بررسی فرق بین توربین گازی و توربین بخار در سایت didegar.com

به گزارش «خبرنامه دانشجویان ایران»؛ در سایت دیدگر مطلبی جذابی در خصوص توربین بخار و توربین گازی و فرق این دو گفته شده که خالی از لطف نیست به بررسی آن بپردازیم: این دو نوعی موتور گرمایی هستند که برای تبدیل انرژی گرمایی به انرژی مکانیکی استفاده می‌شوند. این دو نوع توربین در اصول عملکرد و نحوه استفاده از منابع گرمایی متفاوت هستند. در زیر به تفاوت‌های اصلی بین آنها اشاره می‌کنم:

منبع گرمایی:

توربین بخار: در توربین بخار، بخار آب به عنوان منبع گرمایی برای تبدیل انرژی گرمایی به انرژی مکانیکی استفاده می‌شود. این بخار از انرژی حرارتی مستقیماً از افراز و افتابخاری آب در یک کوره یا یک کتل استخراج می‌شود.

توربین گازی: در توربین گازی، گازهای سوخت (مثل گاز طبیعی یا گازهای مشابه) به عنوان منبع گرمایی استفاده می‌شوند. این گازها به وسیله احتراق در داخل موتور گازی به دماهای بسیار بالا گرم می‌شوند و انرژی حرارتی آنها به توربین منتقل می‌شود.

عملکرد:

در توربین بخار ، بخار آب به توربین وارد می‌شود و با ایجاد فشار و جریان از طریق پره‌های توربین، توربین را به چرخش می‌آورد. این چرخش توربین به یک ژنراتور متصل شده و انرژی مکانیکی تولید شده توسط توربین به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود.

توربین گازی: در توربین گازی، گازهای سوخت به توربین وارد می‌شوند و توربین را به چرخش می‌آورند. توربین گازی به طور مستقیم به تولید نیروی مکانیکی برای انجام کارهای مکانیکی یا تولید برق می‌پردازد.

 کاربردها:

توربین بخار: توربین‌های بخاری عمدتاً در نیروگاه‌های حرارتی و نیروگاه‌های ایجاد برق به کار می‌روند. آنها همچنین در برخی صنایع مانند صنعت آب‌شیرین‌سازی و پالایشگاه‌ها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

توربین گازی: توربین‌های گازی معمولاً در نیروگاه‌های برق سیکله ترکیبی یا نیروگاه‌های گازی استفاده می‌شوند. آنها همچنین در هواپیماها و صنایع نیروگاز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در کل، توربین بخار و توربین گازی در کاربردها و منابع گرمایی متفاوتی مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما هدف اصلی هر دو تبدیل انرژی گرمایی به انرژی مکانیکی است.

توربین گازی یکی از هزاران دستگاه‌ هایی است که در دسته دستگاه‌ های مکانیکی قرار میگیرد، کمی بعد از پیدایش توربین‌ گازی این دستگاه‌ ها به عنوان یکی از قطعات اصلی در نیروگاه‌ ها و صنایع حمل و نقل شناخته و به کار گرفته شدند. همانطور که از اسم توربین گازی پیداست این دستگاه برای به حرکت در آوردن پره‌ های خود جهت تولید انرژی الکتریکی یا انرژی جنبشی به گاز فشرده شده نیاز دارد؛ گاز فشرده شده مورد نیاز برای فعالیت این دستگاه مکانیکی از سوختن گاز طبیعی گازپروپان یا سوخت جت تامین میشود.

اگر بخواهیم نگاهی جامع و کلی به یکی از کاربرد های توربین گازی در زندگی روزمره بیاندازیم میتوانیم به هواپیما ها و جت های تجاری اشاره کنیم، موتور این دستگاه‌ها یکی از بارزترین نمونه‌ های توربین گازی هستند. توربین گازی در وسایل نقلیه ذکر شده همانند یک موتور احتراق داخلی عمل میکنند و توانایی تبدیل جریان گاز به انرژی مکانیکی جهت به حرکت در آوردن هواپیما یا جت را دارند.

اگر بخواهیم در رابطه با تاریخچه توربین گازی صحبت کنیم باید گفت که این توربین‌ ها بعد از به روی کار آمدن به عنوان یکی از اساسی‌ ترین و مهم‌ ترین دستگاه‌ ها در بخش تولید انرژی مورد استفاده واقع شدند. با گذشت زمان توربین‌ های گازی روز به روز پیشرفته‌ تر شدند و سرانجام در اواخر قرن 20 و 21 کارگیری تکنولوژی ‌های فوق پیشرفته توربین‌ های گازی به حداکثر بهره‌ بری رسیدند.

امروزه توربین های گازی جزء یکی از اجزا جدایی ناپذیر در نیروگاه های برق و صنایع محسوب میشوند. در این مقاله از مجله دیدگر سعی داریم در کنار آشنایی شما با توربین گازی در رابطه با انواع و اجزای تشکیل دهنده این دستگاه مکانیکی نیز صحبت کنیم.

 بررسی انواع مدل‌های توربین گازی به همراه کاربرد

همانطور که در بخش قبلی مطلب گفته شد توربین‌ های گازی به عنوان یکی از اجزای جدایی ناپذیر از صنایع مختلف شناخته میشود، توربین گازی دارای انواع متفاوتی است که هر کدام از ان ها جهت انجام یک کار تخصصی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرند. در این قسمت از سعی شده تا رابطه با برخی از مدل‌ های توربین گازی و کاربرد های آن ها صحبت شود.

اگر بخواهیم یک جمله در رابطه با اختراع توربین بخار بگوییم باید گفت که توربین بخار به عنوان یکی از بزرگترین و مهم‌ ترین اختراعات صنعتی بشر در طول تاریخ محسوب میشود، توربین بخار به عنوان یک دستگاه مکانیکی قدرتمند دارای کاربرد های بسیار زیادی است که در این بخش برخی از آن ها را بررسی خواهیم کرد:

تولید برق:

تولید برق توسط توربین بخار در نیروگاه های حرارتی و نیرگاه های هسته ایی جزء یکی از مهم ترین و پیچیده ترین فرایند هایی است که توسط این دستگاه قدرتمند مکانیکی انجام میشود؛ توربین بخار جهت تولید برق ابتدا از انرژی موادی همچون زغال سنگ یا سوخت های هسته ایی استفاده میکند و انرژی مکانیکی آن ها را طی انجام فرایند هایی به انرژی الکتریکی تبدیل خواهد کرد.

تولید برق توسط توربین بخار در نیروگاه‌های ذکر شده یکی از فعالیت‌ های مهم برای تامین انرژی مورد نیاز انسان‌ ها و صنایع مختلف است، در واقع میتوان گفت تولید برق توسط این دستگاه جزء یکی از روش های اصلی تولید انرژی مکانیکی در جهان محسوب میشود.

تامین حرارت:

تامین حرارت توسط توربین بخار یکی دیگر از کاربرد های این دستگاه ابرقدرت مکانیکی است که برای این کار دستگاه بعد از استفاده از انرژی  مکانیکی منابعی همچون زغال سنگ یا انرژی‌ های هسته‌ای آن را طی فرایند هایی به انرژی حرارتی یا همان انرژی گرمایشی تبدیل میکند.

از آنجایی که توربین بخار توانایی تولید انرژی حرارتی به مقدار خیلی بالا را دارد میتوان گفت که این دستگاه جز یکی از مناسب‌ ترین گزینه‌ ها برای تامین گرما و انرژی حرارتی در صنایع و محیط‌ های مختلف است.

صنعت حمل و نقل:

صنعت حمل و نقل یکی دیگر از صنایع است که توربین بخار میتواند در آن نقشی مهم و حیاتی داشته باشد،به عبارتی میتوان گفت انرژی لازم برای حرکت وسایل نقلیه مختلف از جمله قطار ها، کشتی ها، هواپیما ها، اتوبوس های و کامیون ها و همچنین قایق های تفریحی از کارکرد توربین بخار حاصل میشود. به صورت دقیق‌ تر میتوان حرکت هر یک از این وسایل نقلیه توسط توربین بخار را بصورت زیر شرح داد:

قطار: بخار حرکت شده در اثر فعالیت‌های توربین بخار پس از انتقال داده شدن به چرخ‌ های قطار باعث تامین انرژی برای به حرکت درآوردن آن ها میشود.

هواپیما: در ساختار برخی از هواپیما ها از موتورهای  توربوپراپ استفاده میشود، در این هواپیما ها انرژی تولید شده توسط توربین بخار می‌تواند به عنوان یک نیروی پیشران محسوب شود.

اتوبوس‌ها و کامیون‌ها: در برخی از مدل های  اتوبوس و کامیون انرژی تولید شده توسط توربین بخار میتواند به عنوان یک منبع مکانیکی عمل و باعث حرکت اتوبوس یا کامیون شود.

قایق های تفریحی: در قایق‌های تفریحی نیز از انرژی تولید شده توسط توربین بخار برای به حرکت درآوردن و سرعت گرفتن آن ها بر روی آب استفاده میشود.

تحقیقات و مطالعات علمی: استفاده از توربین بخار در تحقیقات و مطالعات علمی یکی دیگر از کاربردهای این دستگاه قدرتمند مکانیکی محسوب میشود. به عنوان مثال میتوان گفت که در تحقیق و مطالعه در رابطه با انرژی حرارتی، توربین بخار به محققان این امکان را میدهد که بتوانند فرایند های گرمایی و مکانیکی مرتبط با توربین را تجزیه و تحلیل کنند.

به صورت تخصصی‌ تر میتوان گفت که از توربین بخار برای انجام آزمایشات و مطالعه در مورد دینامیک سیالات نیز استفاده میشود و آن را میتوان به عنوان یکی ابزار های مطالعه برای بررسی جریان بخار و تاثیرات آن بر روی جریان استفاده کرد.