التوربينات

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

يؤمن التوربين الطاقة اللازمة لمجموعة واسعة من الآلات ، منها المولدات الكهربائية ومضخات الماء. وفي الواقع، تنتج المولدات التي تحركها توربينات معظم الكهرباء المستخدمة في إضاءة المنازل وتشغيل المصانع.
وتؤدي التوربينات التي تشغل مضخات الماء دورًًًا مهماً في مشاريع الري في جميع أنحاء العالم. وتستخدم التوربينات كذلك لتدوير مراوح السّفن، وتعد جزءًا مهمًّا في محرك الطائرة النفاثة.
التوربِيــن جهاز ذو عضو دور، يديره سائل أو غاز متحرّك، مثل الماء والبخار والغاز والهواء، ويسمى أيضًا العنَفَة. يغير التوربين الطاقة الحركيّة (طاقة الحركة) لسائل إلى نوع خاص من الطّاقة الحركيّة وهي طاقة الدّوران التي تُستخدم لتحريك الآلات. يوصّل التوربين الطّاقة الميكانيكية إلى الآلات الأخرى عن طريق دوران المحور الدّوار.
يتكون التوربين من جزئين رئيسيين هما
الجزء الدوار.
الجزء الساكن
أنـــواع الــــتــوربـــيـــنات
يعتمد تصنيف للتوربينات تبعاً لنوع السّائل الذي يُديرها؛ وطبقًا لهذا التصنيف، هنالك أربعة أنواع من التوربينات
1- التوربين المائي .
2- التوربين البخاري .
3- التوربين الغازي .
4- التوربين الهوائي

واليكم النوع الاول
التوربين المائي HydroTurbine
معظم التوربينات المائية تديرها شلالات مائية أو مياه مخزّنة خلف سدود. وتستخدم هذه التوربينات في تشغيل مولّدات كهربائية في محطّات القدرة الكهرومائية
وهناك ثلاثة أنواع رئيسيّة من التوربينات المائية:
1- عجلة بلتون .
2- توربين فرانسيس .
3- توربين كابلن.
ويعتمد نوع التوربين المستخدم في أي مصنع على ارتفاع الضّغط الموجود ( وارتفاع الضّغط هو المسافة التي تسقطها المياه قبل أن ترتطم بالتوربين). ويتدرج ارتفاع الضغط من حوالي مترين ونصف المتر إلى أكثر من 300م.

عجلة بلتون : وهي عبارة عن توربين مائي يعمل بالدفع، أي أن قوة ضرب الماء على عجلة التوربين تجعلها تدور، حيث تتساقط المياه إلى جهة التوربين عبر أنبوب يسمى قناة ضبط جريان الماء وتضرب المياه السطول الموجودة على العجلة على شكل نافورة عالية السرعة.
ويُستخدم هذا النوع من التوربين عندما يكون ارتفاع الضّغط أكثر من 300م. يتكوّن العضو الدّوار في عجلة بلتون من عجلة واحدة فقط مركّبة على محور أفقي، وهذه العجلة فيها سطول على شكل أكواب على حافتها الخارجيّة.
ويسقط الماء من بحيرة أو خزّان على التوربين من خلال أنبوب طويل يسمّى البربخ. وتزيد الصّنابير ـ وعددها من واحد إلى سِتّة ـ والموجودة في نهاية القناة، من سرعة تدفّق الماء، وتوجّه الماء إلى السّطول، فتدير قوة هذه النوافير المائية عالية السّرعة العجلة.

توربين فرنسيس ويستخدم هدا النوع من التوربينات المستخدمة في سد مروي من نفس نوع توربينات فرانسيس وهي توربينة مغمورة كلياً في الماء تعمل على تحويل طاقة المياه الى طاقة حركة وفقاً لقانون نيوتن الثالث.
وتقع التوربينة في منطقة اختلاف الضغوط حيث يكون الضغط مرتفع عند المدخل ومنخفض عند المخرج عادة في قاعدة السد.
ويبدأ مدخل التوربينة بشكل حلزوني SPIRAL وتوجه المياه بابواب متحركة GUIDE VANES الى الجزء الدوار RUNNER وذلك بشكل تماس وتنتقل طاقة الحركة من الجزء الدوار الى المولد خلال عمود SHAFT.
فاصل كلمة توربين TURBINE ادخلها المهندس الفرنسي «كلود بيردن» وهي اتت من اللفظ «تيربو» وهي كلمة لاتينية تعني «الجسم الذي يدور» ويرجع تاريخ اقدم توربين TURBINE الى نحو 2000 عام وهي عجلات مائية بسيطة استخدمها الاغريق القدامى.
معظم التوربينات المائية تديرها شلالات مائية أو مياه مخزنة خلف السدود وتستخدم هذه التوربينات في تشغيل مولدات كهربائية



توربين كابلن : يستخدم هذا التوربين لارتفاع ضغط أقل من 30م. وخير مثال على العضو الدّوار في توربين كابلن هو مروحة السّفينة. وتوجد في توربين كابلن من ثلاث إلى ثماني ريشات مثبّتة في محور عمودي. وتشبه طريقة عمل توربين كابلن إلى حد كبير طريقة عمل توربين فرانسيس، فكلاهما يعمل بردّ الفعل
اشكر مدير عام المنتدى /عبدالجيد هشام الوابل

يعطيك العافيه قلبي عالموضوع الجميل الرائع