بحث حول الضياعات الخارجية في العنفات البخارية وموازنة الطاقة فيها سنة رابعة هندسة
أهلاً بكم زوارنا الكرام على موقع الحل المفيد الموقع الإلكتروني التعليمي المتميز والمتفوق بمعلوماته الصحيحة كما نقدم لكم اجوبة مختصرة على أسالتكم المتنوعة من المناهج الدراسية والعلوم الثقافية والتاريخية والاخبارية باجابة مفيدة كما ننشر لكم أعزائي الطلاب في صفحة موقع( الحل المفيد alhlmfid. ) ملخص أهم الدروس وحلول الواجبات والمراجعات لجميع المواد الدراسية للفصل الدراسي الأول والثاني المنهج الجديد كما نقدم لكم إجابة السؤال التالي.بحث حول الضياعات الخارجية في العنفات البخارية وموازنة الطاقة فيها سنة رابعة هندسة
.. الحل هو
بحث بعنوان:
((الضياعات الخارجية في العنفات البخارية وموازنة الطاقة فيها))
تقسم الضياعات في العنفة البخارية الى ضياعات داخلية وضياعات خارجية،الداخلية تتعلق بتدفق البخار عبر مكونات العنفة ويؤدي وجودها الى تغيرات في شروط البخار.
اما الخارجية:لاتؤثر بشكل مباشر على شروط البخار ووتتضمن الضياعات الميكانيكية والضياعات بسبب التسرب الخارجيللبخار وبسبب عدم كفاية العزل الحراري. وهذه الضياعات لايمكن تمثيلها على المخطط(h-s).
1- ان جزءا من الطاقة المنتجة من قبل العنفة يذهب على شكل ضياعات ميكانيكية وذلك بسبب احتكاك محور العنفة مع كراسي التحميل، تشغيل اجهزة التحكم،وتدوير الآليات،وتشغيل مضخات ماء التكاثف وماء التبريد ومضخات تدوير الزيت.
ومن الجدير بالذكر ان الضياعات الميكانيكية تتناقص بازدياد الاستطاعة وتتراوح بين (0.1-0.5%). ويعبر عن الضياعات الميكانيكية بوحدات حرارية والتي تتمثل بالمعادلة رقم1 المرفقة بالصورة.
2- ضياعات التسرب الخارجي للبخار:
في قسمي الضغط العالي والمتوسط نجد ان مانعات التسرب عند اطراف العنفة تعمل على منع البخار من التسرب الى الوسط الخارجي. إلا انا لمنع التام لتسرب البخار يتطلب عددا كبيرا من مانعات التسرب،وهذا بدوره يؤدي الى زيادة غير مقبولة في طول المحور الدوار وبالتالي ازدياد طول العنفة. لذلك من المفيد هنا استخدام مانعات تسرب ذات امتداد قطري مما يقلل من طول المحور.
بالرغم من وجود مانعات التسرب فإن قسم من البخار يتسرب الى خارج العنفة ويحمل معه كمية من الطاقة لايمكن الاستفادة منها.
اما في قسم الضغط المنخفض فإن البخار عند مقدمة العنفة يتسرب عبر مانعات التسرب الامامية الى الوسط الخارجي. اما في مؤخرة العنفة فهناك امكانية تسرب الهواء الخارجي الى داخل العنفة، وذلك لان الضغط عند مؤخرة العنفة اقل من الضغط الجوي.
لذلك فإن مهمة مانعات التسرب الخلفية هومنع الهواء من التسرب الى داخل العنفة.
يتم حساب التسرب الخارجي بنفس الطريق التي حسبنا فيها ضياعات التسرب الداخلي للبخار.
3- الضياعات بسبب عدم كفاية العزل الحراري:
يرتبط هذا النوع من الضياعات بنوع وسماكة العزل. وطبعا كلما ازدادت سمكاة العزلكلما كانت الضياعات اقل إلا ان ذلك يزيد من الكلفة والحجم، لذلك وحسب قواعد الامن الصناعي نقوم بالعزل بحيث تكون حرارة السطح الخارجي للانابيب والعنفة45c, وذلك حتى لايشعر العاملون في الصالة بالحر الشديد. اما اذا كانت الانابيب في الهواء الطلق فتكون درجة حرارة السطح الخارجي لانابيب العزل60c. وتقدر قيمة الضياعات بسبب عدم كفاية العزل الحراري بحوالي0.5% من هبوط الانتالبي الكلي النظري
..موازنة الطاقة في المنشأة البخارية...
من الواضح اننا في المنشأة البخارية لانستفيد من الطاقة الحرارية بكاملها،اذ ان العمل الذي تنتجه العنفة لتيشكل الا جزءا صغيرا من كمية الحرارة المتحررة عن احتراق الوقود في مولد البخار.
لواخذنا على سبيل المثال منشأة بخارية يتحرر فيها عن احتراق الوقود في مولد البخار(29300kJ/kg) والذي يوضحه الشكل(42-9). اذا كانت هذه القيمة تشكل100% فاننا نجد ان كمية من الحرارة وقدره (4395kJ/kg) وتشكل نسبة15% من كمية الحرارة الكلية تذهب على شكل ضياعات في مولد البخار والمدخنة والانابيب المؤدية للعنفة البخارية.
يدخل الى العنفة كمية من الحرارة قدرها(24907kJ/kg)
اي 85% من كمية الحرارة الكلية. وبسبب الضياعات الخارجية والداخلية المذكورة في الفقرات السابقة نحصل على 83% من الكاقة الكلية اي ان مجموع الضياعا في العنفة لا يشكل سوى 1.7% من الطاقة الكلية، يضيع قسم كبير من الطاقة الحرارية في المكثف حيث تشكل نسبة مقدارها49.3% من الطاقة الكلية ويتبقى نسبة34% وهي قيمة الطاقو الحرارية الصافية التي تتحول الى كهرباء.
جامعة تشرين
كلية الهندسة الميكانيكية والكهربائية
قسم القوى الميكانيكية
السنة الرابعة.