دانلود پروژه کامل توربين گازی رستون تی - ای (docx) 1 صفحه
دسته بندی : تحقیق
نوع فایل : Word (.docx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحات: 1 صفحه
قسمتی از متن Word (.docx) :
دانشگاه آزاد اسلامی
عنوان:
توربين گازی رستون تی - ای
RUSTON TA, GAS TURBINE
قدرت (power)
قدرت توربین رستون TA در شرایط جوی استاندارد (دمای محیط 15 درجه سلیسیوس و فشار جو psi 14.7) 1830 اسب بخار است.
حرارت گاز داغ (gas temperture)
حداکثر درجه حرارت مجاز گاز در شرایط عادی 840 درجه سلیسیوس
حداکثر درجه حرارت گاز داغ در زمان اخطار (warning) برابر 855 درجه سلیسیوس می باشد، یعنی پس از اینکه دمای گاز به 855 درجه سلیسیوس رسید چراغ اخطار توربین روشن می شود.
حداکثر درجه حرارت گاز داغ در زمان خاموش (shutdown) برابر 855 درجه سلیسیوس می باشد، یعنی پس از اینکه دمای گاز به 855 درجه سلیسیوس رسید توربین خاموش می شود و چراغ اخطار high temperatur max روشن می شود.
سرعت
سرعت کمپرسور توربین در شرایط عادی 11600 دور در دقبقه
سرعت توربین نیرو در شرایط عادی 6000 دور در دقیقه
سرعت محور بازده (out put shaft) بستگی به نوع چرخدنده دارد.
سرعت ئور بیش از حد (overspeed) ده درصد افزایش سرعت محور بازده از دور تنظیمی محور بازده
نوسان سرعت توربین (permanent droop) بدون بار و یا بار مثبت و منفی 4 درصد سرعت بدس آمده
روغن
روغن روغن کاری (luboil) حداکثر فشار روغن در شرایط معمولی 20 تا 23 psi و حداقل فشار روغن 13 psi
حداکثر درجه حرارت روغن 66 درجه سلیسیوس در زمان اخطار
حداکثر درجه حرارت روغن 74 درجه در زمان خاموش شدن
نوع روغن مصرفی 100HB
سوخت
نوع سوخت مصرفی گاز طبیعی (خشک)
توربین رستون (TA) مدل 1750
بطور کلی توربین رستون TA با قدرت مفید 1750 اسب بخار (brake horse power) شامل 3 بخش عمده زیر می باشد:
اجزای اصلی توربین
اجزای کمکی
سیستم ها
Fig .1
دستگاههای اصلی توربین به دو قسمت عمده زیر تقسیم می شوند:
دستگاه مولد گاز داغ (hot gas generator)
دستگاه مولد نیرو (power generator)
دستگاه مولد گاز داغ :
محفظه هوای ورودی (air inlet casing)
کمپرسور هوا (air compressor)
محفظه احتراق ( combustion chamber)
توربین کمپرسور (compressor turbine)
دستگاه مولد نیرو :
توربین نیرو (power turbine)
جعبه دنده کاهنده (decreasing gear box)
Fig.2
وسایل کمکی
استارتر (starter)
پمپ کمکی روغن (allxiliary oil pump)
پمپ اصلی روغن (main oil pump)
فیلتر روغن (oil filter)
دستگاه خنک کننده روغن (oil cooler)
شیر تنظیم کننده فشار روغن (relicf valve)
شیر ایمنی فشار کم روغن روغنکاری (low lub oil servespil valve)
یاتاقان (bearing)
نشت بندها (labyrinth seals)
شیر های یکطرفه (non return valve)
شیرهای برقی (solenoid valve)
شیرهای دستی (manual valve)
شیرهای ایمنی (safety valve)
شیر قطع کننده سوخت (fuelshut off valve)
شیر تنظیم سوخت (gas fule valve)
شیر های تخلیه هوا (blow off valve)
گاورنر (gover nor)
دستگاه از کار انداختن توربین در دور بیش از حد (over speed trip)
دستگاه محدود کننده روغن کنترل در زمان استارت (starting limiter)
دستگاه محدود کننده روغن کنترل در زمان کار (loud acceptance limiter)
فیلتر هوا (air filter)
مخزن جدا کننده مایعات از گاز (gas demister)
دستگاه تنظیم کننده راهنما (pilot regulator)
دستگاه تنظیم کننده اصلی (main regulator)
چشم الکترونیک (photo cell)
دستگاه کشف کننده شعله (flam failuer unit)
مشعل (burner)
شمع جرقه زن (sparking plug)
دستگاه لرزش سنج (vibration switch)
دستگاه مولد دور (tacho generator)
کلید فشاری (pressur switch)
رله (relay)
باطری (battery)
سیستم ها
سیستمهای موجود در توربین رستون TA 1750 عبارتند از:
سیستم روغن روغنکاری (lub oil system)
سیتم روغن کنترل (servo oil system)
سیستم هوای خنک کننده و نشت بند (air cooling & sealing system)
سیستم استارتر (starter system)
سیستم جرقه زن (ignition system)
سیستم سوخت (fuel system)
سیستم کنترل سرعت و گاورنر (gover nor & speed control system)
سیستم برق و ابزار دقیق (electrical & instrument system)
سیستم مراحل راه اندازی و از کار انداختن توربین (start & stop sequense)
دستگاه مولد گاز داغ :
بدنه هموای ورودی (air inlet casing)
این بدنه از جنسه آلومینیوم بوده و مجرای ورودی هوا و ورودی کمپرسور را به یکدیگر مرتبط می سازد. قسمت ابتدایی آن محل نسب دستگاه استارتر است و در قسمت انتهایی آن بدنه ثابت جلو کمپرسور و هکچنین محل استقرار یاتاقان جلویی کمپرسور هوا می باشد. این محفظه باعث یکنواختی جریان هوای ورودی شده و کاهش هرگونه تلاطم و بی نظمی آنرا در هنگام تحویل به کمپرسور هوا برعهده دارد.
Fig.3: Gas generator unit
Compressor torbine casing
C.T. inlet casing
Cross-over duct
Air inlet duct
Combustion chamber
Air inlet casing
Compressor
Compressor outlet volute
کمپرسور هوا (air compressor)
کمپرسور از نوع جریان محوری (axial flow) می باشد که دارای 13 مرحله (stage) است.
ساختمان آن از دو قطعه تشکیل شده است:
الف. قطعه ثابت (stator) که همان قسمت بیرونی می باشد که تیغه هایی به نام تیغه های ثابت روی آن نصب شده که کار این تیغه ها افزایش فشار هوای کمپرسور می باشد.
ب. قطعه متحرک (rotor) که قسمت داخلی کمپرسور می باشد و از مجموعه 13 دیسک که به هم وصل شده اند تشکیل شده است. تیغه هایی که روی آن قرار گرفته تیغه های متحرک نام دارند که کارشان افزایش سرعت هوا می باشد.
در ابتدای این کمپرسور یک ردیف تیغه به نام تیغه های راهنمای ورودی هوا (air inlet guide blades) روی بدنه ثابت قرار گرفته که کار آن راهنمایی کردن و نرم کردن جریان هوای ورودی به طرف تیغه های متحرک می باشد و در مرحله هشتم روی بدنه ثابت، یک محفظه حلقوی شکل برجسته و توخالی وجود دارد که مقداری از هوای مرحله هشتم وارد آن شده و دو مسیر از آن گرفته می شود که از یک مسیر آن هوا برای بدنه ثابت کمپرسور توربین و بنه ثابت توربین نیرو و پشت دیسک توربین نیرو را خنک می کند و از مسیر دیگر برای نشت بندی توربین نیرو و خنک کردن دیسک توربین نیرو استفاده می شود. و در انتهای این کمپرسور یک ردیف پره پخش کننده (diffuser) وجود دارد که کار جلوگیری از کاهش فشار هوای خروجی کمپرسور را انجام می دهد. در قطعه متحرک مرحله پنجم تعدادی سوراخ وجود دارد که هوا را برای نشت بندی سر جلوی کمپرسور می فرستد و در مرحله دوازدهم هم تعدادی سوراخ وجود دارد که هوا را برای خنک کردن دیسک کمپرسور توربین می فرستد.
تعداد یک ردیف تیغه های راهنمای ورودی 20 عدد با ریشه دم چلچله ای تعداد هر ردیف تیغه های متحرک 49 عدد با ریشه دم چلچله ای تعداد هر ردیف تیغه های ثابت 54 عدد با ریشه دم چلچله ای تعداد یک ردیف پره (دیفیوزر) 20 عدد می باشد.
با توجه به اینکه کمپرسور های جریان محوری در برابر صدمات مکانیکی حساس تر هستند لذا توجه کافی نسبت به تامین شرایط کاری از نظر آلودگی های موجود در هوای مورد استفاده آن و همچنین در ضمن تعمیر و نگهداری کمال اهمیت را دارد. هرگاه سطوح تیغه ها از ذرات خاک و چربیهای موجود در هوا پوشیده شوند قدرت کمپرسور خیلی سریع پایین می آید بنابراین در توربین ها برای رفع این عیب در محل هایی که احتمال کثیف شدن و پوشیده شدن سطح تیغه ها از جرم اضافی وجود دارد وسایلی تعبیه شده است که بتوان حتی در حال کار کردن توربین، کمپرسور را تمیز کرد.
330002940656
Fig.4: compressor stator
Securing bolts
330002941968
Fig.5: removing top half of copressor stator
3299460160655
Fig.6: top half of compressor stator
Stator blade locating screws
3277870147955
Fig.7: compressor inner fairings
Inner fairing fixing screw
Fixing screw key
Inner fairing exit end
Inner fairing inlet end
3316605284480
Fig.8: removing compressor rotor
3316605177800
Fig.9: Inlet sael pressurizing hole
pressurizing hole for inlet seal
compressor tachometer fing magnet protection cover
Fig.10
محفظه احتراق (combustion chamber)
در محفظه احتراق برای ایجاد یک احتراق کامل نیاز به یک مخلوط صحیح از سوخت و اکسیژن هوا می باشد. برای سوختن کامل یک مخلوط اگر از نوع سوخت مایع باشد از نظر وزنی تقریبا 15 پوند هوا برای یک پوند سوخت لازم است (هر پوند تقریبا 453 گرم است) و اگر از نوع سوختن گاز می باشد از نظر وزنی تقریبا 17 پوند هوا برای یک پوند سوخت گازی لازم است.
درجه حرارت شعله واقعی بستگی به شرایط احتراق و سوخت دارد./
در محفظه احتراق علاوه بر وجود یک حوزه برای سوختن گاز و انجام صحیح نسبت سوخت و هوا باید یک فضای کم کننده حرارت پس از حوزه سوختن باشد که گاز سوخته شده در فضای جدید با هوای سرد مخلوط شده و درجه حرارت آن کاهش یابد که تقریبا درجه حرارت در منطقه حوزه شعله بین 1500 الی 1800 درجه سانتی گراد می باشد که پس از آن در یک فضای کم کننده و مخلوط شدن با هوای سرد تقریبا درجه حرارت به 800 درجه سانتی گراد کاهش پیدا می کند. بطور کلی در تمامی نواحی محفظه احتراق، نسبت هوا به سوخت 70 پوند به یک پوند است.
محفظه احتراق توربین رستون TA از نوع زانویی است و ساختمان آن تشکیل شده است از یک بدنه بیرونی (casing) و یک پخش کننده (diffuser) در سر جلو و یک کانال آتش (flametube) در داخل و در انتها یک کانال زانویی انتقال دهنده و دوعدد پره که در سر ورودی محفظه احتراق قرار دارد. در این دستگاه انرژی حرارتی تولید می شود که از ترکیب هوا با مواد سوختی در فشار ثابت صورت می گیرد.
تقسیمات هوا در محفظه احتراق:
هوای خروجی کمپرسور بوسیله دوعدد پره سر ورودی به سه قسمت تقسیم می شود:
هوای مرحله اول: مقدلری از هوای خرجی از کنار پره ها و از طریق پخش کننده به شکل مخروطی و چرخشی در اطراف مشعل شکل گرفته تا به خوبی با سوخت مخلوط شود که حرارت زیادی از آن حاصل می شود.
هوای مرحله دوم: مقدار زیادی از هوای خروجی از بین دپره ها مستقیما وارد کانال آتش شده و با حرارت حاصله از هوای اول با سوخت، داغ می شود که انرژی حرارتی بدست می آید.
هوای مرحله سوم: مقدار کمی هوا لز پشت پره ها بین جداره بیرونی و داخلی هدایت می شود تا بدنه بیرونی را خنک کرده و در انتهای محفظه احتراق به گاز داغ می پیوندد و از طریق کانال زانویی انتقال دهنده کلیه انرژی حرارتی به سمت کمپرسور توربین می رود.
Fig.11
Fig.12: combustion chamber
Burner
Circlip
Burner nut
Safety diaphragm
Retaining ring
Bellows assembly
Locking ring
End plate
Dowel
Igniter
Vane arm
Taper pin
Ring joint
Vane spindle washer
Vane
Inlet flange
Vane spindle
Lagging box
Bolt
Flame tube
Sight glass
Sight window
Stud
Hot elbow inner skin
Packing ring
Lagging box
Support pin
Bolt
Sight window
Diffuser asembly
Back cone
Ring joint
Distance piece
Setscrew
Joint
Nut
Sealing ring
Fig.13: swirler-diffuser assembly Fig.14: combustion chamber
Burner holder
Burner cooling air holes
Support ring
Mixing and cooling slots
Diffuser
Support arm
Swieler
Swirler vane plate
Locating screw
Vane spindle arm
Guide vane stay anchorage
Guide vane stay
کمپرسور توربین (compressor turbine)
این دستگاه دو مرحله ای (stages) است و انرژی حرارتی را به قدرت مکانیکی بر روی خود محور تبدیل می کند و سرعت گاز داغ را افزایش داده فشار و درجه حرارت را پایین می آورد.
ساختمان آن تشکیل شده است از:
قطعه ثابت (stator) : همان بدنه بیرونی می باشد که از چهار قطعه یک چهارمی تشکیل شده است. تیغه هایی که روی آن نصب می شوند تیغه های ثابت (stator blade) می باشد که کارشان شتاب دادن و هدایت کردن جریان گاز داغ به طرف تیغه های متحرک می باشد. در هر ردیف تعداد 76 عدد تیغه با ریشه دم چلچله ای و با 12 پایه (segment) قرار دارد.
قطعه متحرک (rotor) : محور چرخدنده کمپرسور توربین است که در داخل قرار گرفته و دیسک آن از آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت ساخته شده ورودی دیسک شیار هایی به شکل ریشه درخت صنوبری تراشیده شده و تیغه های ثابت با ریشه درخت صنوبری در آن قرار می گیرند. این تیغخ ها با دو نیروی ضربه ای و عکس العملی چرخیده می شوند. تیغه های متحرک انرژی حرارتی گاز داغ را به انرژی مکانیکی با نیروی دورانی قابل استفاده تبدیل می کنند.
تعداد هر ردیف تیغه های متحرک (rotor blade) 83 عدد است.
چرخ توربین بطور کلی بعنوان ماشین تولید کننده قدرت محسوب می شود و آرایش تیغه های در این دستگاه ابتدا ردیف تیغه های ثابت و سپس ردیف تیغه های متحرک طول تیغه ها در آن از ابتدا به انتها افزایش می یابد. قابل توجه است که قویترین آلیاژ و سنگین ترین وظیفه برعهده تیغه های کمپرسور توربین و سپس توربین نیرو قرار دارد چرا که همیشه در معرض جریان متوالی جریان گاز داغ قرار داشته، بنابراین گازهای سوخته شده روی تیغه ها اثر گذارده و به همین دلیل تیغه ها باید مقاوم در برابر حرارت و زنگ زدگی باشند. در ضمن نیروی کششی حاصل از دوران تیغه ها نیز اثر نامطلوب دیگری است که بر تیغه ها وارد می گردد.
بطور کلی مجموعه کمپرسور هوا و کمپرسور توربین بوسیله یک کاردان شافت به یکدیگر متصل می شوند و محور اول توربین را تشکیل می دهند.
34112209525
Fig.15: removing compressor turbine stator
3794125104140
Fig.16: protective cover for stator
3752850388620
Fig.17: removing compressor turbine rotor
Lifting strap
Retaining bolt locking
Rotor retaining bolt
Rotor retaining bolt key
محفظه میانی (intermedate duct)
2457451177925محفظه میانی پس از کمپرسور توربین قرار دارد که روی آن 8 عدد ترموکوپل به فواصل مساوی نصب شده و همچنین چهار عدد لوله قابل انعطاف برای انتقال هوای خنک کننده از بدنه ثابت کمپرسور توربین به بدنه ثابت توربین نیرو وجود دارد. محفظه میلنی وظیفه انتقال باقی مانده گاز داغ را که هنوز دارای انرژی برای انجام کار می باشد به قسمت توربین نیرو بر عهده دارد.
Fig.18: intermediate duct
Locating guides
Locating dowels
دستگاه مولد نیرو
توربین نیرو
این دستگاه به عموان محور دوم محسوب می گردد و دارای دو مرحله (stage) است که از نظر طرز قرار گرفتن تیغه ها و عملکرد آنها مانند کمپرسور توربین می باشد با این تفاوت که به عنوان محور دوم، قدرت حاصل از آن را می توان با آزادی عمل بیشتر برای ایجاد دوره های مختلف و بارهای متفاوت بکار گرفت.
بطور کلی ساختمان آن از دو قطعه تشکیل شده است:
قسمت ثابت (stator) : که از چهار قطعه ی یک چهارم به هم وصل شده و تیغه های ثابت روی آن قرار گرفته که کارشان شتاب دادن و هدایت کردن جریان گاز داغ بطرف تیغه های متحرک می باشد. تعداد هر ردیف تیغه های ثابت 92 با ریشه دو چلچله ای با 12 پایه (segment)
قسمت متحرک (rotor) : محور چرخنده توربین نیرو که در داخل قرار گرفته و روی دیسک آن شیار هایی به شکل ریشه درخت صنوبری تراشیده شده که تیغه های متحرک با ریشه درخت صنوبری در آن قرار می گیرد. این تیغه ها با دو نیروی ضربه ای و عکس العمل چرخیده می شوند که انرژی حرارتی را به انرژی مکانیکی با نیروی دورانی به سمت جعبه دنده فرستاده می شود و تعداد هر ردیف تیغه های متحرک 97 عدد می باشد.
2924175-2540
Fig.19: power turbine mounting
Gear box
Biturcated exhaust duct
power turbine mounting
exhust cone
power turbine rotor
3648710305435
Fig.20: removing power turbine stator
38741357620
Fig.21: power turbine outlet casing
outlet casing baffle plate
power turbin bearing
bearing housing
3731895269240
Fig.22: power turbine bearing housing
bearing housing and seal
cooling air pipe (back face of rotor)
cooling air passage (back of rotor)
cooling air pipe (front face of rotor)
bearing lubrication oil pipe
جعبه دنده (gear box)
چون توربین های رستون TA تلمبه نفت ویا ژنراتور برق را می جرخانند جعبه دنده مورد استفاده در آن از نوع کاهنده می باشد و حداکثر دور کمپرسور هوا و یا توربین کمپرسور که هردو روی یک محور قرار دارند 11600 rpm و حداکثر سرعت توربین نیز 6000 rpm می باشد که پس از عبور از جعبه دنده تقلیل دهنده سرعت، محور خروجی توربین (out put shaft) به نسبت 4 ویا 3 ویا 2 به 1 کاهش می یابد و سرعت محور بازده به ترتیب به 1500 rpm و 2000 rpm و 3000 rpm میرسد.
3197852404Fig.23: gearbox
Cardan shaft
Cardan shaft flexible coupling
Drive gear for auxiliaries
Retaining ring for output shaft flexible coupling
Output shaft flexible coupling
دور سنج کمپرسور هوا (tachometer compressor)
این دور سنج در سر جلوی کمپرسور و روی محفظه یاتاقان قرار دارد که از دو سیم پیچ و یک رینگ مغناطیسی تشکیل شده و به ازای هر د0 هزار دور کمپرسور 72 volt برق AC تولید می کند که به رله سرعت شماره یک داده می شود.
دورسنج محور بازده و ساعت کارکرد توربین (tachometer out put shaft)
این دورسنج روی جعبه دنده قرار گرفته و به ازای هر صد دور محور بازده 1 volt برق AC تولید می کند که به رله سرعت شماره دو فرستاده می شود. همچنین از موقع روشن شدن چراغ کارکرد (runing) توربین، مقدار ساعت کارکرد توربین را ثبت می نماید.
38866213323
Fig.24: compressor inlet searing
Compressor starting dog
Compressor tachometer coils
Compressor tachometer ring magnet
Compressor inlet seal pressurizing hole
Compressor inlet bearing
Compressor inlet labyrinth seal
اندازه قسمت های مختلف توربین رستون TA
اندازه داخل دندانه استارتر موتور با دندانه کمپرسور60 الی 70 هزارم اینچاندازه رینگ مغناطیسی با سیم پیچ ها (کویل)60 هزارم اینچاندازه یاتاقان سر ورودی کمپرسور هوا5 الی 8 هزارم اینچنشت بند ورودی کمپرسور هوابسته و کاملا فیت می باشداندازه نوک تیغه های کمپرسور هواحداقل 22 هزارم اینچاندازه افقی تیغه های کمپرسور هواباید هم مرکز باشندنشت بند خروجی کمپرسور هوابسته و کاملا فیت می باشداندازه یاتاقان سر خروجی کمپرسور هواحداقل 5 الی 8 هزارم اینچاندازه حرکت طولی (لقی) روتور کمپرسور هواحداقل 8 الی 12 هزارم اینچاندازه لقی کاپلینگ پنجه دندانه ای (کاپلینگ قابل خمش)حداقل 2، حداکثر 9 و ماکزیمم اختلاف 4 هزارم اینچاندازه یاتاقان کمپرسور توربین6.5 الی 9 هزارم اینچنشت بند کمپرسور توربینبسته و کاملا فیت می باشداندازه پیچ مرکز (سنتر بلت) و تور کمپرسور توربین120 الی 150 هزارم اینچاندازه لبه تیغه کمپرسور توربین با حضور داخلیحداقل 60 هزارم اینچاندازه نوک تیفه های کمپرسور توربینحداقل 55 هزارم اینچاندازه افقی بین تیغه های ردیف اول متحرک و ردیف دوم ثابت و هکچنین ردیف دوم متحرک و ردیف دوم ثابت کمپرسور توربین160 هزارم اینچاندازه بین کانال محفظه میانی و جلوی روتور کمپرسور توربین305 هزارم اینچاندازه لبه شرد رینگ و کانال محفظه میانیحداقل 75 هزارم اینچاندازه نوک تیغه های توربین نیروحداقل 50 هزارم اینچاندازه افقی بین تیغه های ردیف اول متحرک و ردیف دوم ثابت و همچنین ردیف دوم متحرک و ردیف دوم ثابت توربین نیرو 160 هزارم اینچاندازه پیچ مرکز (سنتر بلت) توربین نیرو20 الی 50 هزارم اینچنشت بند توربین نیروبسته و کاملا فیت می باشداندازه یاتاقان توربین نیرو6.5 الی 9 هزارم اینچاندازه حرکت طولی (لقی) روتور توربین نیرو14 الی 18 هزارم اینچاندازه یاتاقان های شماره 1و 2 و 3 جعبه دندهحداقل 6اندازه نگه دارنده توربین نیرو و بدنه خارجی توربین نیروحداقل 3/16 اینچاندازه بین صفحه مانع (بفل پلیت) و پشت روتور توربین نیروحداقل 1/16 اینچاندازه بین کانال محفظه میانی و جلو روتور توربین نیروبرابر با شماره 20اندازه افقی بین تیغه مرحله اول ثابت و مرحله اول متحرک توربین نیروبرابر با شماره 1625 هزارم اینچاندازه مرحله اول دیسک روتور کمپرسور توربین صفحه مانعبرابر با شماره 16اندازه افقی بین تیغه مرحله اول ثابت و مرحله اول متحرک کمپرسور توربین25 هزارم اینچاندازه حرکت طولی (لقی) روتور کمپرسور توربین3 الی 6 هزارم اینچاندازه بین سرپوش آلومینیومی (فیرینگ) خروجی و روتور کمپرسور هواحداقل 60 هزارم اینچاندازه بین سرپوش آلومینیومی (فیرینگ) ورودی و روتور کمپرسور هواحداقل 60 هزارم اینچ
دستگاه از کار انداختن توربین در دور بیش از حد (over speed)
این دستگاه روی جعبه دنده قرار دارد و بوسیله چرخ دنده کمکی از جعبه دنده دو محور بازده (out put shaft) به آن انتقال می یابد. به محض اینکه سرعت سرعت توربین به حدود ده درصد رسید (یعنی ده درصد از حداکثر محور بازده بیشتز شود) با افتادن دسته دستگاه از کار انداختن توربین در دور بیش از حد توربین را از کار می اندازد.
ساختمان این دستگاه از سه قسمت تشکیل شده است:
میله از کار انداختن: که دسته روی این قسمت قرار دارد و باید در زمان استارت و کار توربین بالا باشد.
صفحه نامتعادل: این صفحه یک حلقه بیرونی دارد که خارج از مرکز است و قطر آن یک اندازه نیست و برای تعادل بوسیله یک فنر و یک صفحه دیگر که در داخل حلقه است قرار دارد. که این حلقه به چرخدنده کمکی از جعبه دنده که پمپ اصلی روغن روغن کاری را می چرخاند متصل شده که ضمن حرکت توربین می چرخد. هنگامی که سرعت توربین به حدود ده درصد رسید دور توربین بر مقاومت فنر غلیه کرده و در اثر این عمل حلقه بیرونی به حالت نا متعادل به حرکت خود ادامه می دهد که باعث می شود شیطانک عمل کند.
شیطانک: حلقه بیرونی در اثر حرکت نامتعادل به شیطانک ضربه زده و در نتیجه زایده ای که در ارتباط با شیطانک و دسته دور بیش از حد (over speed) می باشد آزاد شده و دسته دور بیش از حد پایین آمده و سپس راه روغن کنترل مسیر از کار انداختن توربین باز شده و فشار روغن کنترل از روی شیر هیدرولیکی قطع کننده بعد از گاورنر برداشته و بسته می شود. در نتیجه راه سوخت به محفظه احتراق قطع می گردد و توربین از کار می افتد و چراغ نشان دهنده اشکال در دوربیش از حد (over speed) روی جعبه کنترل روشن می شود. همچنین یک عدد شیر (air valve) که در ارتباط با زایده شیطانک می باشد در این هنگام باز شده و هوای روی دیافراگم شیرهای تخلیه هوا (blow off valve) از طریق آن به محیط تخلیه شده و شیر های تخلیه هوا باز می شود تا مقداری از هوای خروجی کمپرسور را قبل از اینکه وارد محفظه احتراق شود به محیط تخلیه کند.
شیر ایمنی کنترل فشار کم روغن روغنکاری (low lub oil spil valve)
این شیر در زمان استارت موقعی که فشار روغن روغنکاری به 13 psi رسید بسته می شود تا مدار روغن کنترل متوقف کننده توربین بگیرد و شیر هیدرولیکی قطع کننده شوخت شماره دو (shutoff valv . No2) باز شود و در زمان کار توربین که فشار روغن روغنکاری بین 20-23 psi می باشد اگر کاهش یابد و به کمتر از 13 psi برسد این شیر باز می شود تا فشار روغن کنترل مدار متوقف کننده توربین را به کار انداخته و شیر هیدرولیکی شماره 2 راه سوخت به محفظه احتراق را می بندد و در نتیجه توربین خاموش و چراغ اشکال فشار کم روغن روغن کاری روی تابلوی توربین روشن می شود.
:Fig.25شیر از کار انداختن توربین موقع کم شدن بیش از حد فشار روغن
محدود کننده استارت (starting limiter)
184151508125این دستگاه فشار روغن کنترل (servo) را متناسب با جریان هوای خروجی کمپرسور در خلال مراحل استارت تنظیم می کند تا دور توربین و درجه حرارت را به آرامی بالا برد. وقتی که مراحل استارت ادامه می یابد فشار هوای خروجی کمپرسور زیاد تر می شود و انبانه (bellows) را فشرده می کند. فشار هوا از طریق فنر شیر را به پایین می راند و از خارج شدن روغن جلوگیری کرده و باعث زیاد شدن فشار روغن کنترل به گاورنر می شود. پس هنگامیکه فشار هوا زیادتر می شود فشار سرو نیز به تناسب افزایش می یابد.
Fig.30
پیچ متوقف کردن فانوس (bellows)
بدنه فانوس
فنر فانوس (داخلی)
فنر فانوس (خارجی)
پیچ (stud)
مهره قفل کننده (locknut)
تنظیم کننده فنر
پوش راد (push rod)
بدنه توپر متوقف کننده (solid stop)
حمل کننده فنر (spring carrier)
رینگ قفل کننده
پین قفل کننده
شیر کنترل
بدنه انتهایی (end cover)
رینگ لاستیکی بدنه انتهایی
اتصالی بنجو (donjo conection)
بدنه شیر کنترل کننده روغن
فنر شیر کنترل کننده روغن
لوله روغن کنترل کننده به گاورنر
مهره قفل کننده
راهنمای پوش راد
فانوس
محل اتصال لوله
جدول میزان کردن محدود کننده استارت
فشار روغن کنترلفشار هوای خروجی کمپرسور20528.5511.512
روش بازکردن محدود کننده استارت
دو لوله ورودی و خروجی روغن کنترل (servo) و لوله هوا را جدا نمایید.
مهره هایی که دستگاه را روی پا به توربین نگه می دارد باز کرده و دستگاه را کامل در آورید.
مهره هایی که سرپوش روی انبانه (bellows) را نگه داشته باز کرده و آنرا جدا کنید.
انبانه و فنر ها را در آورید.
سیم قفل کننده (locking wire) که رینگ قفل کننده (locking ring) را نگه می دارد درآورید.
رینگ قفل کننده را سست کنید.
دو سر لوله روغن سرو را از اتصالی ها قطع نمایید.
رینگ قفل کننده را باز کنید و بدنه شیر روغن سرو (servo valve body) و فنر رجعت دهنده را در آورید.
سرپوش انتهایی را در آورده و شیر روغن سرو را بیرون آورید.
روش بستن محدود کننده استارت
دستگاه باید بر خلاف قاعده باز کردن بسته شود و همچنین به نکات زیر توجه مخصوص شود:
کلیه قطعات باید تمیز و سالم باشند.
تمام واشرها و نشت بندها باید تا جایی که امکان دارد دوباره نو شوند.
شیر روغن سرو باید کاملا در بدنه خود آزاد باشد.
رینگ قفل کننده باید بسته شود.
دو اتصال لوله روغن سطح هایشان روی بدنه شیر روغن کنترل قرار گیرند.
محدود کننده پذیرش بار (load acceptance limiter)
محدود کننده پذیرش بار، فشار روغن سرو به گاورنر را متناسب با جریان هوا در خلال افزایش سریع بار در توربین تنظیم می کند و باعث می شود که درجه حرارت افزایش پیدا نکند.
این دستگاه در اثر تغییرات فشار هوا اجازه عبور روغن سرو به گاورنر را با خارج کردن روغن سرو از درون شیر سرو (servo valve) به مخزن را می دهد. و در خلال پذیرش بار ناگهانی فشار هوای خروجی کمپرسور زیاد خواهد شد و انبانه (bellows) را فشرده می کند، که بوسیله میله و فنر به شیر سرو نیز وارد شده، باعث می شود که شیر بطرف پایین حرکت کرده تا سوراخ های وسط شیر با سوراخ های سرو ورودی که در بدنه شیر قرار دارند با هم روبه رو شوند.
با اینکار روغن سرو می تواند با فشار زیاد وارد شیر سرو شود که سبب بالا رفتن فشار آن می شود تا نیروی فشار سروی گاورنر مساوی با نیروی فشار هوا روی انبانه (bellows) بشود.
تعادل شیر سرو که این چنین دوباره جمع می شود به گاورنر متناسب با جریان هوای اضافی فشار سرو می دهد.
پیچ متوقف کردن فانوس (bellows)
بدنه فانوس
فنر فانوس
پیچ (stud)
مهره قفل کننده (locknut)
237490112395تنظیم کننده فنر
پوش راد (push rod)
نگهدارنده فنر
رینگ قفل کننده
پین قفل کننده
شیر کنترل کننده
بدنه انتهایی (end cover)
حلقه لاستیکی بدنه انتهایی
اتصالی بنجو (donjo conection)
بدنه شیر کنترل کننده
فنر شیر کنترل کننده
لوله روغن کنترل کننده به گاورنر
مهره قفل کننده
راهنمای پوش راد
فانوس
تصال هوای ورودی Fig.32
جدول میزان کردن محدود کننده پذیرش بار
فشار روغن کنترلفشار هوای خروجی کمپرسور17.51520.520263032403545
روش باز کردن محدود کننده پذیرش بار
دو انشعاب لوله های روغن سرو و هوا را قطع نمایید.
مهره های نگه دارنده دستگاه روی چهارچوب (frame) را بلند کرده و دستگاه را کامل در آورید.
مهره های نگه دارنده بدنه انبانه (bellows) را باز کرده و بدنه را بلند کنید.
بدنه شیر سرو را نگه داشته و رینگ قفل کننده را شل نمایید.
دو انشعاب لوله های سرو را از اتصالها جدا نمایید.
رینگ قفل کننده (locking ring) را باز کرده و بدنه شیر سرو با فنر را درآورید.
سز پوش انتهایی را برداشته و شیر سرو را بیرون بیاورید.
باز کردن تا این مرحله به خاطر بازرسی دستگاه می باشد. از باز کردن بیشتر جز اینکه نیاز باشد باید پرهیز نمود. زیرا در بعضی موارد اندازه ها تغییر می کند، که فقط می توان با استفاده از لوازم مخصوص اندازه ها را دوباره تنظیم نمود.
روش بستن محدود کننده پذیرش بار
دستگاه باید بر خلاف قاعده باز کردن بسته شود و همچنین به نکات زیر توجه مخصوص شود:
کلیه قطعات باید تمیز و سالم باشند.
تمام واشرها و نشت بندها باید تا جایی که امکان دارد دوباره نو شوند.
شیر سرو باید کاملا در بدنه خود آزاد باشد.
رینگ قفل کننده باید بسته شود و بطریقه مناسب قفل شود.
اتصال های لوله های روغن سرو باید سطحشان روی بدنه شیر روغن کنترل قرار گیرند.
شیرهای تخلیه هوا (blow off valve)
شیرهای تخلیه هوا در سه زمان کار انجام می دهند.
کاراول در زمان استارت:
شیر تخلیه هوا بی فنر در لحظات اولیه استارت و در سرعت 1800 الی 2000 کمپرسور هوا بسته می شود و شیر تخلیه هوا فنر دار به واسطه داشتن فنر تا سرعت 4500 الی 5000 کمپرسور هوا باز می باشد جهت جلوگیری از عمل سرج.
کار دوم در زمان کار کردن:
چنانچه سرعت محور بازده 40 تا 60 دور بیشتر از دور تنظیم شده افزایش یابد توسط میکرو سویچی که روی گاور نر قرار دارد و در ارتباط با شیر راهنما (pilot valve) می باشد و از طرفی موقعی که دور توربین بالا رود چون نیروی وزنه های گاورنر بر نیروی فنر سرعت دهنده غلبه می کند و باعث می شود که شیر راهنما (pilot valve) را بسمت جلو حرکت داده و در نتیجه با میکرو سویچ تماس پیدا کرده و میکرو سویچ را وصل و جریان برق را به شیر برق (air trip solenoid valve) که در ارتباط با هوایی که روی دیافراگم از طریق خودش به محیط اطراف توربین تخلیه کند در نتیجه فشار هوای خروجی کمپرسور افت می کند و باعث می شود که هوای کمتری به محفظه احتراق برسد و همچنین چون دستگاه محدود کننده روغن کنترل زمان کار توربین (load acceptance limiter) به نسبت فشار هوای خروجی کمپرسور کار می کند جریان روغن کنترل را در گاورنر کم کرده و گاورنر نیز سوخت را توسط شیر تنظیم سوخت که با گاورنر تماس دارد به محفظه احتراق کم کرده و در نتیجه انرژی حرارتی در محفظه احتراق کم شده و دور توربین پایین می آید. در این موقع نیروی فنر سرعت دهنده افزایش می یابد و شیر راهنما (pilot valve) را به سمت عقب بر می گرداند و تماسش با میکرو سویچ قطع شده و شیر برقی (air trip solenoid valve) هم بی برق و بسته می شود تا دوباره بوسیله فشار هوای خروجی کمپرسور که روی دیافراگم وارد می کند شیرهای تخلیه هوا را بسته و به این شکل افزایش دور توربین را کنترل کرده.
کار سوم در زمان دور بیش از حد (over speed)
مو قعی که بار ناگهانی از روی توربین برداشته شود و سرعت محور باز ده به 110 درصد برسد در اثر افتادن دسته اوراسپید (over speed) به پایین، باعث می شود که شیر مکانیکی (atr valve) که زیر دستگاه اور اسپید (over speed) و در ارتباط با آن می باشد باز کند و در نتیجه فشار هوا را از روی دیافراگم شیر های تخلیه هوا از طریق شیر مکانیکی به محیط اطراف توربین تخلیه می کند تا شیر های تخلیه هوا باز شوند و هوای خروجی کمپرسور را به جو خارج کرده تا هوا به کانال آتش (flame tube) محفظه احتراق و تیغه ها کمتر برسد تا صدوه بیشتری نبیند.
شیر تخلیه هوا
86360318135
فنر رجعت دهنده
محل ورودی هوای فشرده
محفظه دیافراگم
دیافراگم
شیر
مجرای فلنج
پیچ ها
پیچ های ولو
Fig.33
Fig.34
گاورنر (governor)
گاورنر بوسیله یک چرخدنده کمکی از جعبه دنده (gear box) می چرخد و بوسیله یک مکانیزم سرو، شیر سوخت گاز ورودی به مشعل را تنظیم می کند.
این دستگاه که سرعت توربین را کنترل می کند بوسیله میزان کردن دو نیرو که شامل نیروی فنر سرعت دهنده (که اندازه آن حاکی از سرعت مورد احتیاج است) و نیروی وزنه ها (که حاکی از اندازه سرعت بدست آمده است) می باشد. این دو نیرو روی روغن کنترل شیر راهنما (servo pilot valve) عمل می کند که اجازه عبور روغن سرو را به سیلندر سرو (servo pilot valve) می دهد که اینکار باعث حرکت دادن سرو پیستون (power piston) و عمل کردن شیر سوخت که گاز ورودی به مشعل را کم یا زیاد می کند می شود.
سرو پایلوت ولو (servo pilot valve) دارای دو دریچه باریک است: یکی روغن سرو را به سیلندر سرو می برد و دیگری روغن را از آن خارج می کند. سرو پیلوت ولو دریچه های باریک را از هم جدا کرده و راه ورودی به سیلندر را می پوشاند، سرو پیستون بطور هیدرولیکی حبس می شود. از این جهت شیر سوخت در میزان مناسب جهت تحمل بار روی توربین قرار می گیرد.
در شرایط زیاد شدن بار، سرعت محور بازده کاهش می یابد که سبب کم شدن نیروی وزنه ها می شود. نامیزانی که از این کار ناشی می شود باعث حرکت کردن سرو پیلوت ولو که روغن را به سرو سیلندر می برد می شود. سرو پیستون روی شیر سوخت عمل کرده و گاز سوخت را تا وقتیکه سرعت محور بازده به سرعت میزان شده برسد زیاد می کند. در این حالت پایلوت ولو به وضعیت عادی بر می گردد و سرو پیستون در جای جدید حبس شده و بوسیله کم یا زیاد کردن سویچ سرعت دهنده گاورنر، سرعت دلخواه بدست می آید.
درشرایط کم شدن بار، سرعت محور بازده زیاد می شود و نیروی وزنه ها بر نیروی فنر سرعت دهنده غلبه کرده و پایلوت ولو را حرکت داده و باعث خارج شدن روغن سرو از سیلندر می شود. انکار سبب کم کردن گاز سوخت می شود البته تا زمانیکه سرعت محور بازده به سرعت میزان شده برسد. بوسیله کم یا زیاد کردن سویچ سرعت دهنده گاورنر، سرعت دلخواه بدست می آید. سرعت دلخواه با تغییر دادن تراکم فنر سرعت دهنده (speeder spring) تغییر می کند. اینکار بوسیله یک موتور که با برق dc کار می کند و یا با چرخاندن دست و مکانیزم چرخدنده صورت می گیرد.
یک سر فنر سرعت دهنده در جهت مخالف سرو پایلوت ولو در انتها و سر دیگر در چرخدنده قرار می گیرد. وقتیکه بازو (worm) می چرخد چرخدنده همراه با میله پیچ دار شروع به کم یا زیاد کردن تراکم فنر سرعت دهنده می کند. موقعیکه این کار صورت می گیرد، نیروها روی سرو پایلوت ولو به حالت سکون نمی ایستند و طبق مراحلی که قبلا تشریح شد برای رساندن سرعت محور بازده به سرعت دلخواه شروع بکار می کند.
0680085در روی گاورنر میکرو سویچی وجود دارد که بوسیله اهرمی با سرو پایلوت ولو ارتباط دارد. به محض اینکه سرعت محور بازده بین 40 تا 60 دور در دقیقه بیشتر از سرعت انتخاب شده می رسد در اثر تغییرات نیروها سرو پایلوت ولو جابه جا Fig.35
شده و با اهرم میکرو سویچ ارتباط پیدا می کند. در این حالت میکرو سویچ مدار شیر برقی شیر های تخلیه هوا را کامل کرده و آن را باز می کند و فشار نگه داشته شده روی شیر های تخلیه هوا را خارج می کند. این شیرها قسمتی از هوای خروجی کمپرسور را با اتمسفر خارج کرده و حجم جریان هوا را به توربین کم می کند. لحظه ای که سرعت محور بازده به کمتر از 40 دور در دقیقه بیشتر از سرعت انتخاب شده برسد، مدار میکرو سویچ قطع شده و شیر های تخلیه هوا بسته می شوند. بمنظور ایمنی بیشتر دو میکروسویچ به طریق موازی با هم وصل شده اند. یکی از آنها کمی بعد از دیگری عمل می کند. در توربین هایی که دارای چها شیر تخلیه هوا هستند دو شیر برقی قرار داده شده است که کدام بوسیله میکروسویچهای جداگانه ای عمل می کنند.
Fig.36
Fig.37
Fig.38
سیستم روغن کاری و اجزا آن
مخزن روغن در این توربین در زیر بدنه این توربین قرار دارد. ظرفیت این مخزن 100 گالن بوده که در نوع توسعه یافته آن، این ظرفیت به 130 الی 137 گالن می رسد و از روغن نوع 100 hb استفاده می شود.
سه عدد تلمبه روغن، روغن مورد نیاز برای روغن کاری و روغم کنترل را تامین می کندند که عبارتند از:
تلمبه روغن روغنکاری (main lub oil pump)
تلمبه یا پمپ ویژه روغنکاری (suplimentary pump)
تلمبه کمکی روغنکاری (axuiliary lub oil pump)
دیگر وسایل مورد استفاده در روغنکاری شامل شیرهای یطرفه (nonreturn valves)، شیر ایمنی فشار شکن 20 , 23 , 80 psi (relief valve) دستگاه خنک کننده روغن (lub oil cooler)، شیر حرارتی (thermostatic valve)، سویچ های حرارتی اخطار و خاموش وفیلترروغن می باشند و همچنین لوله تخلیه بخارات مخزن روغن که از بالاترین نقطه آن، منشعب می شود.
سیستم روغن کنترل
سیستم روغن کنترل، برای کنترل سیستم سوخت و تامین سیگنال برقی برای کنترل مدار برقی کمکی بکار می رود. روغن مورد لزوم برای سیستم روغن کنترل از مسی روغن روغنکاری تغذیه می شود و پس از عبور از محدود کننده های جریان (restrictor) به چهار انشعاب تقسیم می گردد. حداقل فشار در این سیستم 30 psi و حداکثر آن می تواند تا 60 psi باشد. در هر انشعاب، روغن بوسیله شیر های مکانیکی یا برقی تخلیه کننده کنترل می گردد. از این سه انشعاب، یکی برای گاورنر و دستگاههای محدود کننده زمان استارت و زمان کار توربین ( starting & load acceptance limiters)، دیگری جهت مسیر استارت (start line) و سومی هم برای مسیر خاموش کردن توربین (trip line) استفاده می شود.
سیستم های هوای خنک کننده ونشت بند
تمام هوای ورودی به توربین که برای موارد احتراق، خنک کاری و نشت بندی قسمت های داخلی توربین مصرف می شود نخس از یک مجموعه صافی هوا، یک عدد صداگیر (silencer) و یک توربین (screen) عبور کرده، سپس وارد کمپرسور می شود. هوا برای خنک کردن و همچنین انجام عمل نشت بندی توربین از سه مرحله مختلف یعنی مراحل کم فشار (low ressure)، فشار متوسط (medium pressure)، و فشار زیاد (high pressure)، تامین می شود. برای جلوگیری از نشت روغن به داخل جریان هوا از فواصل موجود، نشت بندهای فلزی (labyrinth seal) تعبیه گردیده که در قسمت یاتاقان های ورودی و خروجی کمپرسور هوا، توربین کمپرسور و توربین نیرو قرار دارند.
توجه: قابل یاد آوری است سیستم سوخت این توربین از نوع دو سوختی (double fuel) است یعنی هم سوخت مایع و هم سوخت گازی قابل استفاده می باشد و بطور اتوماتیک و همچنین دستی قابل تعویض است.
محافظت ایمنی توربین در برابر اشکالات
دستگاههای ایمنی، توربین و در بعضی موارد نیز تلمبه نفت را در مقابل وضعیت کار کردن غیر عادی و مضر محافظت می کنند. در صورت بروز اشکال، دستگاههای حس کننده عیب عمل کرده و سویچ های مربوط به هر کدام بکار می افتد. تا چراغ مربوط به به آن عیب در جعبه دنده اطلاع دهنده (annunciatcr panel) روشن شده و اخطار یا خاموش شدن توربین انجام گردد.
دستگاههای ایمنی بر دو نوع هستند:
دستگاههای ایمنی مکانیکی؛ که ضمن خاموش کردن توربین، مستقیما به جعبه اطلاع دهنده و لاجک مخصوص وصل شده اند.
دستگاههای ایمنی نوع دوم؛ که دستگاه حس کننده عیب ابتدا بر تعدادی رله یا تایم رله اثر گذارده و سپس از طریق آنها به لاجیک مربوط به آن عیب در جعبه اطلاع دهنده سیگنال فرستاده و باعث اخطار یا خاموش شدن توربین می شود.
دستگاههای ایمنی مکانیکی مربوط به نوع الف عبارتند از:
دستگاه از کار انداختن توربین در دور بیش از حد (over speed trip) که در ده درصد بیش از دور اصلی محور بازده عمل می کند.
شیر ایمنی فشار کم روغن روغنکاری (low lub oil servo spil valve)
مخزن گاز سوخت توربین (gas demister)
شیر دستی گاز سوخت اصلی در قسمت ورودی گاز به محفظه احتراق (manual shut off valve) که می توان در مواقع اضطراری از آن استفاده نمود.
چراغ مربوط به اشکال در هنگام استارت توربین و خاموش کردن آن به علل زیر روشن می شود:
هرگاه فشار روغن روغنکاری به 13 psi و (فشار روغن کنترل به 30 psi ) در مدت ده ثانیه در هنگام استارت نرسد؛ که از طریق کلید فشار شماره 2 و رله وقتگیر شماره 1 (rt1)
سرعت کمپرسور در مدت پانزده ثانیه به 1750 دور در دقیقه نرسد؛ از طریق رله وقتگیر شماره 2(rt-2)
سرعت کمپرسور در مدت شصت ثانیه به 5000 دور در دقیقه نرسد (بوسیله رله وقتگیر شماره 2)
سرعت محور بازده در مدت دو دقیقه به 50 درصد نرسد؛ (بوسیله رله وقتگیر شماره 2)
کلید فشار شماره 3 مربوط به فشار زیاد روغن کنترل به گاورنر (psw-3)
به علت اثرات زیان بخش فشار زیاد روغن کنترل به گاورنر در زمان ابتدای استارت توربین، اگر فشار روغن کنترل به گاورنر از 8 psi زیادتر شود این کلید باز شده ودر نتیجه از استارت توربین جلوگیری می کند.
محافظت در برابر اشکالات در وقت کار کردن توربین (running)
در هنگام کار کردن عادی توربین، در اثر وجود اشکالات و معایب زیر، توربین بوسیله دستگاههای ایمنی استاندارد خاموش می شود:
حرارت زیاد گاز داغ
حرارت زیاد روغن روغنکاری
فشار کم روغن روغنکاری
سرعت بیش از حد
که در هریک از شرایط بالا تلمبه کمکی بطور خودکار روشن می شود.
مراح استارت اتوماتیک توربین رستون TA مدل 1750
قبل از شروع مراحل استارت، سویچ تعیین کننده وضعیت استارت (sw-12) باید در محل مناسب قرار داده شود. (استارت از نزدیک این سویچ روی مجل local و استارت از فاصله دور آن در محل remote و استارت بطور خودکار این سویچ در محل auto قرار گیرد.)
سویچ برق اصلی پانل (d.c swotch on) از محل off روی محل on قرار گیرد که عملیات زیر به ترتیب زیر انجام می گیرد:
الف:
چراغ (d.c supply on) یعنی وجود برق مستقیم در جلوی جعبه اطلاع دهنده (annunciator panel) روشن شده و بوق مربوط به صدا در می آید که همزمان چراغ های اشکال توربین شروع به خاموش و روشن شدن می کنند و با فشار دگمه ریست (reset) خاموش می شوند.
در صورتیکه دگمه پذیرفتن عیب (fault accept button) فشار داده شود صدای بوق قطع می گردد.(به شرطی که 30 ثانیه مدت زمان مربوطه تمام نشده باشد.) و همچنین چراغ های اخطار که قبلا خاموش و روشن می شدند، به حالت روشن باقی می مانند.
دکمه پذیرش اشکال
دکمه ریست
دکمه آزمایش چراغ ها
کلید برق مستقیم (dc)
کلید تعیین وضعیت استارت
کلید موتور گاورنر (دور کم – دور زیاد)
کلید تلمبه کمکی روغن
چراغ آماده بودن توربین برای استارت (permessive to start) روشن می شود.
کنتاکتهای رله های سرعت شماره 1 و 2 (speed relays: sr1-1 & sr2-2) را تغییر حالت داده و آماده برای عمل مجدد می شوند.
برق دستگاه مبدل الکترونیکی (static invertor) وصل شده و برق مستقیم را به برق متناوب تبدیل کرده و 200 – 500 میلی آمپر می دهد و این برق متناوب (ac) برای دستگاه واحد کشف شعله و چشم الکتریکی مربوطه (flame detection & protection unit) استفاده می شود.
کنتاکتهای تایم رله های شماره 1 و 2 مربوط به واحد ایمنی و نشان دهنده حرارت گاز داغ وصل می شوند و مدار چراغ های اخطار برای حداکثر حرارت (t.max warning) و از کار انداختن توربین در حداکثر حرارت (t.max shutdoen) را وصل می کند.
با فشردن دکمه های پذیرفتن عیب و ریست (fault accept & reset buttons) پانل آمده کار شده و رله های شماره 1 و 2 که مربوط به عمل اخطار و تریپ جعبه اطلاع دهنده (annunciator relays) می باشند تغییر حالت داده و از طریق رله شماره یک آن (ann.r.1) اجازه عبور برق مستقیم به سیستم کنترل جهت عمل استارت توربین داده می شود.
با فشزدن دگمه استارت (start button press) مراحل استارت توربین در چهار مقطع کلی بطور اتوماتیک و به شرح زیر انجام می شود:
ب.
رله تایم شماره 1 عمل کرده و زمان را به مدت ده ثانیه برای اعمال زیر از جمله عملکرد پمپ کمکی روشن و رسیدن فشار روغن به حداقل مجاز 13 psi نگه می دارد.
همزمان با عمل فوق، پمپ کمکی روغن روغنکاری به کار می افتد (aux lub oil pump starts) و با افزایش فشار روغن روغنکاری در حد 13 psi شیر ایمنی فشار کم روغن روغنکاری، مسیر تخلیه روغن کنترل (servo oil) را به مخزن می بندد در نتیجه مسیرهای روغن کنترل فشار گرفته و سویچ فشاری شماره 2 (ps2) وصل می شود که چراغ مربوطه روشن شده و همچنین اعمال زیر را انجام می دهد.
Fig.40
موتور استارتر به کار می افتد (موتور استارتر از نوع اینگرسول راند بوده که بوسیله دهده تقلیل دهنده ویک کلاچ (c.a.v) به کمپرسور وصل می شود. استارتر با فشار گاز 90 psi و از طریق شیر برقی شماره 9 (sol.9) بکار می افتد. مدت زمان کار استارتر یک دقیقه و تا 5000 دور در دقیقه می باشد.
تایمرهای شماره 2 و 3 و 4 برق دار شده و تایمر شماره 1 بدون برق می شود.
دستگاه برقی خنک کننده روغن (lub oil cooler fan) بکار می افتد.
پرچ (purge): عمل پرچ به مدت 15 ثانیه طول می کشد که از لحظه درگیر شدن استارتر و شروع چرخش محور کمپرسور تا لحظه بکار افتادن سیستم جرقه زن را دوره پرچ (purge period) می گویند.
این عمل ایمنی جهت تخلیه گاز های احتمالی منتشر شده در مدار توربین بوده و از هرگونه انفجار وخسارت به توربین جلوگبری می نماید.
:Fig.41مجموعه اجزا سیستم استارتر گازی
ج.
پس از انجام عمل پرچ در مدت 15 ثانیه، زمانیکه سرعت کمپرسور هوا به 1750 دور در دقیقه رسید از طریق رله سرعت شماره 1 (speed relay 1) وسایل زیر به ترتیب به کار می افتند:
تایم رله شماره 3 بی برق شده و مدار جرقه زن را برای مدت 15 ثانیه نگه می دارد.
شیر برقی مربوط به گاز سوخت جرقه زن (sol 1) به گاز با فشار 3 تا 6 پوند اجازه عبور می دهد.
شمع جرقه زن به تعداد 500 جرقه در هر ثانیه بکار می افتد که پس لز روشن شدن شعله راهنما در مدت زمان 15 ثانیه، توسط چشم الکترونیکی، شعله راهنما رویت شده و از طریق رله مربوط به دستگاه کشف شعله (flame failue unit) اطلاع می دهد.
شیر برقی استارت در مسیر روغن کنترل (start servo . v . 9) برق دار می گردد، در نتیجه شیر بسته شده و از تخلیه روغن کنترل به مخزن جلوگیری می کند. فشار روغن کنترل افزایش یافته تا به 30 psi برسد و باعث می شود تا سویچ فشاری شماره 4 (ps 4) عمل نماید.
با بالا رفتن فشار روغن کنترل، شیر بستن سوخت که با روغن کنترل عمل می کند (servo operated fuel off valve) مسیر گاز سوخت اصلی به مشعل را باز کرده و سوخت از طریق مجرای شیر سوخت (gas fuel valve) که حداقل باید یک به شانزده تا یک به سی و دو اینچ باز باشد، به محفظه احتراق وارد می شود و بوسیله شعله راهنما روشن می گردد.
د.
هنگامیکه شعله اصلی روشن شد، سرعت کمپرسور شروع به ازدیاد می کند و تقریبا در سرعت 5000 دور بر دقیقه فشار هوای خروجی کمپرسور(p2) به مقدار 6 تا 8 پوند بر اینچ مربع می رسد، در نتیجه سویچ فشار مربوط به هوای خروجی کمپرسور (PSW 1) را باز می کند و با این عمل برق رله زمانی شماره 2 (tr2) و رله شماره 3 (r3) قطع می شود. بنابراین برق سولونویید مسیر گاز استارتر (sol 9) قطع، شیر گاز بسته و موتور استارتر از کار می افتد. از زمانیکه سرعت کمپرسور به 3000 دور رسید توربین نیرو نیز شروع به چرخش کرده و از طریق جعبه دنده، تلمبه اصلی و ویژه روغن، گاورنر، مولد برق مربوط به سرعت سنج توربین نیرو (atcho generator) و ساعت شمار توربین بوسیله توربین نیرو بکار می افتد.
مسیر ورود و محل روغن کنترل
مسیر گاز سوخت
بدنه ثابت
371475489585میله داخلی که بوسیله روغن کنترل حرکت کرده و مسیر سوخت را باز می کند.
پیچ هواگیری
Fig.42
340995799465سرعت توربن به تدریج تحت کنترل دستگاه محدود کننده سوخت در وقت استارت (starting limiter) زیاد می شود.
روغن کنترل به گاورنر
تخلیه روغن کنترل به مخزن
ورود روغن کنترل به دستگاه
محل اتصال هوا
بیلوز یا انبانه
Fig.43
زمانیکه دور محور بازده (output shaft) به پنجاه درصد می رسد، برق رله سرعت شماره 2 (sr2) قطع می گردد و با این عمل رله زمانی شماره 4 (tr4) بی برق می شود.
موتور پمپ کمکی روغن روغنکاری را خاموش می کند (aux lub oil pump off) و همزمان چراغ مربوط به کار کردن تلمبه کمکی روغن هم خاموش می شود. (البته در توربین های رستون TA مدل 1750 که مولد برق می چرخانند (generator set) پمپ کمکی روغنکاری در 85% دور خاموش می شوند.)
در ضمن افزایش دور توربین، توربین عملا وارد مرحله رانینگ (running) شده و چراغ مربوطه (turbin running light on) نیز روشن می شود. در این مرحله تغییرات و تنظیم سوخت مصرفی، توسط گاورنر و بوسیله شیر سوخت متصل به گاورنر (gas fuel valve) انجام می گردد. اما هنگامیکه بار توربین، بطور ناگهانی و زیاد تغییر کند، دستگاه محدود کننده بار (load acceptance limiter) گاورنر را کنترل می کند؛ بدین طریق که نسبت هوای خروجی کمپرسور، روغن کنترل را به گاورنر فرستاده و در نتیجه سوخت وهوا را کنترل می کند و از ورود سوخت بیش از اندازه به محفظه احتراق و بالا رفتن حرارت گاز داغ جلوگیری می نماید.
خاموش کردن توربین
توربین را با فشار دادن دگمه از کار انداختن از فاصله نزدیک یا دور، می توان خاموش نمود که پس از فشار دادن، دگمه مذکور به حالت قطع بطور مکانیکی قفل می شود.
دستگاههای ایمنی هم باعث خاموش شدن توربین می گردند.
وقتیکه یکی از روش های فوق استفاده شود، از طریق رله شماره 5 (r5) و سپس تایمر رله شماره 7 (tr7) موتور تلمبه کمکی روغن روغنکاری بکار می افتد و برق شیر برقی خاموش کردن توربین (servo trip solonoeid valve 3) قطع می شود. این شیر برقی در مسیر روغن کنترل باز شده و با تخلیه شدن روغن کنترل به مخزن، فشار آن افت می کند و دو عدد شیر قطع کننده سوخت در مسیر گاز اصلی سوخت توربین که با فشار روغن کنترل باز بوده اند، بسته می شوند. خصوصا شیر سوخت دومی که در نزدیکترین فاصله به محفظه احتراق نصب شده است سریعا وظیفه خاموش کردن توربین را انجام می دهد. در این حالت چراغ "توربین کار می کند" خاموش می شود و در صورتیکه توربین به علت نقص فنی خاموش کرده باشد، چراغ اشکال مربوطه روی پانل روشن می شود و تلمبه کمکی روغنکاری بکار می افتد.
توجه:
موتور تلمبه کمکی روغن به دو طریق زیر از کار می افتد و مدار کنترل آن قطع می گردد:
هنگامیکه ماکزیمم حرارت گاز داغ (T max) به 150 درجه سیلیسیوس کاهش یابد، مدار کنترل موتور تلمبه کمکی از طریق رله مربوط به حرارت ماکزیمم گاز داغ قطع می گردد.
هنگامیکه مدت یک ساعت (زمان میزان شده) از کار موتور تلمبه کمکی بگذرد از طریق تایم رله شماره 7 (tr7) تلمبه کمکی روغنکاری خاموش می شود و همچنین برق مربوط به موتور پنکه خنک کننده روغن (lub oil cooler fan) را قطع می کند.