Οι εκτιμήσεις των ειδικών δείχνουν ότι σε αυτόν τον αιώνα ο ρόλος του φυσικού αερίου στον ενεργειακό τομέα των περισσότερων χωρών θα αυξηθεί. Στις αρχές της δεκαετίας του '30 του ΧΧΙ αιώνα, η κατανάλωση φυσικού αερίου ενδέχεται να διπλασιαστεί. Για να λυθεί το πρόβλημα της εξοικονόμησης ενέργειας στα συστήματα μεταφοράς, χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο συστήματα ανάκτησης ενέργειας, ένα από τα οποία είναι το turbo expander.
Πώς λειτουργεί το turbo expander
Η αξιοποίηση της ενέργειας που προκύπτει από την υπερβολική πίεση στο σύστημα μεταφοράς αερίου είναι ένα από τα σημαντικά καθήκοντα που επιλύονται στη βιομηχανία φυσικού αερίου. Για τους σκοπούς αυτούς, χρησιμοποιούνται ειδικοί στρόβιλοι διαστολής, οι οποίοι συνδέονται μηχανικά με έναν καταναλωτή ισχύος - έναν συμπιεστή ή μια ηλεκτρική γεννήτρια. Αυτή η συσκευή ανάκτησης ενέργειας που δεν καταναλώνει καύσιμο ονομάζεται turbo expander.
Σχετικά με το σχεδιασμό, ένας turboexpander είναι ένας αεριοστρόβιλος που λειτουργεί σε διαφορικές πιέσεις αερίου. Οι γεννήτριες, οι συμπιεστές και οι αντλίες συνδέονται με τον ίδιο τον στρόβιλο διαστολής. Σε αυτό το πολύπλοκο σύστημα, το turbo expander εκτελεί μια κεντρική λειτουργία, που είναι η «καρδιά» του.
Ένα από τα τεχνικά προβλήματα στα οποία εργάζονται οι σχεδιαστές τούρμπο επέκτασης είναι η εξάλειψη των κραδασμών, η οποία έχει καταστρεπτική επίδραση στη συσκευή.
Η τουρμπίνα βασίζεται στην αρχή της διαστολής αερίου σε μια συσκευή εργασίας. Περνώντας από την πτερωτή, το αέριο εγκαταλείπει την ενέργειά του. Σε αυτήν την περίπτωση, υπάρχει σημαντική μείωση της θερμοκρασίας του. Η απελευθερούμενη ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη συμπίεση του αερίου σε έναν συμπιεστή ή για την οδήγηση μιας ηλεκτρικής γεννήτριας. Στην τελευταία περίπτωση, το turbo expander παρέχει όχι μόνο σχετικά φτηνή ηλεκτρική ενέργεια, αλλά παράγει επίσης κρύο.
Εφαρμογή turbo επέκτασης
Turbo διαστολείς χρησιμοποιούνται σε κρυογονικά φυτά. Χρησιμοποιούνται επίσης με επιτυχία στις μονάδες διαχωρισμού αέρα και υγροποίησης υγρού υπό πίεση. Σήμερα είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς μια σύγχρονη επιχείρηση επεξεργασίας φυσικού αερίου χωρίς στρόβιλο επέκτασης.
Το turboexpander είναι στην πραγματικότητα μια φθηνή και καθαρή πηγή ενέργειας.
Η κύρια εφαρμογή των turbo διαστολέων βρίσκεται στη βιομηχανία φυσικού αερίου, όπου παίζουν το ρόλο των μονάδων επέκτασης αερίου. Στην τουρμπίνα πραγματοποιείται η διαδικασία μετατροπής ενέργειας, η ποσότητα της οποίας σχετίζεται άμεσα με την ισχύ του ενεργειακού δυναμικού της ροής αερίου. Η χρήση τούρμπο διαστολέων καθιστά δυνατή την αξιοποίηση της υπερβολικής ενέργειας που παράγεται όταν αντλείται αέριο μέσω σταθμών διανομής.
Τα Turboexpanders χρησιμοποιούνται ενεργά κατά την εκκίνηση των εγκαταστάσεων αεριοστροβίλων και την περιστροφή των ρότορων μηχανών για να τα κρυώσουν. Η μείωση της θερμοκρασίας του αερίου είναι επίσης απαραίτητη σε εγκαταστάσεις όπου υγροποιείται, καθώς και στην προκαταρκτική προετοιμασία του προϊόντος αερίου για μεταφορά και για την απομάκρυνση της περίσσειας υγρασίας με κατάψυξη.
