌باشد. در شكل زير، ترتيب قرار گرفتن اتاقهاي احتراق واحد گازي AEG (25 مگاواتي)، دور محور كمپرسور ـ توربين، و نيز جرقه‌زنها، شعله بينها، لوله‌هاي مرتبطة شعله، پوسته داخلي و خارجي و اتاقهاي احتراق و شيراستارت ناموفق (كه زير پايين ترين اتاق احتراق نصب شده و زمانيكه در برقراري شعله در اتاقهاي احتراق در هنگام راه‌اندازي واحد توفيق حاصل نمي‌شود، سوخت جمع شده در اتاقهاي احتراق را تخليه مي‌نمايد) نشان داده شده است.
 
۱-۱-۲-۶- قطعه انتقال دهندة گاز داغ 
اين قطعه، به انتهاي اتاق احتراق وصل مي‌شود و وظيفه آن هدايت گاز داغ حاصل از احتراق (البته پس از ترقيق) روي پره‌هاي توربين مي‌باشد.
در شكل (۱-۸)، يك نمونه قطعه انتقال دهنده كه مربوط به واحد ۸۵ مگاواتي ميتسوبيشي مي‌باشد نشان داده شده است.
در شكل (۱-۹)، مجموعه يك اتاق احتراق و قطعه انتقال دهنده، كه به هم متصل شده‌اند و وضعيت نسبي آنها در واحد گازي در رابطه با كمپرسور و توربين نشان داده شده است.
(شكل مربوط است به واحد ۸۵ مگاواتي ميتسوبيشي). قابل ذكر است كه اتاق احتراق و قطعه انتقال دهنده، به كمك مترهاي مخصوصي به نام متر آببندي كه روي انتهاي اتاق احتراق قرار دارد و در شكل (۱-۶) به خوبي واضح است، به يكديگر وصل و محكم مي‌شود.
در شكل (۱-۱۰) مجموعة كاملي از يك اتاق احتراق، قطعه انتقال دهنده گاز داغ مسير ورود هواي خروجي كمپرسور به فاصله بين پوسته خارجي و لايه داخلي اتاق احتراق، نواحي احتراق و ترقيق مسيرهاي هواي مربوط به هر ناحيه، جرقه زن نازل سوخت دوگانه، و مسير عبور داغ در داخل اتاق احتراق و قطعه انتقال دهنده به طرف توربين نشان داده شده است. (شكل مربوط به واحدهاي گازي GE جنرال الكتريك مي‌باشد).
۱-۱-۳- توربين گاز:
گازهاي داغ حاصل احتراق، پس از عبور از قطعه انتقال دهنده، وارد توربين شده، انرژي مفيد خود را به پره‌هاي توربين داده، منبسط مي‌شوند و از فشار و دمايشان كاسته شده، سپس از طريق اگزوز به اتمسفر تخليه مي‌گردند.
گازهاي داغ، در توربين، ابتدا با پره‌هاي ثابت برخورد كرده زاويه ايشان تصحيح شده به سرعتشان افزوده مي‌گردد سپس به پره‌هاي متحرك توربين برخورد مي‌كند انرژي جنبشي خود را به آنها منتقل كرده، در آنها انرژي مكانيكي بصورت نيروي گشتاوري ايجاد مي‌كند و اين امر تا مرحله آخر توربين ادامه دارد.
  • بازدید : 77 views
  • بدون نظر

این فایل در ۷صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

پمپ حرارتي وسيله است که به دو منظور از آن استفاده مي شود يکي به عنوان يک دستگاه سرماساز و ديگر به عنوان يک دستگاه گرم کننده.
يک پمپ حرارتي از اجزايي همچون کمپرسور،اواپراتور،کندانسور،مبرد و شير فشار شکن تشکيل شده است. مبرد در اغلب اين پمپ ها R-12 مي باشد. در يک پمپ حرارتي مبرد کم فشار وارد اواپراتور شده و در يک تحول فشار ثابت حرارت محيط راجذب کرده و سپس وارد کمپرسور شده و در يک تحول آيزنتروپيک فشارش توسط کمپرسورافزايش مي يابد تا حرارتي را که جذب کرده در کندانسور پس دهد که اين تحول نيز آدياباتيک است. در ادامه برای آشنایی بیشتر شما توضیحات مفصلی می دهیم

  • بازدید : 45 views
  • بدون نظر
این فایل در ۸۰صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

دنياي توربين گاز اگر چه دنياي جواني است ليكن با وسعت كاربردي كه از خود نشان داده، خود را در عرصه‌ي تكنيك مطرح كرده است . زمينه‌هاي كاربرد توربين‌هاي گاز در نيروگاه‌ها و به‌خصوص در مواردي كه فوريت در نصب و بارگيري مدنظر است مي‌باشد. همچنين‌ به عنوان پشتيبان واحد بخار و نيز مواقعي كه شبكه سراسري برق از دست مي‌رود يعني در خاموشي مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
مضافاً اين‌كه توربوكمپرسورها كه از انرژي حاصله روي محور توربين براي تراكم و بالا بردن فشار گاز استفاده مي‌شود، در سكوهاي دريايي ، هواپيماها و ترن‌ها استفاده مي‌شود 
مختصري از سرگذشت توربين‌هاي گاز از سال ۱۷۹۱ ميلادي تا به امروز به‌شرح زير مي‌باشد .
اولين نمونه توربين گاز در سال ۱۷۹۱ توسط Jonh  Barber ساخته شد . نمونه بعدي در سال ۱۸۷۲ توسط Stolze ساخته شد كه شامل يك كمپرسور جريان محوري چند مرحله‌اي به هم‌راه يك توربين عكس‌العملي چند مرحله‌اي بود كه يك اتاق احتراق نيز در آن قرار داشت . اولين نمونه آمريكايي آن در ۲۴ ژوئن ۱۸۹۵ توسط Charles  G.Guritis  ساخته شد. اما اولين بهره‌برداري و تست واقعي از توربين گاز در سال ۱۹۰۰ م بوسيله Stolz صورت گرفت كه راندمان آن بسيار پايين بود . در همين سال ها در پاريس يك توربين گاز بوسيله برادرانArmangand ساخته شد كه داراي نسبت فشار تقريبي ۴ و چرخ كوريتس به ابعاد ۵/۹۳ سانتي‌متر قطر با سرعت rpm 4250 بود كه دماي ورودي به توربين حدود  560اندازه‌گيري شد و راندمان آن در حدود ۳% بود. H.Holzwarth  اولين توربين گاز با بهره اقتصادي بالا را طراحي كرد، كه در آن از سيكل احتراق بدون پيش‌تراكم استفاده مي‌‌شد و قسمت اصلي يك ماشين دوار با تراكم متناوب بود.
هم‌چنين Stanford  سال ۱۹۱۹ يك توربين گاز كه داراي سوپر شارژر بود، ساخت كه در هواپيما نيز از آن استفاده شد. اولين توربين گازي كه براي توليد قدرت مورد استفاده قرار گرفت به‌وسيله Brown Boveri  ساخته شد. وي از يك توربين گاز براي راندن هواپيما استفاده كرد. هم‌چنين در سال ۱۹۳۹ م، وي يك توربين گاز با خروجي MW 4 ساخت كه بر اساس سيكل ساده طراحي شده بود و كاركرد پاييني داشت. اين توربين تنها به مدت ۱۲۰۰ ساعت مورد بهره‌برداري قرارگرفت و عيوب مكانيكي فراوان داشت . از جمله اصلاحات وي برروي توربين ، بالا بردن راندمان آن به ميزان ۱۸% بود.
در انگلستان گروهي به سرپرستي Whittle در سال‌‌ ۱۹۳۶ ‌م يك كمپرسور سانتريفوژ‌تك مرحله‌اي با ورودي دوطرفه و يك توربين تك‌ مرحله‌اي كوپل شده به ‌آن را به هم‌‌راه يك اتاق طراحي كردند. اما با تست اين موتور نتايج چندان راضي‌كننده‌اي به‌دست نيامد. در سال ۱۹۳۵‌م در آلمان شخصي به‌نام Hans  Von يك توربوجت با كمپرسور سانتريفوژ ساخت كه از مزاياي خوبي نسبت به نمونه‌هاي قبلي برخوردار بود. در آمريكا كمپانيAlis Chalmers اصلاحات فراواني برروي راندمان توربين‌هاي گاز و كمپرسورها انجام داد و راندمان كمپرسور را به ۷۰% – ۶۵% و راندمان توربين را به ۶۵% -۶۰% رسانيد.
در سال ۱۹۴۱‌م كمپاني  British  Wellond يك توربوجت ساخت كه در هواپيما مورد استفاده قرار گرفت . اين توربوجت با آب خنك‌كاري مي‌شد. در سال ۱۹۴۲‌م كمپاني German Jumo يك توربوجت ساخت كه در جنگ جهاني دوم نيز از آن استفاده شد. در اين سال‌ها استفاده از موتور توربوجت براي هواپيماها رشد فزاينده‌اي به خود گرفت و هواپيماهاي جنگي بسياري در آمريكا، آلمان و انگليس ساخته شد. در سال ۱۹۴۱‌م در سوئيس از يك توربين گاز براي راه‌اندازي لوكوموتيو استفاده شد كه داراي قدرت ۱۷۰۰ اسب بخار و راندمان ۴/۱۸% به هم‌راه بازياب حرارتي بود. 
در سال ۱۹۵۰‌م كمپاني  Rovet Car از توربين گاز در اتومبيل‌ها استفاده كرد كه شامل كمپرسور سانتريفوژ، توربين تك‌مرحله‌اي جهت گرداندن كمپرسور و توربين قدرت جداگانه بود كه از مبدل حرارتي نيز در آن استفاده شد. در سال ۱۹۶۲‌م كمپاني General Motors يك توربين گاز به هم‌اه بازياب ساخت كه مصرف سوخت آن نسبت به نمونه مشابه ۳۶% كاهش داشت .
در سال ۱۹۷۹‌م با توافق بين سازندگان بزرگ توربين گاز، استانداردي جهت كاهش ميزان NOx  وCO دود خروجي ازتوربين گاز نوشته شد . در خلال سال‌هاي بعد تغييرات فراواني در نوع سوخت، متريال  روش‌هاي خنك‌كاري و كاهش نويز و سر و صدا به‌وسيله شركت   NASA  صورت گرفت.
در ۱۵ سال گذشته توربين گاز، خدمات فزآينده‌اي را در صنعت و كاربردهاي پتروشيمي در سراسر جهان ارائه داده است. انسجام ، وزن كم و امكان كاربرد سوخت چندگانه موجب استفاده از توربين گاز در سكوهاي دريايي نيز شده‌است .
امروزه توربين‌هاي گازي وجود دارند كه با گاز طبيعي ، سوخت ديزل ، نفت ،متان ، گازهاي حرارتي ارزش پايين ، نفت گاز تقطير‌شده و حتي فضولات كار مي‌كنند و روز به روز تلاش‌ها در جهت تكميل و اصلاح عملكرد آن ادامه دارد.

۱-۲- مقايسه نيروگاه گازي با نيروگاه‌هاي ديگر
شكل (۱-۲) مقايسه ميزان حرارت در چهار نمونه سيكل داده شده را نشان مي‌دهد.


باتوجه به شكل (۱-۲) بديهي است كه هرچه درجه حرارت توربين افزايش مي‌يابد ميزان حرارت بيش‌تر جلب توجه مي‌كند.
بعضي از عوامل قابل ملاحظه در تصميم‌گيري براي انتخاب نوع نيروگاه كه متناسب با نيازهاي موجود باشند، عبارتند از:
۱- هزينه سرمايه‌گذاري
۲- زمان لازم از برنامه‌ريزي و طراحل تا اتمام كار هزينه‌هاي تعميراتي و هزينه‌هاي سوخت. 
توربين گاز كم‌ترين هزينه تعميراتي و سرمايه‌گذاري را دارد. هم‌چنين سريع‌تر از هر نوع نيروگاه ديگري اتمام مي‌يابد و به مرحله بهره‌برداري مي‌رسد. 
از معايب آن مي‌توان به اتلاف حرارتي زياد اشاره كرد
طراحي هر توربين گاز بايد در برگيرنده معيارهاي اساسي براساس ملاحظات بهره‌برداري باشد. بعضي از معيارهاي عمده عبارتند از : 
۱- راندمان بالا 
۲- قابليت اطمينان بالا و در نتيجه قابليت دسترسي بالا 
۳- سهولت سرويس 
۴- سهولت نصب و تست
۵- تطابق با استانداردهاي مربوط به شرايط محيط 
۶- تركيب سيستم‌هاي كمكي و كنترل كه در نتيجه درجه قابليت اطمينان بالايي را به‌دست مي‌دهند. 
۷- قابليت انعطاف در تطابق با سرويس‌ها و نيز سوخت‌هاي مختلف 
نگاهي به هريك از اين ملاك‌ها مصرف‌كننده را قادر خواهد ساخت كه درك بهتري از هر يك از لوازم پيدا بنمايد. 
۱-۳ – فرآيند توربين‌هاي گاز 
توربين گاز قدرت را از طريق به‌كار بردن انرژي گازهاي سوخته و هوا كه دما و فشار زيادي دارند، با منبسط‌كردن آن در چندين طبقه از پره‌هاي ثابت و متحرك، توليد مي‌كند. براي توليد فشار زياد ( از ۴ تا ۱۳ اتمسفر) در سيال عامل كار، كه براي تراكم لازم مي‌باشد، از كمپرسور استفاده مي‌شود. براي توليد قدرت زياد، به‌جريان زيادي از سيال و سرعت زياد آن نياز مي‌شود كه براي اين كار از كمپرسور گريز از مركز يا كمپرسور جريان محوري استفاده مي‌شود. كمپرسور توسط توربين به حركت در مي‌آيد و روي همين اصل محور آن‌ها به‌هم متصل مي‌گردد. اگر پس از عمل تراكم روي سيال عامل كار، سيال فوق در توربين منبسط گردد، با فرض نبودن تلفات در كمپرسور و توربين همان مقدار كار كه صرف تراكم شده است، توسط توربين به‌دست مي‌آيد و در نتيجه كار خالص صفر خواهد بود. ولي كار توليدي توربين را مي‌توان با اضافه‌كردن حجم سيال عامل كار در فشار ثابت، يا افزايش فشار آن در حجم ثابت، افزايش داد. هر يك از از دو روش فوق را مي‌توان با بالا بردن دماي سيال عامل كار، پس از متراكم ساختن آن به‌كار برد. براي بالا بردن دماي سيال عامل كار، يك اتاق احتراق لازم است كه در آن هوا و سوخت محترق گردند تا موجب افزايش دماي سيال عمل كار بشود. 
به اين‌ترتيب، يك سيكل ساده توربين گاز شامل كمپرسور، اتاق احتراق و توربين مي‌باشد. نظر به اين‌كه محور كمپرسور به توربين متصل شده است، كمپرسور مقداري از كار توليد شده توسط توربين را جذب مي‌كند، و بازده را پايين مي‌آورد. بنابراين كار خالص، اختلاف بين كارتوربين و كار لازم براي گرداندن كمپرسور خواهد بود. 
سوخت عمومي توربين گاز، گاز طبيعي، گازوئيل، نفت و مازوت مي‌‌باشد. توربين گاز براساس فرآيند احتراق به انواع زير طبقه‌بندي مي‌شود: 
۱ – احتراق پيوسته يا نوع فشار ثابت، اين نوع سيكل را سيكل ژول يا سيكل برايتون نامند. 
۲- انفجاري يا نوع حجم ثابت، اين نوع سيكل را سيكل آتكينسون مي‌نامند.
توربين‌هاي گاز را از روي مسير سيال عامل كار نيز طبقه‌بندي مي‌كنند كه عبارتند از: 
۱- توربين‌هاي گاز با سيكل باز (سيال عامل كار از هواي بيرون موتور وارد مي‌شود و به داخل هواي محيط تخليه مي‌گردد). 
۲- توربين گاز با سيكل نيمه بسته ( مقداري از سيال عامل كار در داخل دستگاه گردش مي‌كند و مقدار ديگر به داخل هواي محيط تخليه مي‌گردد).
۱-۳- سيكل استاندارد هوايي (برايتون) 
اين سيكل كه سيكل ژول نيز ناميد مي‌شود براي مولد قدرت توربين گاز ساده، مطلوب مي‌باشد. شكل‌هاي (۱-۳) و (۱-۴) طرح ساده توربين به همراه اجزاء آن و شكل (۱-۵) تجهيزات گوناگون يك توربين گاز از نوع    GELM350 را نشان مي‌دهد.
هواي محيط در داخل كمپرسور از فشار ۱   P تا ۲ P متراكم مي‌گردد و بعد به اتاق احتراق فرستاده مي‌شود كه در آنجا سوخت پاشيده شده محترق مي‌گردد. فرآيند احتراق در فشار ثابت صورت مي‌گيرد. در اثر احتراق، دماي سيال عامل كار زياد مي‌شود و از ۲T   و۳ T مي‌رسد. محصولات احتراق از اتاق احتراق خارج مي‌شود و در داخل توربين از ۳  P  تا فشار جو منبسط مي‌گردد و به داخل هواي محيط تخليه مي‌شود. توربين و كمپرسور به طور مكانيكي به‌ هم متصل شده‌اند، بنابراين، كار خالص برابر است با اختلاف بين كار انجام شده توسط توربين و كار مصرف شده به‌وسيله كمپرسور . براي آغاز كار كمپرسور ، يك راه‌انداز لازم خواهد بود. وقتي توربين شروع به كار كرد، راه انداز قطع مي‌شود. 
فرآيند ۲-۱ تراكم ايزنتروپيك در كمپرسور مي‌باشد.
فرآيند ۳-۲ افزودن حرارت در فشار ثابت در اتاق احتراق است. 
فرآيند۴-۳  انبساط ايزنتروپيك در توربين مي‌باشد.
فرآيند ۱-۴ پس دادن حرارت در فشار ثابت مي‌باشد.
با توجه به شكل‌هاي (۱-۶) و (۱-۷)، حرارت افزوده شده به سيكل برابر است

عتیقه زیرخاکی گنج