توربین

انواع توربین

• بادی
• هیدرولیک و چرخ های آبی
• گازی
• بخار
• زمین گرمایی

همچنین توربین های خاصی مثل انواع زیر گاها بکار میرو

• توربین پلتون
• فرانسیس
• توربین کاپلان
• دریازو

انواع طراحی توربین

• ضربه ای
• واکنشی
• تک محور و دو محور

تولیدکنندگان در ایران

• مپنا (توربین بخار و گازی)
• آذرآب (توربین آبی)
• ماشین سازی اراک (توربین بادی)
• هپکو (قطعات توربین)

توربین بادی

انواع توربین بادی

توربین بادی با محور افقی

• در این توربین ها ژنراتور الکتریکی و رتور باید در ارتفاع بالا و در جهت وزش باد قرار بگیرد
• در این توربین ها برای افزایش سرعت از یک جعبه دنده استفاده می کنند
• و برای تعیین جهت وزش باد در توربین های کوچک از یک بادنمای ساده و در توربین های بزرگ از یک سنسور برای تعیین جهت باد استفاده می کنند.

توربین بادی با محور عمودی

• در این توربین ها رتور اصلی به صورت عمودی قرار می گیرد و نیازی به تنظیم  جهت قرار گیری آن نسبت به جهت وزرش باد ندارد.
• از جمله عیب این توربین ها  سرعت دورانی پایین آنها می باشد.

از انرژی باد چه استفاده ای میتوان کرد

• تولید الکتریسیته
• پمپاژ آب
• آسیاب غلات
• کوبیدن گندم
• گرمایش خانه

اجزای تشکیل دهنده توربین بادی

• پره  Blades
• رتور  Rotor
• گام  Pitch
• ترمز  Brake
• Nacelle
• شفت سرعت بالا  High-speed shaft
• درایو انحرافی  Yaw drive
• موتر انحرافی  Yaw motor
• برج  Tower
• شافت کم سرعت  Low-speed shaft
• گیربکس  Gear Box
• ژنراتور  Generator
• کنترل کننده  Controller
• بادسنج  Anemometer
• پره باد نما Wind vane

توربین گازی

موارد نت توربین ­های گازی

• مسیر ترمودینامیکی گاز به صورت منظم و کامل چک شود.
• لرزش و بی ثباتی توربین به سرعت شناسایی شود.
• شرایط روانکار و سیستم روانکاری به صورت منظم بازدید و پایش شود.
• پارامترهایی برای نظارت آنلاین بر تجهیز تعریف شود.
• فعالیت‌­های بازرسی برنامه ­ریزی شده برای تمامی اجزاء درنظر گرفته شود.

آیا توربین های بادی می توانند به حیات وحش آسیب بزنند؟

چالش کلیدی پیش روی صنعت بادی، پتانسیل توربین ها برای تأثیر نامطلوب بر حیوانات وحشی هم به طور مستقیم، از طریق برخورد و هم به طور غیرمستقیم به دلیل آلودگی صوتی، از بین رفتن زیستگاه، و کاهش بقا یا تولید مثل است. پرندگان و خفاش‌ها از جمله حیات‌وحش‌هایی هستند که بیشترین تأثیر را داشته‌اند، که با خوردن حشرات مخرب سالانه میلیاردها دلار سود اقتصادی برای بخش کشاورزی کشور فراهم می‌کنند.

سازند باکن چقدر نفت تولید می کند و این در مقایسه با آنچه ایالات متحده استفاده می کند چگونه است؟

USGS آماری در مورد تولید یا مصرف نفت ندارد. اطلاعات تولید را می توان از منابع عمومی در دسترس مانند دپارتمان منابع معدنی داکوتای شمالی و/یا دپارتمان منابع طبیعی و حفاظت مونتانا به دست آورد. اداره اطلاعات انرژی ایالات متحده اطلاعاتی در مورد مصرف نفت ارائه می دهد.

بر اساس این منابع، در دسامبر 2012 حدود 21 میلیون بشکه نفت در سازند باکن در داکوتای شمالی و 562 میلیون بشکه در ایالات متحده مصرف شد.

چه مقدار آب توسط مردم در ایالات متحده استفاده می شود؟

از سال 1950، USGS داده های مصرف آب را برای ایالات متحده و مناطق آن جمع آوری و تجزیه و تحلیل کرده است. این داده ها هر 5 سال یکبار تجدید نظر می شود.

از سال 2015، ایالات متحده روزانه 322 میلیارد گالن آب مصرف می کند (Bgal/day). سه دسته بزرگ مصرف آب عبارتند از آبیاری (118 مگال در روز)، برق ترموالکتریک (133 باگال در روز)، و تامین عمومی (39 باگال در روز)، که در مجموع 90 درصد از کل کشور را تشکیل می دهند.

ارزیابی ذخایر ملی نفت آلاسکا در سال 2017 با نیازهای انرژی کشور مقایسه می شود؟

در ارزیابی سال 2017، USGS میانگین 8.7 میلیارد بشکه نفت قابل استحصال را برآورد کرده است. طبق آمار اداره اطلاعات انرژی ایالات متحده، ایالات متحده در سال 2018 7.5 میلیارد بشکه فرآورده های نفتی مصرف کرده است.

سالانه چند توربین بادی در ایالات متحده نصب می شود؟

تعداد توربین های نصب شده در ایالات متحده در هر سال بر اساس تعدادی از عوامل متفاوت است، اما به طور متوسط ​​از سال 2005 هر سال 3000 توربین در ایالات متحده ساخته شده است.

برای ساخت توربین های بادی از چه موادی استفاده می شود؟

طبق گزارشی از آزمایشگاه ملی انرژی های تجدیدپذیر (جدول 30)، بسته به نوع و مدل توربین های بادی عمدتاً از فولاد (66-79٪ از کل جرم توربین) ساخته شده است. فایبرگلاس، رزین یا پلاستیک (11-16٪)؛ آهن یا چدن (5-17٪)؛ مس (1%)؛ و آلومینیوم (0-2%).

بسیاری از اجزای توربین در داخل کشور تولید و در ایالات متحده تولید می شوند. بر اساس گزارش بازار بادی زمینی توسط دفتر بهره‌وری انرژی و انرژی‌های تجدیدپذیر، برج‌های توربین بادی 60 تا 75 درصد از منابع داخلی، اجزای تیغه و هاب 30 تا 50 درصد داخلی و مجموعه‌های ناسلی بیش از 85 درصد از منابع داخلی هستند. . با این حال، بسیاری از قطعات داخلی مانند سیستم‌های پیچ و انحراف، بلبرینگ‌ها، پیچ‌ها و کنترل‌کننده‌ها معمولا وارد می‌شوند.

چرا دانستن مکان توربین های بادی مهم است؟

قبل از ایجاد نقشه‌بردار مزرعه بادی USGS که با پایگاه داده توربین‌های بادی ایالات متحده (USWTDB) در سال 2018 جایگزین شد، هیچ پایگاه داده ملی و عمومی توربین‌های بادی وجود نداشت.

دانستن محل تک تک توربین ها و مشخصات فنی آنها فرصت های جدیدی برای تحقیق و مکان یابی بهبود می بخشد و اطلاعات مهمی برای مدیریت زمین و منابع است. علاوه بر این، توربین های بزرگ می توانند بر آب و هوا و رادار ترافیک هوایی تأثیر بگذارند. دانستن موقعیت و ارتفاع توربین ها درک بهتری از مسائل راداری-بادی ایجاد می کند و اثربخشی برنامه ریزی مکان های رادار جدید و مکان های جدید توربین بادی را افزایش می دهد.

نسبت ظرفیت توان رقیب برای سرهای پایین

با بیش از 300 واحد لامپ نصب شده در سراسر جهان، جنرال الکتریک تخصص در طراحی، ساخت، نصب، راه اندازی و مدیریت پروژه های پیچیده لامپ را برای طیف وسیعی از شرایط محیطی به ارمغان می آورد.

اصطلاح “لامپ” شکل محفظه ضد آب در بالادست را توصیف می کند که حاوی یک ژنراتور واقع در یک محور افقی است.

گردش توربین

پیکربندی دونده برای بهینه سازی یک واحد توربین برای هر پروژه فردی بسیار مهم است. GE می تواند به بهینه سازی هر واحد برای حداکثر عملکرد در محیط خود کمک کند.

خط شفت و بلبرینگ توربین

دو یاتاقان شعاعی پایداری خط شفت افقی را در حین کارکرد توربین تضمین می کند.

طراحی ژنراتور پیشرفته

جنرال الکتریک توربین های ما را مهندسی می کند تا از قابلیت اطمینان در طیف وسیعی از محیط ها و شرایط عملیاتی اطمینان حاصل کند. آنها برای رسیدگی به شرایطی مانند گرد بودن و تمرکز شکاف هوا توسعه یافته اند و با موفقیت در واحدهای لامپ تا 60 MVA استفاده شده اند.

دروازه پایین جریان
یک دروازه لوله پیش نویس سیستم حفاظتی قابل اعتمادی را برای واحدهای لامپ تضمین می کند، که ارائه می دهد:

محافظت در برابر شرایط فرار
جداسازی پایین دست در هنگام آبگیری واحد
عملیات لوله کشی
توسعه و ساخت کارآمد
برای اطمینان از ساخت سریع و کارآمد، ما یک فرآیند ساده را توسعه داده ایم که در آن سیستم های زیر به طور همزمان مونتاژ می شوند:

روتور، استاتور و دماغه لامپ در گودال بالادست.
توپی رانر، پره ها، مخروط توربین و تخلیه رانر در گودال پایین دست.

لوازم جانبی توربین

گسترده ترین طیف برنامه های کاربردی موجود

توربین های فرانسیس با حدود 60 درصد ظرفیت جهانی انرژی آبی در جهان، پرمصرف ترین نوع توربین آبی هستند. جنرال الکتریک به طور مداوم در تحقیق و توسعه سرمایه گذاری کرده است تا کارایی توربین را افزایش دهد و پیشرفت های محصول خاصی را برای بهبود عملکرد ماشین توسعه دهد.

جنرال الکتریک نصب های متعددی از توربین های فرانسیس با خروجی تا 800 مگاوات را با موفقیت به پایان رسانده است، از جمله یکی از بزرگترین توربین های فرانسیس که تا کنون ساخته شده است – هر کدام با قطر دونده 10 متر و وزن بیش از 450 تن.

توربین های فرانسیس بسیار قادر به تحمل تنش مکانیکی بالا ناشی از هد بالا هستند.

دوندگان

پیکربندی Runner را می توان برای به دست آوردن بالاترین سطح کارایی در طیف وسیعی از کاربرد آن تنظیم کرد.آیا می خواهید بیشترین بهره را از دارایی های برق آبی خود ببرید؟ برای شروع گفتگو با تیم جنرال الکتریک تماس بگیرید.

دروازه حلقه
نتیجه تمرکز ما بر تکامل محصول، جنرال الکتریک راه حل دروازه حلقه ای را توسعه داد، استوانه ای که بین پره های ثابت و پره های راهنما حرکت می کند که می تواند جایگزین دریچه های پروانه ای یا کروی سنتی شود. این فناوری منجر به کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری و افزایش ایمنی می شود و در عین حال راندمان کارخانه را افزایش می دهد.

بلبرینگ

• یکی از اجزای مکانیکی حیاتی نیروگاه‌های آبی، بلبرینگ‌های ما شامل به‌روزترین فناوری‌ها هستند:
• یاتاقان های آبی که کارایی کلی را افزایش می دهند، نسبت به محیط زیست آگاه هستند و هزینه های عملیاتی را به حداقل می رساند
• تکیه گاه های غشایی رانش که تلفات اصطکاک را به حداقل می رساند و ایمنی را در عملیات بهبود می بخشد
• یاتاقان های خود پمپاژ که هزینه های عملیاتی را به حداقل می رساند و قابلیت اطمینان و ایمنی را افزایش می دهد

برنامه های نوسازی

• نیروگاه های برق آبی قدیمی مستقیماً از تلاش های مداوم ما برای افزایش کارایی، خروجی و ایمنی توربین های فرانسیس سود می برند.
• برنامه های نوسازی ما عملکرد کلی را بهبود می بخشد، راه حلی بسیار رقابتی برای افزایش تولید سود ارائه می دهد.
• عملکرد عالی در طیف وسیعی از برنامه های کاربردی
• توربین‌های کاپلان با یک سیستم تنظیم دوگانه، راندمان بالایی را در طیف گسترده‌ای از تنظیمات ارائه می‌کنند.
• پیکربندی عمودی توربین کاپلان اجازه می دهد تا قطر دونده بزرگتر (بالاتر از 10 متر) و افزایش توان واحد را در مقایسه با توربین های حباب دار داشته باشد.
• توربین های کاپلان ما محیط زیست را نیز در نظر دارند. طراحی شده با ساختار «ماهی پسند»، برای بهبود میزان بقای گونه های مهاجر، و یاتاقان های روغن کاری شده با آب و هاب های پر از آب برای جلوگیری از آلودگی آب.

هاب های بدون روغن

توربین‌های کاپلان ما با هاب‌های بدون روغن ساخته می‌شوند که در آن روغن به طور سنتی پرکننده توپی با آب جایگزین شده است و همه برس‌ها از مواد خود روان‌شونده ساخته شده‌اند. این امر خطر نشت روغن در آب را از بین می برد.

توربین های دوستدار ماهی

• سدهای برق می توانند از حرکت ماهیان مهاجر جلوگیری کنند، به طوری که ماهیان مهاجر پایین دست در معرض استرس فیزیکی یا آسیب قرار می گیرند.
• ما مطالعات گسترده‌ای را برای ایجاد معیارهای توربین سخت‌گیرانه انجام داده‌ایم تا به‌طور چشمگیری تأثیر بر ماهی‌های مهاجر را کاهش دهیم.
• توربین های با کارایی بالا برای هدهایی از 200 تا 1800 متر
• بر اساس تجربه میدانی گسترده، GE ماشین های شفت عمودی مجهز به جمع کننده های چند جت برای خروجی تا 350 مگاوات و با قطر دونده تا 4 متر را ارائه می دهد.
• ما توربین های پلتون تک یا دو راندر شفت افقی را با یک یا دو جت ارائه می دهیم. این توربین ها با کمترین دبی به صورت اقتصادی کار می کنند.
• طراحی دونده پلتون Hooped با سطل‌هایی که توسط دو حلقه جداگانه پشتیبانی می‌شوند، اختراع جنرال الکتریک را به حداقل می‌رساند،
• استرس را در تثبیت سطل به حداقل می‌رساند، هزینه‌های بازرسی و نگهداری را کاهش می‌دهد و در دسترس بودن کارخانه را افزایش می‌دهد.

پوشش سخت سوخت اکسی با سرعت بالا (HVOF).

فناوری پوشش سخت Oxy Fuel با سرعت بالا برای دوندگان Pelton مناسب است. این پوشش به صورت مکانیکی روی تمام سطوح اسپری می شود تا سایش و خستگی کاهش یابد. تکنیک کاربرد یک پوشش با چگالی بالا با قابلیت اتصال قوی ایجاد می کند.

مهندسی هیدرولیک

GE دینامیک جریان را برای تنظیم پیکربندی توربین در مناطقی که مستعد فرسایش هستند با کمک ابزارهای شبیه‌سازی دیجیتالی که اثرات سایش سیلت بر عملکرد توربین را پیش‌بینی می‌کنند، تجزیه و تحلیل می‌کند.

توربین های با کارایی بالا برای هدهایی از 200 تا 1800 متر
بر اساس تجربه میدانی گسترده، GE ماشین های شفت عمودی مجهز به جمع کننده های چند جت برای خروجی تا 350 مگاوات و با قطر دونده تا 4 متر را ارائه می دهد.

ما توربین های پلتون تک یا دو راندر شفت افقی را با یک یا دو جت ارائه می دهیم. این توربین ها با کمترین دبی به صورت اقتصادی کار می کنند.

دور گردش توربین

طراحی دونده پلتون Hooped با سطل‌هایی که توسط دو حلقه جداگانه پشتیبانی می‌شوند، اختراع جنرال الکتریک را به حداقل می‌رساند، استرس را در تثبیت سطل به حداقل می‌رساند، هزینه‌های بازرسی و نگهداری را کاهش می‌دهد و در دسترس بودن کارخانه را افزایش می‌دهد.

پوشش سخت سوخت اکسی با سرعت بالا (HVOF).
فناوری پوشش سخت Oxy Fuel با سرعت بالا برای دوندگان Pelton مناسب است. این پوشش به صورت مکانیکی روی تمام سطوح اسپری می شود تا سایش و خستگی کاهش یابد. تکنیک کاربرد یک پوشش با چگالی بالا با قابلیت اتصال قوی ایجاد می کند.

مهندسی هیدرولیک

GE دینامیک جریان را برای تنظیم پیکربندی توربین در مناطقی که مستعد فرسایش هستند با کمک ابزارهای شبیه‌سازی دیجیتالی که اثرات سایش سیلت بر عملکرد توربین را پیش‌بینی می‌کنند، تجزیه و تحلیل می‌کند.

پاسخ سریع به نوسانات تقاضای برق

• انرژی تجدیدپذیر جنرال الکتریک با مجموعه گسترده فناوری های اثبات شده خود، می تواند راه حلی را ارائه دهد که با نیازهای خاص مشتریان خود در محیط های مختلف سازگار باشد.
• انرژی تجدیدپذیر جنرال الکتریک با مجموعه وسیع خود از 30 مگاوات تا 400 مگاوات در هر واحد با هد تا 1000+ متر، یک توربین پمپ دارد که متناسب با پیکربندی هر سایت باشد.
• زمان راه‌اندازی سریع فقط 90 ثانیه تا 400 مگاوات امکان افزایش تعداد شروع و توقف روزانه را فراهم می‌کند و انعطاف‌پذیری و در دسترس بودن را افزایش می‌دهد.

مشخصات توربین

راه حل های کارآمد و قابل اعتماد ما ارائه می دهد:

• پیکربندی نیروگاهی که امکان برچیدن توربین از بالا، پایین یا وسط گودال را فراهم می کند.
• یاتاقان های خود پمپاژ، یاتاقان های روغن کاری شده با آب، و یاتاقان های سنتی روکش فلزی روغن کاری شده
• انواع پیکربندی های سیستم کنترل حاکم
• انتخاب گسترده ای از شیرهای ورودی
• واحدهای گریز از مرکز دو و چند مرحله ای برای هدهای بالای 700 متر