Quantcast
Channel: دانلود فایل رایگان
Viewing all articles
Browse latest Browse all 46175

مقاله هيدروليك و كنترل هيدروليك توربين نيروگاه شهيد رجايي

$
0
0
 nx دارای 53 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : هیدرولیك و كنترل هیدرولیك توربین نیروگاه شهید رجایی مقدمه و تاریخچه هیدرولیك علم استفاده از مایع محدود ، برای انتقال نیرو و حركت و یا تبدیل منبع قدرت به نیروی قابل استفاده می باشد و هیدرولیك صنعتی یعنی انتقال دادن و فرمان دادن به نیروها و حركات توسط مایع . از زمانهای قدیم ، هیدرولیك مورد استفاده بشر بوده و مصریها ظاهراً در این كار پیش‌قدم بوده اند و آنها وسیله‌ای ساخته یودند كه توسط آن بتوانند آب رودخانه نیل را به ارتفاع بالاتری ببرند و مزارع خود را آبیاری كنند . كلمه هیدرولیك (Hydroulics) یك كلمه یونانی است و از كلمه Hydros به مفهوم آب گرفته شده . ارشمیدس مهندس و ریاضیدان قدیم یونان ، مطالعات زیادی در هیدرولیك داشت و وسیله‌ای برای پمپاژ آب اختراع كرد كه هم اكنون آن را مارپیچ ارشمیدس می نامند . در قرن شانزدهم میلادی دانشمند ایتالیایی به نام تریچلی ، سپس صد سال بعد پاسكال دانشمند فرانسوی نیز به وسیله نیروی هیدرولیك و استفاده از آن پرداختند ، بطوریكه هم اكنون قانون موسوم به پاسكال پایه هیدرولیك جدید است ، به دنبال پاسكال دانشمند و طراحان و مهندسین در طی سالهای بعد تاكنون در پیشبرد این علم همت گماشتند و هم اكنون در اغلب شاخه های علوم و فنون جدید دامنه كاربرد این علم گسترده تر شده و استفاده از اصول و مبانی هیدرولیك مهندسی را بر آن داشته تا از قدرت هیدرولیك ، جهت كنترل پروسسهای صنعتی و اتوماسیون كارخانجات ، استفاده‌های شایانی بنمایند و گسترش و اهمیت این علم بدان جا رسید كه علم و صنعت و تكنولوژی بدون این علم قابل تصویر نیست . سیستم های كنترل هیدرولیكی در صنعت جدید مورد استفاده فراوان پیدا كرده ، این‌گونه كنترل كننده ها بیشتر در جاهایی كه عمل كننده ها (Actvators) احتیاج به قدرت زیادی جهت تغییرات در پروسس دارند ، بكار می روند . قسمت اصلی این كنترل كننده ها بخش سر و موتور آن می باشد . تغییر مكانی كه ناشی از پارامتر ورودی است ، پیستون ها از مقابل شیارهای متصل به پیستون بزرگتر عمل كننده كنار رفته و پیستون و عمل كننده حركت خواهد كرد . هیدرولیك علمی است كه كاربرد آن در صنایع سبك و سنگین قابل شایان است كه می توان با اعمال نیروی ناچیز دست عكس العمل چندصد برابر را داشته كه مثال ساده آن را در اهرمها ، جكهای اتومبیل و یكی از مهمترین كاربردهای علم هیدرولیك را می‌توان در صنایع سنگین از جمله در كارخانجات ، اتومبیل ها ، جرثقیل ها و نیروگاهها نام برد كه در این رساله در مورد سیستم هیدرولیك در نیروگاهها به تفضیل بحث خواهیم نمود . علم انرژی ، هیدرولیك 1-1-علم ، صنعت و تكامل آنها برای بررسی تكاملی وسایل و ماشین ها باید به كندوكاو در تاریخچه پیدایش آنها پرداخت و لازمه این امر كاوش در تاریخ آن رشته از صنعت است . این مساله خود بررسی تاریخ علوم و در جوار آن صنعت را می طلبد كه بستگی به نیازهای جوامع بشری دارد . بررسی هر آلت صنعتی اولیه با بررسی عصر زندگی و نیازهای آن دوره مترادف می باشد . چنانكه آتش با زندگی انسان های اولیه و ماشین بخار با زندگی رو به صنعتی قرن هجدهم مترادف است . امروزه مساله ایجاد تعادل بین آنچه كه زاده نیازهای اقتصادی و اجتماعی است از یك سو و تكامل ذاتی دانش از سوی دیگر سخت مطرح می باشد . این موضوع به قدری برای آینده كشورها اهمیت دارد كه هیچ ملتی اگر علم را به طریق مثبت و برنامه ریزی شده به كار نگیرد نخواهد توانست موقعیت خود را حفظ كرده و یا بهبود بخشد ، بخصوص در قرن اخیر كه عصر علم ، تكنولوژی و گفتگو می باشد . بنابراین به احتمال خیلی قوی ترقی علم و افزایش كاربرد اجتماعی آن در آینده تابع سیری تعلقی‌تر و غیراتفاقی‌تر نسبت به گذشته خواهد بود . علم صرفاً وقتی كامل و مفید است كه به مدلولش عمل شود . كار علم فقط اندیشه نیست ، فكری علمی محسوب می شود كه مدام به سوی عمل كشیده شود و دائماً در عمل تازگی و طراوت بیابد . به همین دلیل ضروری است كه علم را با فن مقایسه نمود . مطالعه علم تاریخ علم نشان می دهد كه كراراً جنبه ها و رشته های نوین علمی از ورای عمل و فعالیت پدیدار می گردد و پیشرفت های تازه تر علم به نوبه خود رشته های جدیدی را به فن و عمل می افزاید . و بجاست در اینجا ذكر كنم كه یكی از علل پیشرفت برخی كشورهای آسیایی مثل ژاپن و كره جنوبی مترادف بودن علم و عمل می باشد چرا كه این كشورها بجایی رسیده اند كه شركتهای بزرگ آنها (MHI) به ساخت توربینهای بخار با مگاواتهای بالا 250MW در ژاپن و كره جنوبی با ساخت توربین و ژنراتور برای نیروگاه‌های هسته‌ای با كشورهای غربی رقابل می كنند . تأثیر علم و فن در جامعه به دو طریق صورت می پذیرد : نخست ایجاد تحول در روش‌های تولیدی و دوم تأثیر مستقیم ولی خفیف‌تر كه از طریق اكتشافات نوین و اندیشه های جدید به انجام می رسد . 2-1- انرژی و انتقال شناخت دقیق انرژی و صور گوناگون آن به دانشمندان این امكان را داد تا در جستجوی طریق پیشرفته تر و مناسب تر استفاده از انرژی باشند . بررسی فیزیكی و مكانیكی از دیدگاه انرژی تحول بزرگی در تاریخ علوم بود . دانشمندانی چون پاسكال، ژول ، كلوین ، نیوتن ،‌ انیشتین و صدها دانشمند دیگر در این بررسی و شناخت سهم بزرگی داشته اند . برای درك مفاهیم انرژی باید آنرا با ماده و در تكمیل آن مورد مطالعه قرار داد . انرژی ذاتی تمام مواد است و در اشكال گوناگون ظاهر می شود . انرژی صرفاً و به سادگی قابل تعریف نیست و ما آنرا به صورت مفهوم قبول می كنیم . قانون بقاء انرژی ، قانون بقاء جرم (ماده) و بالاخره رابطه معروف جرم و انرژی كه یكی از نتایج تئوری نسبیت انیشتین است مفهوم انرژی را دقیق تر بیان می كند . بر اساس رابطه جرم و انرژی : جرم قابل تبدیل به انرژی است و بالعكس . در این فرمول انرژی ، جرم و سرعت نور می باشد . انرژی به صورت مختلف از جمله مكانیكی ، هیدرومكانیكی ، حرارتی ، نورانی و غیره ظاهر می شود . تمام انواع انرژی قابل تبدیل به یكدیگرند . كار خود نوعی انرژی انتقالی است . برای انجام كار یك جسم باید نیروی به آن جسم اعمال شود و جسم تغییر مكان یابد . بر خلاف انرژی كه در جسم می تواند ذخیره شود ؛ كار را نمی توان در جسم ذخیره كرد . نیروئی كه باعث كار می شود نیز به طرق مختلف بر جسم اعمال می شود . اكثر روشهای اعمال نیرو بر اجسام در صنعت غیرمستقیم صورت می گیرد . اعمال نیرو به طور غیرمستقیم یا انتقال نیرو می تواند مكانیكی ، الكترومكانیكی ، الكتریكی پنوماتیكی و بالاخره هیدرولیكی باشد . ساده ترین شكل انتقال نیرو به صورت «مكانیكی» ، با قلم و چكش انجام می گیرد . نیروی عضلانی توسط شانه ، آرنج، مچ به چكش و از آن به میله منتقل می شود . در این حالت مسیر حركت مقدار معینی انرژی از نوسانی به خطی یك طرفه تبدیل می‌شود . (شكل 1-1)   اگر هدف تبدیل حركت نوسانی به چرخشی باشد در این صورت مكانیزم میل لنگ بكار برده می شود (شكل 2-1) . در این مكانیزم مقدار معین انرژی حامل گشتاور پیچشی توسط پین های رابط میل ها و راهنماها به حركت رفت و برگشتی تبدیل می‌شود . با جایگزینی موتور الكتریكی به جای میل لنگ عمل «انتقال نیروالكترومكانیكی» در ارتباط با جعبه دنده مكانیكی انجام می پذیرد (شكل 3-1) . جریان الكتریكی ناشی از انرژی سینتیك (جنبشی) موجود در آب كه توسط توربین و ژنراتور تولید شده است موتور الكتریكی را بكار می اندازد و این عمل سبب حركت چرخشی می شود كه به صورت انرژی مكانیكی از طریق محور و كوپلینك به جعبه دنده انتقال می یابد . بسته به نوع جعبه دنده می توان حركتی چرخشی یا خطی و یا حركت متغیر یا نامحدود را بدست آورد . برای ایجاد شتابهای ناگهانی با روش های الكتریكی تركیبی از اجزای الكتریكی مورد نیاز است . طرح «انتقال نیروی الكتریكی» (شكل 4-1) به مجموعه «وارد لئونارد» موسوم است . نیروی ورودی ، موتور سه فازی را بكار می اندازد و این به نوبه خود ژنراتور جریان مستقیم (DC) كه منبع تغذیه یك موتور سیم پیچی شده با سرعت متغیر و جریان مستقیم (DC) است ، را به حركت وا می دارد . انتقال مكانیكی یا الكترومكانیكی در یك مسیر طولانی بر اثر خمش ، پیچش ، جابجائی اتصالات و غیره باعث ایجاد مشكلات می شود . انتقال نیروی الكتریكی نیز به علت در بر داشتن هزینه های زیادی استعمال كمی دارد . انتقال نیروی پنوماتیكی (شكل 5-1) نسبتاً انتقال انعطاف‌پذیری است . ابتدا هوای اتمسفر توسط كمپرسور مكیده و فشرده می شود ، هوای فشرده ، سیستمی تاز خطوط لوله صلب یا نرم را تغذیه كرده و بوسیله انواع قطعات (شیرها) به مصرف كننده می‌رسد . نیروی پنوماتیك توسط موتورهای دورانی ، محور گرد یا خطی (سیلندرها) به نیروی محركه مكانیكی چرخشی ، نوسانی یا خطی تبدیل می شود . امكانات محدود تراكم هوا در كمپرسور و تراكم پذیری زیاد و پایین بودن سطح سیالیت (نرمی) هوا باعث ایجاد محدودیت هائی در بكارگیری نیروی پنوماتیك می‌گردد . در انتقال انعطاف پذیری نیروهای بزرگ با استحكام و فشار زیاد انتقال نیروی هیدرولیكی (شكل 6) بار گرفته می شود . سیال مناسبی كه نرمی و خواص انتقال صنعتی خوبی دارد به پمپ راه می یابد سپس در نتیجه كار پمپ ، انرژی می گیرد و به عنوان «سیال تحت فشار» به سیستم لوله ای داخل می شود . شیرها كار نظارت بر حد مجاز بارگیری سیستم ، كنترل سرعت و تغییر مسیر حركت – تا رسیدن انرژی سنتیك (جنبشی) سیال به مصرف كننده – را به عهده دارند . در طول مسیر بنا به علل مختلف افت هایی كه در نهایت به صورت گرما – انرژی مبدل – به هوای بیرون منتقل می شوند رخ می دهد . جدول (1) انواع روشهای انتقال نیرو و راندمان هر كدام را مقایسه می كند بررسی‌هائی كه از انتقال نیرو به طرق مختلف به عمل آمد و عموماً در سطح ابتدائی قرار داشتند . مقدمه : سرعت شفت توربینی كه در حال بهره برداری است بالا می باشد . شفت توربین توسط 6 یاتاقان ژورنال و یك یاتاقان تراست نگهداری می شود . روتور هم در داخل هر یاتاقان می چرخد . جهت جلوگیری از اصطكاك بین یاتاقان و محور روتور ، بایستی یاتاقانها روغنكاری شوند . محور روتور نباید روی یاتاقان مالیده شود (اصطكاك پیدا كند) . در صورتیكه چنین اتفاقی رخ دهد اصطكاك ایجاد شده سطوح فلزی محور روتور و یاتاقانها را می‌ساید . جهت جلوگیری از ایجاد اصطكاك هر یاتاقان روغنكاری می گردد . روغن مورد نیاز توسط سیستم روغنكاری مهیا می گردد . اشكال آورده شده در ضمیمه (1) شمای كاملی از سیستم روغنكاری را نشان می دهد . هدف از بكارگیری این سیستم ، مهیا ساختن روغن تمیز با درجه حرارت مناسب و خنك نمودن یاتاقانهای ژنراتور و توربین می باشد كه جهت تامین این امر از سیستم تصفیه روغن بنام OIL PURIFIER و سیستم خنك كن بنام كولر روغن استفاده شده است كه اشكال نیز در ضمیمه (1) آورده شده است . این سیستم در مواقع اضطراری روغن سیل ژنراتور را نیز تامین می نماید . روغن روغنكاری داخل همه یاتاقانهای ژورنال روی محور توربین وارد می گردد . این روغن به یاتاقان تراست هم به خوبی می رسد . در اثر چسبندگی روغن به محور روتور می‌چسبد و یك مقاومتی در مقابل جاری شدن از خود نشان می دهد كه ویكسوزیته گویند . روغن در طول شفت در حال چرخش كشیده می شود . در بین محور بالشتكهای یاتاقان فیلمی از روغن (گوه ای شكل) تشكیل می گردد . توسط این فیلم روغن سطوح بالشتكهای یاتاقان از روتور جدا می گردد . فشار روغن در فضای بین روتور و بالشتكها زیاد می شود . در نتیجه بار یاتاقان توسط این فشار تحمل می شود . ضخامت این فیلم روغن محور روتور را كمی بلند می نماید . در اثر این گوه روغنی تماس فلز با فلز وجود نخواهد داشت بنابراین سایش وجود ندارد . بطور كلی این روغن توسط سه عدد پمپ كه بر روی MAIN OIL TANL نصب گردیده اند بنام AOT و TOP و EOP تامین می شود كه پمپ EOP پمپی اضطراری و Dc می باشد. همچنین از دور RPM2950 تا كاركرد نرمال توربین پمپی بنام MOP كه روی روتور توربین می باشد تامین كننده این روغن جهت روغنكاری یاتاقانها و سرو موتورها می‌باشد . پس از بیان سیستم كنترل الكتریكی توربین EHC لازم است در این بخش اشاره ای به سیستم كنترل هیدرولیكی توربین نیز بشود تا مبحث كنترل توربین كاملتر گردد . سیستم كنترل هیدرولیك فوق شباهت زیادی با سیستم كنترل هیدرولیك اكثر نیروگاههای كشور دارد . این سیستم ابتدا از مسیرهای روغن خروجی از تانك شروع شده و پس از كنترل به محرك میرسد كه این مسیر را به شرح زیر می توان بیان كرد : (به ضمیمه هیدرولیك مراجعه شود . 1-مسیر روغن HP : این مسیر از طریق پمپ اصلی توربین به دستگاههای حفاظتی و كنترل هدایت می گردد و دارای فشار معادل است شكل (1-5) مراجعه شود . 2-مسیر ر وغن كنترل HP : از این مسیر جهت تغذیه سیستم كنترل استفاده می گردد و دارای فشار است . 3-مسیر روغن Auto Stop : این مسیر روغن جهت تریپ های اضطراری بكار رفته است و دارای فشار است . 4-مسیر روغن كنترل TV : این مسیر جهت كنترل شیر كنترلی TV بكار رفته است . 5-مسیر روغن كنترل GV : این مسیر جهت كنترل شیر كنترلی GV بكار رفته است . 6-مسیر روغن كنترل ICV : این مسیر جهت كنترل شیر كنترلی ICV بكار رفته است . 7-مسیر روغن ایمپلر گاورنر : این مسیر روغن كه از تبدیل سیگنال دور به فشار روغن در دستگاه ایپپلر گاورنر حاصل شده است جهت كنترل استفاده می شود . 8-مسیر روغن دستگاههای حفاظتی : از این مسیر جهت تحریك سیستم حفاظتی توربین بكار گرفته شده است . برای روشن شدن موقعیت شیرهای كنترلی توربین لازم است كه دوباره بطور مختصر مسیر عبور بخار از شیرهای یاد شده و توربین را بیان كنیم . بخار خروجی از بویلر ابتدا از شیر كنترلی TV و سپس از شیر كنترلی GV عبور كرده وارد توربین فشار قوی HP می گردد و پس از خروج در مسیر ری هیت قرار گرفته و بعد از بازیابی حرارتی از شیرهای RSV و ICV جهت كنترل عبور كرده وارد توربین‌های فشار متوسط و ضعیف گشته و نهایتاً روانه كندانسور می گردد . شیرهای كنترلی یاد شده همگی نقش مهمی در چگونگی كار توربین دارند و انتهای سیستم كنترل هیدرولیك به این شیرها ختم می شود . پس هدف از كنترل هیدرولیك كنترل كردن بخار ورودی به توربین جهت كنترل دور و بار توربین بین صورت مطلوب است . عوامل دیگری كه در این سیستم كنترل دخیل هستند عبارتند از گاورنر اصلی ، گاورنر كمكی و محدود كننده بار و سیستم كنترل EHC كه قبلاً به آن اشاره شده است (مبدل E/H) اوریفیس ها و شیرهای تثبیت فشار (ری لیف والو) شیرهای انتخابگر و شیرهای یكطرفه و دستگاههای تقویت كننده (سروموتورها) و ایمپلر گاورنر كه قسمتی از آنها به عنوان عامل اصلی و قسمت دیگر آنها به عنوان عناصر واسطه ای عمل می كنند . بدین صورت كه گاورنرهای اصلی و كمكی و محدود كننده بار و مبدل E/H هر كدام فشار روغنی را به سیستم كنترل اعمال می كنند و توسط عنصر واسطه ای شیر انتخابگر فرمان فشار روغن موثر را انتخاب می كند و با محرك شیر می‌فرستد . عناصر یاد شده فوق مطابق (شكل 2-5) با هم ارتباط داشته و بشرح زیر می باشند : 1-5-گاورنر اصلی (MAIN GOVERNOR) : گاورنر اصلی تشكیل شده از یك بدنه فلزی كه در داخل آن مسیرهایی برای روغن تعبیه شده است و یك دم (بیلوز) جهت تقویت فشار وارده از روغن ایمپلرگاورنر و یك تیغه فلزی كه روی كاپ والو مسلط است و یك اهرم و فنر كه تغییرات ناشی از اسپیدچنجر را روی كاپ والو اعمال می كند و یك ری لیف كاپ والو كه در قسمت تحتانی آن قرار دارد جهت تثبیت فشار برای حفاظت نشاندهنده ها در هنگامی كه گاورنر اصلی عمل نمی كند استفاده شده است شكل (3-5) مراجعه شود . اصول كار گاورنر اصلی بدین صورت است كه ابتدا توسط اسپیدچنجر یك مقدار تنظیمی داده می شود و از طرفی فشار روغن ایمپلر گاورنر توسط دم تقویت شده و تیغه فلزی را در یك وضعیت متعادل قرار می دهند . در این حالت كاپ والو روغن فشار قوی را به مقدار لازم تخلیه كرده و در نتیجه در مسیر روغن كنترل یك فشار روغن تولید می‌كند كه این فشار روغن به سمت شیر انتخابگر روانه ساخته تا به محرك شیرهای كنترلی اعمال گردد ، لازم به توضیح است كه اسپیدچنجر هم بصورت دستی و هم از اطاق فرمان توسط موتور الكتریكی تغییر حالت پیدا می كند . ادامه خواندن مقاله هيدروليك و كنترل هيدروليك توربين نيروگاه شهيد رجايي

نوشته مقاله هيدروليك و كنترل هيدروليك توربين نيروگاه شهيد رجايي اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.


Viewing all articles
Browse latest Browse all 46175

Trending Articles