روتور توربین

   روتور یا شفت و یا محور، بخش چرخنده توربین است. در واقع محور توربین که پیرامون آن پره های متحرک نصب شده است داخل پوسته ی توربینی می چرخد که روی آن پره های ثابت روی آن قرار دارد. بخار با فشار و دمای بالا، وارد محفظه توربین می شود و ابتدا از لابلای پره های ثابت عبور کرده و انرژی فشاری آن تبدیل به انرژی سرعتی می گردد و با جهتی مناسب با عبور از لابلای پره های متحرک، انرژی خود را با استفاده از اصل ممنتم یا اندازه حرکت به پره های متحرک منتقل نموده و موجب گردش محور می شود. چون روتور توربین از طریق کوپلینگ واسط به روتور ژنراتور متصل است؛ پس هنگامی که توربین می­ چرخد؛ روتور ژنراتور نیز می­ چرخد. برابر قانون فارادی اگر یک رسانای الکتریکی، مانند یک سیم مسی(روتور ژنراتور)، در یک میدان مغناطیسی (استاتور) حرکت کند، جریان الکتریکی در داخل رسانا برقرار(القا) خواهد شد و در نتیجه از خروجی ژنراتور برق تولید می شود.

روتور توربین باد شامل پره، هاب، دماغه و یاتاقان های پره می باشد .روتور یک توربین بادی محور افقی بطور خلاصه متشکل از تعدادی پره می باشد که بطور شعاعی در اطراف یک شفت که موازی باد قرار می گیرد نصب شده اند و بدین ترتیب روتوری را تشکیل می دهند که عمود بر جهت باد دوران می کند. معمولاً روتور توسط بک برج در ارتفاع مناسبی نسبت به زمین قرار می گیرد و البته پیش بینی های لازم برای هم جهت شدن امتداد شفت با جهات مختلف باد و همچنین برای کنترل سرعت آن صورت می گیرد و قدرت جذب شده توسط این روتور مستقیماً و یا توسط یک سیستم مکانیکی به ماشینی که قرار است رانده شود منتقل می گردد. تعداد پره ها معمولاً متغیر بوده و پهنای پره (کورد) ممکن است در تمام طول پره ها ثابت و یا آنکه متغیر باشد و پره از هاب به سمت نوک باریک شود. ضمناً پره ممکن است در امتداد محور طولی تاب داشته باشد یا اصطلاحاً پیچیده باشد و همچنین گام پره ممکن است ثابت و یا متغیر باشد.
پره: یکی از مهمترین بخش های توربین بادی بوده و وظیفه آن تولید نیروی لازم برای چرخاندن شفت اصلی توربین باد است. پره به گونه ای ساخته می شود که استحکام و استقامت بسیار بالا در برابر نیروهای دینامیکی و آیرودینامیکی داشته باشد.

روتور هنگامی که با تیغه ها مونتاژ می شود از نظر استاتیکی و دینامیکی متعادل است. هر دیسک تیغه ای قبل از مونتاژ برای روتورهای ساخته شده به طور جداگانه متعادل می شود.
تعادل استاتیک به این معنی است که وزن به طور مساوی حول محور شفت قرار می گیرد. می توان آن را با چرخاندن روتور روی تکیه گاه های افقی لبه چاقو بررسی کرد.
تعادل دینامیکی به این معنی است که ممان های وزنه های خارج از تعادل در امتداد محور حول هر یک از یاتاقان ها به صفر می رسد. این با چرخاندن روتور بر روی یاتاقان های انعطاف پذیر، تشخیص ارتعاش، و اضافه یا کم کردن وزن ها تا زمانی که ارتعاش ناچیز باشد، بررسی می شود.

یک ماشین تعادل مدرن امکان تعادل با دقت بالا را فراهم می کند و تا حد زیادی روش های آزمون و خطای گذشته را حذف می کند.
روتورها معمولاً در سرعت کم متعادل می شوند و تنظیم وزن در دو صفحه راحت، یکی در هر انتهای روتور انجام می شود. این تنظیم ممکن است با تغییر شاخه های پیچ در سوراخ های ضربه خورده یا با اضافه کردن وزنه های تعادل در موقعیت های محیطی خاص باشد. شکاف های سه راهی به صورت محیطی در حاشیه فلنج های نیمه کوپلینگ جلو و عقب روتور ماشین کاری می شوند تا وزنه ها قرار بگیرند و نگه داشته شوند.

هدف از تعادل کاهش دامنه ارتعاش به حد قابل تحملی است که می توان آن را در حدود 25 / مایل در پایه های یاتاقان در نظر گرفت.
با بزرگ‌تر شدن و انعطاف‌پذیری روتورها، درک رفتار مودال آن‌ها به‌طور فزاینده‌ای مهم می‌شود تا تعادل بتواند از اجرای نرم در محدوده سرعت اطمینان حاصل کند.

روتورهای LP و ژنراتورهای بزرگتر با سرعتهای ضروری کمتر از سرعت کارکرد، در یک محفظه خلاء در شرایط پره کامل، متعادل می شوند، جایی که ممکن است بدون گرم شدن بیش از حد به دلیل باد کار شوند.

روتورها در بوته ها و پایه های یاتاقان تا حد ممکن برای شبیه سازی شرایط محل در محفظه خلاء و گودال با سرعت بالا اجرا می شوند. اندازه گیری ارتعاش ژورنال یا پایه امکان پذیر است و تعادل را می توان با سرعت های دقیق کنترل شده در هر نقطه در محدوده مورد نیاز انجام داد. حاشیه ارتعاش ارائه شده توسط استانداردهای متعادل کننده به دست آمده در طول آزمایش کارخانه باید برای سازگاری با شرایط سایت کافی باشد.

Turtle Turbines روتورهای خود را با استفاده از بهترین فناوری کلاس از Schenk آلمان تا درجه های ISO دقیق متعادل می کند.

منبع: turtleturbines

barghnews