Tiriklar aylanadigan mashinalarni boshqarish uchun bosimni kamaytirishdan foydalanishlari mumkin. Uzumni o'rnatishning potentsial foydalarini qanday baholash haqida ma'lumotni bu erda topishingiz mumkin.
Odatda kimyoviy jarayon sanoatida (CPI), "Yuqori bosimli suyuqliklarni to'kib tashlagan bosimni boshqarish valevıncınınında o'tkaziladi" [1]. Turli texnik va iqtisodiy omillarga qarab, ushbu energiyani generatorlarni yoki boshqa aylanuvchi mashinalarni haydash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan mexanik energiyaga aylantirish maqsadga muvofiq bo'lishi mumkin. Ajablanarli suyuqliklar uchun (suyuqlik), gidravlik energiyani tiklash turbinasi (GPT; 1-havolaga qarang). Sakspress suyuqliklari uchun (gazlar), tahrir ostimasi mos mashinasidir.
Kengapchilar ko'plab muvaffaqiyatli dasturlar, masalan, suyuqlik katalizik yorilishi (FCC), sovutish, tabiiy gaz shaharlari klapanlari, havo ajratilishi yoki chiqindi chiqindilari kabi etuk texnologiyas. Aslida, keskin bosimli har qanday gaz oqimi tahdidni haydash uchun ishlatilishi mumkin, ammo "Energiya mahsuloti bosim nisbati, harorat oqimi va oqim oqimiga to'g'ridan-to'g'ri" [2], shuningdek texnik va iqtisodiy maqsadga muvofiqdir. Exsander ETS: jarayon ushbu va boshqa omillarga, masalan, mahalliy energiya narxlari va ishlab chiqaruvchining mos jihozlarning mavjudligi bog'liq.
Turbeksper (turbinaga o'xshash) - bu eng taniqli tahdid turi (1-rasm), turli xil jarayon sharoitlariga mos keladigan boshqa turlar mavjud. Ushbu moddaning asosiy turlari va ularning tarkibiy qismlarining asosiy turlarini taqdim etadi va har xil CPI bo'linmalarida amaliyot menejerlari, maslahatchilar yoki energiya auditorlari ekspozitsiyani o'rnatishning potentsial va ekologik foydalarini baholaydi.
Geometriya va funktsiyada juda ko'p turli qarshilik ko'rsatadigan qarshilik ko'rsatmalar mavjud. Asosiy turlar 2-rasmda keltirilgan va har bir turdan qisqacha tavsiflanadi. Qo'shimcha ma'lumot olish uchun, shuningdek, ma'lum bir diametr va ma'lum tezlikda bo'lgan har bir turdagi ish holatini taqqoslash, yordamga qarang. 3.
Piston TurboExpander. Piston va aylanadigan piston Turbo ilovati, yuqori bosimni yutib, yuqori bosimni o'z ichiga oladi va qorin bo'shlig'ida saqlanadigan energiyani kranka orqali aylantiradi.
Turbo qurolini torting. Tormoz turbinasi qo'zg'atuvchisi aylanish elementi atrofiga biriktirilgan chelaklar bilan aralashtirilgan kontsentrik kamerasidan iborat. Ular suv g'ildiraklari bilan bir xil tarzda ishlab chiqilgan, ammo konsentrik palatalarning kesishishi koopokkadan gaz kengayishi mumkin.
Radial TurboExpander. Radial oqim turbo ExboPanders eksenrial kirish inletkasiga ega va radial rozetkaga ega bo'lib, gazni turbinali perbine orqali nurlantiradi. Shunga o'xshab, eksenel oqim turbinalari turbinalar g'ildiragidan gazni kengaytiradi, ammo oqim yo'nalishi aylanish o'qiga parallel ravishda qoladi.
Ushbu maqolada radial va eksenel Turboekanderlarga qaratilgan bo'lib, ularning turli xil subtekalar, tarkibiy qismlar va iqtisodiyotni muhokama qiladi.
TurboBExper yuqori bosimli gaz oqimidan energiyani qazib oling va uni haydovchi yukiga aylantiradi. Odatda yuk, milga ulangan kompressor yoki generatordir. Kompressorli TurboExpander suyuqlikning boshqa qismlarida suyuqlikni siqib chiqaradi, shu bilan boshqacha isrof qilingan energiya yordamida o'simlikning umumiy samaradorligini oshiradi. Generator yuki bilan Turboeksper energiya energiyasini elektr energiyasiga o'zgartiradi, uni boshqa o'simlik jarayonlarida ishlatilishi yoki sotuvga qaytarilishi mumkin.
TurboExper generatorlari, deviaturaning tishli g'ildirakidan ishlab chiqarish tezligini unvoni generatorning generatoriga olib kirishni samarali kamaytiradigan avtomagistraldan generatorga yoki tishli g'ildirak orqali jihozlangan bo'lishi mumkin. To'g'ridan-to'g'ri Turbo inghanders Samaradorlik, iz izi va texnik xizmat ko'rsatish xarajatlarida afzalliklarni taklif etadi. Teamber Turoboexpanders og'irroq va katta iz, ulkan iztirobni va muntazam ravishda texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladi.
Turbo orqali turboExpanders orqali radial yoki eksenel turbinalar shaklida bo'lishi mumkin. Radial oqimining kengaytirilgan kengaytirilganligi, masalan, gaz oqimi turbinani aylanish o'qidan chiqishi uchun chiqadi. Eklab turbinalar gaz aylanish o'qi bo'ylab eksani oqadi. Eksel oqi turbinalarida kirish jadalidagi gaz oqimidan energiya ekstrakti, ekspozitariya g'ildiragiga, kengaytirish palatasining keskin maydonini asta-sekin tezlikda davom ettiradi.
TurboBexPer generatori uchta asosiy tarkibiy qismdan iborat: turbin g'ildirak, maxsus rullar va generator.
Turbinali g'ildirak. Turbin g'ildiraklar ko'pincha aerodinamik samaradorlikni optimallashtirish uchun mo'ljallangan. Trabin Rul dizayniga ta'sir qiladigan dasturiy o'zgaruvchilar Kirish / chiqish bosimi, kirish / chiqish harorati, ovoz balandligi va suyuqlik xususiyatlarini o'z ichiga oladi. Bir bosqichda siqish koeffitsienti juda katta bo'lsa, bir nechta turbinalar bilan bir nechta turbopander talab qilinadi. Radial va eksenka turbinasi g'ildiraklari ko'p bosqichli ravishda ishlab chiqilishi mumkin, ammo eksenel turbinalar g'ildiraklari juda qisqaroq, shuning uchun ko'proq ixcham bo'ladi. Ko'p bosqichli radial oqim turbinalari gazni radial va orqaga eksteldan ekish uchun ekstralga, eksenelga nisbatan yuqori ishqalanish turbinlariga qaraganda ko'proq ishqalanishni keltirib chiqaradi.
Rivojlanishlar. Tirik dizayn turboBexpanderning samarali ishlashi uchun juda muhimdir. TurboExper dizayni bilan bog'liq bo'lgan turlar turlicha, yog 'soliniklari, suyuq plyonkalar, an'anaviy ballik, an'anaviy balli podshipniklar va magnit soladiganlar bilan bog'liq. Har bir usul 1-jadvalda ko'rsatilgandek, ularning afzalliklari va kamchiliklari bor.
TurboBExper ishlab chiqaruvchilari o'zlarining noyob afzalliklari tufayli magnit pikslarini "tanlashlari" sifatida tanlaydilar. Magnitli rulmanlar TurboExperning dinamik tarkibiy qismlarini ishqalanishni ta'minlaydi, bu mashina hayoti davomida foydalanish va texnik xizmat ko'rsatish xarajatlarini sezilarli darajada kamaytiradi. Shuningdek, ular keng ko'lamli eksenel va radial yuklarni va sharoitlarga bardosh berish uchun mo'ljallangan. Ularning yuqori boshlang'ich xarajatlari hayotiy tsiklning talablariga ko'ra qoplanadi.
Dinamo. Generator turbinaning aybaqasini oladi va uni elektromagnit generator yordamida o'zgartiradi (bu induktsion generator yoki doimiy magnit generator bo'lishi mumkin). Induction generatorlari pastroq tezlikni pasaytiradi, shuning uchun yuqori tezlikdagi turbinalar uchun mo'ljallangan dasturlar vites qutisini talab qiladi, ammo yaratilgan elektr energiyasini etkazib berish uchun o'zgaruvchi chastota drayveriga (VFD) kerakligini bartaraf etish uchun mo'ljallangan. Boshqa tomondan, doimiy magnit generatorlari, turbinaga birlashtirilgan va quvvatni o'zgaruvchan chastota haydovchisiga aylantirish uchun to'g'ridan-to'g'ri mil. Generator tizimda mavjud bo'lgan val quvvatiga asoslangan maksimal quvvatni etkazib berish uchun mo'ljallangan.
Muhrlar. Muhr, shuningdek, TurboExperander tizimini loyihalashda muhim komponent. Yuqori samaradorlikni saqlash va ekologik standartlarga javob berish uchun, mumkin bo'lgan jarayonning oldini olish uchun tizimlar muhrlanishi kerak. TurboExpanders dinamik yoki statik muhrlar bilan jihozlanishi mumkin. Labirint muhrlar va quruq gaz muhrlari kabi dinali muhrlar, odatda, ishlab chiqaruvchi va boshqa mashina joylashgan joyda aylanadigan milning muhrini ta'minlaydi. Vaqt o'tishi bilan dinamik muhrlar vaqt o'tishi bilan eskiradi va muntazam texnik xizmat ko'rsatish va ular to'g'ri ishlayotganligini ta'minlash uchun tekshirishni talab qiladi. Turbomperning barcha tarkibiy qismlari bitta uy-joylarda mavjud bo'lganda, statik muhrlar, shu jumladan generator, magnitlangan drayvlar yoki sensorlarga joylashtirilgan har qanday etakchilikni himoya qilish uchun ishlatilishi mumkin. Ushbu havo o'tkazmaydigan muhrlar gazning oqishidan doimiy himoya qiladi va texnik xizmat ko'rsatish yoki ta'mirlashni talab qiladi.
Jarayon nuqtai nazaridan, tahririyatni o'rnatish uchun asosiy talab kam bosimli tizimga etarli bosimli tizimni etarlicha bosimli tizimga etarlicha bosimli tizimga etkazib berish, bosimli pasayish va uskunalarni normal ishlashini ta'minlash uchun foydalanish. Operatsion parametrlar xavfsiz va samarali darajada saqlanadi.
Bosimni qisqartirish funktsiyalari bo'yicha eksprenter "Hayvon-Tumson" klapanini (JT) valfini almashtirish uchun ishlatilishi mumkin. JT Clav isrof yo'l bo'ylab harakatlanmoqda va eksperder deyarli isrof yo'lni bosib o'tadi, ikkinchisi esa jt valfiga qaraganda pastki harorat haroratini oshiradi. Bu Gas haroratini kamaytiradigan kriogen jarayonlarda foydali.
Agar gaz harorati (masalan, gaz haroratidan yuqorida yoki minimal moddiy moddiy modeldan yuqori bo'lgan gaz harorati, gidratatsiya yoki minimal moddiy dizaynning yuqori qismidan yuqori bo'lsa, kamaytirilsa), kamida bitta isitgich qo'shilishi kerak. gaz haroratini nazorat qiling. Xarajatni Eshakning yuqori qismida joylashgan bo'lsa, ozuqa gazidan ozroq energiya ekspermentda ham tiklanadi va shu bilan uning elektr energiyasini oshiradi. Haroratning haroratini tekshirish kerak bo'lgan ba'zi konfiguratsiyalarda ekspererning tezroq nazorat qilish uchun eksperoderdan keyin ikkinchi qayta resteratsiyani o'rnatilishi mumkin.
3-rasmda 3-rasmda JT valfni almashtirish uchun ishlatiladigan adserander generatorining umumiy oqimining soddalashtirilgan diagrammasi ko'rsatilgan.
Boshqa jarayonda konfiguratsiyalarda, Espressorga to'g'ridan-to'g'ri qaytarib berilishi mumkin. Ba'zida "qo'mondonlar" deb ataladigan ushbu mashinalar, odatda, bir yoki bir nechta va quruqlik bilan bog'liq bo'lgan siqishni va siqishni bosqichlarida, shuningdek, ikki bosqich o'rtasidagi tezlikni tartibga solish uchun vites qutisini o'z ichiga olishi mumkin. Bundan tashqari, siqishni bosqichiga ko'proq quvvat berish uchun qo'shimcha motorni o'z ichiga olishi mumkin.
Quyida tizimning to'g'ri ishlashi va barqarorligini ta'minlaydigan eng muhim tarkibiy qismlar mavjud.
Bayrog'at klapan yoki bosimni kamaytirish valfi. TorboExpander ishlamayapti (masalan, texnik xizmat ko'rsatish yoki favqulodda vaziyatlar uchun), agar bosimni kamaytirish uchun "Valve" aktivatsiya qilish uchun operatsiya operatsiyasini davom ettirishga imkon beradi.
Shoshilinch o'chirish valfi (ESD). ESD-klapanlar mexanik shikastlanishdan saqlanish uchun favqulodda vaziyatda haydash paytida gaz oqimini blokirovka qilish uchun ishlatiladi.
Asboblar va boshqarish vositalari. Kirish va chiqish bosimi, oqim stavkasi, aylanish tezligi va elektr energiyasini qamrab olish muhim o'zgaruvchilar.
Haddan tashqari tezlikda haydash. Qurilma turbinaga oqishini qisqartiradi va turbinaning rotorini sekinlashtiradi, shuning uchun uskunalarni ortiqcha tezlikda saqlaydi, bu uskunalarga zarar etkazishi mumkin bo'lgan kutilmagan jarayonlarga zarar etkazishi mumkin bo'lgan kutilmagan sharoitlardan saqlanadi.
Bosim xavfsizligi valfi (PSV). PSVS ko'pincha quvurlarni himoya qilish va past bosim uskunalarini himoya qilish uchun TurboExpanderdan keyin o'rnatiladi. PSV eng og'ir sharoitlarga barpo etish uchun eng og'ir ahamiyati bilan ishlab chiqilishi kerak, ular odatda bypass klapanining ochilishi uchun etishmaydi. Agar eksperder mavjud bosimni qisqartirish stantsiyasiga qo'shilsa, jarayon dizayn jamoasi mavjud PSV mavjud PSV etarli darajada himoyalanganligini aniqlashi kerak.
Isitgich. Isitgichlar turbinada o'tadigan gazning harorat pasayishi uchun qoplanadi, shuning uchun gazni oldindan qizdirish kerak. Uning asosiy funktsiyasi - bu eksperoderni minimal qiymatdan qoldirish uchun gaz oqimi haroratini oshirish. Haroratni ko'tarishning yana bir foydasi - bu elektr energiyasini ishlab chiqarish, shuningdek, uskunaning nozuliga ta'sir ko'rsatadigan korroziya, kondensatsiya yoki gidratlarning oldini olish. Issiqlik almashtirgichlarini o'z ichiga olgan tizimlarda (3-rasmda ko'rsatilganidek), go'yo qizdirilgan suyuqlik oqimini oldindan isitilgan suyuqlik oqimiga tartibga solish orqali boshqariladi. Ba'zi dizaynlarda olovli isitgich yoki elektr isitgichidan issiqlik almashtirgich o'rniga ishlatilishi mumkin. Isitgichlar mavjud JT va Valv stantsiyasida mavjud bo'lishi mumkin va ekspozitsiya qo'shishi qo'shimcha isitgichlarni o'rnatishni talab qilmasligi mumkin, ammo isitilgan suyuqlik oqimini ko'paytirishni talab qilmasligi mumkin.
Moylash neft va muhr yoqiladigan gaz tizimlari. Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, kengayishlar turli xil muhr dizaynidan foydalanishlari mumkin, bu moylash materiallari va gazlarni muhrlashni talab qilishi mumkin. Qo'llash mumkin bo'lgan joyda yog'lash moyi jarayoni gaz va tozalash uchun yuqori sifatli va poklikni saqlab, neft yopishqoqligi darajasi yoyilgan po'latlarning talab qilinadigan amaldorlarida qolishi kerak. Muhrlangan gaz tizimlari odatda moy moylash moslamasi bilan jihozlangan, chunki tarmoq qutisidan kengayish qutisini kiritishiga to'sqinlik qiladi. Uglevodorod sanoatida qo'llanilgan kontrabandalarning maxsus arizalari uchun Lube moyi va muhrlar gaz tizimlari odatda API 617 [5] 4 qism shartlar.
O'zgaruvchan chastota drayveri (VFD). Generator induktsiyani induktsiya paytida VFD kommunal chastotani moslashtirish uchun o'zgaruvchan joriy (AC) signalini sozlash uchun Odatda. Odatda, o'zgaruvchan chastota drayverlariga asoslangan dizaynlar vitboxlar yoki boshqa mexanik qismlardan foydalanadigan dizaynlarga qaraganda umumiy samaradi. VFD-ga asoslangan tizimlar, shuningdek, tahririyat tezligidagi o'zgarishlarga olib kelishi mumkin bo'lgan o'zgarishlarning kengroq bo'lgan o'zgarishlarni qondira oladi.
Yuqish. Ba'zi eksperoder dizaynlari ekspannning tezligini ishlab chiqaruvchi tezligiga tushirish uchun generatorning narxlanish tezligiga tushirish uchun vites qutisini ishlatadi. Vituboring narxidan foydalanish narxi umumiy samaradorlik va shuning uchun tarmoq quyish chiqishi past.
RFFord uchun kotirovka uchun so'rovni tayyorlashda ushbu jarayon muhandisi avval foydalanish sharoitlarini, shu jumladan quyidagi ma'lumotlarni aniqlashni talab qilishi kerak:
Mexanik muhandislar ko'pincha boshqa muhandislik fanlaridan ma'lumotlardan foydalangan holda generator xususiyatlari va texnik xususiyatlarini to'liq chiqarib yuborishadi. Ushbu kirishlar quyidagilarni o'z ichiga olishi mumkin:
Texnik xususiyatlar, shuningdek, ishlab chiqaruvchi tomonidan tender jarayonining bir qismi va etkazib berish doirasi, shuningdek, loyihani talab qiladigan imtihonning doirasi va taqdim etilishi kerak.
Ishlab chiqaruvchining tender jarayonining bir qismi sifatida taqdim etiladigan texnik ma'lumotlar odatda quyidagi elementlarni o'z ichiga olishi kerak:
Agar taklifning biron bir jihati asl xususiyatlardan farq qilsa, ishlab chiqaruvchi shuningdek og'ishlar ro'yxati va og'ishlarning sabablarini ta'minlashi kerak.
Taklif qabul qilingandan so'ng, loyihani ishlab chiqish guruhi muvofiqlikni tekshirish va o'zgaruvchanlik texnik jihatdan oqlanganligini aniqlashi kerak.
Takliflarni baholashda ko'rib chiqiladigan boshqa texnik fikrlar quyidagilardan iborat:
Va nihoyat, iqtisodiy tahlilni amalga oshirish kerak. Chunki har xil variantlar turli xil boshlang'ich xarajatlarga olib kelishi mumkin, chunki loyihaning uzoq muddatli iqtisodiyotini taqqoslash va investitsiyalarni qaytarish uchun pul oqimi yoki hayot tsiklini tahlil qilish tavsiya etiladi. Masalan, yuqori martabali investitsiyalar uzoq muddatda unumdorlikni oshirish yoki texnik talablarni qisqartirish orqali qoplanishi mumkin. Ushbu turdagi tahlil bo'yicha ko'rsatmalar uchun "havolalar" ga qarang. 4.
Barcha turboExpander-generator dasturlari ma'lum bir qo'llanilishda tiklanadigan energiya miqdorini aniqlash uchun boshlang'ich kuchni hisoblashni talab qiladi. TurboBexPer generatori uchun kuch salohiyati isentropik (doimiy entopiya) jarayon sifatida hisoblanadi. Bu tiklanadigan aagodik jarayonni ishqalanmasdan ko'rib chiqish uchun ideal termodinamik holat, ammo bu haqiqiy energiya potentsialini baholash uchun to'g'ri jarayon.
Imentropik potentsial energiya (IPP) TurboExander kirish va chiqish joyidagi inboekspanderning kirish va chiqish qismini va natijani ommaviy oqim stavkasi bilan ko'paytirish orqali hisoblanadi. Ushbu potentsial energiya izentropik miqdor sifatida ifodalanadi (tenglama (1)):
IPP = (hinlet - h (i, e)) × ṁ x ŋ (1)
Qayerda H (i, e) izentropopiy retet haroratini hisobga olgan holda va ṁ ommaviy oqim tezligini hisobga olgan holda.
Istroopik potentsial energiya sarflash uchun ishlatilishi mumkin bo'lsa-da, barcha haqiqiy tizimlar ishqalanish, issiqlik va boshqa yordam yo'qotishlarini o'z ichiga oladi. Shunday qilib, haqiqiy quvvat potentsialini hisoblashda quyidagi qo'shimcha qo'shimcha ma'lumotni hisobga olish kerak:
Ko'pgina TurboExper ilovasida, avvalroq eslatib o'tilgan trubka muzlashi kabi istalmagan muammolarning minimal darajada cheklangan. Tabiiy gaz oqimi deyarli har doim mavjud bo'lib, ya'ni turboBeksandr yoki boshlang'ich valf quvuri 0 ° C dan past bo'lgan bo'lsa, ichki va tashqi tomondan muzlab turadi. Muz shakllantirish oqim chekloviga olib kelishi mumkin va oxir oqibat tizimni muzdan tushirish uchun o'chirish mumkin. Shunday qilib, "istalgan" chiqish harorati ko'proq real quvvat stsenariyasini hisoblash uchun ishlatiladi. Biroq, vodorod kabi gazlar uchun harorat chegarasi ancha past, chunki vodorod gazdan suyuqlikka aylantirilmaguncha (-253 ° C). Istalgan Enterpy-ni hisoblash uchun ushbu kerakli chiqish haroratidan foydalaning.
TurboBExerPering tizimining samaradorligi hisobga olinishi kerak. Ishlatilgan texnologiyaga qarab, tizimning samaradorligi sezilarli darajada farq qilishi mumkin. Masalan, turbinaning generatoriga aylanishni qayta ishlash uchun qisqartirish anjomlarini ishlatadigan TurboExpander, turbinaning generatoriga to'g'ridan-to'g'ri yo'nalishni ishlatadigan tizimga qaraganda ko'proq ishqalanish yo'qotishlarini boshlaydi. Turboeksper tizimining umumiy samaradorligi foiz sifatida ifodalanadi va Turboekspanderning haqiqiy quvvat imkoniyatlarini baholashda hisobga olinadi. Haqiqiy quvvat potentsiali (PP) quyidagicha hisoblanadi:
Pp = (hinlet - hexit) × ṁ x ṅ (2)
Keling, tabiiy gaz bosimi bilan bog'liq bo'lgan relefni qo'llang. ABC asosiy quvurdan tabiiy gazni tashiydigan va uni mahalliy hokimiyatlarga tarqatadigan bosimni kamaytirish stantsiyasini amalga oshiradi. Ushbu stantsiyada gaz oqim bosimi 40 bar va chiqish bosimi 8 barni tashkil etadi. Kirish gaz harorati 35 ° C ni tashkil qiladi, bu gaz quvurini muzlatishning oldini olish uchun gazni qizdiradi. Shuning uchun gaz harorati 0 ° C dan pastga tushmasligi uchun boshqarilishi kerak. Ushbu misolda biz xavfsizlik omilini oshirish uchun biz 5 ° C harorati sifatida 5 ° C dan foydalanamiz. Oddiylashtirilgan hajmli gaz oqimi 50 000 nm3 / soat ni tashkil qiladi. Quvvat potentsialini hisoblash uchun, biz barcha gaz turbo Escanderdan oqadi va maksimal quvvat manbaini hisoblab chiqamiz deb taxmin qilamiz. Quyidagi hisob-kitob yordamida elektr energiyasini chiqarish potentsialini baholang:
O'tish vaqti: may-25-2024