+
صناعة

توربينات صناعية وأكبر كاتمات صوت في العالم

توربينات صناعية وأكبر كاتمات صوت في العالم

[مصدر الصورة: سيمنز]

مع القوة الكبيرة يأتي الكثير من الصوت والصوت الذي قد يقتلك إذا خطوت إلى الإغلاق. ولهذا السبب تحتاج التوربينات الصناعية الضخمة إلى كاتمات صوت ضخمة بشكل لا يصدق لاحتواء الضوضاء وحماية العمال.

تولد المحركات التوربينية الكثير من الضوضاء ، تزيد عن 150 ديسيبل من مسافة 25 مترًا. هذا يكفي لتمزق طبلة الأذن ويضمن رحلة إلى المستشفى. تكافح المطارات هذا من خلال بناء مدارج بعيدة عن أي أشخاص أو عمال خارجيين. ومع ذلك ، في بيئة صناعية ، لا يعد الوضع الأمثل لتقليل الضوضاء خيارًا. الطريقة الوحيدة لتقليل الضوضاء هي بناء كاتم صوت ضخم لاحتوائه.

تعمل التوربينات الصناعية في كثير من الطرق المشابهة التي تعمل بها المحركات النفاثة التقليدية. يتم دفع الهواء من خلال سلسلة من الضواغط حيث يتم تحويل الهواء إلى قسمين. تستمر الغالبية في العمل وتبريد المحرك. ومع ذلك ، فإن جزءًا صغيرًا مخصصًا لغرفة الاحتراق حيث يتم تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة ميكانيكية ، مما يؤدي إلى توسيع الهواء بسرعة وإجباره على الخروج. يُعاد تجميع الهواء لتبريد الهواء قبل أن يلتقي بمجموعة التوربينات الأولى. يقوم التوربين بتحويل تدفق الهواء إلى طاقة دورانية متصلة عبر عمود التوربين بالمولد. يحمل العادم الجزء الأكبر من الضوضاء ، والتي يتم توجيهها إلى كاتم الصوت الهائل.

تستخدم التوربينات الصناعية لتوليد الطاقة للمجمعات الكبيرة وكذلك في السفن الضخمة. يجب أن تكون كاتمات الصوت مضغوطة ولكن يجب أن تقلل الضوضاء بشكل كبير مع إزالة العناصر الضارة من الهواء في نفس الوقت. نظرًا لأن التوربينات تضخ الكثير من الهواء ، يجب أن يتعامل كاتم الصوت معها بأسرع ما يخرج. للقيام بذلك ، تتعامل كاتمات الصوت مع ما يصل إلى 60 ألف متر مكعب في الدقيقة (قدم مكعب في الدقيقة قياسي).

كما أن درجات حرارة العادم شديدة الحرارة. مع عدم وجود هواء خارجي لتبريد المحركات كما هو الحال في بطانات الطائرات ، فإن الهواء الوحيد المستخدم للتبريد هو الهواء المعاد توجيهه حول أجهزة الاحتراق. نتيجة لذلك ، يتم ضخ كل الحرارة في النهاية. بسبب الحرارة الشديدة ، يجب أن تستوعب كاتمات الصوت درجات حرارة تصل إلى 1200 درجة فهرنهايت (650 درجة مئوية).

تسبب الحرارة ضغطًا كبيرًا يتراكم على جدران كاتم الصوت. لمكافحة الكسور والشقوق ، يتم استخدام أغلفة من 12 جرامًا إلى 3/8 بوصة مع 12 جرامًا داخليًا وهي مصممة خصيصًا لاستيعاب التمدد الحراري.

تتطلب الحرارة الشديدة أيضًا أن تكون التوربينات مصنوعة من مواد مقاومة للحرارة بما في ذلك الكربون والفولاذ المقاوم للصدأ والصلب. ومع ذلك ، فإن هذه المادة ثقيلة في معظمها ، مما يتسبب في زيادة وزن الأجهزة الضخمة 25000 رطل (حول 10,000 كلغ). ومع ذلك ، يتم استخدام هذه المواد لغرض كبير من أجل الاحتفاظ بضغوط الاقتراب 120 بوصة wg

يتم استخدام كل الوزن بشكل استراتيجي لإعادة توجيه الصوت وامتصاصه داخل كاتم الصوت. ومع ذلك ، فإن كاتم الصوت يختلف عن كواتم الصوت المستخدمة عمومًا في أنظمة عادم السيارات. ستؤدي سرعات الرياح العالية في النهاية إلى تدمير الجهاز بمجرد استخدامه. تعمل كاتمات الصوت التوربينية الغازية على غرار كاتمات صوت البندقية. يُسمح للجزء الأكبر من الغاز بالتدفق عبر جزء مركزي حيث يتبدد البعض عبر منافذ صغيرة على طول الأنبوب. بمجرد أن يتم إبطاء سرعته إلى مستويات يمكن التحكم فيها ، يدخل الغاز في أنبوب تفريغ تفاعلي حيث تتم إزالة السموم من الهواء. بعد ذلك ، بالانتقال إلى المرحلة النهائية ، يدخل الهواء "رصاصة صوتية" معزولة بشدة لزيادة تشتيت أي صوت. بحلول الوقت الذي يغادر فيه العادم الغرفة ، يكون أكثر هدوءًا بآلاف المرات مما كان عليه بعد الاحتراق.

مثال على كاتم صوت صناعي [مصدر الصورة: تقليل الضوضاء ديسيبل]

من خلال التقنيات المذهلة وراء تقليل الضوضاء ، انتقلت توربينات الغاز إلى ما هو أبعد من حدود السماء. تولد التوربينات الكهرباء للشركات والقوارب ومجموعات سكانية بأكملها. تمكّن التقنيات الكامنة وراء تقليل الضوضاء العمال من إجراء الصيانة وتنفيذ العمليات العادية مباشرة بجانب التوربينات على مقربة شديدة مما قد يصمهم لأنهم ينفجرون بأقصى سرعة.

راجع أيضًا: كيف تعمل توربينات الرياح

بقلم مافريك بيكر


شاهد الفيديو: اكبر توربين في عالم (كانون الثاني 2021).