The Internet belongs to everyone. Let’s keep it that way.

Protect Net Neutrality
Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Untitled Prezi

No description
by

Anıl Muhsin Karakış

on 1 August 2013

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Untitled Prezi

BUHAR TÜRBİNLERİN OPTİMAL KONTROLÜ
1 TÜRBINLERDE ÇEVRIM, GÜÇ VE VERIM HESABI
1.1 GİRİŞ
1.3 CARNOT ÇEVRIMI
1–2 arasında kazanda izoterm şartlarda ısı alınmaktadır.
2–3 arasında türbinde adyabatik şartlarda genişleme gerçekleşir ve iş elde edilir.
3–4 arasında kondensede izoterm sıkışma gerçekleşir ve dışarıya ısı atılır.
4–1 arasında pompada adyabatik sıkışma gerçekleşir ve enerji harcanır.

Adyabatik durum değişimi: Dışarı ve sistem arasında ısı alışverişinin olmadığı durum değişimidir.İzoterm durum değişimi: Durum değişimi sırasında sıcaklığın sabit kaldığı değişimdir.
1.4 Rankin Çevrimi
1.5 Buharın Kızdırılmasının Verime Etkisi
Verim formülüne göre kondense sıcaklığı sabit tutulup kazan sıcaklığı artırılırsa verim artar. Bu sıcaklık ne kadar yüksek olursa verim o kadar yüksek olur.
1–2 arasında izobarik şartlarda ön ısıtıcı ve ekonomizerde suyun sıcaklığı kaynama sıcaklığına kadar artırılır.
2–3 arasında izoterm ve izobarik şartlarda kazanın borularında su buharlaşır.
3–4 arasında izobarik şartlarda kızdırıcılarda buharın sıcaklığı artırılır.
4–5 arasında adyabatik şartlarda türbinde buhar genişleyerek enerjisini verir.
5–6 arasında izoterm ve izobarik şartlarda kondenserde yaş buhar yoğuşur.
6–1 arasında adyabatik şartlarda pompa kondense basıncındaki suyu kazana gönderir.

1.6 Türbin Güçleri
Teorik Güç(N0):Kayıpsız olarak çalışan ideal bir türbinin verebileceği güçtür.
Buhar türbinleri günümüzde gemilerin dışında elektrik santrallerinde elektrik jeneratörlerinin tahrikinde de çok fazla kullanılır.Gün geçtikçe sanayileşen dünyada güç ve verim hesabı gittikçe artmaktadır. Enerjiye
olan talep ve gereksinim verimin öneminin daha da artmasına yol açmaktadır. Rekabet şartlarının arttığı bir dünyada makine veriminin artması ve maliyet-işletme giderlerinin azalması gerektiği yadsınamaz bir gerçektir. Bu bölümde bunu daha iyi anlayabilmek adına çevrimlere, güç ve verim hesabına değinmeden edilemez.

1.2 TÜRBINLERDE ÇEVRIM
KAZAN: Yakıttaki kimyasal enerjiyi ısı enerjisine çevirir.Yanma sonucunda açığa çıkan ısı ve enerjiyle kazan borularının içindeki suyu buharlaşır. [Yanma sonucunda oluşan gazlar ısısı iyice alındıktan sonra 160 C civarında bacadan gönderilir]. Kazanda üretilen buhar türbine yönlendirilir.
TÜRBİN: Buhar, türbin kanatlarına çarpar ve türbini döndürür. Buhardaki kinetik enerjiyi mekanik enerjiye çevirir.
KONDENSER: Türbinden çıkan hızı ve basıncı azalmış buharı ısı alış-verişi sayesinde suya dönüştürür.
POMPA: Kondenserdeki yoğunlaşmış suyu kazana gönderir.
1-2 arasında kazan borularında izoterm ve izobarik koşullarda su buharlaşır.
2–3 arasında adyabatik şartlarda türbinde genişleme olur ve iş üretilir.
3–4 arasında kondenserde izoterm ve izobarik şartlarda buhar sıkıştırılır, ısısı dışarı atılarak yoğuşturulur.
4–5 arasında adyabatik şartlarda kondenser basıncındaki su kazan basıncına pompa vasıtasıyla gönderilir.
5–1 arasında ön ısıtıcılarda ve ekonomizerde suyun sıcaklığı kaynama sıcaklığına kadar arttırılır (sabit basınçta)
Aksiyon Türbinleri
DeLaval veya Basit Aksiyon Türbinleri:Bu türbinler bir veya birkaç nozul ile çevresinde hareketli kanat bulunan bir rotor, rotorşaft, rotorşaft yatakları ile atmosfere sızdırmaz bir keysten oluşmaktadır.
Curtis veya Hız Basamak Aksiyon Türbinleri: Birden fazla sayıda nozul ile çevresinde en az iki sıra hareketli kanat bulunan rotordan oluşmaktadır.
Çevre Gücü:Teorik güçten kanatlarda meydana gelen kayıplar çıkarıldığında meydana gelen güçtür
İç Güç (Ni):Çevre gücünden türbin sürtünme kayıpları ile ara devrelerden kaçan buhar kaybı çıkarıldığında elde edilen güçtür
Efektif Güç (Ne):Türbinin içinde ve dışında meydana gelen bütün kayıplar çıkarıldıktan sonra türbinden elde edilen güçtür.

2 Buhar Türbinlerinin Çalısma Ikeleri
2.1 Buhar Türbinlerinin Sınıflandırılması: Buhar türbinleri, keysleri içinde buharın genişlemesine, akışına, ve egzoz ediliş biçimine göre sınıflandırılır.
1.7 Türbin Verimleri
Termik Verim: Bir kilogram buharın kapsadığı ısı miktarının, bu huharı üretebilmek için kullanılan ısı miktarına oranıdır.

İç Verim : Adyabatik değişimi yerine politropik durum değişimi (Politropik Isı Dönüşümü: Adyabatik durum değişimini gerçekleştirmek çok zordur.%100 izolasyonu sağlamak olanaksızdır. Bu nedenle ısı alışverişi olmaktadır. Isı alışverişi olduğundan adyabatik durum değişiminin yerine politropik durum değişimi gerçekleşmektedir. Türbin ve pompadaki durum değişimi böyledir.) alınırsa iç verim bulunmuş olur.

Mekanik Verim: Efektif gücün iç güce oranına mekanik verim denir.

Efektif Termik Verim: Efektif gücün teorik güce oranına efektif termik verim denir.


2.1.1 Buharın Genişlemesine Sınıflandırma
Aksiyon Türbinleri: Aksiyon türbinlerinde buharın basıncı nozullarda düşürülür ve hızı yükseltilir. Buharın potansiyel enerjisi, kinetik enerjisine dönüştürülür.
Rato veya basınç basamaklı aksiyon türbinleri: Bu türbinler en az iki DeLaval türbinlerinin aynı rotorşafta bağlanması ile oluşmuştur.
Curtis-Rato veya Hız ve Basınç Basamaklı Aksiyon Türbinleri: Genel verimi en yüksek türbinler Rato türbinleridir. Ama bu türbinlerin kullanılmasında önemli bir dezavantaj vardır. Bu dezavantaj girişteki buhar basıncının konderdeki basınca kadar düşmesi nedeniyle çok sayıda Rato türbinine ihtiyaç duyulur. Bu da makinenin boyutlarının ve maliyetinin artması demektir. Bu dezavantajı gidermek için Curtis türbini ve bunu izleyen Rato türbinleri kullanılır ve bu türbinlere de Curtis-Rato türbinleri adı verilir.
Reaksiyon Türbinleri
Reaksiyon türbinlerinde nozul bulunmaz. Basınç düşümü hareketsiz kanatlarda gerçekleşir. Bu türbinde buhar önce hareketsiz kanata gelmekte basıncı azalıp hızı artmaktadır.
Kombine Türbinler
Kombine Türbinler: Bir türbinin alçak basınç ünitesi aksiyon ve reaksiyon türbinlerinden oluşuyorsa böyle makinelere kombine türbini adı verilir. Kombine türbinler, yine türbinin giriş tarafında bir veya birden fazla Curtis türbini ile onları izleyen reaksiyon türbinlerinden oluşmaktadır.
Akım Sayısına Göre Sınıflandırma
Termik Verim: Bir kilogram buharın kapsadığı ısı miktarının, bu buharı üretebilmek için kullanılan ısı miktarı oranıdır.
İç Verim: Adyabatik değişimi yerine politropik durum değişimi (Politropik Isı Dönüşümü: Adyabatik durum değişimini gerçekleştirmek çok zordur.%100 izolasyonu sağlamak olanaksızdır.Bu nedenle ısı alışverişi olmaktadır. Isı alışverişi olduğundan adyabatik durum değişiminin yerine politropik durum değişimi gerçekleşmektedir. Türbin ve pompadaki durum değişimi böyledir.) alınırsa iç verim bulunmuş olur.
Mekanik Verim :Efektif gücün iç güce oranına mekanik verim denir.
Efektif Termik Verim:Efektif gücün teorik güce oranına efektif termik verim denir.
Curtis-Rato veya Hız ve Basınç Basamaklı Aksiyon Türbinleri:Genel verimi en yüksek türbinler Rato türbinleridir. Ama bu türbinlerin kullanılmasında önemli bir dezavantaj vardır. Bu dezavantaj girişteki buhar basıncının konderdeki basınca kadar düşmesi nedeniyle çok sayıda Rato türbinine ihtiyaç duyulur. Bu da makinenin boyutlarının ve maliyetinin artması demektir. Bu dezavantajı gidermek için Curtis türbini ve bunu izleyen Rato türbinleri kullanılır ve bu türbinlere de Curtis-Rato türbinleri adı verilir.
Buharın Akışına Göre Sınıflandırma
a)Eksenel Akımlı Türbinler
b)Radyal Akımlı Türbinler
c)Teğetsel Akımlı Türbinler
a)Tek Akımlı Türbinler
b)Çift Akımlı Türbinler
c)Kampavunt Türbinler
Buhar Türbinlerinin Bölümleri
Saplama:Ana makinenin gemi yapısına bağlanmasını sağlayan önemli bir bölümdür.
Türbin Keysi: Rotorşaft yatay ekseni yönünde olmak üzere iki simetrik parçadan oluşmaktadır.
Rotorşaft Yatakları: Türbin rotorları, biri giriş ve diğeri çıkış veya egzoz taraflarında bulunan iki yatak ile taşınır. Bunlara "Rotorşaft yatakları” adı verilir.
Srast Yatakları: Basınç farkı nedeniyle rotor, buharın aktığı yöne doğru itilir.Bunu karşılamak için kullanılır.
Nozullar: Buharın potansiyel enerjisini, kinetik enerjisine dönüştürmek ve buharı rotorun çevresinde bulunan hareketli kanatlara yöneltmekte kullamılır.
3 BUHAR TÜRBINLERININ OPTIMAL BAKIMI VE OPERASYONU
Otomatik Kontrol Sistemi
Bir sistemin gidişini ve yönetimini otomatikleştirmek, verilen referanslara göre sistemin otomatik olarak işlemesini sağlamaktır. Bazı kurumlar veya özel kuruluşlar, gemiler, tesisler ve fabrikalar genelde sistemlerini ve işleyiş biçimini bir otomatik kontrol sistemi üzerine entegre etmişlerdir. Bu entegre sonucunda üretim kalitesinin ve verimliliğin arttırılması ve sistematik çalışmanın verdiği faydalardan yararlanmaktadırlar.
Otomasyon Sistemi Neden Tercih Edilir?
1) İş Gücü
2)Denetim kararlılığı
3)Hataların sıfır hata veya sıfıra yakın hataya sahip olmasıdır
Otomasyon’un Avantajları Ve Dezavantajları
Örneğin bir gemide kullanılan otomasyon sistemini göz önüne alacak olursak, burada her şeyin esnek ve kontrol edilebilir olması mühendislerin ve teknikerlerin işine gelmektedir. Çünkü bilgisayar ekranında sisteminin işleyişini sistem bilgilerini eğer varsa arızanın yerini v.b. gemiyi ilgilendiren bir çok bilgilere erişim ve kontrol kolaylığı vardır. Bu faydalarda şirkete zaman, kalite, maliyet, hız ve kar olarak geri dönmektedir.

Bu sistemlerin en büyük dezavantajı ilk kurulumunun çok maliyetli oluşudur. Bu maliyet de uzun vadede çoğu otomasyon sistemlerinde kendini amorti etmektedir. Bir diğer zararı ise gemiye giren bu otomasyon sistemleri, gemide çalışan mürettebat sayısında azalmaya sebep olmaktadır.
Buhar Türbin Kontrol
Bugünün güç pazarında rekabeti ve bu zorlu çalışma koşulları karşılamak için buhar türbini sahipleri kendi buhar türbini kontrol sistemlerini modern denetim platformları ile yenilemeye başladı. Bu modern denetim platformları piyasa taleplerini karşılamak için buhar türbinlerinin daha iyi bir denetimini sağlar. Kontrol sistem tasarımı, türbinin bakım ve sermaye bütçeleri üzerindeki etkisini ez aza indirerek kullanılabilirliği ve güvenilirliği optimize etmek için önemlidir.
Buhar türbinleri optimal kontrolü türbinin ömrü boyunca performans maliyet oranı verimliliğini artırır.
Türbin Kontrolünün Amacı
Modern dijital türbin kontrol sistemi(TKS) tüm operasyonel koşullarda buhar türbinleri için ana buhar akışını kontrol etmek için tasarlanmıştır. Kontrol fonksiyonları, içinde türbin kontrol sisteminin(TKS) yazılımı ve donanımını barındıran elektronik fonksiyonlar sayesinde yönlendirilir. Buna örnek sonraki bir bölümde bir kombine elektrik santralinin şemasında işleyeceğiz.
TKS sistem ilke özellikleri şöyle özetlenebilir:
a)Hız Kontrolü
b)Yük Kontrolü
c)Giriş Basınç Kontrolü
d)Türbin Stres Etkisi
e)Frekans Etkisi

TKS(Türbin Kontrol Sistemi) otomatik ve manual shutdown sağlamalıdır. Otomatik olarak türbin yükü akım anahtarı açılana kadar yükü düşer ve otomatik olarak anahtar açılır. Manual shutdown’da ise olarak işletmeci türbinin yükünü minumuma indirir ve akım anahtarını açar.
Buhar Türbinlerinin Bölümleri
3 BUHAR TÜRBİNLERİNİN OPTİMAL KONTROLÜ
Örneğin bir gemide kullanılan otomasyon sistemini göz önüne alacak olursak, burada her şeyin esnek ve kontrol edilebilir olması mühendislerin ve teknikerlerin işine gelmektedir. Çünkü bilgisayar ekranında sisteminin işleyişini sistem bilgilerini eğer varsa arızanın yerini v.b. gemiyi ilgilendiren bir çok bilgilere erişim ve kontrol kolaylığı vardır.
Bu faydalarda şirkete zaman, kalite, maliyet, hız ve kar olarak geri dönmektedir.
Bu sistemlerin en büyük dezavantajı ilk kurulumunun çok maliyetli oluşudur. Bu maliyet de uzun vadede çoğu otomasyon sistemlerinde kendini amorti etmektedir. Bir diğer zararı ise gemiye giren bu otomasyon sistemleri gemi çalışan mürettebat sayısında azalmaya sebep olmaktadır.

Bugünün güç pazarında rekabeti ve bu zorlu çalışma koşulları karşılamak için buhar türbini sahipleri kendi buhar türbini kontrol sistemlerini modern denetim platformları ile yenilemeye başladı. Bu modern denetim platformları piyasa taleplerini karşılamak için buhar türbinlerinin daha iyi bir denetimini sağlar. Kontrol sistem tasarımı, türbinin bakım ve sermaye bütçeleri üzerindeki etkisini ez aza indirerek kullanılabilirliği ve güvenilirliği optimize etmek için önemlidir.
Buhar türbinleri optimal kontrolü türbinin ömrü boyunca performans maliyet oranı verimliliğini artırır.
Full transcript