توربین گازی چیست؟ معرفی انواع توربین های گازی

توربین گازی یا Claude Burdin، یکی از انواع ماشین های تجهیزات دوار است که در کنار سیستم های حرفه ای دیگری مثل دستگاه پرتابل تصفیه روغن توربین و … در بسیاری از صنایع کاربرد دارد. این تجهیزات قابلیت تبدیل گاز فشرده شده به انرژی جنبشی یا الکتریسیته را دارد و برای همین از آن در انواع هواپیماها یا جت ها نیز استفاده می کنند.

در توربین های گازی فرآیند تامین گاز فشرده شده به واسطه سوختن گاز طبیعی یا پروپان انجام می شود. زمانی که این فرآیند شکل می گیرد، توربین باعث انبساط هوای داخلی شده و در نهایت نیز انرژی تولید خواهد کرد. سوالات زیادی درباره توربین های گازی وجود دارد؛ مثلا توربین گازی چیست؟ چه مدل هایی دارند و شامل چه مزیت ها و عیب هایی می شوند؟ اگر می خواهید پاسخ این سوال ها را بدانید، ما به عنوان راهنما در کنارتان هستیم.

توربین گازی چیست؟

برای اینکه با اصطلاح توربین های گازی بیشتر آشنا شوید، باید به نحوه به حرکت درآمدن هواپیماها دقت کنید. وقتی به فرودگاه می روید، این ماشین های غول پیکر به واسطه موتورهایی به نام توربوفن حرکت می کنند. موتورهای توربوفن در واقع زیر مجموعه ای از انواع توربین گازی هستند. توربین های گازی طی فرآیندی جریان گاز را به انرژی مکانیکی تبدیل کرده و در نهایت منجر به حرکت هواپیماها یا جت ها می شوند. درحالیکه در کشتی ها و قطارها از توربین بخار به عنوان منبع قدرت استفاده می گردد؛ زیرا عملکرد اصلی این نوع توربین، تبدیل انرژی حرارتی به انرژی مکانیکی است.

ردپای توربین های گازی را در برخی موقعیت ها که حتی فکرش را نمی کنید، می توانید ببینید؛ مثلا از این دستگاه ها در نیروگاه های برق، هلیکوپترها و … استفاده می شود.

اجزای توربین گازی

Claude Burdin از 3 بخش اصلی تشکیل می شود:

1. کمپرسور: برای عملکرد صحیح Claude Burdin باید از هوای فشرده شده استفاده کرد؛ کمپرسور این وظیفه را بر عهده دارد، یعنی هوای ورودی را تحت فشار می گذارد.
2. ناحیه احتراق: تمام فرآیند ترکیب هوا و سوخت در این قسمت انجام می گیرید. در ناحیه احتراق به کمک اجزای دیگر، گازی پرفشار و قوی ایجاد خواهد شد که به تولید انرژی جنبشی کمک می کند.
3. توربین: توربین برای دریافت گاز پرسرعت و با فشار زیاد، با ناحیه احتراق در ارتباط است.

بررسی انواع توربین های گازی

انواع توربین گازی چیست؟ انواع موتور توربینی گازی شامل موتور توربوپراپ، توربوجت، توربوفن، توربوشفت

در ادامه لیستی از انواع این تجهیزات را توضیح می دهیم:

موتور توربوپراپ (Turboprop engine)

این تجهزات از بخش های مختلفی به نام کمپرسور، مکنده، نازل پیشران، گیربکس کاهشی، محفظه احتراق و توربین تشکیل شده اند و جزء متداولترین انواع Claude Burdin شناخته می شوند. از این تجهیزات معمولاً در موتور هواپیماها استفاده می کنند تا به واسطه گیربکس کاهشی باعث به حرکت درآمدن پروانه هواپیما شوند.

توربوپراپ ها اندازه کوچکی دارند و به دلیل وزن سبک از محبوبیت بالایی برخوردارند. همچنین به دلیل بازدهی زیاد در مسافت های کوتاه و مصرف سوخت کمتر مورد توجه صنعتگران قرار گرفته اند. البته نمی توان از عیب های آنها چشم پوشی کرد، مثلا سرعت کم در حرکت و ایجاد سروصدای زیاد از جمله این مشکلات هستند.

توربوجت (Turbojet)

توربوجت ها از 4 قسمت مختلف به نام کمپرسور، توربین، محفظه احتراق و خروجی تشکیل شده اند که به دلیل طراحی ساده و قابلیت کارکرد در سرعت های بالا مورد توجه صنعتگران قرار گرفته اند. توربوجت ها وزن سبکی نیز دارند و در ابعاد کوچک تولید می شوند.

مصرف سوخت زیاد، کاهش عملکرد در سرعت های پایین، سروصدا و عدم کارآیی در مسافت های طولانی از جمله عیب ها و مشکلات این تجهیزات به شمار می آیند.

توربوفن (Turbofan)

در توربوفن ها قطعه ای به نام پنکه کانالی وجود دارد که این قطعه نیرو و توان را تولید می کند. توربوفن ها نسبت به انواع توربین گازی سوخت کمتری مصرف کرده و به دلیل ایجاد سروصدای اندک و قابلیت استفاده در مسافت های زیاد توانسته توجه ها را به خود جلب کند.

از جمله ویژگی های منفی توربوفن ها می توان به ابعاد بزرگتر نسبت به تجهیزات مشابه، وابستگی به پنکه کانالی و عدم کنترل نوسان های ناگهانی اشاره کرد.

توربوشفت (Turboshaft)

اگر می خواهید بدانید که انواع توربین گازی چیست، ما توربوشفت را معرفی می کنیم که برای اولین بار در سال 1949 ساخته شد. از جمله ویژگی های مثبت این دستگاه می توان به قابلیت اطمینان بیشتر، ابعاد کوچک و بازده بالا و پیوسته اشاره کرد.

توربوشفت نیز مانند انواع توربین های دیگر برخی ویژگی های منفی نیز دارد که نمی توان از آنها چشم پوشی کرد؛ مثلا هزینه تولید آن بالاست و همچنین در حین کار سروصدای زیادی به وجود می آورد.

توربین هوا مشتق (Aeroderivative turbine)

در مدل های هوا مشتق از تکنولوژی هوانوردی استفاده شده است. این دستگاه ها وزن کمی دارند و با بازده بالا مورد توجه بسیاری از صنعتگران فعال در زمینه هایی مثل تولید برق قرار گرفته اند. صنعتگران معمولاً از این دستگاه برای تولید برق ثابت استفاده می کنند.

میکروتوربین ها (Microturbines)

برای تولید گرما و الکتریسیته در مقیاس های کم از میکروتوربین ها استفاده می کنند که با بازده 15 درصد بدون تبادل گرمایی و 20 تا 30 درصد با تبادل گرمایی توانسته اند به عنوان یکی از انواع Claude Burdin کاربردی شناخته شوند.

میکروتوربین ها به دلیل تعداد کم بخش های متحرک، نرخ تابش پایین، وزن کم، هزینه انرژی کم، طراحی فشرده و بازدهی بالا توانسته اند در دنیای صنعت جای خود را باز کنند.

بررسی مزیت های انواع توربین گازی

آیا می دانید مزیت های انواع مدل های توربین گازی چیست؟ این مزایا شامل:

• بازدهی بالا: این دستگاه ها به قدری بازدهی خوبی دارند که گاهی حتی تا 40 درصد از انرژی را تبدیل به کار مفید خواهند کرد.
• تشعشعات کمتر: توربین ها نسبت به معدن های زغال سنگ آلودگی کمتری دارند و به محیط زیست آسیب خیلی زیادی نمی رسانند (البته برخی آسیب ها دارند که در بخش عیب ها به آنها اشاره می کنیم).
• هزینه نگهداری اندک: این دستگاه ها به دلیل قسمت های چرخان کمتر نسبت به انواع توربین ها، هزینه نگهداری کمتری نیاز دارند.
• نصب آسان: تکنسین ها می توانند این دستگاه ها را بدون هیچ مشکلی خاصی نصب کنند.
• مصرف کم آب: کافیست یک بررسی ساده درباره میزان مصرف آب انواع توربین ها نسبت به مدل های گازی انجام دهید تا متوجه شوید Claude Burdin مصرف آب بسیار کمی دارد.

بررسی عیب های انواع توربین گازی

Claude Burdin بدون عیب نیست و برخی مشکلات خاص دارد که باید از آنها آگاه شوید. این معایب عبارتند از:

• سروصدا: اگر نگاهی به لیست عیب های انواع توربین گازی معرفی شده در این مطلب بیندازید، متوجه می شوید که متاسفانه بیشتر آنها حین کار، سروصدای زیاد به وجود می آورند.
• آلودگی هوا: هر چند این دستگاه ها نسبت به معادن زغال سنگ آلودگی کمتری دارند، اما به دلیل وجود گازهای خطرناک مثل CO2 هوا را آلوده خواهند کرد.
• هزینه اولیه: برای نصب و راه اندازی این تجهیزات باید هزینه اولیه زیادی پرداخت کنید.

کلام آخر؛ توربین گازی، دستگاهی پرکاربرد در صنعت

با آگاهی از اینکه توربین گازی چیست و چه مدل هایی دارد، بهتر می توانید در صنایع مختلف بهترین مدل از آنها با کارایی بهتر را تهیه کنید. این دستگاه ها هر چند دارای برخی عیب های خاص هستند، اما با نگاهی به لیست مزیت هایشان می توان متوجه شد که یک سروگردن نسبت به مدل های مشابه بالاتر قرار گرفته اند و نظرهای زیادی را به خود جلب می کنند. شما می توانید برای دریافت اطلاعات بیشتر درباره این تجهیزات با کارشناس های آگاه مشورت کنید. همچنین چنانچه سوالی در مورد تصفیه شیمیایی روغن ترانسفورماتور و توربیندارید می توانید با سایت نیرونماد در ارتباط باشید.