20 شرحًا للمصطلحات المهنية للتوربينات البخارية الصناعية

تم إنشاؤها 10.30
دليل عملي لمصطلحات التوربينات البخارية لمالكي المصانع والمهندسين وفرق المشتريات
إن فهم مصطلحات التوربينات البخارية يسهّل تقييم العروض الفنية ومقارنة المعدات وإيصال متطلبات المشروع. قد تصف المواصفات المتشابهة ظاهريًا ظروف تشغيل مختلفة أو حدود قياس مختلفة، مما قد يؤثر على اختيار المعدات والأداء المتوقع.
يشرح هذا الدليل 20 مصطلحًا شائعًا من مصطلحات التوربينات البخارية الصناعية وعلاقتها بتطبيقات مثل معالجة زيت النخيل، وإنتاج السكر، ولب الورق والورق، والمواد الكيميائية، وتوليد الطاقة من الكتلة الحيوية.

1. التوربين البخاري الصناعي

يحوّل التوربين البخاري الصناعي الطاقة التي يحملها البخار إلى طاقة ميكانيكية دوّارة. ويمكن لعموده أن يدير مولدًا كهربائيًا أو آلات صناعية مثل مضخة أو ضاغط.
يستقبل التوربين البخار من مصدر منفصل، عادةً غلاية أو نظام استرداد الحرارة. ولا يُحرق الوقود داخل التوربين البخاري نفسه.

2. التوليد المشترك للحرارة والطاقة — CHP

يُنتج التوليد المشترك للحرارة والطاقة، ويُسمى أيضًا التوليد المشترك، الكهرباء أو الطاقة الميكانيكية إلى جانب حرارة مفيدة.
في نظام CHP بالتوربين البخاري، يخدم البخار العادم أو المستخلص عمليات التسخين الصناعية بعد توليد الطاقة. ويعتمد الاستخدام الكلي للطاقة على مقدار تلك الحرارة الذي يُستهلك بشكل مفيد.

3. التوربين البخاري ذو الضغط الخلفي

تفرغ التوربينة ذات الضغط الخلفي البخار في نظام بخار عملية لاحق بدلاً من مكثف تفريغي.
يُختار ضغط عادمها لتلبية متطلبات التسخين. وبالتالي فإن القدرة الكهربائية الخارجة مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بتدفق البخار المتاح وضغط بخار العملية المطلوب.

4. توربينة بخارية تكثيفية

تفرغ التوربينة التكثيفية البخار في مكثف، يعمل عادةً تحت الضغط الجوي.
يتيح ذلك تمددًا إضافيًا للبخار لتوليد الطاقة. يتطلب هذا التكوين مكثفًا ومعدات تفريغ وترتيب تبريد مناسب.

5. توربين بخاري استخلاصي-تكثيفي

يوفّر التوربين الاستخلاصي-التكثيفي جزءًا من بخاره للعمليات الصناعية عند ضغط وسيط. ويستمر البخار المتبقي في التمدد نحو المكثف.
يمكن أن يساعد الاستخلاص المتحكم فيه في مطابقة متطلبات البخار العملية، ضمن حدود تشغيل التوربين. يتطلب الاختيار تقييمًا مشتركًا للطلب على الكهرباء والطلب على البخار وظروف التبريد.

6. ضغط البخار الداخل

ضغط البخار الداخل هو الضغط عند نقطة قياس مدخل التوربين المحددة. يُعبَّر عنه عادةً بوحدة MPa أو bar.
قد يختلف الضغط المتاح عند التوربين عن ضغط مخرج الغلاية بسبب الفاقد عبر الأنابيب والصمامات والمعدات الأخرى. ينبغي أن يحدد الاستفسار الفني كلاً من قيمة الضغط وموقع قياسه.

7. درجة حرارة البخار الداخل

تصف درجة حرارة البخار الداخل درجة حرارة البخار الداخل إلى التوربين، وتُعبَّر عنها عادةً بالدرجة المئوية (°C).
إلى جانب الضغط، تحدد درجة الحرارة الحالة الديناميكية الحرارية للبخار الداخل. كما تؤثر في اختيار المواد والتمدد الحراري وإجراءات التشغيل. ينبغي للعملاء توفير درجات حرارة التشغيل العادية والدنيا والقصوى حيثما توفرت.

8. ضغط بخار العادم

ضغط بخار العادم هو الضغط الذي يخرج عنده البخار من التوربين.
بالنسبة لتوربين الضغط الخلفي، يجب أن يتطابق مع نظام البخار في المصب، بما في ذلك خسائر الأنابيب ذات الصلة. بالنسبة لتوربين التكثيف، يرتبط ضغط العادم بظروف المكثف. يجب أن تستخدم مقارنات الأداء نفس أساس ضغط العادم.

9. معدل التدفق الكتلي للبخار

معدل التدفق الكتلي للبخار هو كتلة البخار التي تمر عبر نقطة محددة لكل وحدة زمنية، ويُعبَّر عنه عادةً بوحدة t/h أو kg/s.
عند اختيار التوربين، فإن البخار المتاح فعليًا عند مدخل التوربين أهم من السعة الاسمية للغلاية. يمكن أن يقلل استهلاك العمليات ومستخدمو البخار الآخرون والتغيرات في الإنتاج من التدفق المتاح.

10. الضغط المقياسي والضغط المطلق

يُقاس الضغط المقياسي بالنسبة للضغط الجوي المحلي. ويُقاس الضغط المطلق بالنسبة للفراغ التام.
علاقتهما هي:
الضغط المطلق = الضغط المقاس + الضغط الجوي المحلي
عند الضغط الجوي القياسي، يكون 1.0 ميجاباسكال (مقياس) حوالي 1.1013 ميجاباسكال (مطلق). يجب أن تحدد المواصفات أساس الضغط بوضوح، خاصة لظروف العادم والمكثف.

11. البخار المحمص

البخار المحمص له درجة حرارة أعلى من درجة حرارة التشبع المقابلة لضغطه.
يُستخدم عادةً في التوربينات البخارية لتوفير ظروف تمدد مناسبة والمساعدة في الحد من تكوّن الرطوبة. تعتمد درجة التسخين الفائق المطلوبة على تصميم التوربين وظروف التشغيل. لا يمكن لقيمة الضغط وحدها تحديد حالة البخار المسخّن فائقًا؛ إذ يلزم أيضًا معرفة درجة الحرارة.

12. جودة البخار — الكسر الجاف

بالنسبة لخليط مشبع من السائل والبخار، يصف الكسر الجاف نسبة الكتلة الإجمالية الموجودة في صورة بخار ماء.
يعني الكسر الجاف 0.98 أن 98% بخار و2% ماء سائل بالكتلة. هذا قياس للرطوبة، وليس مقياسًا للنقاء الكيميائي. لا يُستخدم الكسر الجاف عادةً لوصف البخار المسخّن فائقًا.

13. انخفاض المحتوى الحراري

المحتوى الحراري النوعي، الذي يُعبَّر عنه عادةً بوحدة kJ/kg، هو خاصية ديناميكية حرارية تُستخدم في حسابات طاقة البخار. انخفاض المحتوى الحراري هو الفرق بين المحتوى الحراري النوعي عند المدخل والمخرج.
يُعد هذا الفرق محوريًا في حساب قدرة التوربين. بالنسبة لتوربين بسيط دون استخلاص، يحدد تدفق البخار وانخفاض المحتوى الحراري الفعلي القدرة المتاحة قبل تطبيق الخسائر الميكانيكية والكهربائية ذات الصلة.

14. الكفاءة الأيزونتروبية

تقارن الكفاءة الأيزونتروبية بين تمدد التوربين الفعلي والتمدد المثالي بثبات الإنتروبيا بين نفس حالة المدخل وضغط المخرج.
تشير إلى مدى فعالية تحويل التوربين لفرصة التمدد المثالية إلى عمل فعلي. وهي تختلف عن كفاءة المولد وكفاءة التوليد المشترك الكلية. يجب أن تستخدم المقارنات تعريفات متسقة وظروف تشغيل مكافئة.

15. الاستهلاك النوعي للبخار — SSC

الاستهلاك النوعي للبخار هو كتلة البخار المطلوبة لإنتاج وحدة واحدة من العمل أو الطاقة الكهربائية، ويُعبَّر عنه عادةً بوحدة kg/kWh.
على أساس الخرج الكهربائي:
SSC = معدل تدفق كتلة البخار (kg/h) ÷ خرج الطاقة الكهربائية (kW)
على سبيل المثال، 20,000 kg/h مقسومة على 2,000 kW تعطي 10 kg/kWh.
تكون القيمة الأقل مفضلة فقط عندما تكون ظروف المدخل وضغط العادم وواجب الاستخلاص والحمل وحدود الخرج قابلة للمقارنة.

16. إجمالي القدرة الخارجة وصافي القدرة الخارجة

إجمالي القدرة الكهربائية الخارجة هي القدرة المنتجة عند أطراف المولد. ويخصم الصافي الاستهلاك الإضافي المشمول ضمن حدود نظام متفق عليها.
قد تشمل هذه الأحمال الإضافية المضخات ومعدات التبريد وأنظمة تشغيل أخرى. وينبغي أن يحدد عرض السعر الأحمال التي تم خصمها حتى يتمكن العملاء من تقييم القدرة المتاحة لمصنعهم أو لتوصيلهم بالشبكة.

17. السرعة المقدرة

السرعة المقدرة هي السرعة الدورانية المحددة للتشغيل المقدر، وتُعبَّر عنها بالدورات في الدقيقة، أو rpm.
سرعة التوربين وسرعة المولد ليستا بالضرورة متطابقتين. يمكن لصندوق تروس تخفيض أن يربط توربينًا عالي السرعة بمولد منخفض السرعة. على سبيل المثال، يعمل مولد متزامن رباعي الأقطاب عند 1,500 دورة في الدقيقة في نظام 50 هرتز.

18. التحكم الرقمي الكهروهيدروليكي — DEH

يجمع DEH بين وظائف التحكم الرقمي والتشغيل الهيدروليكي لتنظيم صمامات بخار التوربين.
اعتمادًا على تكوينه، يمكنه دعم بدء التشغيل والتحكم في السرعة والتحكم في الحمل وتنظيم ضغط البخار. يجب أن تتوافق أوضاع التحكم مع التطبيق: فالنظام التوليدي المعزول له متطلبات مختلفة عن الوحدة التي تعمل بالتوازي مع شبكة كهربائية كبيرة.

19. نظام الرحلات الطارئة — ETS

يبدأ نظام الرحلات الطارئة إيقاف التوربين بسرعة عند حدوث ظروف حماية محددة.
قد تشمل مدخلات الإيقاف تجاوز السرعة أو انخفاض ضغط زيت التشحيم أو غيرها من الظروف المحددة للآلة. ينبغي أن يحدد تصميم الحماية متطلبات أجهزة الاستشعار ومنطق الإيقاف وإجراءات الصمامات. لوظائف التحكم العادي والإيقاف الوقائي وظائف متمايزة ويجب تنسيقها.

20. أجهزة القياس الإشرافية للتوربين — TSI

تراقب أجهزة TSI الحالة الميكانيكية للتوربين وسلوكه.
اعتمادًا على الآلة، قد تشمل القياسات اهتزاز العمود، والموضع المحوري، والسرعة، والانحراف المركزي، والتمدد التفاضلي. تدعم هذه القياسات تقييم الحالة والإنذارات والإجراءات الوقائية. يجب اختيار الأجهزة المطلوبة وفقًا لحجم التوربين وبنائه ومتطلبات الخدمة.
💡

تحويل المصطلحات التقنية إلى مواصفات مشروع واضحة

يبدأ عرض التوربين الموثوق بمعلومات متسقة. قبل طلب عرض سعر، تأكد من:
· ضغط بخار الدخول ودرجة حرارته والتدفق المتاح.
· ظروف العادم أو الاستخلاص المطلوبة.
· حمل التشغيل العادي وساعات التشغيل السنوية.
· القدرة الكهربائية المطلوبة والجهد والتردد.
· التشغيل المتصل بالشبكة أو التشغيل المعزول.
· ظروف التبريد، حيثما ينطبق ذلك.
· نطاق المعدات وحدود قياس الأداء.
تتيح هذه التفاصيل للموردين تقييم واجب التشغيل الكامل وتساعد العملاء على مقارنة العروض على أساس مكافئ.
ناقش متطلبات التوربينات البخارية الصناعية الخاصة بك مع YTS
توفر YTS حلول التوربينات البخارية الصناعية لتوليد الطاقة وتطبيقات التوليد المشترك للطاقة والحرارة. شارك ظروف البخار الخاصة بك ومتطلبات التسخين بالعملية والطلب الكهربائي مع فريقنا لمناقشة التكوين المناسب ونطاق التوريد المحدد بوضوح.
اتصل
اترك معلوماتك وسنتصل بك.