Kevneşop dikarin kêmkirina zextê bikar bînin da ku makîneyên rotînerê ajotinê bikin. Agahdariya li ser ka meriv çawa nirxandina feydeyên potansiyel ên sazkirina dirêjkirinê dikare li vir were dîtin.
Bi gelemperî di pîşesaziya pêvajoya kîmyewî de (CPI), "Mezinahiyek mezin di valahiyên zextê de tê windakirin Bi ve girêdayî faktorên cûda yên teknîkî û aborî, dibe ku ev enerjiyê veguherîne di enerjiya mekanîkî ya zivirandî de, ku dikare were bikar anîn da ku generators an makîneyên din ên rotîn werin bikar anîn. Ji bo tîrêjên bêserûber (liquid), ev bi karanîna turbînek başkirina enerjiya hîdrojenî (HPRT; 1 binihêrin). Ji bo mîqdarên tevlihev (gazên), lêçûnek makîneyek maqûl e.
Kevneşopek teknolojiyek pîvaz bi gelek serlêdanên serfiraz ên wekî felqên cixareyên flîdar (FCC), sarincok, valahiyên bajarê gazê yên siruştî, veqetandina hewayê an dorpêçkirina hewayê. Di prensîbê de, her qefesa gazê bi zexta kêmbûyî dikare were bikar anîn dikare were bikar anîn, lê "derketina enerjiyê rasterast bi rêjeya zextê" [2], û her weha fezahiya teknîkî û aborî. Pêvekêşana Expander: Pêvajo bi van û faktorên din ve girêdayî ye, wek bihayên enerjiyê yên herêmî û hebûna hilberîner a alavên minasib.
Her çend turboexpander (fonksiyonên bi vî rengî bi turbînek) celebê herî baş-naskirî ye (Figure 1), celebên din jî ji bo mercên pêvajoyên cûda hene. Ev gotar celebên sereke yên berfireh û pêkhatên wan diyar dike û bi kurtahî rêvebirên operasyonan, şêwirmendên enerjiyê di dabeşên cpi yên cpi de dikarin sûdên potansiyel ên aborî û jîngehê saz bikin.
Gelek celebên cûda yên bandên berxwedanê hene ku di geometrî û fonksiyonê de pir cûda dibin. Tîpên sereke di Figure 2 de têne nîşandan, û her celeb bi kurtahî li jêr têne diyar kirin. Ji bo bêtir agahdarî, û her weha grafîk jî berhevkirina statûya xebitandinê ya her celebê li ser bingeha dîmenderên taybetî û leza taybetî, alîkariyê bibînin. 3.
Piston Turboexpander. Piston û piston piston turboexpanders wek motora şewitandinê ya berevajî tevdigerin, gazê zexta zexta zexta zexta zexta xwe diherike û bi navgîniya enerjiyê veguherîne.
Expander turbo bikişînin. Dirêjiya turbine ya brake ji kemerek bihurîn a ku bi perdeyên bûkê ve girêdayî ye ku bi perîyona elementa zivirandî ve girêdayî ye. Ew bi heman awayî wekî pêlavên avê hatine sêwirandin, lê xaçerêya odeyên konseptê ji navgîniyê ji derziyê re zêde dibin, destûr didin ku gazê berfireh bibe.
Turboexpander radial. Turboexpanderên Radial bi navgîniya axayî û derûdora radialê, destûrê didin ku gazê bi riya tîrêjê tîrêjê berfireh bibe. Bi vî rengî, turbên rovî yên axial gazê bi navgîniya turbînê re berfireh bikin, lê rêça behrê bi axa zivirandinê re paralel dimîne.
Ev gotar balê dikişîne ser tîrêjên tîrêjê û axayî, nîqaşkirina subtypes, pêkhatên wan, pêkve, û aborî.
TurboExpander enerjiyê ji pêlavek gazê ya zexta bilind derxe û ew di barkêşek ajotinê de veguherîne. Bi gelemperî barê bargiran an jeneratorek ku bi şaftê ve girêdayî ye. TurboExpander bi kompresor li deverên din ên pêvajoya pêvajoyê ya pêvajoyê pêk tê ku hewceyê felqê tevlihev e, bi vî rengî bi karanîna enerjiya ku bi rengek din tê xerckirin, bi karanîna enerjiya giştî ya nebatê zêde dibe. Turboexpander bi barê hilberîner enerjiyê veguherîne di elektrîkê de, ku dikare di pêvajoyên nebatê yên din de were bikar anîn an jî vegeriya gridê herêmî ji bo firotanê.
Generatorên TurboExpander dikarin bi pêlavek rasterast ji gerdûnê re ji generatorê re, an bi rêgezek veguhastinê ya ku bi bandorek têkelê ji generatorê bi navgîniya generatorê ve diçe. Direct Drive TurboExpanders di karbidestan, şop û lêçûnên domandinê de feydeyên difroşe pêşkêş dikin. Turboexpanders Gearbox giran in û pêdivî ye ku pêvekek mezin, amûrên arîkar ên lubricasyonê, û lênêrîna birêkûpêk hewce bike.
Di nav turboexpanders de diherike dikare di forma tîrêjên tîrêjê an axî de were çêkirin. Kevirên Flow Radial di nav dezgehek axayî û derûdora radialê de pêk tê ku diherike gazê ji tîrêja tîrêjê ji axa zivirandinê derket. Turbên axial destûr didin ku gazê li ser axa axê ya axê diherike. Turbesên xwerû yên axayî ji enerjiya gazê ya bi navgîniya gazê ve diherike nav pêlên berfireh, bi qada cross-secamberal a jûreya berfirehbûnê hêdî hêdî ji bo domandina leza domdar.
Generator turboexpander ji sê beşên sereke pêk tê: wheel turbine, bezên taybetî û jenerator.
Turbine wheel. Kevirên turbine bi gelemperî bi taybetî têne sêwirandin da ku karbidestiya aerodynamic xweşbîn bikin. Guhertoyên serîlêdanê yên ku li ser sêwirana turbînê bandor dikin, di nav de zexta inlet / dereceya rûnê, derziyê / derzê / derzê, û taybetmendiyên fluide hene. Dema ku rêjeya compression pir zêde ye ku di yek qonaxê de kêm bibe, turboexpander bi wheelên pirrjimar ên pirrjimar hewce ye. Her du tekerên tîrêjê yên tîrêj û axayî dikarin wekî pir-qonaxan bêne sêwirandin, lê çirayên turbîn ên axial dirêjahiya axê ya kurttir heye û ji ber vê yekê bêtir tevlihev in. Tûrên tîrêjê yên tîrêjê yên pirjimar hewce ne ku gazê ji axial heta radial û vegerin ji axial, ji zincîreyên qirêj ên bilindtir ji turbên xwerû yên axial.
dordîtinî. Sêwirana Bearing ji bo operasyona bikêrhatî ya turboexpander krîtîk e. Cureyên girêdayî têkildarî sêwiranên TurboExpander bi berfirehî cûda dibin û dikarin binihêrin binhêlên neftê, dabeşên fîlimê yên liquid, hilgirên kevneşopî yên kevneşopî, û dagirên magnetîkî. Her rêbaz xwedan avantaj û nerazîbûnên xwe hene, wekî ku di Table 1 de tê nîşandan.
Gelek hilberînerên turboexpander ji ber avantajên wan ên bêhempa "Hilbijartina Hilbijartinê" hilbijêrin. Berhemên magnetîkî bi operasyona azad a pêkhatên turboexpander-ê, bi girîngî kêmkirina lêçûnên xebitandinê û domdariyê li ser jiyana makîneyê. Her weha ew ji bo ku li hember cûrbecûr cûrbecûr barê ax û radyal û şertên dorpêçkirî hatine sêwirandin. Mesrefên destpêkê yên wan ên bilind ji hêla lêçûnên jiyanê yên jiyanê pir kêm in.
dînemo. Generator enerjiya rotasyonê ya turbînê digire û ew di enerjiya elektrîkê ya kêrhatî de bi karanîna jeneratorê elektromagnetic (ku dikare bibe jeneratorek induction an jeneratorê magnetîkî ya domdar) veguherîne. Generatorên induction xwedî bilezek xwerû ya nizm, ji ber vê yekê serlêdanên tîrêjê yên lezgîn hewce dike, lê dikare bi frekansa grid re têkildar be, ji bo peydakirina elektrîkê ya hilberîner, pêdivî ye ku bi frekansa grid (VFD) were derxistin. Generatorên magnet ên daîmî, ji aliyekî ve, dikarin rasterast ji turbînê re bibin û bi rêgezek veguherîner veguhezînin. Generator tête çêkirin ku hêza herî zêde li ser bingeha hêza şaftê ku di pergalê de peyda dike radest dike.
SEALS. Dema ku pergala turboexpander sêwirana sêwirana sêwiranê ye, selete jî pêkhatiyek krîtîk e. Ji bo domandina karbidestiya bilind û pêşwazî li gorî pîvanên jîngehê, divê pergalên ku bêne sekinandin ji bo pêşîgirtina leaksên gazê yên potansiyel. TurboExpanders dikarin bi veberhênanên dînamîkî an statîkî re bêne. Selên dînamîk, wek seleyên labînth û seyrên gazê yên hişk, li dora şaftek zivirî, bi gelemperî di navbera turbine wheel, bez û makîneya mayî de ku jenerator li ku derê lê ye. Kulîlkên Dînamîk bi demê re çêdikin û hewcedariya lênêrîna birêkûpêk û lêpirsîn dikin da ku ew bi rengek baş tevbigerin. Gava ku hemî hêmanên turboexpander di yek xanî de ne, selikên statîkî dikarin ji bo parastina her rêgezên ku ji xaniyê ve diparêzin, di nav de generator, ajokarên magnetic, an senzeran jî têne bikar anîn. Van selikên hewayê parastina parastina mayînde li dijî leza gazê peyda dikin û hewceyê lênêrîn û tamîrkirinê hewce nake.
Ji pêvajoyek pêvajoyê, hewcedariya seretayî ji bo sazkirina lêçûnek e ku meriv gazê giran (ne-kondensable) peyda bike pergalek kêm-zexta bi rûbirûbûna têr û karanîna zexta ku ji bo parastina operasyona normal ya alavên. Parametreyên xebitandinê bi astek aram û bikêr têne domandin.
Di warê fonksiyona kêmkirina zextê de, lêçûn dikare were li şûna valveya Joule-Thomson (JT), jî wekî valahiya throttle tête zanîn. Ji ber ku valve JT li ser rêça isentropîk tevdigere û li ser rêyek nêzîkê isentropîk tevdigere û cûdahiya gazê di hêza xwe de vedişêre, bi vî rengî germahiya deriyê jt ji jt Ev di pêvajoyên cryogenîk de ku armanc ew e ku germahiya gazê kêm bike, bikêr e.
Ger li ser germahiya gazê ya derûdorê (mînakî, di navendek dekompresyonê de hebe ku germahiya gazê li jor, hydration, an germahiya sêwirana materyalê ya herî kêm were domandin), bi kêmî ve yek heater divê were zêdekirin. germahiya gazê kontrol bikin. Dema ku pêşbirk li jor li ser astê ye, hin enerjiya ji gazê feedê di berdêlê de jî tê qewirandin, bi vî rengî hilberîna hêza xwe zêde dike. Li hin konfigurasyonên ku kontrola germahiya deriyê pêdivî ye, ji bo veberhênanê, piştî lêçûnê dikare were saz kirin da ku kontrola zûtir peyda bibe.
Di Fig. Hêjmar 3 de diagramek hêsan a diyardeya general a generator a generatorek gelemperî ya ku bi pêşgotina veniştina jt re tê bikar anîn nîşan dide.
Di mîhengên pêvajoyên din de, enerjiya ku di lêçûnê de hatî xelas kirin dikare rasterast ji kompresorê re were veguheztin. Van makîneyan, carinan wekî "fermandaran" tê gotin, bi gelemperî berfirehbûn û qonaxên zextan ên ku ji hêla yek an çend şaft ve girêdayî ne, ku dibe ku di navbera du qonaxan de cûdahiyek bilez bicîh bikin. Her weha dikare motorek din jî bike da ku hêzek bêtir li qonaxa zextan peyda bike.
Li jêr hin ji pêkhateyên herî girîng ên ku karûbarê rast û aramiya pergalê piştrast dikin hene.
Valahiya valve an zexta kêmkirina zexta. Valve ya Bypass destûrê dide ku berdewam bike dema ku turboexpander an jî rewşa awarte ye, ji bo operasyona domdar ji bo peydakirina gazê zêde tê bikar anîn.
Valahiya barkirina awarte (ESD). Valvesên ESD têne bikar anîn da ku barkirina gazê di astek awarte de asteng bikin da ku zirarê bide mekanîkî.
Amûr û kontrolan. Guhertinên girîng ji bo çavdêrîkirina navgîn û zexta deriyê, rêjeya tîrêjê, leza rotînê, û hilberîna hêzê.
Ajotinê li bilez zêde. Amûrek ji turbînê diherike, dibe sedema ku rotora turbînê hêdî bibe, bi vî rengî alavên ji bilezên zêde ji ber şertên pêvajoyê yên nediyar ên ku dikarin alavan zirarê bikin biparêzin.
Valahiya ewlehiya zextê (PSV). PSV bi gelemperî piştî turboexpander têne saz kirin da ku biparêzin bîhnfireh û alavên zexta kêm. Pêdivî ye ku PSV were sêwirandin da ku li hember tengasiyên herî giran, ku bi gelemperî têkçûna valahiya dorpêçê vedike. Ger hebek li qereqolek zexta zexta heyî were zêdekirin, divê tîmê sêwirana pêvajoyê diyar bike ka PSV ya heyî parastina guncan peyda dike.
Germakir. Germên germbûnê ji bo ku gazê ku ji hêla gazê ve diçe gazê ve tê de derbas dibe, ji ber vê yekê pêdivî ye ku gaz were pêşandin. Fonksiyona wê ya sereke ev e ku germahiya germê zêde bibe da ku germahiya gazê bihêle ku li jorê nirxek kêm kêm be. Feydeyek din a zêdekirina germê ev e ku hilberîna hêzê zêde bike û pêşî li pêşîlêgirtina, kondensasyonê bigire, an hydrates ku dikare bandorek neyînî li nozzles alavên bandor bike. Di pergalên ku tê de danûstendinên germê hene (wekî ku di Figure 3 de tê nîşandan), germahiya gazê bi gelemperî bi rêvekirina leza rûnê germ li pêşiya preaterê ye. Di hin sêwiran de, germek germê an germkerek elektrîkê dikare li şûna veguherînek germê were bikar anîn. Dibe ku germên jixwe di stasyona valahiya JT ya heyî de hebin, û lêçûnek zêde bike dibe ku pêdivî ye ku pêdivî ye ku germên zêde bide saz kirin, lê bi rengek zêde ya tîrêjê germkirî zêde dibe.
Petrol û pergalên gazê yên gazê. Wekî ku li jor behs kir, berfireh dibe ku sêwiranên cihêreng bikar bînin, ku dibe ku lubricants û gazên sekinandinê hewce bike. Where sepandin, rûnê lubricating divê dema têkiliyê bi gazên pêvajoyê re qalîteya bilind û paqijiyê biparêze, û asta viscosity a neftê divê di nav rêza xebitandinê ya lubricated de bimîne. Pergalên gazê yên sekinandî bi gelemperî bi amûrek lubrication ya rûnê têne çêkirin da ku pêşî li qutiya hilgirtinê bigirin. Ji bo serlêdanên taybetî yên berhevkar ên ku di pîşesaziya hîdrokarbonê de têne bikar anîn, pergalên gazê yên lube û selete bi gelemperî ji API 617 [5] part 4 re têne çêkirin.
Drive Frequency Frequency (VFD). Gava ku generator induction e, VFD bi gelemperî tête guheztin da ku nîşana alternatîf a (AC) ya alternatîf were çêkirin da ku bi frekansa amûreyê re têkildar be. Bi gelemperî, sêwiran li ser bingeha ajokarên frekansa guherbar ji sêwiranên ku bi kargêran an pêkhateyên din ên mekanîkî bikar tînin xwedan karbidestên giştî hene. Pergalên VFD-based jî dikarin guhertinên pêvajoyê yên berfireh bicîh bikin ku dikare di guhertina lezgîn a bilez de biguhezîne.
Dezgeh. Hin sêwiranên Expander ji bo kêmkirina leza lêçûnê ya jeneratorê bi leza lêçûnê bikar tînin. Mesrefa karanîna karanîna gerdûnê bi kargêriya giştî ya nizm e û ji ber vê yekê hilberîna hêza kêmtir.
Dema ku daxwazek ji bo quotasyonê (RFQ) ji bo lêçûnê amade bike, divê endezyarê pêvajoyê divê pêşî şertên xebatê destnîşan bike, di nav de agahdariya jêrîn:
Endezyarên mekanîkî bi gelemperî taybetmendiyên hilberîner û taybetmendiyên generatorê temam dikin. Dibe ku ev input dikarin jêrîn bikin:
Pêdivî ye ku taybetmendî navnîşek belgeyan û nexşeyên ku ji hêla hilberînerê ve wekî beşek ji pêvajoya pêşniyarê û qada dabînkirinê ve tê peyda kirin, û her weha prosedurên testê yên pêkanîn ên ku ji hêla projeyê ve tê xwestin hene.
Agahdariya teknîkî ya ku ji hêla hilberînerê ve hatî peyda kirin wekî beşek ji pêvajoya tenduristiyê divê bi gelemperî hêmanên jêrîn bicîh bîne:
Ger her aliyek pêşniyarê ji taybetmendiyên xwerû cûda dibe, divê hilberîner jî navnîşek devokan û sedemên devokan peyda bike.
Piştî ku pêşniyarek were wergirtin, Tîmê Pêşveçûna Projeyê divê daxwazê ji bo pêkanîna daxwazê vekolîne û destnîşan bike ka varyan ji hêla teknîkî ve tête zanîn.
Fikrên teknîkî yên din ên ku dema nirxandina pêşniyaran binirxînin:
Di dawiyê de, pêdivî ye ku analîzek aborî were meşandin. Ji ber ku vebijarkên cûda dibe ku di encama lêçûnên destpêkê de encam bibe, tê pêşniyar kirin ku analîzek lêçûna dravê ya jiyanê were kirin da ku aboriya dirêj-dirêj a projeyê were berhev kirin û vegerin ser veberhênanê. Mînakî, veberhênanek destpêkê ya bilind dibe ku di demek dirêj de ji hêla hilberîner an kêmkirina daxwazên domdar ve were qewirandin. Li ser vê celebê analîzê "referans" bibînin. 4.
Hemî serîlêdanên turboexpander-generator hewce dike ku hesabek potansiyela potansiyel a destpêkê hebe da ku mîqdara giştî ya enerjiya heyî ya ku dikare di serîlêdana taybetî de were girtin. Ji bo jeneratorê turboexpander, potansiyela hêzê wekî pêvajoyek isentropîk (domdar) tête hesibandin. Ev rewşa thermodînamîkî ya îdeal e ku meriv pêvajoyek adiabatic a reversible bêyî felqkirinê ye, lê ew ji bo texmînkirina potansiyela enerjiya rastîn e.
Enerjiya potansiyelê ya isentropîk (ipp) bi pirrengîkirina cûdahiya taybetî ya di navbirî û derziyê ya turboexpander de tête hesibandin û encama encama rêjeya girseyî pirjimar dike. Ev enerjiya potansiyel dê wekî hejmareke isentropîk (wekhev (1)) were vegotin:
Ipp = (hinlet - H (i, e)) × ṁ x ŋ (1)
Where H (i, e) enthalpy taybetî ye ku germahiya deriyê isentropîk digire û rêjeya girseya girseyî ye.
Her çend enerjiya potansiyelê ya isentropîk dikare were texmîn kirin ku enerjiya potansiyel were bikar anîn, hemî pergalên rastîn bi friction, germ, û windahiyên enerjiya din ên arîkar pêk tê. Bi vî rengî, dema ku potansiyela hêza rastîn tê hesibandin, divê daneyên têketina jêrîn a jêrîn werin girtin:
Di piraniya serlêdanên TurboExpander de, germahî bi kêmî ve sînorkirî ye da ku pêşî li pirsgirêkên nexwazî yên wekî tubên ku berê hatine destnîşan kirin asteng bikin. Li ku derê gazên gaza xwezayî, hîdratan hema hema her dem in, tê vê wateyê ku bîhnek li jêrzemîna turboexpander an jî dê li hundurê hundur û derveyî di hundurê 0 ° C de dakeve. Damezrandina berfê dikare di encama sînorkirina herînê de encam bibe û di dawiyê de pergalê ji bo defteran were sekinandin. Bi vî rengî, germahiya deriyê "xwestin" tête hesibandin ku senaryoya hêzek rastîn a rastîn were hesibandin. Lêbelê, ji bo gazên wekî hîdrojenê, sînorê germê pir kêm e ji ber ku hîdrojen ji gazê nayê guheztin heya ku ew bigihîje germahiya cryogenic (-253 ° C). Vê germahiya deriyê xwestinê bikar bînin da ku asta taybetî hesab bikin.
Divê karbidestiya pergala turboexpander jî were hesibandin. Bi taybetmendiya ku tê bikar anîn, kargêriya pergalê dikare bi girîngî cûda bibe. Mînakî turboexpander ku ji bo veguheztina enerjiya rotasyonê ji turbînê veguhezîne, dê windahiyên qirêjê ji pergalê mezintir bike ku ajokera rasterast ji turbînê ji generatorê bikar tîne. Karbidestiya giştî ya pergala turboexpander wekî sedî tête diyar kirin û dema nirxandina potansiyela hêza rastîn a turboexpander. Potansiyela hêza rastîn (PP) wekî jêrîn tête hesibandin:
PP = (Hinlet - Hexit) × ṁ X ṅ (2)
Ka em li serîlêdana arîkariya zexta gaza xwezayî binihêrin. ABC karên kêmkirina zextê dike û dom dike ku gazê xwezayî ji boriya sereke veguhezîne û ew belavkirina şaredariyên herêmî dike. Li vê qereqolê, zexta gazê ya gazê 40 bar e û zexta deriyê 8 bar e. Germahiya gazê ya pêşîn 35 ° C e, ku gazê pêşdibîne da ku pêşî li serbestkirina boriyê bigire. Ji ber vê yekê, germahiya gazê ya deryayê divê were kontrol kirin da ku ew li jêr 0 ° C nebe. Di vê mînakê de em ê 5 ° C wekî germahiya herî kêm ya derketinê bikar bînin da ku faktora ewlehiyê zêde bikin. Rêjeya leza gazê ya normal a volumetric 50,000 NM3 / h. Ji bo hesabkirina potansiyela hêzê, em ê texmîn bikin ku hemî gazê di navbêna turbo de ji nû ve diherike û hilberîna hêza herî zêde hesab dike. Potansiyela hilberîna hêza tevahî bikar bînin ku bi karanîna hesabên jêrîn bikar bînin:
Wexta paşîn: Gulan-25-2024