L-espansuri jistgħu jużaw tnaqqis fil-pressjoni biex iħaddmu magni li jduru. Informazzjoni dwar kif jiġu evalwati l-benefiċċji potenzjali tal-installazzjoni ta' estensur tista' tinstab hawn.
Tipikament fl-industrija tal-proċess kimiku (CPI), “ammont kbir ta’ enerġija jinħela f’valvijiet tal-kontroll tal-pressjoni fejn fluwidi bi pressjoni għolja jridu jitneħħew mill-pressjoni” [1]. Skont diversi fatturi tekniċi u ekonomiċi, jista’ jkun mixtieq li din l-enerġija tiġi kkonvertita f’enerġija mekkanika rotanti, li tista’ tintuża biex issuq ġeneraturi jew magni oħra rotanti. Għal fluwidi inkompressibbli (likwidi), dan jinkiseb bl-użu ta’ turbina ta’ rkupru tal-enerġija idrawlika (HPRT; ara r-referenza 1). Għal likwidi kompressibbli (gassijiet), espansur huwa magna adattata.
L-espanders huma teknoloġija matura b'ħafna applikazzjonijiet ta' suċċess bħall-ikkrekkjar katalitiku fluwidu (FCC), ir-refriġerazzjoni, il-valvijiet tal-gass naturali tal-belt, is-separazzjoni tal-arja jew l-emissjonijiet tal-egżost. Fil-prinċipju, kwalunkwe nixxiegħa ta' gass bi pressjoni mnaqqsa tista' tintuża biex issuq espander, iżda "l-output tal-enerġija huwa direttament proporzjonali għall-proporzjon tal-pressjoni, it-temperatura u r-rata tal-fluss tan-nixxiegħa tal-gass" [2], kif ukoll il-fattibbiltà teknika u ekonomika. Implimentazzjoni tal-Espanders: Il-proċess jiddependi fuq dawn u fatturi oħra, bħall-prezzijiet lokali tal-enerġija u d-disponibbiltà tal-manifattur ta' tagħmir adattat.
Għalkemm it-turboexpander (li jiffunzjona b'mod simili għal turbina) huwa l-aktar tip magħruf ta' expander (Figura 1), hemm tipi oħra adattati għal kundizzjonijiet differenti tal-proċess. Dan l-artikolu jintroduċi t-tipi ewlenin ta' expanders u l-komponenti tagħhom u jiġbor fil-qosor kif il-maniġers tal-operazzjonijiet, il-konsulenti jew l-awdituri tal-enerġija f'diversi diviżjonijiet tas-CPI jistgħu jevalwaw il-benefiċċji ekonomiċi u ambjentali potenzjali tal-installazzjoni ta' expander.
Hemm ħafna tipi differenti ta' faxex ta' reżistenza li jvarjaw ħafna fil-ġeometrija u l-funzjoni. It-tipi ewlenin huma murija fil-Figura 2, u kull tip huwa deskritt fil-qosor hawn taħt. Għal aktar informazzjoni, kif ukoll graffs li jqabblu l-istatus operattiv ta' kull tip ibbażat fuq dijametri speċifiċi u veloċitajiet speċifiċi, ara l-Għajnuna. 3.
Turboexpander bil-pistuni. It-turboexpanders bil-pistuni u bil-pistuni rotatorji joperaw bħal magna tal-kombustjoni interna li ddur b'lura, billi jassorbu gass bi pressjoni għolja u jikkonvertu l-enerġija maħżuna tiegħu f'enerġija rotazzjonali permezz tal-crankshaft.
Iddreggja t-turbo expander. L-expander tat-turbina tal-brejk jikkonsisti minn kamra tal-fluss konċentrika b'xewk tal-barmil imwaħħla mal-periferija tal-element li jdur. Huma ddisinjati bl-istess mod bħar-roti tal-ilma, iżda s-sezzjoni trasversali tal-kmamar konċentriċi tiżdied mid-daħla għall-ħruġ, u b'hekk il-gass jespandi.
Turboexpander radjali. It-turboexpanders tal-fluss radjali għandhom daħla assjali u ħruġ radjali, li jippermettu li l-gass jespandi radjalment permezz tal-impeller tat-turbina. Bl-istess mod, it-turbini tal-fluss assjali jespandu l-gass permezz tar-rota tat-turbina, iżda d-direzzjoni tal-fluss tibqa' parallela mal-assi tar-rotazzjoni.
Dan l-artiklu jiffoka fuq turboexpanders radjali u assjali, u jiddiskuti d-diversi sottotipi, komponenti u ekonomija tagħhom.
Turboexpander jiġbed l-enerġija minn nixxiegħa ta' gass bi pressjoni għolja u jikkonvertiha f'tagħbija tas-sewqan. Tipikament it-tagħbija hija kompressur jew ġeneratur imqabbad ma' xaft. Turboexpander b'kompressur jikkompressa fluwidu f'partijiet oħra tal-fluss tal-proċess li jeħtieġu fluwidu kkompressat, u b'hekk iżid l-effiċjenza ġenerali tal-impjant billi juża enerġija li altrimenti tinħela. Turboexpander b'tagħbija tal-ġeneratur jikkonverti l-enerġija f'elettriku, li tista' tintuża fi proċessi oħra tal-impjant jew tiġi rritornata lill-grilja lokali għall-bejgħ.
Il-ġeneraturi tat-turboexpander jistgħu jkunu mgħammra jew b'xaft ta' sewqan dirett mir-rota tat-turbina sal-ġeneratur, jew permezz ta' gearbox li tnaqqas b'mod effettiv il-veloċità tad-dħul mir-rota tat-turbina sal-ġeneratur permezz ta' proporzjon tal-gerijiet. It-turboexpanders b'sewqan dirett joffru vantaġġi fl-effiċjenza, l-ispazju għall-użu u l-ispejjeż tal-manutenzjoni. It-turboexpanders tal-gearbox huma itqal u jeħtieġu spazju għall-użu akbar, tagħmir awżiljarju tal-lubrikazzjoni, u manutenzjoni regolari.
It-turbini ta' espansjoni b'fluss kontinwu jistgħu jsiru fil-forma ta' turbini radjali jew assjali. L-espansuri tal-fluss radjali fihom daħla assjali u ħruġ radjali b'tali mod li l-fluss tal-gass joħroġ mit-turbina radjalment mill-assi tar-rotazzjoni. It-turbini assjali jippermettu li l-gass jiċċirkola assjalment tul l-assi tar-rotazzjoni. It-turbini tal-fluss assjali jiġbdu l-enerġija mill-fluss tal-gass permezz ta' paletti gwida tad-dħul għar-rota tal-espansur, bl-erja trasversali tal-kamra tal-espansjoni tiżdied gradwalment biex tinżamm veloċità kostanti.
Ġeneratur tat-turboespansur jikkonsisti fi tliet komponenti ewlenin: rota tat-turbina, berings speċjali u ġeneratur.
Rota tat-turbina. Ir-roti tat-turbini spiss ikunu ddisinjati speċifikament biex jottimizzaw l-effiċjenza aerodinamika. Il-varjabbli tal-applikazzjoni li jaffettwaw id-disinn tar-rota tat-turbina jinkludu l-pressjoni tad-dħul/ħruġ, it-temperatura tad-dħul/ħruġ, il-fluss tal-volum, u l-proprjetajiet tal-fluwidu. Meta l-proporzjon tal-kompressjoni jkun għoli wisq biex jitnaqqas fi stadju wieħed, ikun meħtieġ turboexpander b'roti multipli tat-turbini. Kemm ir-roti tat-turbini radjali kif ukoll dawk assjali jistgħu jiġu ddisinjati bħala roti b'ħafna stadji, iżda r-roti tat-turbini assjali għandhom tul assjali ħafna iqsar u għalhekk huma aktar kompatti. It-turbini tal-fluss radjali b'ħafna stadji jeħtieġu li l-gass jiċċirkola minn assjali għal radjali u lura għal assjali, u joħolqu telf ta' frizzjoni ogħla mit-turbini tal-fluss assjali.
berings. Id-disinn tal-berings huwa kritiku għat-tħaddim effiċjenti ta' turboexpander. It-tipi ta' berings relatati mad-disinji tat-turboexpander ivarjaw ħafna u jistgħu jinkludu berings taż-żejt, berings tal-film likwidu, berings tal-ballun tradizzjonali, u berings manjetiċi. Kull metodu għandu l-vantaġġi u l-iżvantaġġi tiegħu, kif muri fit-Tabella 1.
Ħafna manifatturi tat-turboexpanders jagħżlu l-bearings manjetiċi bħala l-"bearing tal-għażla" tagħhom minħabba l-vantaġġi uniċi tagħhom. Il-bearings manjetiċi jiżguraw tħaddim mingħajr frizzjoni tal-komponenti dinamiċi tat-turboexpander, u b'hekk inaqqsu b'mod sinifikanti l-ispejjeż operattivi u tal-manutenzjoni matul il-ħajja tal-magna. Huma wkoll iddisinjati biex jifilħu firxa wiesgħa ta' tagħbijiet assjali u radjali u kundizzjonijiet ta' stress żejjed. L-ispejjeż inizjali ogħla tagħhom huma kkumpensati minn spejjeż taċ-ċiklu tal-ħajja ħafna aktar baxxi.
dinamo. Il-ġeneratur jieħu l-enerġija rotazzjonali tat-turbina u jikkonvertiha f'enerġija elettrika utli billi juża ġeneratur elettromanjetiku (li jista' jkun ġeneratur ta' induzzjoni jew ġeneratur b'kalamita permanenti). Il-ġeneraturi ta' induzzjoni għandhom veloċità nominali aktar baxxa, għalhekk l-applikazzjonijiet tat-turbini b'veloċità għolja jeħtieġu gearbox, iżda jistgħu jiġu ddisinjati biex jaqblu mal-frekwenza tal-grilja, u b'hekk tiġi eliminata l-ħtieġa għal sewqan ta' frekwenza varjabbli (VFD) biex jipprovdi l-elettriku ġġenerat. Il-ġeneraturi b'kalamita permanenti, min-naħa l-oħra, jistgħu jiġu akkoppjati direttament max-xaft mat-turbina u jittrażmettu l-enerġija lill-grilja permezz ta' sewqan ta' frekwenza varjabbli. Il-ġeneratur huwa ddisinjat biex jagħti l-qawwa massima bbażata fuq il-qawwa tax-xaft disponibbli fis-sistema.
Siġilli. Is-siġill huwa wkoll komponent kritiku meta tkun qed tiġi ddisinjata sistema ta' turboexpander. Biex tinżamm effiċjenza għolja u jintlaħqu l-istandards ambjentali, is-sistemi jridu jkunu ssiġillati biex jipprevjenu tnixxijiet potenzjali ta' gass tal-proċess. It-turboexpanders jistgħu jkunu mgħammra b'siġilli dinamiċi jew statiċi. Siġilli dinamiċi, bħal siġilli labirintiċi u siġilli ta' gass niexef, jipprovdu siġill madwar xaft li jdur, tipikament bejn ir-rota tat-turbina, il-bearings u l-bqija tal-magna fejn jinsab il-ġeneratur. Is-siġilli dinamiċi jintlibsu maż-żmien u jeħtieġu manutenzjoni u spezzjoni regolari biex jiġi żgurat li qed jiffunzjonaw sew. Meta l-komponenti kollha tat-turboexpander ikunu jinsabu f'kaxxa waħda, siġilli statiċi jistgħu jintużaw biex jipproteġu kwalunkwe wajer li joħroġ mill-kaxxa, inkluż għall-ġeneratur, drives tal-bearings manjetiċi, jew sensuri. Dawn is-siġilli li ma jgħaddix arja jipprovdu protezzjoni permanenti kontra t-tnixxija tal-gass u ma jeħtieġu l-ebda manutenzjoni jew tiswija.
Mill-perspettiva tal-proċess, ir-rekwiżit primarju għall-installazzjoni ta' espansur huwa li jiġi pprovdut gass kompressibbli (mhux kondensabbli) bi pressjoni għolja lil sistema ta' pressjoni baxxa bi fluss, tnaqqis fil-pressjoni u utilizzazzjoni suffiċjenti biex tinżamm operazzjoni normali tat-tagħmir. Il-parametri operattivi jinżammu f'livell sikur u effiċjenti.
F'termini ta' funzjoni ta' tnaqqis tal-pressjoni, l-espansur jista' jintuża biex jissostitwixxi l-valv Joule-Thomson (JT), magħruf ukoll bħala l-valv tat-throttle. Peress li l-valv JT jiċċaqlaq tul mogħdija iżentropika u l-espansur jiċċaqlaq tul mogħdija kważi iżentropika, dan tal-aħħar inaqqas l-entalpija tal-gass u jikkonverti d-differenza fl-entalpija f'qawwa tax-xaft, u b'hekk jipproduċi temperatura tal-ħruġ aktar baxxa mill-valv JT. Dan huwa utli fi proċessi krijoġeniċi fejn l-għan huwa li titnaqqas it-temperatura tal-gass.
Jekk ikun hemm limitu aktar baxx fuq it-temperatura tal-ħruġ tal-gass (pereżempju, fi stazzjon ta' dekompressjoni fejn it-temperatura tal-gass trid tinżamm 'il fuq mill-iffriżar, l-idratazzjoni, jew it-temperatura minima tad-disinn tal-materjal), irid jiżdied mill-inqas heater wieħed. jikkontrolla t-temperatura tal-gass. Meta l-preheater ikun jinsab 'il fuq mill-espansur, parti mill-enerġija mill-gass tal-għalf tiġi rkuprata wkoll fl-espansur, u b'hekk tiżdied il-qawwa tal-ħruġ tiegħu. F'xi konfigurazzjonijiet fejn ikun meħtieġ kontroll tat-temperatura tal-ħruġ, jista' jiġi installat it-tieni reheater wara l-espansur biex jipprovdi kontroll aktar mgħaġġel.
Fil-Fig. Figura 3 turi dijagramma simplifikata tad-dijagramma tal-fluss ġenerali ta' ġeneratur ta' espansjoni b'preheater użat biex jissostitwixxi valv JT.
F'konfigurazzjonijiet oħra tal-proċess, l-enerġija rkuprata fl-espansur tista' tiġi trasferita direttament lill-kompressur. Dawn il-magni, xi kultant imsejħa "kmandanti", ġeneralment ikollhom stadji ta' espansjoni u kompressjoni konnessi minn xaft wieħed jew aktar, li jistgħu jinkludu wkoll gearbox biex jirregolaw id-differenza fil-veloċità bejn iż-żewġ stadji. Jista' jinkludi wkoll mutur addizzjonali biex jipprovdi aktar qawwa lill-istadju tal-kompressjoni.
Hawn taħt jinsabu wħud mill-aktar komponenti importanti li jiżguraw it-tħaddim xieraq u l-istabbiltà tas-sistema.
Valv ta' bypass jew valv li jnaqqas il-pressjoni. Il-valv ta' bypass jippermetti li l-operazzjoni tkompli meta t-turboexpander ma jkunx qed jaħdem (pereżempju, għal manutenzjoni jew emerġenza), filwaqt li l-valv li jnaqqas il-pressjoni jintuża għal operazzjoni kontinwa biex jipprovdi gass żejjed meta l-fluss totali jaqbeż il-kapaċità tad-disinn tal-espansur.
Valv ta' għeluq ta' emerġenza (ESD). Il-valvijiet ESD jintużaw biex jimblokkaw il-fluss tal-gass fl-espansur f'każ ta' emerġenza biex tiġi evitata ħsara mekkanika.
Strumenti u kontrolli. Varjabbli importanti li għandhom jiġu mmonitorjati jinkludu l-pressjoni tad-dħul u tal-ħruġ, ir-rata tal-fluss, il-veloċità tar-rotazzjoni, u l-qawwa tal-ħruġ.
Sewqan b'veloċità eċċessiva. L-apparat jaqta' l-fluss lejn it-turbina, u b'hekk ir-rotor tat-turbina jnaqqas il-veloċità, u b'hekk jipproteġi t-tagħmir minn veloċitajiet eċċessivi minħabba kundizzjonijiet ta' proċess mhux mistennija li jistgħu jagħmlu ħsara lit-tagħmir.
Valv tas-Sigurtà tal-Pressjoni (PSV). Il-PSVs spiss jiġu installati wara turboexpander biex jipproteġu l-pajpijiet u t-tagħmir ta' pressjoni baxxa. Il-PSV irid ikun iddisinjat biex jiflaħ l-aktar kontinġenzi severi, li tipikament jinkludu l-falliment tal-valv tal-bypass biex jinfetaħ. Jekk expander jiżdied ma' stazzjon eżistenti għat-tnaqqis tal-pressjoni, it-tim tad-disinn tal-proċess irid jiddetermina jekk il-PSV eżistenti jipprovdix protezzjoni adegwata.
Heater. Il-ħiters jikkumpensaw għat-tnaqqis fit-temperatura kkawżat mill-gass li jgħaddi mit-turbina, għalhekk il-gass irid jissaħħan minn qabel. Il-funzjoni ewlenija tiegħu hija li jżid it-temperatura tal-fluss tal-gass li jogħla biex iżomm it-temperatura tal-gass li joħroġ mill-espansur 'il fuq minn valur minimu. Benefiċċju ieħor taż-żieda fit-temperatura huwa li jżid il-produzzjoni tal-enerġija kif ukoll jipprevjeni l-korrużjoni, il-kondensazzjoni, jew l-idrati li jistgħu jaffettwaw ħażin iż-żennuni tat-tagħmir. F'sistemi li fihom skambjaturi tas-sħana (kif muri fil-Figura 3), it-temperatura tal-gass ġeneralment tiġi kkontrollata billi jiġi rregolat il-fluss tal-likwidu msaħħan fil-preheater. F'xi disinji, jista' jintuża heater tal-fjamma jew heater elettriku minflok skambjatur tas-sħana. Il-ħiters jistgħu diġà jeżistu fi stazzjon tal-valv JT eżistenti, u ż-żieda ta' espansur tista' ma teħtieġx l-installazzjoni ta' ħiters addizzjonali, iżda pjuttost iż-żieda tal-fluss tal-fluwidu msaħħan.
Sistemi ta' żejt lubrikanti u gass tas-siġill. Kif imsemmi hawn fuq, l-espansuri jistgħu jużaw disinji differenti ta' siġilli, li jistgħu jeħtieġu lubrikanti u gassijiet tas-siġillar. Fejn applikabbli, iż-żejt lubrikanti għandu jżomm kwalità u purità għolja meta jkun f'kuntatt mal-gassijiet tal-proċess, u l-livell ta' viskożità taż-żejt għandu jibqa' fil-medda operattiva meħtieġa tal-bearings lubrikati. Sistemi ta' gass issiġillat ġeneralment ikunu mgħammra b'apparat ta' lubrikazzjoni taż-żejt biex jipprevjeni li ż-żejt mill-kaxxa tal-bearings jidħol fil-kaxxa tal-espansjoni. Għal applikazzjonijiet speċjali ta' kompanders użati fl-industrija tal-idrokarburi, is-sistemi ta' żejt lubrikanti u gass tas-siġillar huma tipikament iddisinjati skont l-ispeċifikazzjonijiet tal-API 617 [5] Parti 4.
Sewqan ta' frekwenza varjabbli (VFD). Meta l-ġeneratur ikun ta' induzzjoni, VFD tipikament jinxtegħel biex jaġġusta s-sinjal tal-kurrent alternanti (AC) biex jaqbel mal-frekwenza tal-utilità. Tipikament, disinji bbażati fuq sewqan ta' frekwenza varjabbli għandhom effiċjenza ġenerali ogħla minn disinji li jużaw gearboxes jew komponenti mekkaniċi oħra. Sistemi bbażati fuq VFD jistgħu wkoll jakkomodaw firxa usa' ta' bidliet fil-proċess li jistgħu jirriżultaw f'bidliet fil-veloċità tax-xaft tal-espansur.
Trażmissjoni. Xi disinji ta' espansors jużaw gearbox biex inaqqsu l-veloċità tal-espansor għall-veloċità nominali tal-ġeneratur. L-ispiża tal-użu ta' gearbox hija effiċjenza ġenerali aktar baxxa u għalhekk qawwa tal-ħruġ aktar baxxa.
Meta jħejji talba għal kwotazzjoni (RFQ) għal espansur, l-inġinier tal-proċess l-ewwel irid jiddetermina l-kundizzjonijiet operattivi, inkluża l-informazzjoni li ġejja:
L-inġiniera mekkaniċi spiss jikkompletaw l-ispeċifikazzjonijiet tal-ġeneratur tal-espansjoni u l-ispeċifikazzjonijiet billi jużaw dejta minn dixxiplini oħra tal-inġinerija. Dawn l-inputs jistgħu jinkludu dan li ġej:
L-ispeċifikazzjonijiet iridu jinkludu wkoll lista ta’ dokumenti u tpinġijiet ipprovduti mill-manifattur bħala parti mill-proċess tal-offerta u l-ambitu tal-provvista, kif ukoll proċeduri ta’ ttestjar applikabbli kif meħtieġ mill-proġett.
L-informazzjoni teknika pprovduta mill-manifattur bħala parti mill-proċess tal-offerta ġeneralment għandha tinkludi l-elementi li ġejjin:
Jekk xi aspett tal-proposta jkun differenti mill-ispeċifikazzjonijiet oriġinali, il-manifattur irid jipprovdi wkoll lista ta' devjazzjonijiet u r-raġunijiet għad-devjazzjonijiet.
Ladarba tasal proposta, it-tim tal-iżvilupp tal-proġett irid jirrevedi t-talba għall-konformità u jiddetermina jekk il-varjanzi humiex teknikament ġustifikati.
Konsiderazzjonijiet tekniċi oħra li għandek tikkunsidra meta tevalwa l-proposti jinkludu:
Fl-aħħar nett, jeħtieġ li titwettaq analiżi ekonomika. Minħabba li għażliet differenti jistgħu jirriżultaw fi spejjeż inizjali differenti, huwa rakkomandat li titwettaq analiżi tal-fluss tal-flus jew tal-ispiża taċ-ċiklu tal-ħajja biex jitqabblu l-ekonomija fit-tul tal-proġett u r-redditu fuq l-investiment. Pereżempju, investiment inizjali ogħla jista' jiġi kkumpensat fit-tul minn żieda fil-produttività jew rekwiżiti ta' manutenzjoni mnaqqsa. Ara "Referenzi" għal struzzjonijiet dwar dan it-tip ta' analiżi. 4.
L-applikazzjonijiet kollha ta' ġeneratur turboespansur jeħtieġu kalkolu inizjali tal-qawwa potenzjali totali biex jiġi ddeterminat l-ammont totali ta' enerġija disponibbli li tista' tiġi rkuprata f'applikazzjoni partikolari. Għal ġeneratur turboespansur, il-potenzjal tal-qawwa huwa kkalkulat bħala proċess iżentropiku (entropija kostanti). Din hija s-sitwazzjoni termodinamika ideali biex jiġi kkunsidrat proċess adjabatiku riversibbli mingħajr frizzjoni, iżda huwa l-proċess korrett biex jiġi stmat il-potenzjal attwali tal-enerġija.
L-enerġija potenzjali isentropika (IPP) hija kkalkulata billi tiġi mmultiplikata d-differenza fl-entalpija speċifika fid-daħla u l-ħruġ tat-turboexpander u r-riżultat jiġi mmultiplikat bir-rata tal-fluss tal-massa. Din l-enerġija potenzjali se tiġi espressa bħala kwantità isentropika (Ekwazzjoni (1)):
IPP = ( hinlet – h(i,e)) × ṁ x ŋ (1)
fejn h(i,e) hija l-entalpija speċifika filwaqt li titqies it-temperatura tal-ħruġ isentropiku u ṁ hija r-rata tal-fluss tal-massa.
Għalkemm l-enerġija potenzjali iżentropika tista' tintuża biex tiġi stmata l-enerġija potenzjali, is-sistemi reali kollha jinvolvu frizzjoni, sħana, u telf ieħor ta' enerġija anċillari. Għalhekk, meta jiġi kkalkulat il-potenzjal attwali tal-enerġija, għandha titqies id-dejta addizzjonali tal-input li ġejja:
Fil-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet tat-turboexpander, it-temperatura hija limitata għall-minimu biex jiġu evitati problemi mhux mixtieqa bħall-iffriżar tal-pajpijiet imsemmi qabel. Fejn jiċċirkola l-gass naturali, l-idrati kważi dejjem ikunu preżenti, li jfisser li l-pipeline 'l isfel minn turboexpander jew valv tat-throttle jiffriża internament u esternament jekk it-temperatura tal-ħruġ tinżel taħt iż-0°C. Il-formazzjoni tas-silġ tista' tirriżulta f'restrizzjoni tal-fluss u fl-aħħar mill-aħħar titfi s-sistema biex tiddifrostja. Għalhekk, it-temperatura tal-ħruġ "mixtieqa" tintuża biex tikkalkula xenarju potenzjali ta' enerġija aktar realistiku. Madankollu, għal gassijiet bħall-idroġenu, il-limitu tat-temperatura huwa ħafna aktar baxx għaliex l-idroġenu ma jinbidilx minn gass għal likwidu sakemm jilħaq it-temperatura krijoġenika (-253°C). Uża din it-temperatura tal-ħruġ mixtieqa biex tikkalkula l-entalpija speċifika.
L-effiċjenza tas-sistema tat-turboexpander trid tiġi kkunsidrata wkoll. Skont it-teknoloġija użata, l-effiċjenza tas-sistema tista' tvarja b'mod sinifikanti. Pereżempju, turboexpander li juża ger ta' tnaqqis biex jittrasferixxi l-enerġija rotazzjonali mit-turbina għall-ġeneratur se jesperjenza telf ta' frizzjoni akbar minn sistema li tuża sewqan dirett mit-turbina għall-ġeneratur. L-effiċjenza ġenerali ta' sistema ta' turboexpander hija espressa bħala perċentwal u titqies meta jiġi vvalutat il-potenzjal attwali tal-qawwa tat-turboexpander. Il-potenzjal attwali tal-qawwa (PP) huwa kkalkulat kif ġej:
PP = (hinlet – hexit) × ṁ x ṅ (2)
Ejja nagħtu ħarsa lejn l-applikazzjoni tat-tnaqqis tal-pressjoni tal-gass naturali. ABC topera u żżomm stazzjon għat-tnaqqis tal-pressjoni li jittrasporta l-gass naturali mill-pipeline prinċipali u jqassmu lill-muniċipalitajiet lokali. F'dan l-istazzjon, il-pressjoni tad-dħul tal-gass hija ta' 40 bar u l-pressjoni tal-ħruġ hija ta' 8 bar. It-temperatura tal-gass tad-dħul imsaħħan minn qabel hija ta' 35°C, li ssaħħan minn qabel il-gass biex tipprevjeni l-iffriżar tal-pipeline. Għalhekk, it-temperatura tal-gass tal-ħruġ trid tiġi kkontrollata sabiex ma tinżilx taħt iż-0°C. F'dan l-eżempju se nużaw 5°C bħala t-temperatura minima tal-ħruġ biex inżidu l-fattur tas-sigurtà. Ir-rata normalizzata tal-fluss volumetriku tal-gass hija ta' 50,000 Nm3/h. Biex nikkalkulaw il-potenzjal tal-enerġija, se nassumu li l-gass kollu jiċċirkola mit-turbo expander u nikkalkulaw l-output massimu tal-enerġija. Stma l-potenzjal totali tal-output tal-enerġija billi tuża l-kalkolu li ġej:
Ħin tal-posta: 25 ta' Mejju 2024