Expanders- ը կարող է օգտագործել ճնշման կրճատում `պտտվող մեքենաներ վարելու համար: Տեղեկատվություն այն մասին, թե ինչպես կարելի է գնահատել ընդարձակման տեղադրման հնարավոր առավելությունները այստեղ:
Սովորաբար քիմիական պրոցեսի արդյունաբերության մեջ (CPI). Կախված տարբեր տեխնիկական եւ տնտեսական գործոններից, կարող է ցանկալի լինել այս էներգիան վերածել պտտվող մեխանիկական էներգիայի մեջ, որը կարող է օգտագործվել գեներատորներ կամ այլ պտտվող մեքենաներ վարելու համար: Անհասկանալի հեղուկների (հեղուկների) համար դա ձեռք է բերվում հիդրավլիկ էներգիայի վերականգնման տուրբինով (HPRT; տես հղումը 1): Սաստիկ հեղուկների (գազերի) համար Expander- ը հարմար մեքենա է:
Expanders- ը հասուն տեխնոլոգիա է, բազմաթիվ հաջողակ ծրագրեր, ինչպիսիք են հեղուկ կատալիտիկական ճեղքումը (FCC), սառնարան, բնական գազի քաղաքային փականներ, օդի տարանջատման կամ արտանետման արտանետումներ: Սկզբունքորեն, իջեցված ճնշմամբ ցանկացած գազի հոսք կարող է օգտագործվել Expander Expander- ը վարելու համար, բայց «էներգիայի արդյունքը ուղղակիորեն համամասն է գազի հոսքի ճնշման հարաբերակցությունը, ջերմաստիճանը եւ տնտեսական իրագործությունը: Expander Expander. Գործընթացը կախված է այս եւ այլ գործոններից, ինչպիսիք են տեղական էներգիայի գները եւ արտադրողի համապատասխան սարքավորումների առկայությունը:
Չնայած տուրբբոէքսպանդը (նմանատիպ տուրբինին գործող գործելը) Expander- ի ամենահայտնի տեսակն է (Նկար 1), կան այլ տեսակներ, որոնք հարմար են տարբեր գործընթացների համար: Այս հոդվածը ներկայացնում է Expanders- ի եւ դրանց բաղադրիչների հիմնական տեսակները եւ ամփոփում է, թե ինչպես են գործառնությունների կառավարիչները, խորհրդատուները կամ էներգետիկ աուդիտորները տարբեր CPI բաժանմունքներում գնահատել Expander տեղադրելու հնարավոր տնտեսական եւ բնապահպանական առավելությունները:
Կան բազմաթիվ տարբեր տեսակի դիմադրության կապեր, որոնք մեծապես տարբերվում են երկրաչափության եւ գործառույթի մեջ: Հիմնական տեսակները ներկայացված են Նկար 2-ում, եւ յուրաքանչյուր տեսակը հակիրճ նկարագրված է ստորեւ: Լրացուցիչ տեղեկությունների համար, ինչպես նաեւ գրաֆիկները, որոնք համեմատում են յուրաքանչյուր տեսակի գործառնական կարգավիճակը, հիմնվելով հատուկ տրամագծերի եւ հատուկ արագությունների վրա, տես օգնությունը: 3.
Piston Turboexpander. Piston- ը եւ Rotary Piston TurboExpanders գործում են հակառակ շրջադարձային ներքին այրման շարժիչի, կլանում են բարձր ճնշման գազը եւ իր պահված էներգիան վերածելով ռոտացիոն էներգիայի միջոցով ռոտացիոն էներգիայով:
Քաշեք տուրբո Expander- ը: Արգելակի տուրբինի Expander- ը բաղկացած է համակենտրոն հոսքի պալատից, դույլերի կտորներով, որոնք կցված են պտտվող տարրի ծայրամասում: Դրանք նախագծված են այնպես, ինչպես ջրի անիվները, բայց համակենտրոն պալատների խաչմերուկը բարձրանում է մուտքից դեպի ելք, ինչը թույլ է տալիս գազը ընդլայնել:
Radial turboexpander. Rad առագայթային հոսքը տուրբբոզկետներ ունի առանցքային մուտք եւ ճառագայթային ելք, ինչը թույլ է տալիս գազը ընդլայնել տուրբինի շարժիչի միջոցով ճառագայթներով: Նմանապես, առանցքային հոսքի տուրբինները տարածում են գազը տուրբինային անիվի միջով, բայց հոսքի ուղղությունը մնում է ռոտացիայի առանցքի զուգահեռ:
Այս հոդվածը կենտրոնանում է ճառագայթային եւ առանցքային տուրբոէբսպանսերի վրա, քննարկելով նրանց տարբեր ենթատեսակներ, բաղադրիչներ եւ տնտեսագիտություն:
Turboexpander- ը էներգիա է քաղում բարձր ճնշման գազի հոսքից եւ այն վերածում է շարժիչի բեռի: Սովորաբար բեռը կոմպրեսոր կամ գեներատոր է, որը կապված է լիսեռի հետ: Կոմպրեսորով տուրբոէքսպանդը սեղմում է հեղուկը գործընթացի հոսքի այլ մասերում, որոնք պահանջում են սեղմված հեղուկ, դրանով իսկ ավելացնելով գործարանի ընդհանուր արդյունավետությունը `օգտագործելով այլապես վատնված էներգիա: Գեներատորի բեռով տուրբբոէներգը էներգիան վերածում է էլեկտրաէներգիայի, որը կարող է օգտագործվել գործարանի այլ գործընթացներում կամ վաճառքի համար վերադարձվել է տեղական ցանց:
Turboexpander Generators- ը կարող է հագեցած լինել կամ ուղղակի շարժիչ լիսեռով տուրբինային անիվով գեներատորի կամ փոխանցման տուփի միջոցով, որն արդյունավետորեն նվազեցնում է տուրբինի անիվը գեներատորի միջոցով փոխանցման գործակիցը: Ուղղակի սկավառակ TurboExpanders Առաջարկում է առավելություններ արդյունավետության, հետիոտնի եւ պահպանման ծախսերի մեջ: Gearbox Turboexpanders Ավելի ծանր են եւ պահանջում է ավելի մեծ ոտնահետք, քսուկի օժանդակ սարքավորումներ եւ կանոնավոր սպասարկում:
Հոսքի միջոցով տուրբոէքսպանսերները կարող են կատարվել ճառագայթային կամ առանցքային տուրբինների տեսքով: Rad առագայթային հոսքի Expanders պարունակում է առանցքային մուտք եւ ճառագայթային ելք այնպիսին, որ գազի հոսքը պտտվում է տուրբինով արմատապես ռոտացիայի առանցքից: Axial Turbines- ը թույլ է տալիս գազը հոսել առանցքային ռոտացիայի առանցքի կողքին: Առանցքային հոսքի տուրբիններ Էներգիա են ստանում գազի հոսքից մուտքի ուղեցույցի միջոցով Expander անիվի միջոցով, ընդարձակման պալատի խաչմերուկի հատվածը աստիճանաբար աճում է մշտական արագությունը պահպանելու համար:
Turboexpander- ի գեներատորը բաղկացած է երեք հիմնական բաղադրիչներից, տուրբինային անիվ, հատուկ առանցքակալներ եւ գեներատոր:
Տուրբինային անիվ: Տուրբինային անիվները հաճախ հատուկ նախագծված են աերոդինամիկ արդյունավետությունը օպտիմալացնելու համար: Դիմումի փոփոխականները, որոնք ազդում են տուրբինի անիվի դիզայնի վրա, ներառում են մուտքի / ելքի ճնշում, մուտքի / ելքային ջերմաստիճան, ծավալի հոսք եւ հեղուկ հատկություններ: Երբ սեղմման հարաբերակցությունը չափազանց բարձր է, որպեսզի մեկ փուլում կրճատվի, անհրաժեշտ է բազմաթիվ տուրբինային անիվներով տուրբոէներգիա: Թե ճառագայթային, եւ առանցքային տուրբինային անիվները կարող են նախագծվել որպես բազմաբնակարաններ, բայց առանցքային տուրբինային անիվներ ունեն շատ ավելի աղի երկարություն եւ, հետեւաբար, ավելի շատ կոմպակտ են: Բազմաշերտ ճառագայթային հոսքի տուրբինները պահանջում են գազով հոսել առանցքային մինչեւ ճառագայթային եւ առանցքային, ստեղծելով ավելի բարձր շփման կորուստներ, քան առանցքային հոսքի տուրբիններ:
Առանցքակալներ: Կրճատների դիզայնը շատ կարեւոր է տուրբոէկսպրենդերի արդյունավետ շահագործման համար: Turboexpander- ի ձեւավորման հետ կապված կրող տեսակները տարբերվում են լայնորեն եւ կարող են ներառել նավթի առանցքակալներ, հեղուկ ֆիլմի առանցքակալներ, ավանդական գնդիկավոր առանցքակալներ եւ մագնիսական առանցքակալներ: Յուրաքանչյուր մեթոդ ունի իր առավելություններն ու թերությունները, ինչպես ցույց է տրված Աղյուսակ 1-ում:
TurboExpander- ի շատ արտադրողներ ընտրում են մագնիսական առանցքակալներ, որպես իրենց «ընտրության կրող» իրենց եզակի առավելությունների պատճառով: Մագնիսական առանցքակալներ Ապահովում են տուրբոէքսպանդի դինամիկ բաղադրիչների շփման զտման գործառույթը, զգալիորեն նվազեցնելով գործառնական եւ պահպանման ծախսերը մեքենայի կյանքի ընթացքում: Դրանք նախատեսված են նաեւ դիմակայելու համար առանցքային եւ ճառագայթային բեռների եւ տարբերակների պայմանների լայն տեսականի: Նրանց ավելի բարձր նախնական ծախսերը փոխհատուցվում են կյանքի ավելի ցածր ցիկլի ծախսերով:
Դինամո: Գեներատորը վերցնում է տուրբինի պտտվող էներգիան եւ այն վերածում է էլեկտրական էներգիայի օգտակար էլեկտրական էներգիայի, էլեկտրամագնիսական գեներատորի միջոցով (որը կարող է լինել ինդուկցիոն գեներատոր կամ մշտական մագնիսների գեներատոր): Ներառակցված գեներատորներն ունեն ավելի ցածր գնահատական արագություն, ուստի բարձր արագությամբ տուրբինային դիմումները պահանջում են փոխանցումատուփ, բայց կարող են նախագծվել ցանցի հաճախականության (VFD) համապատասխանեցնելու համար: Մյուս մագնիսների գեներատորները, մյուս կողմից, կարող են ուղղակիորեն լիսեռը զուգակցվել տուրբինի հետ եւ փոփոխական հաճախականությամբ շարժիչով փոխանցել ցանցին: Գեներատորը նախատեսված է առավելագույն էներգիա առաքելու համար `հիմնվելով համակարգում առկա լիսեռ էներգիայի վրա:
Կնիքներ: Կնիքը նաեւ կրիտիկական բաղադրիչ է տուրբոէքսպանդի համակարգը նախագծելիս: Բարձր արդյունավետություն պահպանելու եւ բնապահպանական չափանիշներին համապատասխանելու համար համակարգերը պետք է կնքվեն, որպեսզի կանխեն հնարավոր գործընթացը գազի արտահոսքը կանխելու համար: TurboExpanders կարող է հագեցած լինել դինամիկ կամ ստատիկ կնիքներով: Դինամիկ կնիքներ, ինչպիսիք են լաբիրինթոսային կնիքները եւ չոր գազի կնիքները, ապահովում են կնիքի շուրջ պտտվող լիսեռի շուրջ, սովորաբար տուրբինի անիվի, առանցքակալների եւ մնացած մեքենայի միջեւ, որտեղ գտնվում է գեներատորը: Դինամիկ կնիքները ժամանակի ընթացքում մաշվում են եւ պահանջում են կանոնավոր սպասարկում եւ ստուգում, որպեսզի նրանք պատշաճ կերպով գործեն: Երբ բոլոր տուրբոէքսպանդի բաղադրիչները պարունակվում են մեկ տանիքում, ստատիկ կնիքները կարող են օգտագործվել բնակարանից դուրս գալու ցանկացած հանգույցի պաշտպանության համար, ներառյալ գեներատորը, մագնիսական կրող կրիչներ կամ ցուցիչներ: Այս հերմետիկ կնիքները մշտական պաշտպանություն են ապահովում գազի արտահոսքից եւ պահանջում են որեւէ սպասարկում կամ վերանորոգում:
Գործընթացի տեսանկյունից Expander- ի տեղադրման առաջնային պահանջը բարձր ճնշման սեղմելի (ոչ դրամային) գազ մատակարարելն է ցածր ճնշման համակարգին `բավարար հոսքի, ճնշման անկման անկմամբ եւ օգտագործմամբ` սարքավորումների բնականոն աշխատանքը պահպանելու համար: Գործառնական պարամետրերը պահպանվում են անվտանգ եւ արդյունավետ մակարդակով:
Pressure նշման նվազեցման գործառույթի առումով Expander- ը կարող է օգտագործվել Joule-Thomson (JT) փականը փոխարինելու համար, որը նաեւ հայտնի է որպես շնչափող փական: Քանի որ JT փականը շարժվում է isentropic ուղու երկայնքով, եւ Expander- ը շարժվում է գրեթե isentropic ուղու վրա, վերջինս նվազեցնում է գազի խլությունը եւ կադրային տարբերությունը վերածում է լիսեռի էներգիայի, քան GHT փականը: Սա օգտակար է Cryogenic գործընթացներում, որտեղ նպատակը գազի ջերմաստիճանը նվազեցնելն է:
Եթե ելքի գազի ջերմաստիճանի վրա կա ավելի ցածր սահման, (օրինակ, քայքայվող կայանում, որտեղ գազի ջերմաստիճանը պետք է պահպանվի սառեցման, խոնավության կամ նյութական դիզայնի նվազագույն ջերմաստիճանից), պետք է ավելացվի առնվազն մեկ ջեռուցիչ: վերահսկել գազի ջերմաստիճանը: Երբ նախապատվությունը գտնվում է Expander- ի վերեւում, կերային գազի էներգիայի մի մասը նույնպես վերականգնվում է Expander- ում, դրանով իսկ ավելացնելով դրա էներգիայի արդյունքը: Որոշ կազմաձեւերում, որտեղ անհրաժեշտ է ելքերի ջերմաստիճանի վերահսկողությունը, Expander- ից հետո կարող է տեղադրվել երկրորդ ռեւեռագործ, ավելի արագ վերահսկողություն ապահովելու համար:
Նկար 3-ում ցույց է տալիս Expander Generator- ի ընդհանուր հոսքի գծապատկերի պարզեցված դիագրամը `նախապատվությամբ, որն օգտագործվում է JT փականը փոխարինելու համար:
Գործընթացների այլ կազմաձեւերում Expander- ում վերականգնված էներգիան կարող է ուղղակիորեն փոխանցվել կոմպրեսորին: Այս մեքենաներ, որոնք երբեմն անվանում են «հրամանատարներ», սովորաբար ունեն ընդլայնում եւ սեղմման փուլեր, որոնք կապված են մեկ կամ մի քանի լիսեռների կողմից, որոնք կարող են ներառել նաեւ փոխանցումատուփ `երկու փուլերի արագության տարբերությունը կարգավորելու համար: Այն կարող է ներառել նաեւ լրացուցիչ շարժիչ, սեղմման փուլին ավելի շատ ուժ ապահովելու համար:
Ստորեւ ներկայացված են ամենակարեւոր բաղադրիչները, որոնք ապահովում են համակարգի պատշաճ գործողություն եւ կայունություն:
Շրջանցել փականը կամ ճնշման նվազեցման փականը: Շրջանցիկ փականը հնարավորություն է տալիս շահագործումը շարունակել, երբ տուրբոէքսպանդը չի գործում (օրինակ, պահպանման կամ արտակարգ իրավիճակների համար), մինչդեռ ճնշման նվազեցման փականը օգտագործվում է ավելորդ գազի ապահովման համար, երբ ընդհանուր հոսքը գերազանցում է Expander- ի նախագծման հզորությունը:
Արտակարգ իրավիճակների անջատման փական (ESD): ESD փականները օգտագործվում են արտակարգ իրավիճակներում գազի հոսքը արագացնելու համար `մեխանիկական վնասներից խուսափելու համար:
Գործիքներ եւ հսկիչներ: Դիտարկելու կարեւոր փոփոխականները ներառում են մուտքային եւ ելքային ճնշում, հոսքի արագություն, ռոտացիայի արագություն եւ էներգիայի արտադրանք:
Մեքենա վարելը չափազանց արագությամբ: Սարքը կտրում է հոսքը դեպի տուրբին, պատճառելով տուրբինային ռոտորը դանդաղեցնելու համար, դրանով իսկ պաշտպանելով սարքավորումները չափազանց մեծ արագությունից, որոնք կարող են վնասել սարքավորումները:
Press նշման անվտանգության փական (PSV): PSV- ները հաճախ տեղադրվում են տուրբոէկսպրենդերից հետո `խողովակաշարերը եւ ճնշման ցածր սարքավորումները պաշտպանելու համար: PSV- ն պետք է նախագծված լինի `դիմակայելու առավել ծանր պայմանագրերին, որոնք, որպես կանոն, ներառում են շրջանցիկ փականի ձախողումը: Եթե Expander- ը ավելացվում է գործող ճնշման իջեցման կայարանին, գործընթացի դիզայնի թիմը պետք է որոշի, արդյոք գոյություն ունեցող PSV- ն ապահովում է համապատասխան պաշտպանություն:
Ջեռուցիչ: He եռուցիչները փոխհատուցում են տուրբինի միջով անցնող գազի պատճառով ջերմաստիճանի անկումը, այնպես որ գազը պետք է նախապես տաքացվի: Դրա հիմնական գործառույթը մեծ քանակությամբ գազի հոսքի մեծացումն է `գազի ջերմաստիճանը նվազագույն արժեքից բարձր թողնելով գազի ջերմաստիճանը պահպանելու համար: Temperature երմաստիճանի բարձրացման մեկ այլ օգուտ է `էլեկտրաէներգիայի արդյունքի բարձրացումը, ինչպես նաեւ կանխել կոռոզիայից, խտացումից կամ խոնավեցումներից, որոնք կարող են բացասաբար ազդել սարքավորումների վարդակների վրա: Heat երմափոխանակիչներ պարունակող համակարգերում (ինչպես ցույց է տրված Նկար 3-ում), գազի ջերմաստիճանը սովորաբար վերահսկվում է, կարգավորելով ջեռուցվող հեղուկի հոսքը նախապատմության մեջ: Որոշ ձեւավորումներում կրակի ջեռուցիչը կամ էլեկտրական ջեռուցիչը կարող է օգտագործվել ջերմափոխանակիչի փոխարեն: He եռուցիչները կարող են գոյություն ունենալ գոյություն ունեցող JT փականի կայարանում եւ Expander- ի ավելացում, կարող է չպահանջել լրացուցիչ ջեռուցիչներ տեղադրել, բայց ավելի շուտ ավելացնելով ջեռուցվող հեղուկի հոսքը:
Քսայուղով յուղի եւ կնիքային գազի համակարգեր: Ինչպես նշվեց վերեւում, Expanders- ը կարող է օգտագործել կնիքների տարբեր ձեւավորումներ, որոնք կարող են քսուկներ պահանջել եւ գազեր կնքելը: Անհրաժեշտության դեպքում քսայուղը պետք է պահպանի բարձրորակ եւ մաքրություն, երբ գործընթացի գազերի հետ շփման դեպքում, եւ նավթի մածուցիկության մակարդակը պետք է մնա քսածված առանցքակալների պահանջվող գործառնական սահմաններում: Կնքված գազի համակարգերը սովորաբար հագեցած են յուղի քսափող սարքով, որպեսզի յուղի տուփից չխանգարեն ընդլայնման տուփ: Կարմրադեղության արդյունաբերության մեջ օգտագործվող առաջարկների հատուկ ծրագրերի համար Lube Oil- ի եւ կնիքային գազի համակարգերը սովորաբար նախագծված են API 617 [5] մաս 4 Տեխնիկական պայմաններում:
Փոփոխական հաճախականության սկավառակ (VFD): Երբ գեներատորը ինդուկտիվ է, VFD- ն սովորաբար միացված է `կարգավորելու այլընտրանքային ընթացիկ (AC) ազդանշանը` կոմունալ հաճախականությունը համապատասխանեցնելու համար: Սովորաբար, փոփոխական հաճախականության կրիչների հիման վրա նախագծերը ունեն ընդհանուր ընդհանուր արդյունավետություն, քան դիզայնը, որոնք օգտագործում են փոխանցումատուփերը կամ մեխանիկական այլ բաղադրիչները: VFD- ի վրա հիմնված համակարգերը կարող են նաեւ տեղավորել գործընթացների փոփոխությունների ավելի լայն տեսականի, որոնք կարող են հանգեցնել Expander լիսեռի արագության փոփոխությունների:
Փոխանցում։ Որոշ Expander Designs- ը օգտագործում է փոխանցումատուփ `Expander- ի արագությունը գեներատորի գնահատման արագությունը նվազեցնելու համար: Հաղորդագրման տուփի օգտագործման արժեքը ցածր է ընդհանուր արդյունավետության եւ, հետեւաբար, ցածր էներգիայի արտադրանքը:
Expander- ի համար գնանշման (RFQ) դիմում պատրաստելիս գործընթացի ինժեները նախ պետք է որոշի գործառնական պայմանները, ներառյալ հետեւյալ տեղեկատվությունը.
Մեխանիկական ինժեներները հաճախ ավարտում են Expander Generator բնութագրերը եւ առանձնահատկությունները `օգտագործելով այլ ինժեներական առարկաներից տվյալներ: Այս մուտքերը կարող են ներառել հետեւյալը.
Տեխնիկական պայմանները պետք է ներառեն նաեւ արտադրողի կողմից տրամադրված փաստաթղթերի եւ գծագրերի ցանկ, որպես մրցույթի գործընթացի մաս եւ մատակարարման շրջանակի, ինչպես նաեւ կիրառելի փորձարկման ընթացակարգեր:
Արտադրողի կողմից տրամադրված տեխնիկական տեղեկատվությունը, որպես մրցութային գործընթացի մաս, պետք է ներառի հետեւյալ տարրերը.
Եթե առաջարկի որեւէ ասպեկտը տարբերվում է բնօրինակ բնութագրերից, արտադրողը պետք է նաեւ մատուցի շեղումների ցանկ եւ շեղումների պատճառները:
Առաջարկը ստանալուց հետո Ծրագրի զարգացման թիմը պետք է վերանայի համապատասխանության պահանջը եւ որոշեք, թե արդյոք տարբերակները տեխնիկապես արդարացված են:
Առաջարկները գնահատելու ժամանակ հաշվի առնելու այլ տեխնիկական նկատառումներ.
Վերջապես, տնտեսական վերլուծություն պետք է իրականացվի: Քանի որ տարբեր տարբերակներ կարող են հանգեցնել տարբեր նախնական ծախսերի, առաջարկվում է, որ ծրագրի երկարաժամկետ տնտեսագիտությունը համեմատելու եւ ներդրումների վերադարձի հետ համեմատելու համար դրամական միջոցների հոսքի կամ կյանքի ցիկլի ծախսերի վերլուծություն: Օրինակ, ավելի բարձր նախնական ներդրում կարող է լինել երկարաժամկետ հեռանկարում `արտադրողականության բարձրացման կամ պահպանման պահանջների կրճատմամբ: Տես «Հղումներ» այս տեսակի վերլուծության վերաբերյալ հրահանգների համար: 4.
TurboExpander- գեներատորի բոլոր ծրագրերը պահանջում են նախնական ընդհանուր հոսքի հաշվարկ, որոշելու առկա էներգիայի ընդհանուր քանակը, որը կարող է վերականգնվել որոշակի դիմումի մեջ: Turboexpander- ի գեներատորի համար էլեկտրաէներգիայի ներուժը հաշվարկվում է որպես isentropic (մշտական entropy) գործընթաց: Սա իդեալական ջերմոդինամիկ իրավիճակ է `առանց շփման շրջադարձային ադեբատրյան գործընթացը դիտարկելու համար, բայց դա ճիշտ գործընթաց է` իրական էներգիայի ներուժը գնահատելու համար:
Isentropic հավանական էներգիան (IPP) հաշվարկվում է `բազմապատկելով տուրբոէկսպանդի մուտքի եւ ելքի առանձնահատկության եւ ելքի վրա եւ արդյունքը բազմապատկելով զանգվածային հոսքի արագությամբ: Այս հնարավոր էներգիան արտահայտվելու է որպես isentropic քանակ (հավասարություն (1)).
IPP = (HINET - H (I, E)) ṁ x ŋ (1)
Որտեղ H (I, ե) է հատուկ Enthalpy- ը, հաշվի առնելով isentropic ելքի ջերմաստիճանը եւ ṁ զանգվածի հոսքի մակարդակը:
Չնայած, որ isentropic հավանական էներգիան կարող է օգտագործվել հնարավոր էներգիան գնահատելու համար, բոլոր իրական համակարգերը ներառում են շփում, ջերմություն եւ այլ օժանդակ էներգիայի կորուստներ: Այսպիսով, իրական էներգիայի ներուժը հաշվարկելիս պետք է հաշվի առնել հետեւյալ լրացուցիչ մուտքագրման տվյալները.
TurboExpander- ի մեծ մասում ջերմաստիճանը սահմանափակվում է նվազագույնով `կանխելու համար անցանկալի խնդիրները, ինչպիսիք են ավելի վաղ նշված խողովակների սառեցումը: Այնտեղ, որտեղ բնական գազի հոսքերը, խոնավեցնում են գրեթե միշտ, նշանակում է, որ տուրբոէքսեկանդի կամ շնչափող փականի ներքեւի խողովակաշարը կսառեցնի ներքին եւ արտաքին, եթե ելքի ջերմաստիճանը իջնի 0 ° C- ից ցածր: Սառցե ձեւավորումը կարող է հանգեցնել հոսքի սահմանափակման, եւ, ի վերջո, անջատելու համակարգը `ապավինելու համար: Այսպիսով, «ցանկալի» ելքի ջերմաստիճանը օգտագործվում է ավելի իրատեսական հնարավոր էներգիայի սցենար հաշվարկելու համար: Այնուամենայնիվ, ջրածնի նման գազերի համար ջերմաստիճանի սահմանը շատ ավելի ցածր է, քանի որ ջրածինը չի փոխվում գազից հեղուկ, մինչեւ հասնի կրիոգեն ջերմաստիճան (-253 ° C): Օգտագործեք այս ցանկալի ելքի ջերմաստիճանը `հատուկ գայթակղությունը հաշվարկելու համար:
Պետք է հաշվի առնվի նաեւ տուրբոէքսպանդակի համակարգի արդյունավետությունը: Կախված օգտագործված տեխնոլոգիայից, համակարգի արդյունավետությունը կարող է զգալիորեն տարբեր լինել: Օրինակ, տուրբոէկսպանդը, որն օգտագործում է ռոտացիոն էներգիան տուրբինից գեներատորի տեղափոխման նվազեցման գործիք, ավելի մեծ շփման կորուստներ կզգա, քան այն համակարգը, որը տուրբինը օգտագործում է գեներատոր: Turboexpander- ի համակարգի ընդհանուր արդյունավետությունը արտահայտվում է որպես տոկոս եւ հաշվի է առնվում տուրբոէքսպանդի իրական ուժի ներուժը գնահատելիս: Իրական էներգիայի ներուժը (PP) հաշվարկվում է հետեւյալ կերպ.
PP = (hinlet - hexit) ṁ ṁ x ṅ (2)
Եկեք նայենք բնական գազի ճնշման ռելիեֆի կիրառմանը: ABC- ն գործում եւ պահպանում է ճնշման նվազեցման կայանը, որը բնական գազը տեղափոխում է հիմնական գազատարից եւ այն տարածում է տեղական քաղաքապետարաններին: Այս կայարանում գազի մուտքի ճնշումը 40 բար է, իսկ ելքի ճնշումը `8 բար: Preheated մուտքի գազի ջերմաստիճանը 35 ° C է, որը նախապատրաստում է գազը `խողովակաշարի սառեցումը կանխելու համար: Հետեւաբար, ելքի գազի ջերմաստիճանը պետք է վերահսկվի, որպեսզի այն չընկնի 0 ° C- ից ցածր: Այս օրինակում մենք կօգտագործենք 5 ° C, քանի որ անվտանգության գործոնը մեծացնելու համար նվազագույն ջերմաստիճան: Նորմալացված ծավալային գազի հոսքի փոխարժեքը 50,000 NM3 / H է: Հզորության ներուժը հաշվարկելու համար մենք ենթադրենք, որ գազի բոլոր հոսքերը թափվում են տուրբո Expander- ի միջոցով եւ հաշվարկում են առավելագույն էներգիայի արտադրանքը: Գնահատեք էլեկտրաէներգիայի ընդհանուր ներուժը `օգտագործելով հետեւյալ հաշվարկը.
Փոստի ժամը, մայիս -25-2024