وجه تمایز بین توربین‌های گاز هوایی و توربین‌های گاز صنعتی

تفاوت بین توربین گاز صنعتی و هوایی

موتورهای توربین گاز را می‌توان برای تولید برق صنعتی و نیروی پیشران جهت به پرواز درآوردن هواپیما مورد استفاده قرار داد. هر دو توربین گاز صنعتی و هوایی از نظر اصول کار و عملکرد مشابه هستند. با این حال، از لحاظ عملیاتی بین آنها تفاوت‌هایی وجود دارد.

توربین‌های گاز بر اساس اصول فشرده‌سازی، احتراق و انبساط کار می‌کنند. هوای ورودی از یک سری طبقات کمپرسور (پره‌های ثابت و متحرک) که هوا در آنجا فشرده شده، عبور می‌کند. در نتیجه سرعت هوا کاهش یافته و فشار و دمای هوا افزایش پیدا می‌کند.

هوای فشرده با سوخت تحت فشار یا گاز ترکیب شده و در محفظه احتراق مشتعل می‌شود. گازهای داغ منبسط می‌شوند و قبل از خروج از اگزاست از یک سری طبقات توربین (پره‌های ثابت و متحرک) عبور می‌کنند. در طول این فرآیند، سرعت خروج از سرعت جریان آزاد به میزان قابل‌توجهی بیشتر است که نیروی پیشران ایجاد می‌کند و موتور و هواپیما را به جلو می‌راند.

طراحی سازه‌ای

برخی از توربین‌های گاز صنعتی ممکن است به جای طراحی دو شفت استاندارد روی موتورهای هوایی، طراحی تک شفت داشته باشند. با این حال، هندسه و ساختار کلی ممکن است در هر دو طرح یکسان باشد. به عنوان مثال، شماره قطعه (پارت نامبر) روی بدنه توربین، فریم عقب و محفظه احتراق برای موتور J79 محصول جنرال الکتریک و توربین گاز مشتق از موتور هوایی LM1500 یکسان است.

ماشین LM1500 در واقع یک موتور توربوشفت است که برای کاربردهای زمینی و دریایی استفاده می‌شود. قابل توجه است که تولیدکنندگان اصلی ممکن است ارائه‌دهندگان خدمات، از جمله خدمات تعمیر، بازسازی و نگهداری را برای مبادله قطعات بین این دو نوع محدود کند. این امر معمولا برای کنترل و به طور مستقل برای عرضه در بازارهای مختلف انجام می‌شود.

بخش‌های ماژولار

محفظه احتراق یکی از ماژول‌های طراحی بشمار می‌رود که ممکن است به دلیل الزامات عملکردی بین این دو نوع متفاوت باشد. موتورهای هوایی با سوزاندن ترکیب سوخت و هوا نیروی پیشران تولید می‌کنند. از این رو، آنها به محفظه‌های احتراق‌ حلقوی کوتاه‌تری نیاز دارند. موتورهای هوایی سبک‌تر و فشرده‌تر هستند تا نیروی پسای کل در پرواز را به حداقل برسانند.

توربین‌های گاز صنعتی معمولا از گاز طبیعی برای تولید برق استفاده می‌کنند و به محفظه‌های احتراق بسیار بزرگتر از نوع چند محفظه‌ای نیاز دارند. این محفظه‌ها با وجود سنگین‌تر بودن، انتشار گازهای گلخانه‌ای را بهتر کنترل می‌کنند و برای سرویس‌دهی قابل دسترسی‌‌تر هستند.

تعداد و محل قطعات دیگر نیز ممکن است بین این دو نوع متفاوت باشد. به عنوان مثال، یک توربین گاز مشتق از موتور هوایی قطعات موردنیاز را در یک سامانه خواهد داشت. از طرفی دیگر، برخی از قطعات توربین‌های گاز صنعتی ممکن است بخشی از یک سامانه جداگانه روی زمین باشند.

تفاوت در عملکرد توربین گاز صنعتی و هوایی

عملکرد توربین‌های گاز مشتق از موتور هوایی با نسبت نیروی پیشران به وزن متناسب است. علاوه بر این، بسته به فاز پرواز، موتورهای هوایی در سرعت‌های مختلف کار می‌کنند. در طراحی توربین‌های گاز صنعتی، وزن عامل محدودکننده بشمار می‌رود و معمولا برای مدت طولانی‌تر در یک سرعت مشخص راه‌اندازی می‌شوند.

سیکل و عمر عملیاتی

زمان سیکل عملیاتی موتورهای هوایی بسیار کمتر از توربین‌های گاز صنعتی است. یک موتور نصب‌شده روی جت مسافربری پهن‌پیکر معمولی بطور متوسط هفت ساعت پرواز در هر سیکل عملیاتی انجام می‌دهد. در حالی که حداکثر زمان سیکل عملیاتی برای موتورهای هوایی ممکن است در پروازهای طولانی‌مدت، به ۲۴ ساعت نیز برسد، اما باز هم به طور قابل توجهی کمتر از توربین‌های گاز صنعتی است. توربین‌های گاز صنعتی معمولا هزاران ساعت در یک سیکل کار می‌کنند.

به عنوان مثال، معمول است که توربین گاز صنعتی LM6000 محصول جنرال الکتریک به مدت ۳۰ هزار ساعت بدون توقف کار کند. عمر عملیاتی موتورهای هوایی کوتاه‌تر است و نیاز به تعمیر و نگهداری بیشتری دارند.

منبع:

simpleflying

#توربین گاز صنعتی #توربین گاز هوایی

۰ ۰ رای ها
امتیازدهی به مقاله
مشترک شدن
اطلاع رسانی
guest

0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها