L-espansuri jistgħu jużaw tnaqqis tal-pressjoni biex isuqu magni li jduru. Informazzjoni dwar kif tevalwa l-benefiċċji potenzjali tal-installazzjoni ta 'estensur tista' tinstab hawn.
Tipikament fl-industrija tal-proċess kimiku (IPK), "ammont kbir ta 'enerġija jinħela fil-valvi tal-kontroll tal-pressjoni fejn il-fluwidi ta' pressjoni għolja għandhom jiġu depressurizzati" [1]. Jiddependi fuq diversi fatturi tekniċi u ekonomiċi, jista 'jkun mixtieq li din l-enerġija tinbidel f'enerġija mekkanika li ddur, li tista' tintuża biex issuq ġeneraturi jew magni oħra li jduru. Għal fluwidi inkompressibbli (likwidi), dan jinkiseb bl-użu ta 'turbina ta' rkupru ta 'enerġija idrawlika (HPRT; ara referenza 1). Għal likwidi kompressibbli (gassijiet), espander huwa magna xierqa.
L-espansuri huma teknoloġija matura b'ħafna applikazzjonijiet ta 'suċċess bħal qsim katalitiku fluwidu (FCC), refriġerazzjoni, valvi tal-belt tal-gass naturali, separazzjoni tal-arja jew emissjonijiet tal-egżost. Fil-prinċipju, kwalunkwe nixxiegħa tal-gass bi pressjoni mnaqqsa tista 'tintuża biex tmexxi espansjoni, iżda "l-output tal-enerġija huwa direttament proporzjonali għall-proporzjon tal-pressjoni, it-temperatura u r-rata tal-fluss tal-fluss tal-gass" [2], kif ukoll il-fattibilità teknika u ekonomika. Implimentazzjoni ta 'Expander: Il-proċess jiddependi minn dawn u fatturi oħra, bħall-prezzijiet tal-enerġija lokali u d-disponibbiltà tal-manifattur ta' tagħmir adattat.
Għalkemm it-turboexpander (li jiffunzjona bl-istess mod għal turbina) huwa l-iktar tip magħruf ta 'expander (Figura 1), hemm tipi oħra adattati għal kundizzjonijiet ta' proċess differenti. Dan l-artikolu jintroduċi t-tipi ewlenin ta 'espansuri u l-komponenti tagħhom u jiġbor fil-qosor kif il-maniġers tal-operazzjonijiet, konsulenti jew awdituri tal-enerġija f'diversi diviżjonijiet tas-CPI jistgħu jevalwaw il-benefiċċji ekonomiċi u ambjentali potenzjali tal-installazzjoni ta' espansjoni.
Hemm ħafna tipi differenti ta 'meded 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-istat operattiv ta 'kull tip ibbażat fuq dijametri speċifiċi u veloċitajiet speċifiċi, ara l-Għajnuna. 3.
Pistun turboexpander. It-turboexpanders tal-pistuni u l-pistuni li jduru joperaw bħal magna ta 'kombustjoni interna li jduru b'lura, li jassorbu gass bi pressjoni għolja u jibdlu l-enerġija maħżuna tiegħu f'enerġija rotazzjonali permezz tal-manovella.
Drag it-turbo expander. L-expander tat-turbina tal-brejkijiet jikkonsisti f'kamra tal-fluss konċentriċi b'xewk tal-barmil imwaħħal mal-periferija tal-element li jdur. Huma ddisinjati bl-istess mod bħar-roti tal-ilma, iżda s-sezzjoni trasversali tal-kmamar konċentriċi tiżdied minn dħul għal ħruġ, li jippermetti li l-gass jespandi.
Turboexpander radjali. Turboexpanders tal-fluss radjali għandhom dħul assjali u ħanut radjali, li jippermetti li l-gass jespandi radjalment permezz tal-impeller tat-turbina. Bl-istess mod, it-turbini tal-fluss assjali jespandu l-gass mir-rota tat-turbina, iżda d-direzzjoni tal-fluss tibqa 'parallela mal-assi tar-rotazzjoni.
Dan l-artikolu jiffoka fuq turboexpanders radjali u assjali, jiddiskuti s-sottotipi varji tagħhom, komponenti u ekonomija.
Turboexpander jestratta enerġija minn nixxiegħa ta 'gass bi pressjoni għolja u jibdilha f'tagħbija ta' sewqan. Tipikament it-tagħbija hija kompressur jew ġeneratur konness ma 'xaft. Turboexpander bi kompressur jikkompressa fluwidu f'partijiet oħra tal-fluss tal-proċess li jeħtieġu fluwidu kkompressat, u b'hekk iżid l-effiċjenza ġenerali tal-impjant billi tuża enerġija li mod ieħor tinħela. Turboexpander b'tagħbija ta 'ġeneratur jikkonverti l-enerġija f'elettriku, li tista' tintuża fi proċessi oħra tal-pjanti jew mibgħuta lura għall-grilja lokali għall-bejgħ.
Il-ġeneraturi tat-turboexpander jistgħu jkunu mgħammra jew xaft tas-sewqan dirett mir-rota tat-turbina għall-ġeneratur, jew permezz ta 'gearbox li effettivament tnaqqas il-veloċità tal-input mir-rota tat-turbina għall-ġeneratur permezz ta' proporzjon tal-gerijiet. Turboexpanders Direct Drive joffru vantaġġi fl-effiċjenza, l-impronta u l-ispejjeż tal-manutenzjoni. Turboexpanders tal-gearbox huma itqal u jeħtieġu marka akbar, tagħmir awżiljarju tal-lubrikazzjoni, u manutenzjoni regolari.
Turboexpanders tal-fluss jistgħu jsiru fil-forma ta 'turbini radjali jew assjali. L-espansuri tal-fluss radjali fihom dħul assjali u ħanut radjali b'tali mod li l-fluss tal-gass joħroġ mit-turbina radjalment mill-assi tar-rotazzjoni. Turbini assjali jippermettu li l-gass jiċċirkola b'mod assjali tul l-assi ta 'rotazzjoni. It-turbini tal-fluss assjali jestrattaw l-enerġija mill-fluss tal-gass permezz tal-vanes gwida tad-dħul lejn ir-rota tal-expander, biż-żona tas-sezzjoni trasversali tal-kamra ta 'espansjoni tiżdied gradwalment biex iżżomm veloċità kostanti.
Ġeneratur tat-turboexpander jikkonsisti fi tliet komponenti ewlenin: rota tat-turbina, bearings speċjali u ġeneratur.
Rota tat-Turbine. Ir-roti tat-turbini huma spiss iddisinjati speċifikament biex jottimizzaw l-effiċjenza ajrudinamika. Il-varjabbli tal-applikazzjoni li jaffettwaw id-disinn tar-roti tat-turbina jinkludu pressjoni tad-dħul / ħruġ, temperatura tad-dħul / ħruġ, fluss tal-volum, u proprjetajiet tal-fluwidu. Meta l-proporzjon tal-kompressjoni jkun għoli wisq biex jitnaqqas fi stadju wieħed, huwa meħtieġ turboexpander b'ħafna roti tat-turbini. Kemm ir-roti tat-turbini radjali kif ukoll dawk assjali jistgħu jiġu ddisinjati bħala dawk f'ħafna stadji, iżda r-roti tat-turbina assjali għandhom tul assjali ferm iqsar u għalhekk huma aktar kompatti. Turbini tal-fluss radjali b'diversi stadji jeħtieġu li l-gass jiċċirkola minn assjali għal radjali u lura għal assjali, u joħloq telf ta 'frizzjoni ogħla minn turbini tal-fluss assjali.
bearings. Id-disinn tal-bearing huwa kritiku għall-operazzjoni effiċjenti ta 'turboexpander. It-tipi li jġorru relatati mad-disinji tat-turboexpander ivarjaw ħafna u jistgħu jinkludu bearings taż-żejt, bearings tal-films likwidi, bearings tal-ballun tradizzjonali, u bearings manjetiċi. Kull metodu għandu l-vantaġġi u l-iżvantaġġi tiegħu stess, kif muri fit-Tabella 1.
Ħafna manifatturi ta 'turboexpander jagħżlu bearings manjetiċi bħala l-għażla tagħhom minħabba l-vantaġġi uniċi tagħhom. Il-bearings manjetiċi jiżguraw tħaddim bla frizzjoni tal-komponenti dinamiċi tat-turboexpander, li jnaqqsu b'mod sinifikanti l-ispejjeż tal-operat u l-manutenzjoni matul il-ħajja tal-magna. Huma wkoll iddisinjati biex jifilħu firxa wiesgħa ta 'tagħbijiet assjali u radjali u kundizzjonijiet ta' żejjed. L-ispejjeż inizjali ogħla tagħhom huma kkumpensati bi spejjeż taċ-ċiklu tal-ħajja ferm aktar baxxi.
dinamo. Il-ġeneratur jieħu l-enerġija rotazzjonali tat-turbina u jibdilha f'enerġija elettrika utli bl-użu ta 'ġeneratur elettromanjetiku (li jista' jkun ġeneratur ta 'induzzjoni jew ġeneratur ta' kalamita permanenti). Il-ġeneraturi tal-induzzjoni għandhom veloċità nominali, u għalhekk applikazzjonijiet ta 'turbina b'veloċità għolja jeħtieġu gearbox, iżda jistgħu jiġu ddisinjati biex jaqblu mal-frekwenza tal-grilja, u jeliminaw il-ħtieġa għal drive ta' frekwenza varjabbli (VFD) biex jipprovdu l-elettriku ġġenerat. Il-ġeneraturi tal-kalamita permanenti, min-naħa l-oħra, jistgħu jkunu direttament akkoppjati xaft mat-turbina u jittrasmettu l-qawwa lill-grilja permezz ta 'sewqan ta' frekwenza varjabbli. Il-ġeneratur huwa ddisinjat biex jagħti enerġija massima bbażata fuq il-qawwa tax-xaft disponibbli fis-sistema.
Siġilli. Is-siġill huwa wkoll komponent kritiku meta tfassal sistema ta 'turboexpander. Sabiex tinżamm effiċjenza għolja u tissodisfa l-istandards ambjentali, is-sistemi għandhom ikunu ssiġillati biex jipprevjenu tnixxija potenzjali tal-gass. Turboexpanders jistgħu jkunu mgħammra b'siġilli dinamiċi jew statiċi. Siġilli dinamiċi, bħal siġilli labirint u siġilli tal-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. Siġilli dinamiċi jintlibsu maż-żmien u jeħtieġu manutenzjoni u spezzjoni regolari biex jiżguraw li qed jiffunzjonaw kif suppost. Meta l-komponenti kollha tat-turboexpander jinsabu f'akkomodazzjoni waħda, is-siġilli statiċi jistgħu jintużaw biex jipproteġu kwalunkwe ċomb li joħroġ mill-akkomodazzjoni, inkluż lill-ġeneratur, drives tal-bearing manjetiku, jew sensuri. Dawn is-siġilli li ma jgħaddix ilma minnhom jipprovdu protezzjoni permanenti kontra t-tnixxija tal-gass u ma jeħtieġu l-ebda manutenzjoni jew tiswija.
Mil-lat tal-proċess, ir-rekwiżit primarju għall-installazzjoni ta 'expander huwa li tipprovdi gass kompressibbli ta' pressjoni għolja (mhux kondensabbli) għal sistema ta 'pressjoni baxxa bi fluss suffiċjenti, tnaqqis fil-pressjoni u użu biex iżżomm it-tħaddim normali tat-tagħmir. Il-parametri operattivi jinżammu f'livell sikur u effiċjenti.
F'termini ta 'funzjoni ta' tnaqqis tal-pressjoni, l-espandier jista 'jintuża biex jissostitwixxi l-valv Joule-Thomson (JT), magħruf ukoll bħala l-valv tat-throttle. Peress li l-valv JT jiċċaqlaq tul triq iżentropika u l-expander jiċċaqlaq tul triq kważi iżentropika, din tal-aħħar tnaqqas l-entalpija tal-gass u tikkonverti d-differenza tal-entalpija f'qawwa tax-xaft, u b'hekk tipproduċi temperatura ta 'żbokk 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-gass tal-ħruġ (pereżempju, fi stazzjon ta 'dekompressjoni fejn it-temperatura tal-gass għandha tinżamm' il fuq mill-iffriżar, l-idratazzjoni, jew it-temperatura minima tad-disinn tal-materjal), mill-inqas heater wieħed għandu jkun miżjud. tikkontrolla t-temperatura tal-gass. Meta l-preheater ikun jinsab 'il fuq mill-espander, ftit mill-enerġija mill-gass ta' l-għalf tiġi rkuprata wkoll fl-expander, u b'hekk iżżid il-produzzjoni tal-enerġija tagħha. F’xi konfigurazzjonijiet fejn il-kontroll tat-temperatura tal-ħruġ huwa meħtieġ, it-tieni reheater jista ’jiġi installat wara l-espander biex jipprovdi kontroll aktar mgħaġġel.
Fil-Fig. Il-Figura 3 turi dijagramma simplifikata tad-dijagramma tal-fluss ġenerali ta 'ġeneratur ta' expander bi preheater użat biex tissostitwixxi valv JT.
F'konfigurazzjonijiet oħra tal-proċess, l-enerġija rkuprata fl-expander tista 'tiġi trasferita direttament lill-kompressur. Dawn il-magni, xi kultant imsejħa "kmandanti", ġeneralment ikollhom stadji ta 'espansjoni u kompressjoni konnessi minn xaftijiet wieħed jew aktar, li jistgħu jinkludu wkoll gearbox biex tirregola d-differenza tal-veloċità bejn iż-żewġ stadji. Jista 'jinkludi wkoll mutur addizzjonali biex jipprovdi aktar enerġija għall-istadju tal-kompressjoni.
Hawn taħt hawn uħud mill-aktar komponenti importanti li jiżguraw tħaddim u stabbiltà xierqa tas-sistema.
Valv tal-bypass jew valv li jnaqqas il-pressjoni. Il-valv tal-bypass jippermetti li t-tħaddim ikompli meta t-turboexpander ma jkunx qed jaħdem (per eżempju, għal manutenzjoni jew emerġenza), filwaqt li l-valv li jnaqqas il-pressjoni jintuża għal tħaddim kontinwu biex iforni gass żejjed meta l-fluss totali jaqbeż il-kapaċità tad-disinn tal-espandi.
Valv ta 'għeluq ta' emerġenza (ESD). Valvoli ESD jintużaw biex jimblokkaw il-fluss tal-gass fl-espander f'emerġenza biex tiġi evitata ħsara mekkanika.
Strumenti u kontrolli. Varjabbli importanti biex tissorvelja jinkludu pressjoni tad-dħul u tal-ħruġ, rata tal-fluss, veloċità tar-rotazzjoni, u ħruġ tal-qawwa.
Sewqan b'veloċità eċċessiva. L-apparat jaqta 'l-fluss lejn it-turbina, u jikkawża li r-rotor tat-turbina jonqos, u b'hekk jipproteġi t-tagħmir minn veloċitajiet eċċessivi minħabba kundizzjonijiet ta' proċess mhux mistennija li jistgħu jagħmlu ħsara lit-tagħmir.
Valv ta 'sigurtà tal-pressjoni (PSV). PSVs huma spiss installati wara turboexpander biex jipproteġu l-linji tal-pajpijiet u tagħmir ta 'pressjoni baxxa. Il-PSV għandu jkun iddisinjat biex jiflaħ il-kontinġenzi l-aktar severi, li tipikament jinkludu falliment tal-valv tal-bypass biex jinfetaħ. Jekk espander huwa miżjud ma 'stazzjon ta' tnaqqis tal-pressjoni eżistenti, it-tim tad-disinn tal-proċess għandu jiddetermina jekk il-PSV eżistenti jipprovdix protezzjoni adegwata.
Heater. Il-ħiters jikkumpensaw għall-waqgħa tat-temperatura kkawżata mill-gass li jgħaddi mit-turbina, u għalhekk il-gass għandu jkun imsaħħan minn qabel. Il-funzjoni ewlenija tagħha hija li żżid it-temperatura tal-fluss tal-gass li qed jiżdied biex iżżomm it-temperatura tal-gass li jħalli l-espander 'il fuq minn valur minimu. Benefiċċju ieħor li tgħolli t-temperatura huwa li tiżdied il-ħruġ tal-enerġija kif ukoll tipprevjeni l-korrużjoni, il-kondensazzjoni, jew l-idrat li jistgħu jaffettwaw ħażin iż-żennuni tat-tagħmir. F'sistemi li fihom skambjaturi tas-sħana (kif muri fil-Figura 3), it-temperatura tal-gass hija ġeneralment ikkontrollata billi tirregola l-fluss ta 'likwidu msaħħan fil-preheater. F’xi disinni, heater tal-fjamma jew heater elettriku jista ’jintuża minflok skambjatur tas-sħana. Il-ħiters jistgħu diġà jeżistu fi stazzjon tal-valv JT eżistenti, u ż-żieda ta 'espansjoni tista' ma teħtieġx installazzjoni ta 'ħiters addizzjonali, iżda pjuttost iżżid il-fluss ta' fluwidu msaħħan.
Sistemi ta 'lubrikazzjoni taż-żejt u tas-siġill tal-gass. Kif imsemmi hawn fuq, l-espansuri jistgħu jużaw disinji ta 'siġill differenti, li jistgħu jeħtieġu lubrikanti u gassijiet li jissiġillaw. Fejn applikabbli, iż-żejt lubrikanti għandu jżomm kwalità għolja u purità meta jkun f'kuntatt ma 'gassijiet tal-proċess, u l-livell ta' viskożità taż-żejt għandu jibqa 'fil-firxa operattiva meħtieġa ta' bearings lubrikati. Sistemi ta 'gass issiġillati huma ġeneralment mgħammra b'apparat ta' lubrikazzjoni taż-żejt biex jipprevjeni li ż-żejt mill-kaxxa tal-bearing jidħol fil-kaxxa ta 'espansjoni. Għal applikazzjonijiet speċjali ta 'companders użati fl-industrija tal-idrokarburi, is-sistemi tal-lube taż-żejt u tal-gass tas-siġill huma tipikament iddisinjati għall-ispeċifikazzjonijiet API 617 [5] Parti 4.
Drive tal-frekwenza varjabbli (VFD). Meta l-ġeneratur ikun induzzjoni, VFD huwa tipikament mixgħul biex jaġġusta s-sinjal tal-kurrent alternattiv (AC) biex jaqbel mal-frekwenza tal-utilità. Tipikament, disinji bbażati fuq drives ta 'frekwenza varjabbli għandhom effiċjenza ġenerali ogħla minn disinji li jużaw gearboxes jew komponenti mekkaniċi oħra. Sistemi bbażati fuq il-VFD jistgħu wkoll jakkomodaw firxa usa 'ta' bidliet fil-proċess li jistgħu jirriżultaw f'bidliet fil-veloċità tax-xaft ta 'l-expander.
Trasmissjoni. Xi disinji ta 'expander jużaw gearbox biex inaqqsu l-veloċità ta' l-espander għall-veloċità nominali tal-ġeneratur. L-ispiża għall-użu ta 'gearbox hija effiċjenza ġenerali aktar baxxa u għalhekk produzzjoni ta' enerġija aktar baxxa.
Meta tħejji talba għal kwotazzjoni (RFQ) għal espansjoni, l-inġinier tal-proċess l-ewwel għandu jiddetermina l-kundizzjonijiet operattivi, inkluża l-informazzjoni li ġejja:
Inġiniera mekkaniċi ħafna drabi jtemmu l-ispeċifikazzjonijiet u l-ispeċifikazzjonijiet tal-ġeneratur tal-expander billi jużaw dejta minn dixxiplini oħra tal-inġinerija. Dawn l-inputs jistgħu jinkludu dawn li ġejjin:
L-ispeċifikazzjonijiet għandhom jinkludu wkoll lista ta 'dokumenti u tpinġijiet ipprovduti mill-manifattur bħala parti mill-proċess tal-offerta u l-ambitu tal-provvista, kif ukoll il-proċeduri tat-test applikabbli kif meħtieġ mill-proġett.
L-informazzjoni teknika pprovduta mill-manifattur bħala parti mill-proċess tal-offerta għandha ġeneralment tinkludi l-elementi li ġejjin:
Jekk xi aspett tal-proposta huwa differenti mill-ispeċifikazzjonijiet oriġinali, il-manifattur għandu jipprovdi wkoll lista ta 'devjazzjonijiet u r-raġunijiet għad-devjazzjonijiet.
Ladarba tiġi rċevuta proposta, it-tim tal-iżvilupp tal-proġett għandu jirrevedi t-talba għall-konformità u jiddetermina jekk il-varjazzjonijiet humiex ġustifikati teknikament.
Konsiderazzjonijiet tekniċi oħra li għandek tikkunsidra meta tevalwa l-proposti jinkludu:
Fl-aħħarnett, għandha titwettaq analiżi ekonomika. Minħabba li għażliet differenti jistgħu jirriżultaw fi spejjeż inizjali differenti, huwa rrakkomandat li titwettaq analiżi tal-likwidità jew ċiklu tal-ħajja biex tqabbel l-ekonomija fit-tul tal-proġett u r-ritorn fuq l-investiment. Pereżempju, investiment inizjali ogħla jista 'jkun ikkumpensat fit-tul b'żieda fil-produttività jew rekwiżiti ta' manutenzjoni mnaqqsa. Ara “Referenzi” għal struzzjonijiet dwar dan it-tip ta ’analiżi. 4.
L-applikazzjonijiet kollha tal-ġeneratur turboexpander jeħtieġu kalkolu tal-qawwa potenzjali totali inizjali biex jiddetermina l-ammont totali ta 'enerġija disponibbli li tista' tiġi rkuprata f'applikazzjoni partikolari. Għal ġeneratur ta 'turboexpander, il-potenzjal ta' enerġija huwa kkalkulat bħala proċess iżentropiku (entropija kostanti). Din hija s-sitwazzjoni termodinamika ideali biex jiġi kkunsidrat proċess adiabatiku riversibbli mingħajr frizzjoni, iżda huwa l-proċess korrett għall-istima tal-potenzjal ta 'enerġija attwali.
L-enerġija potenzjali iżentropika (IPP) hija kkalkulata billi timmultiplika d-differenza speċifika tal-entalpija fid-dħul u l-ħruġ tat-turboexpander u timmultiplika r-riżultat bir-rata tal-fluss tal-massa. Din l-enerġija potenzjali se tkun espressa bħala kwantità iżentropika (Ekwazzjoni (1)):
IPP = (hinlet - h (i, e)) × ṁ x ŋ (1)
fejn H (i, e) hija l-entalpija speċifika li tqis it-temperatura iżentropika tal-ħruġ u ṁ hija r-rata tal-fluss tal-massa.
Għalkemm l-enerġija potenzjali iżentropika tista 'tintuża biex tistma l-enerġija potenzjali, is-sistemi reali kollha jinvolvu frizzjoni, sħana, u telf ieħor anċillari ta' enerġija. Għalhekk, meta tiġi kkalkulata l-potenzjal tal-qawwa attwali, għandha titqies id-dejta addizzjonali tal-input:
Fil-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet turboexpander, it-temperatura hija limitata għal minimu biex jiġu evitati problemi mhux mixtieqa bħall-iffriżar tal-pajpijiet imsemmi qabel. Meta l-flussi tal-gass naturali, l-idrati huma kważi dejjem preżenti, fis-sens li l-pipeline 'l isfel ta' turboexpander jew valv tat-throttle se jiffriża internament u esternament jekk it-temperatura tal-ħruġ tinżel taħt 0 ° C. Il-formazzjoni tas-silġ tista 'tirriżulta f'restrizzjoni tal-fluss u fl-aħħar mitfi s-sistema biex titneħħa. Għalhekk, it-temperatura "mixtieqa" tal-ħruġ tintuża biex tikkalkula xenarju ta 'qawwa potenzjali aktar realistika. Madankollu, għal gassijiet bħall-idroġenu, il-limitu tat-temperatura huwa ħafna inqas minħabba li l-idroġenu ma jinbidilx mill-gass għal likwidu sakemm jilħaq it-temperatura krijoġenika (-253 ° C). Uża din it-temperatura mixtieqa tal-ħruġ biex tikkalkula l-entalpija speċifika.
L-effiċjenza tas-sistema turboexpander għandha wkoll tkun ikkunsidrata. Skond it-teknoloġija użata, l-effiċjenza tas-sistema tista 'tvarja b'mod sinifikanti. Pereżempju, turboexpander li juża tagħmir ta 'tnaqqis biex jittrasferixxi l-enerġija rotazzjonali mit-turbina lill-ġeneratur se jesperjenza telf ta' frizzjoni akbar minn sistema li tuża drive dirett mit-turbina għall-ġeneratur. L-effiċjenza ġenerali ta 'sistema ta' turboexpander hija espressa bħala perċentwali u titqies meta tkun evalwata l-potenzjal ta 'enerġija attwali tat-turboexpander. Il-potenzjal tal-qawwa attwali (PP) huwa kkalkulat kif ġej:
Pp = (hinlet - hexit) × ṁ x ṅ (2)
Ejja nħarsu lejn l-applikazzjoni ta 'serħan mill-pressjoni tal-gass naturali. ABC topera u żżomm stazzjon ta 'tnaqqis tal-pressjoni li jittrasporta gass naturali mill-pipeline ewlieni u jqassamha lill-muniċipalitajiet lokali. F'dan l-istazzjon, il-pressjoni tad-dħul tal-gass hija 40 bar u l-pressjoni tal-ħruġ hija ta '8 bar. It-temperatura tal-gass imsaħħan minn qabel hija 35 ° C, li tħejji minn qabel il-gass biex tevita l-iffriżar tal-pipeline. Għalhekk, it-temperatura tal-gass tal-ħruġ għandha tkun ikkontrollata sabiex ma taqax taħt 0 ° C. F'dan l-eżempju se nużaw 5 ° C bħala t-temperatura minima tal-ħruġ biex inżidu l-fattur ta 'sigurtà. Ir-rata tal-fluss tal-gass volumetriku normalizzat hija 50,000 nm3 / h. Biex tikkalkula l-potenzjal tal-qawwa, aħna nassumu li l-gass kollu jiċċirkola permezz tal-expander turbo u jikkalkula l-ħruġ massimu tal-qawwa. Stima l-potenzjal tal-ħruġ totali tal-qawwa billi tuża l-kalkolu li ġej:
POST TIME: 25-2024 ta 'Mejju