بحث عن أنظمة التزييت في العنفة البخارية سنة رابعة كلية الهندسة الميكانيكية
ملخص حول نظمة التزييت في العنفة البخارية
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 عن أنظمة التزييت في العنفة البخارية سنة رابعة كلية الهندسة الميكانيكية
الحل هو
بحث بعنوان:
أنظمة التزييت في العنفة البخارية:
في العنفات الحديثة، ومن أجل تزييت المضاجع ، تستخدم زيوت معدنية مستخلصة من النفط أو زيوت اصطناعية مقاومة للاحتراق.
في أنظمة التحكم الآلي ومن أجل نقل نبضات التحكم تستخدم الزيوت أو الماء.
إن مهمة أنظمة التغذية بالزيت هي نقل الزيت إلى مدحرجات العنفة والمنوبة والمهيج وكذلك أنظمة التحكم الآلي فيما إذا كانت لا تعمل بالماء.
ويجب أن يكون هذا النظام عالي الجودة والحساسية حتى أن التقطعات القصيرة في حركة الزيت قد تؤدي إلى حوادث خطيرة.
في أغلب الحالات يتم دمج نظام تزييت المضاجع مع نظام تزويد الزيت لعناصر التحكم بالعنفة. فمن أجل تزييت المضاجع يلزمنا ضغط للزيت قدره ، أما في نظام التحكم فيلزمنا ضغط أكبر بعشر مرات تقريباً حيث يبلغ تقريباً. ويلزمنا في هذه الحالة استخدام مضختين للزيت، واحدة للضغط المنخفض من أجل تزييت المضاجع وأخرى للضغط العالي من أجل أنظمة التحكم.
وأحياناً تكفي مضخة الضغط العالي فقط لتزويد كلا النظامين، وفي هذه الحالة يتم نقل الزيت إلى المضاجع عبر صمامات مخفضة للضغط.
إن العناصر الأساسية في نظام التزييت هي:
- خزان الزيت الرئيسي؛ ومضخات الإقلاع والاحتياط؛ ومضخات الحالات الطارئة. ويبين الشكل (1) مخطط لدارة التزييت، حيث تقوم مضخة الزيت الرئيسة (15) بامتصاص الزيت من خزان الزيت وتنقله تحت ضغط (13bar) إلى نظام التحكم وجزء من الزيت يمر عبر صمام التخفيض فينخفض حتى الضغط (1.6 bar) و قبل أن يتوجه إلى مضاجع العنفة والمنوبة لتغذيتها يمر عبر مبرد الزيت ليبرد حتى (35-40)oC. ويتم الحفاظ على الضغط اللازم خلف مبرد الزيت بوساطة صمام تفريغ (8)، والذي يقذف بالزيت الفائض إلى خزان الزيت.
بعد الخروج من مضاجع العنفة (14) يذهب الزيت عبر أنابيب التفريغ (6,9,13) ويفرغ في خزان الزيت.
وهكذا فإن مضخة الزيت الرئيسة (15) يتم تدويرها من خلال اتصالها المباشر مع محور العنفة. لذلك فإن المضخة الرئيسة لا تعمل في حال توقف العنفة.
وعند إقلاع العنفة نستخدم مضخة إقلاع عنفية (2) تقوم بدفع الزيت حتى صمام التخفيض (16) وتؤمن عمل المضخة الرئيسة وترفع ضغط الزيت إلى القيمة المطلوبة.
ولدى إيقاف العنفة نتيجةً لعطلٍ طارئ وانخفاض ضغط الزيت حتى (1.2bar) تبدأ مضخة الزيت الطارئة بالعمل أتوماتيكياً، والتي تدار بوساطة محرك كهربائي ( مضخة كهربائية) (1).
وتقوم هذه المضخة برفع ضغط الزيت حتى القيمة المطلوبة ودفعه إلى دارة التزييت ريثما تعود المضخة العنفية للإقلاع. ويمكن أن تكون مضخة الزيت الرئيسة في دارة التزييت نابذية أو لولبية.
يوضح الشكل (2) مخططاً لدارة تزييت الأكثر انتشاراً، ونجد هنا أن مضخة الزيت الرئيسة (1) هي من النوع النابذي والمتصلة بشكلٍ مباشر مع محور العنفة.
ومن أجل تحسين أداء هذه المضخة نضع قبلها ( على خط الامتصاص) حاقن مغمور في خزان الزيت (2) يقوم برفع الضغط القياسي قليلاً.
يتوجه الزيت أيضاً من الحاقن إلى مبرد الزيت (4) وعبر حلقات النفث (5) يذهب الزيت إلى مضاجع العنفة والمنوبة. بعد تبريد المضاجع ينساب الزيت الساخن من جديد إلى خزان الزيت.
من أجل تزويد أنظمة التحكم والمضاجع بالزيت في أثناء إقلاع العنفة أو إيقافها يضاف إلى الدارة مضخة مساعدة ذات ضغط عالي (6)، والتي يتم تدويرها بوساطة عنفة صغيرة(13) أو محرك كهربائي متناوب التيار. وفي الحالات الطارئة حيث لا تتمكن المضخة الرئيسة من تزويد المضاجع بالزيت يضاف إلى الدارة مضخة احتياطية ذات ضغط منخفض (7)، والتي يتم تدويرها بوساطة محرك كهربائي بتيار مستمر(14). أما المنظم ذي الكرتين فإن محوره (8) يتصل بمحور العنفة من جهة وبالصمام المكبسي الموازن(9)، والذي ينظم دخول الزيت إلى مكبس التحكم (10). وهذا الأخير يقوم بالتحكم بصمامات تغذية العنفة بالبخار(صمامات التحكم).
2_ خزان الزيت:
يتوضع خزان الزيت تحت صالة العنفات قريباً من الجزء الأمامي من العنفة.
وتتعلق سعة هذا الخزان تبعاً لنوعه ولعدد المضاجع ،حيث يوجد سبعة مضاجع :أربعة للعنفة واثنان للمولدة وواحد لمهيج الدوار، وعدد دورات العنفة الذي تبلغ (3000rpm) ويجب أن تكون كمية الزيت في الخزان بشكل تكفي لمدة (4-8) دقائق عمل لمضخة الزيت الرئيسية.
ولا تقتصر مهمة الخزان على تخزين الزيت فقط، وإنما تتم داخل الخزان عمليات نزع للأبخرة باستخدام طارد يعمل بمحرك ذو تيار متناوب ( حيث يكون الخزان تحت الفراغ ) وتتم معالجة الزيت من الماء والأوساخ عن طريق منقي زيت يعمل بالطريقة الستاتيكية ( فلاتر ) . وتتعلق درجة نظافة الزيت بفترة وجودة في الخزان ، وهي تتعلق بعدد مرات دوران الزيت في الدارة أي بنسبة كمية الزيت المقدم لدارة التزييت إلى كمية الزيت الموجودة في الخزان .
فكلما كان الخزان كبيراً أو كان تدفق الزيت عبر دارة التزييت قليلاً كلما كان عدد دورات الزيت أقل .
وهذا يعني بقاء الزيت في الخزان مدة أطول مما يسمح بإنجاز عمليات التنظيف بشكلٍ أفضل.
((الشكل3)) يبين منقي الزيت الستاتيكي المكون من مراحل تنقية بثقوب ذات أبعاد تتراوح (250-400) ميكرون ثم أبعاد (100-125) ميكرون.
تتجمع الأوساخ والماء في قعر الخزان ويتم سحبها بشكل دوري من فتحة أسفل الخزان. إن الجزء الذي يتم فيه امتصاص الزيت يكون مفصولاً عن الجزء الآخر من الخزان بوساطة صفيحة معدنية ذات ثقوب كبيرة، والتي تمنع الأشياء من التي تقع صدفة في خزان الزيت كالأدوات والقطع الميكانيكية الأخرى.
يتم التحكم بمستوي الزيت بالخزان بوساطة مؤشر خاص يرتبط بفواشة كهربائية للتحكم بمستوى الزيت في خزان المنقي .
أما مبردات الزيت فهي عبارة عن هيكل فولاذي أو من حديد الصب ويحتوي على عدد كبير من الأنابيب، والتي يمر الماء بداخلها ماء التبريد ويحيط بها من الخارج الزيت المراد تبريده.
وحتى لا يتسرب الماء إلى الزيت من خلال الوصلات غير المحكمة يكون ضغط الزيت أعلى من ضغط الماء الموجود في الأنابيب ويتم حماية المبردات من التآكل الكهروكيميائي باستخدام مصعد ذواب لأن مبردات الزيت في محطة بانياس تستخدم مياه البحر كوسيط للتبريد.
بما أن درجة حرارة الوميض للزيت المعدني ( بحدود 160c) وهي أقل بكثير من درجة حرارة البخار المحمص والتي تبلغ (540c) لذلك فإن أي تسريب للزيت يمكن أن يؤدي إلى نشوب حريق ، وعليه يجب إجراء فحوصات دورية لجميع عناصر وأنابيب دارة التزييت خصوصاً الوصلات.
إن عمليات تنظيف الزيت ومعالجته داخل الخزان تزيد من عدد مرات دوران الزيت في الدارة بمقدار 12-15 دورة، وهذا يقلل من محتوى الزيت في الخزان ومن أبعاد الخزان نفسه.
بما أن درجة حرارة الالتهاب للزيت المعدني أقل بكثير من درجة حرارة البخار المحمص لذلك فإن أي تسريب للزيت يمكن أن يؤدي إلى نشوب حريق، لذلك فإن كل عناصر وأنابيب دارة التزييت تخضع لفحوصات دقيقة ومراقبة التشوهات أو الشقوق أو عدم دقة حلقات الإحكام في أماكن الوصلات.
3_دارة التزييت في محطة بانياس الحرارية:
يبين الشكل (4) مخطط توضيحي عام لدارة التزييت. ويحتوي المخطط على أربع دارات للزيت:
1- دارة الزيت ذي الضغط العالي: ويتـم ضخ هذا الزيت بوساطة المضخة الرئيسةMain Oil Pump (MOP)أو بوساطة مضخـة الزيت المساعدة Auxiliary Oil Pump (AOP) خلال عمليتي الإقلاع والفصل ويستخدم هذا الزيت للأغراض التالية:
زيت احتياطي لزيت إحكام المنوبة
- زيت لأجل حاقني الزيت
- زيت تشغيل لآليات المؤازرة( محركات السريفو) في صمامات البخار الرئيسة- لتغذية دارة التحكم ونظام زيت الفصل الآلي
- تغذية جهاز اختبار السرعة الزائدة
- زيت تغذية لنظام فشل مضجع الدفع المحوري وأجهزة التابعة له.
2- دارة زيت التحكم: ويدخل إلى المحولات الالكترو هيدروليكية عبر ثقوب معيارية تقوم بتنظيم وضبط قيمة ضغط هذا الزيت قبل ذهابه إلى عناصر نظام التحكم بما يتناسب مع شروط عملها، والتي تتعلق بدورها بنظام عمل العنفة.
3-دارة زيت الفصل الآلي: وظيفة هذا الزيت هي نقل إشارات الفصل إلى كل واحد من آليات المؤازرة بهدف إغلاق صمامات الإيقاف السريع. وتظهر هذه الإشارات في الحالات التالية:
- في حالة الفصل بسبب السرعة الزائدة: وفي هذه الحالة نجد أن الزيت الموجود أعلى اسطوانة الفصل يفقد الضغط ويذهب الزيت إلى الخزان عبر صمام التصريف وهذا يؤدي إلى إغلاق صمام القطع
الرئيسي. وترسل إشارة فقدان الضغط إلى جميع المحولات الالكتروهيدروليكية وآليات المؤازرة، مما يؤدي إلى فتح صمامات التصريف باتجاه خزان الزيت.
- في حالة الفصل الوشيعي ( من صالة التحكم): في هذه الحالة تفتح الصمامات الوشيعية بسبب فقدان تهيجها وضغط الزيت سوف يفقد ويصرف، مما يؤدي إلى إغلاق جميع صمامات البخار الرئيسة تماماً كما هو في الحالة السابقة.
- في حالة الفصل اليدوي: عندما يقوم المشغل بدفع ذراع الفصل يندفع المكبس الخاص بالفصل اليدوي مؤدياً إلى فقدان الضغط خلف الثقب العياري للزيت ذي الضغط العالي فيندفع المكبس نحو الأسفل ويضيع ضغط الزيت نتيجة لخروجه من خط التصريف كما في الحالة السابقة.
- في حالة اختبار أجهزة فصل السرعة الزائدة الميكانيكية: حيث تعطى إشارة وهمية لزيادة السرعة فنختبر أجهزة الفصل دون أن يحصل فصل حقيقي للعنفة. وهنا نجد أن الزيت الذي يغذي مكبس الفصل اليدوي ينقطع، لكننا نحافظ على زيت التغذية إلى اسطوانة الفصل وهو لن يفقد ويصرف. - في حالة اختبار أجهزة الحماية الأخرى: مثل جهاز فصل فشل مضجع الدفع، وجهاز فصل انخفاض درجة الفراغ في المكثف، وجهاز الفصل بسبب انخفاض ضغط زيت تزييت المضاجع.
4- دارة تزييت المضاجع (كراسي التحميل): يقوم الحاقن( المفرغ) بامتصاص الزيت من الخزان مستعملاً التدفق القادم بسرعة عالية من خرج مضخة الزيت الرئيسة. ويزود هذا الزيت بوساطة المفرغ المذكور خلال التشغيل الطبيعي، وبوساطة مضخة الزيت المساعدة خلال الإقلاع والفصل، وبوساطة مضخة زيت التدوير البطيء خلال عملية تدوير المحور بوساطة آلية التدوير، وبوساطة مضخة الزيت الاحتياطية ذات التيار المستمر عند فشل نظام التيار المستمر. ويتم التحكم بدرجة حرارة هذا الزيت بوساطة الصمامات التحكمية الموجودة على خط مياه التبريد.
يتبع في الأسفل